สืบค้นงานวิจัย
สมบัติทางกายภาพและทางกลของแผ่นฟิล์มกล้วยที่เสริมเส้นใยธรรมชาติ
รังสินี โสธรวิทย์ - มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์
ชื่อเรื่อง: สมบัติทางกายภาพและทางกลของแผ่นฟิล์มกล้วยที่เสริมเส้นใยธรรมชาติ
ชื่อเรื่อง (EN): Physical and mechanical properties of biofiber reinforced banana composite
บทคัดย่อ: กล้วยน้ำว้าเป็นผลไม้เขตร้อนที่ปลูกมากในประเทศไทย และใช้ประโยชน์ได้เกือบทุกส่วนของต้น งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาสมบัติทางกลและทางกายภาพของแผ่นฟิล์มจากแป้งกล้วยที่ขึ้นรูปด้วยวิธี compression molding และเสริมเส้นใยจากกาบกล้วย รวมทั้งการดัดแปรแป้งกล้วย 4 ชนิด ที่เป็นแป้ง native (N) ได้แก่ ฟลาวร์เนื้อผสมเปลือก (WF) และไม่ผสมเปลือก (PF) สตาร์ชเนื้อผสมเปลือก (WS) และไม่ผสมเปลือก (PS) ด้วยวิธีครอสลิงแบบไดสตาร์ชฟอสเฟต (C, (WFC, PFC, WSC, PSC)) และวิธีพรีเจล หรือพรีเจลาติไนซ์ (J, (WFJ, PFJ, WSJ, PSJ)) เพื่อช่วยลดการดูดความชื้นของแป้ง แล้วนำแป้งกล้วยที่ผ่านการดัดแปรชนิดต่างๆ มาขึ้นรูปเป็นแผ่นฟิล์มด้วยวิธี compression molding ที่อุณหภูมิ 105 oC, 4 นาที ความดัน 5 MPa, 3 นาที โดยมีน้ำ (W) และกลีเซอรอล (G) เป็นพลาสติไซเซอร์ สูตรที่ให้ค่าสมบัติทางกลโดยรวมดีที่สุด คือ ที่อัตราส่วน 3:2:1 ของปริมาณแป้ง:W:G ในขณะที่แป้งครอสลิงมีความสามารถในการละลายน้ำที่ 80 oC น้อยที่สุด แต่ไม่สามารถนำมาขึ้นรูปเป็นแผ่นฟิล์มได้ เพื่อให้สามารถขึ้นรูปได้จึงต้องผสมกับแป้ง N หรือ J ในอัตราส่วน N:C หรือ J:C เท่ากับ 3:1 (โดยน้ำหนัก) ที่สภาวะขึ้นรูปแบบ 2 ขั้นตอนด้วยวิธี compression molding ที่ 120 oC, 4 นาที ให้ความดันต่อเนื่อง 5 MPa นาน 3 นาที แผ่นฟิล์มจากแป้งกล้วยผสมระหว่างสตาร์ชเนื้อกับแป้งครอสลิงจากสตาร์ชเนื้อ (PS+PSC) ให้ค่าต้านทานแรงดึง (TS) และค่าอิลาสติค มอดูลัส (EM) มากที่สุด จึงคัดเลือกมาศึกษาต่อไป เมื่อนำเส้นใยกล้วยมาเสริมตามแนวแรงในแผ่นฟิล์มจะให้ค่า TS และ EM เพิ่มมากขึ้น แผ่นฟิล์มจาก PS+PSC เสริมเส้นใยกล้วยตามแนวแรง ให้ค่า TS เท่ากับ 2.88?0.32 MPa ค่า EM เท่ากับ 51.63?9.77 MPa และค่าการยืด (E) เท่ากับ 8.46?2.32 % ค่าการละลาย เท่ากับ 15.47?0.20 % และ 15.92?0.78 % ที่ 29 oC และ 80 oC ตามลำดับ ค่าการดูดซึมน้ำ เท่ากับ 93.63?5.32 g/m2 ความสามารถต้านการบรรจุน้ำมันและน้ำ เท่ากับ 125?8.66 ชม. และ 56?2.00 ชม. ตามลำดับ ดังนั้นแผ่นฟิล์มจากแป้งกล้วยเสริมเส้นใยกล้วย สามารถนำไปใช้ประโยชน์ทางด้านบรรจุภัณฑ์ย่อยสลายได้ทางชีวภาพสำหรับอาหารและผักผลไม้ที่มีสมบัติทางกลตามต้องการ และเป็นการเพิ่มทางเลือกแก่ผู้บริโภคซึ่งเป็นบรรจุภัณฑ์ที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมกล้วยน้ำว้าเป็นผลไม้เขตร้อนที่ปลูกมากในประเทศไทย และใช้ประโยชน์ได้เกือบทุกส่วนของต้น งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาสมบัติทางกลและทางกายภาพของแผ่นฟิล์มจากแป้งกล้วยที่ขึ้นรูปด้วยวิธี compression molding และเสริมเส้นใยจากกาบกล้วย รวมทั้งการดัดแปรแป้งกล้วย 4 ชนิด ที่เป็นแป้ง native (N) ได้แก่ ฟลาวร์เนื้อผสมเปลือก (WF) และไม่ผสมเปลือก (PF) สตาร์ชเนื้อผสมเปลือก (WS) และไม่ผสมเปลือก (PS) ด้วยวิธีครอสลิงแบบไดสตาร์ชฟอสเฟต (C, (WFC, PFC, WSC, PSC)) และวิธีพรีเจล หรือพรีเจลาติไนซ์ (J, (WFJ, PFJ, WSJ, PSJ)) เพื่อช่วยลดการดูดความชื้นของแป้ง แล้วนำแป้งกล้วยที่ผ่านการดัดแปรชนิดต่างๆ มาขึ้นรูปเป็นแผ่นฟิล์มด้วยวิธี compression molding ที่อุณหภูมิ 105 oC, 4 นาที ความดัน 5 MPa, 3 นาที โดยมีน้ำ (W) และกลีเซอรอล (G) เป็นพลาสติไซเซอร์ สูตรที่ให้ค่าสมบัติทางกลโดยรวมดีที่สุด คือ ที่อัตราส่วน 3:2:1 ของปริมาณแป้ง:W:G ในขณะที่แป้งครอสลิงมีความสามารถในการละลายน้ำที่ 80 oC น้อยที่สุด แต่ไม่สามารถนำมาขึ้นรูปเป็นแผ่นฟิล์มได้ เพื่อให้สามารถขึ้นรูปได้จึงต้องผสมกับแป้ง N หรือ J ในอัตราส่วน N:C หรือ J:C เท่ากับ 3:1 (โดยน้ำหนัก) ที่สภาวะขึ้นรูปแบบ 2 ขั้นตอนด้วยวิธี compression molding ที่ 120 oC, 4 นาที ให้ความดันต่อเนื่อง 5 MPa นาน 3 นาที แผ่นฟิล์มจากแป้งกล้วยผสมระหว่างสตาร์ชเนื้อกับแป้งครอสลิงจากสตาร์ชเนื้อ (PS+PSC) ให้ค่าต้านทานแรงดึง (TS) และค่าอิลาสติค มอดูลัส (EM) มากที่สุด จึงคัดเลือกมาศึกษาต่อไป เมื่อนำเส้นใยกล้วยมาเสริมตามแนวแรงในแผ่นฟิล์มจะให้ค่า TS และ EM เพิ่มมากขึ้น แผ่นฟิล์มจาก PS+PSC เสริมเส้นใยกล้วยตามแนวแรง ให้ค่า TS เท่ากับ 2.88?0.32 MPa ค่า EM เท่ากับ 51.63?9.77 MPa และค่าการยืด (E) เท่ากับ 8.46?2.32 % ค่าการละลาย เท่ากับ 15.47?0.20 % และ 15.92?0.78 % ที่ 29 oC และ 80 oC ตามลำดับ ค่าการดูดซึมน้ำ เท่ากับ 93.63?5.32 g/m2 ความสามารถต้านการบรรจุน้ำมันและน้ำ เท่ากับ 125?8.66 ชม. และ 56?2.00 ชม. ตามลำดับ ดังนั้นแผ่นฟิล์มจากแป้งกล้วยเสริมเส้นใยกล้วย สามารถนำไปใช้ประโยชน์ทางด้านบรรจุภัณฑ์ย่อยสลายได้ทางชีวภาพสำหรับอาหารและผักผลไม้ที่มีสมบัติทางกลตามต้องการ และเป็นการเพิ่มทางเลือกแก่ผู้บริโภคซึ่งเป็นบรรจุภัณฑ์ที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม
บทคัดย่อ (EN): Banana cv. Kluai Namwa is a tropical fruit and abundant in Thailand. Banana can be utilized almost every part of plant. The objectives of this study were to determine the mechanical and physical properties of banana sheet from banana flour formed by compression molding and the effect of banana pseudo stem fiber reinforcement on banana sheet. Moreover, four types of banana flour and starch such as banana flour with peel (WF), banana pulp flour (PF), banana starch with peel (WS) and banana pulp starch (PS) were modified by a cross-linking method with distarch phosphate (C, (WFC, PFC, WSC, PSC)) and a pregelatinization method (J, (WFJ, PFJ, WSJ, PSJ)) to reduce the water absorption of native starch or flour. All modified banana starches/flours were formed by a compression molding method at 105 oC for 4 min and 5 MPa of pressure for 3 min with water (W) and glycerol (G) as plasticizer. The best mechanical properties were found at the composition ratio of 3:2:1 banana starch/flour, water, glycerol, respectively. Furthermore, the cross-linked starch/flour showed a lower solubility at 80 oC but it could not form a sheet. Therefore the native and pregelatinized starch/flour were used to mix with the cross-linked starch/flour at 3:1 ratio and they could be formed by 2 steps of compression molding process at 120 oC for 4 min and continuous pressure of 5 MPa for 3 min. The banana sheet from native pulp and cross-linked starch (PS+PSC) were selected to further study due to the highest values of tensile strength (TS) and elastic modulus (EM) of this banana sheet. The fiber reinforced in machine direction with banana starch enhanced the tensile strength and elastic modulus of banana sheet. The biofiber reinforced banana sheet from PS+PSC exhibited 2.88?0.32 MPa of TS, 51.63?9.77 MPa of EM, 8.46?2.32 % of elongation (E), 15.47?0.20 % and 15.92?0.78 % of solubility at 29 oC and 80 oC, repectively. The water absorption, the resistance to oil and water of the biofiber reinforced banana sheet were 93.63?5.32 g/m2, 125?8.66 h and 56?2.00 h, repectively. Therefore, banana sheet reinforced with banana fiber has a potential to serve as biodegradable packaging for food, fruit and vegetable with desirable mechanical properties which is an alternative for environmentally friendly consumers.Banana cv. Kluai Namwa is a tropical fruit and abundant in Thailand. Banana can be utilized almost every part of plant. The objectives of this study were to determine the mechanical and physical properties of banana sheet from banana flour formed by compression molding and the effect of banana pseudo stem fiber reinforcement on banana sheet. Moreover, four types of banana flour and starch such as banana flour with peel (WF), banana pulp flour (PF), banana starch with peel (WS) and banana pulp starch (PS) were modified by a cross-linking method with distarch phosphate (C, (WFC, PFC, WSC, PSC)) and a pregelatinization method (J, (WFJ, PFJ, WSJ, PSJ)) to reduce the water absorption of native starch or flour. All modified banana starches/flours were formed by a compression molding method at 105 oC for 4 min and 5 MPa of pressure for 3 min with water (W) and glycerol (G) as plasticizer. The best mechanical properties were found at the composition ratio of 3:2:1 banana starch/flour, water, glycerol, respectively. Furthermore, the cross-linked starch/flour showed a lower solubility at 80 oC but it could not form a sheet. Therefore the native and pregelatinized starch/flour were used to mix with the cross-linked starch/flour at 3:1 ratio and they could be formed by 2 steps of compression molding process at 120 oC for 4 min and continuous pressure of 5 MPa for 3 min. The banana sheet from native pulp and cross-linked starch (PS+PSC) were selected to further study due to the highest values of tensile strength (TS) and elastic modulus (EM) of this banana sheet. The fiber reinforced in machine direction with banana starch enhanced the tensile strength and elastic modulus of banana sheet. The biofiber reinforced banana sheet from PS+PSC exhibited 2.88?0.32 MPa of TS, 51.63?9.77 MPa of EM, 8.46?2.32 % of elongation (E), 15.47?0.20 % and 15.92?0.78 % of solubility at 29 oC and 80 oC, repectively. The water absorption, the resistance to oil and water of the biofiber reinforced banana sheet were 93.63?5.32 g/m2, 125?8.66 h and 56?2.00 h, repectively. Therefore, banana sheet reinforced with banana fiber has a potential to serve as biodegradable packaging for food, fruit and vegetable with desirable mechanical properties which is an alternative for environmentally friendly consumers.
บทคัดย่อ: ไม่พบข้อมูลจากหน่วยงานต้นทาง
ภาษา (EN): th
เผยแพร่โดย: มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์
คำสำคัญ: เส้นใยธรรมชาติ
เจ้าของลิขสิทธิ์: สำนักงานคณะกรรมการวิจัยแห่งชาติ
หากไม่พบเอกสารฉบับเต็ม (Full Text) โปรดติดต่อหน่วยงานเจ้าของข้อมูล

การอ้างอิง


TARR Wordcloud:
สมบัติทางกายภาพและทางกลของแผ่นฟิล์มกล้วยที่เสริมเส้นใยธรรมชาติ
มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์
30 กันยายน 2552
การศึกษาสภาวะการเตรียมสมบัติของวัสดุเชิงประกอบเสริมแรงของยางพารากับเส้นใยธรรมชาติและแร่ดิน การเตรียมชิ้นงานและสมบัติทางกลไฟฟ้าของแอ๊กทูเอเตอร์ที่ ประกอบด้วย PZT สองชั้น การใช้น้ำยางพาราพัฒนาสมบัติทางกายภาพและทางกลของคอนกรีตบล็อก ผลของความชื้นต่อสมบัติทางกายภาพและทางกลของผลหมาก (Areca catechu L.) อิทธิพลของการดัดแปรด้วยวิธีพรีเจลาทิไนซ์ต่อสมบัติการเป็น resistant starch และสมบัติเคมีเชิงฟิสิกส์ของแป้งกล้วยดิบ ผลกระทบของคุณลักษณะเส้นใยต่อสมบัติทางกลและทางความร้อนของไม้พลาสติกจากกระบวนการอัดรีด มหาวิทยาลัยสงขลานครินทร์ มหาวิทยาลัยสงขลานครินทร์ วิทยาเขตหาดใหญ่ แผนงานวิจัยและพัฒนาเส้นใยธรรมชาติอื่นที่มิใช่ไหมกินใบหม่อน การประยุกต์ใช้เจลาตินจากเกล็ดปลาผสมเส้นใยธรรมชาติเพื่อผลิตกระดาษในงานหัตถกรรม การพัฒนาคุณสมบัติทางกลของไม้ปาล์มน้ำมันด้วยคลื่นไมโครเวฟเพื่อใช้ในการ ก่อสร้างอาคาร การพัฒนาคุณสมบัติทางกลของไม้ปาล์มน้ำมันด้วยคลื่นไมโครเวฟเพื่อใช้ในการ ก่อสร้างอาคาร
คัดลอก URL
กระทู้ของฉัน
ผลการสืบค้นทั้งหมด โพสต์     เรียงลำดับจาก