สมบัติเชิงกลและการย่อยสลายทางชีวภาพของแผ่นลอยน้ำจากเส้นใยธรรมชาติ

Abstract

โครงงานนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาผลของชนิดกาวประสานต่อสมบัติเชิงกลของแผ่นลอยน้ำ พยุงพืชจากใยมะพร้าว ได้แก่ ค่าความหนาแน่นรวม ค่าการรับน้ำหนัก ร้อยละการดูดซับน้ำ การรับแรงกด และลักษณะเส้นใย นอกจากนี้ยังศึกษาสมบัติการย่อยสลายทางชีวภาพของแผ่นลอยโดยใช้กาว 5 ชนิด ได้แก่ กาวน้ำใส กาวลาเท็กซ์ กาวยางพารา กาวยางบง และกาวผง จากการทดลองพบว่าแผ่น ลอยน้ำพยุงพืชที่เตรียมได้จากกาว 5 ชนิด มีความหนาแน่นต่ำกว่าน้ำ ส่งผลให้แผ่นลอยน้ำจากกาวทุก ชนิดสามารถลอยน้ำได้ และสามารถรับน้ำหนักได้โดยแผ่นลอยน้ำพยุงพืชที่ใช้กาวยางพารามีโครงสร้างที่ แข็งแรง จากผลการเสริมแรงของกาวยางพารา ซึ่งสังเกตได้จากลักษณะการยึดเกาะของเส้นใยจากภาพ SEM ผลการดูดซับน้ำพบว่ากาวน้ำใส และกาวลาเท็กซ์มีร้อยละการดูดซับน้ำสูงที่สุด เนื่องจาก ความสามารถในการละลายน้ำของกาวทำให้ดูดซับน้ำได้มากยิ่งขึ้น ผลการทดสอบค่าการรับแรง และ การเปลี่ยนรูปร่างจากแรงกดสามารถคำนวณค่าความแข็งแรง (Vicker hardness test; HV) ได้พบว่า แผ่นลอยน้ำพยุงพืชจากกาวยางพาราสามารถรับแรงได้ดี แต่มีการเปลี่ยนแปลงรูปร่างน้อย ซึ่งเป็น คุณสมบัติที่เหมาะสมในการนำมาเป็นแผ่นลอยน้ำพยุงพืช จากผล FTIR กาวยางพารายังคงสมบัติทาง เคมีเมื่อเตรียมเป็นแผ่นลอยน้ำ นอกจากนี้ผลการย่อยสลายทางชีวภาพพบว่า กาวยางบง กาวผง หลุด ออกจากเส้นใย และลอยที่ผิวน้ำทำให้เกิดการสลายของเส้นใยได้เร็วที่สุด ส่วนกาวยางพาราให้ผลการยึด เกาะกับเส้นใยได้ดี ส่งผลให้แผ่นลอยน้ำพยุงพืชยังคงสภาพเดิมอยู่ได้ในระยะเวลา 2 เดือน ดังนั้นใน งานวิจัยนี้แผ่นลอยน้ำพยุงพืชจากกาวยางพารา จึงเป็นกาวประสานที่เหมาะสมที่สุด นอกจากนี้ผลของ ความดันในการอัดแผ่นในช่วง 50-100 kg/cm2 ส่งผลต่อค่าการดูดซึมน้ำ การรับน้ำหนัก ค่าการรับแรง และค่าความแข็งแรงของแผ่นลอยน้ำพยุงพืช

The objective of this project was to study the effect of adhesive type on physical properties of floating mats to support plants from coconut fiber that are total density, weight bearing capacity, water absorption, total hardness, and fiber morphology. Moreover, it was also studied the biodegradable properties of floating mats by using five types of adhesives that are clear adhesive, latex adhesive, para rubber adhesive, Persea kurzii rubber adhesive and powder adhesive. From the experimental results, it was found that the floating mats prepared from five types of adhesiveshave less total density than water meaning that floating mats preparing from all type of adhesive can float on water surface. The floating mat could be bearing the weight of materials due to the reinforcement effect of adhesive. Para rubber adhesive showed the strong structure on coating between coconut fiber elucidated from SEM images. From the water adsorption results, it was found that clear adhesive and latex adhesive have high percentage of the water absorption due tothe water solubility of adhesivecan increased water absorption. The max force and displacement results can to determine Vicker hardness (HV), it was found that para rubber adhesive have the highest max force and the lowest displacement. From the results, para rubber adhesive showed the optimum properties for floating mat. The FTIR results showed the existence of chemical composition of para rubber in floating mat. Moreover, it was found that of Persea kurzii rubber adhesive and powder adhesive fallenout from fiber and floated on the water surface, resulting in fast biodegradable of coconut rubber. Para fiber adhesive showed the good binding on coconut fiber for maintained floating mat structure within 2 months. Therefore, in this research, the floating mats to support plant from para rubber adhesive was the optimized adhesive. Moreover, the compression pressure at 50-100 kg/cm2 affected on water absorption, weight bearing capacity, max force, and hardness of floating mat.