รายละเอียดโครงการ

  • แหล่งทุน: [object Object]
  • ปีงบประมาณ: 2018
  • ลักษณะโครงการ: โครงการเดี่ยว
  • ประเภทโครงการ: โครงการวิจัยสาขาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี
  • หัวหน้าโครงการ: ดร.ปวีนา ประไพนัยนา, รองศาสตราจารย์
  • ผู้ร่วมวิจัย:

ความเป็นมาของโครงการ

เนื่องจากปัจจุบันยางธรรมชาติมีราคาต่ำ และสต็อคของยางธรรมชาติในโลกที่สูงขึ้นเนื่องจากมีการผลิตสูงขึ้น รัฐบาลจึงสนับสนุนให้มีการใช้งานยางพารากับงานด้านต่างๆมากมาย และเนื่องจากประเทศไทยเป็นประเทศเกษตรกรรม ดังนั้นจึงมีวัสดุเหลือใช้ทางการเกษตรมากมาย โครงการนี้จึงมีวัตถุประสงค์เพื่อผลิตผลิตภัณฑ์จากยางธรรมชาติคอมพอสิตกับวัสดุธรรมชาติ เพื่อเพิ่มปริมาณการใช้ประโยชน์จากยางธรรมชาติ โดยเฉพาะอย่างยิ่งนำยางธรรมชาติมาใช้เพื่อกิจกรรมทางการเกษตรซึ่งเป็นอาชีพหลักของคนไทย โดยผลิตภัณฑ์ที่ทำได้นั้นสามารถย่อยสลายได้ตามธรรมชาติในระยะเวลาที่แน่นอน และไม่เป็นพิษต่อสิ่งแวดล้อม ในงานนี้ต้องการสร้างพื้นฐานความรู้และพัฒนาเป็นองค์ความรู้ในด้านการผลิตผลิตภัณฑ์จากยางธรรมชาติผสมกับวัสดุธรรมชาติเพื่อใช้ในงานทางด้านการเกษตร เช่น ฟิล์มยางคลุมดิน แทนการใช้ฟิล์มพลาสติกคลุมดิน เพื่อป้องกันวัชพืชและรักษาความชื้นในดิน เป็นต้น โดยในงานวิจัยนี้ สารตั้งต้นในการผลิตคือ น้ำยาง ซึ่งมีข้อดีคือ สามารถนำมาใช้ได้เลยโดยไม่ต้องผ่านขบวนการปรับเปลี่ยนสภาพ หรือการแปรรูป อีกทั้งยังขึ้นรูปได้ง่ายโดยไม่ต้องผ่านกระบวนการบดหรือให้ความร้อนเพื่อทำลายพันธะเคมี นอกจากนี้ยังมีต้นทุนต่ำที่สุด ถือเป็นการลดต้นทุนการผลิต และยังส่งผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมน้อยที่สุดอีกด้วย นอกจากนี้ยังมีการเติมสารตัวเติมต่างๆที่มาจากธรรมชาติเพื่อให้วัสดุที่ได้มีสมบัติตามต้องการ และช่วยในขบวนการย่อยสลายตามธรรมชาติ วัสดุทางการเกษตรที่ใช้ในงานวิจัยนี้ แบ่งออกเป็น 3 ประเภทหลัก คือ ไคโตซาน (สังเคราะห์ได้จากเปลือกกุ้ง) ซิลิกา (สังเคราะห์ได้จากแกลบ) และแกลบข้าว (วัสดุเหลือใช้จากภาคเกษตรกรรม) ซึ่งวัสดุเหล่านี้มีมากมายและเป็นวัสดุที่หาได้ง่าย เช่น ไคโตซาน สามารถทำได้จากเปลือกกุ้ง และซิลิกา ได้จากการเผาแกลบข้าวที่อุณหภูมิสูงและต้มในสารละลายกรดเช่นกัน ในการผสมขึ้นรูประหว่างยางธรรมชาติกับวัสดุทางการเกษตรนั้น สามารถทำได้หลายวิธี เช่น การผสมน้ำยางดิบกับตัวทำละลาย เช่น อะซิโตน หรือแอลกอฮอล์ การผสมกับน้ำ หรือการขึ้นรูปโดยใช้ยางแห้งแล้วผ่านขบวนการทางความร้อนเพื่อหลอมรวมกับวัสดุทางการเกษตร ซึ่งในงานนี้ผู้วิจัยต้องการเริ่มต้นจากการการใช้ตัวทำละลายและน้ำในการขึ้นรูปเป็นวัสดุเชิงประกอบ นอกจากนี้ยังการเติมสารเติมแต่งเพื่อช่วยในการย่อยสลายและเพิ่มธาตุอาหารให้กับดินหลังการย่อยสลายแล้ว และศึกษาลักษณะของยางหลังการย่อยสลายในดินทั้งทางเคมีและทางกายภาพ โดยในการเปรียบเทียบสมบัติทางการย่อยสลาย จะมีการเปรียบเทียบกับวัสดุที่ทำจาก bioplastics และเทียบกับยางธรรมชาติที่ผ่านการ crosslink โดยทั่วไปตามท้องตลาดด้วย ผลิตภัณฑ์ที่ได้จะถูกนำมาวิเคราะห์คุณสมบัติต่างๆตามมาตรฐานผลิตภัณฑ์ รวมถึงการเสื่อมลงของสมบัติต่างๆ เช่น TSC (total solid content), DRC (Dry content), NRC (Net content), %Nitrogen, %lipid, pH, Mooney viscosity, Tensile strength, Thermal stability เป็นต้น นอกจากนี้ ยังมีการทดสอบคุณสมบัติความทนทานในสภาวะรุนแรง (aging at extreme conditions) และทดสอบการเสื่อมสภาพที่เวลาการใช้งานต่างๆกันอีกด้วย

วัตถุประสงค์

1. เพื่อผลิตยางธรรมชาติคอมโพสิตที่สามารถย่อยสลายได้ในธรรมชาติโดยใช้วัสดุธรรมชาติ (ซิลิกา ไคโตซาน และแกลบข้าว) เป็นสารตัวเติมเพื่อให้ย่อยสลายได้ง่ายขึ้น ราคาถูก และเป็นปุ๋ยให้พืชหลังการย่อยสลาย 2. เพื่อศึกษาสมบัติของยางธรรมชาติคอมพอสิตก่อนและหลังการย่อยสลายตามธรรมชาติ 3. เพื่อสร้างองค์ความรู้ในการเตรียมยางธรรมชาติคอมโพสิตสำหรับงานด้านการเกษตรที่มีสมบัติตามต้องการ และไม่เป็นพิษต่อสิ่งแวดล้อม

Abstract

งานวิจัยนี้ศึกษาการเตรียมยางเชิงประกอบระหว่างยางธรรมชาติกับเถ้าแกลบ ซิลิกาและไคโตซานที่ทำการปรับปรุงพื้นผิว และวัลคาไนซ์ด้วยการฉายลำอิเล็กตรอน พบว่าการเสริมแรงในยางเชิงประกอบของซิลิกาและไคโตซานที่ผ่านการปรับปรุงพื้นผิว สมบัติเชิงกล เสถียรภาพทางความร้อน การต้านทานการบวมน้ำดีขึ้นกว่ายางเชิงประกอบซิลิกาและไคโตซานไม่ปรับปรุงพื้นผิว การวัลคาไนซ์ยางเชิงประกอบซิลิกาและไคโตซานปรับปรุงพื้นผิวปริมาณ 10 phr ที่ผ่านการวัลคาไนซ์ด้วยการฉายลำอิเล็กตรอนที่ความเข้ม 200 kGy ในสภาวะน้ำยางมีค่าความต้านทานแรงดึงและค่าความต้านทานการเปลี่ยนแปลงรูปร่างสูงสุด และพบว่าความเข้มในการฉายลำอิเล็กตรอนบนยางเชิงประกอบซิลิกาที่เหมาะสมจะส่งผลให้สมบัติเชิงกลดี การทดสอบการเสื่อมสภาพทางความร้อนและความชื้นพบว่ายางเชิงประกอบจะมีความหนืดมากขึ้นและมีสีที่เข้มขึ้นเมื่อระยะเวลาการทดสอบนานขึ้น และเร่งให้ยางเสื่อมสภาพเร็วขึ้น สำหรับเปลือกกุ้งและเถ้าแกลบซึ่งเป็นวัสดุตั้ง้นของไคโตซานและซิลิกานั้นจะแสดงสมบัติการย่อยสลายในรูปวัสดุเชิงประกอบในส่วนท้ายของผลการทดลองเท่านั้น

Outputs

Journals

# Internation Journal
1 Napaporn Kumkrong, Peerapan Dittanet, Pongdhorn Saeoui, Surapich Loykulnant, ดร.ปวีนา ประไพนัยนา, รองศาสตราจารย์, "Properties of silica/natural rubber composite film and foam: Effects of silica content and sulfur vulcanization system", Journal of Polymer Research, ปีที่ 29, ฉบับที่ 7, กรกฎาคม 2022 - undefined NaN, หน้า undefined - undefined
2 Manuchet Reowdecha, Chalermchat Sukthaworn, ดร.ภีรพรรณ ดิษฐเนตร, ผู้ช่วยศาสตราจารย์, Nantina Moonprasith, Thipjak Na Lampang, Surapich Loykulnant, ดร.ปวีนา ประไพนัยนา, รองศาสตราจารย์, "Degradation of Silica-Reinforced Natural Rubber by UV Radiation and Humidity in Soil", Key Engineering Materials, ปีที่ 751, ฉบับที่ undefined, สิงหาคม - สิงหาคม 2017, หน้า 314 - 319
3 Thidarat Petchsoongsakul, ดร.ภีรพรรณ ดิษฐเนตร, ผู้ช่วยศาสตราจารย์, Surapich Loykulnant, Chaveewan Kongkaew, ดร.ปวีนา ประไพนัยนา, รองศาสตราจารย์, "Synthesis of Natural Composite of Natural Rubber Filling Chitosan Nanoparticle", Key Engineering Materials, ปีที่ 821, ฉบับที่ undefined, กันยายน - กันยายน 2019, หน้า 96 - 102
4 Reowdecha, M., ดร.ภีรพรรณ ดิษฐเนตร, ผู้ช่วยศาสตราจารย์, Sae-oui, P., Loykulnant, S., ดร.ปวีนา ประไพนัยนา, รองศาสตราจารย์, "Film and latex forms of silica-reinforced natural rubber composite vulcanized using electron beam irradiation", Heliyon, ปีที่ 7, ฉบับที่ 6, มิถุนายน 2021 - undefined NaN, หน้า undefined - undefined
5 Ngamkham, R, ดร.ปวีนา ประไพนัยนา, รองศาสตราจารย์, ดร.ศุภพัชรี รอดเดชา, ผู้ช่วยศาสตราจารย์, ดร.ภีรพรรณ ดิษฐเนตร, ผู้ช่วยศาสตราจารย์, "Production of Composite Fibers from Natural Rubber and Lignin", ENGINEERING JOURNAL, ปีที่ 25, ฉบับที่ 4, เมษายน 2021 - undefined NaN, หน้า 79 - 85
6 Chalermchat Sukthaworn, Manuchet Reowdecha, ดร.ภีรพรรณ ดิษฐเนตร, ผู้ช่วยศาสตราจารย์, Nantina Moonprasith, Thipjak Na Lampang, Surapich Loykulnant, ดร.ปวีนา ประไพนัยนา, รองศาสตราจารย์, "Degradation test of natural rubber/chitosan composite", Key Engineering Materials, ปีที่ 751, ฉบับที่ undefined, สิงหาคม - สิงหาคม 2017, หน้า 320 - 325

Conference

# Internation Conference
1 Thidarat Petchsoongsakul, ดร.ภีรพรรณ ดิษฐเนตร, ผู้ช่วยศาสตราจารย์, Surapich Loykulnant, Chaveewan Kongkaew, ดร.ปวีนา ประไพนัยนา, รองศาสตราจารย์, "Synthesis of Chitosan Nanoparticles by Depolymerization of Chitosan and Ionotropic Gelation Method for Natural Rubber Composite", The 3rd Asia Pacific Rubber Conference 2017 (APRC 2017), ปีที่ undefined, ฉบับที่ undefined, พฤศจิกายน - พฤศจิกายน 2017, หน้า undefined - undefined
2 Napaporn Kumkrong, ดร.ภีรพรรณ ดิษฐเนตร, ผู้ช่วยศาสตราจารย์, Surapich Loykulnant, Chaveewan Kongkaew, ดร.ปวีนา ประไพนัยนา, รองศาสตราจารย์, "Effects of Sulfur Vulcanization System on Properties of Composite from Blends of Silica and Natural Rubber Latex", The 3rd Asia Pacific Rubber Conference 2017 (APRC 2017), ปีที่ undefined, ฉบับที่ undefined, พฤศจิกายน - พฤศจิกายน 2017, หน้า undefined - undefined

API url