การปรับปรุงผิวของผงฝ้ายที่ได้จากการแปรสภาพทางเคมีของเศษผ้าเพื่อใช้เป็นสารเสริมแรงในพอลิโพรพิลีน : รายงานผลการวิจัย

Abstract

โครงการวิจัยนี้เสนอแนวทางใหม่ในการนำเศษผ้าฝ้ายเหลือทิ้งจากโรงงานสิ่งทอมาใช้ใหม่ในลักษณะเป็นการเสริมแรงในพอลิโพรพิลีน โดยในขั้นแรกต้องทำการแปรสภาพเศษผ้าฝ้ายผืนด้วยปฎิกิริยาการไฮโดรไลซิสด้วยกรดเพื่อให้ได้เป็นสารตัวเติมในลักษณะที่เป็นผงก่อน หลังจากนั้นจึงนำสารตัวเติมผงมาปรัปปรุงพื้นผิวด้วยสารเคมีสองชนิดคือ มาเลอิกแอนไฮไดรด์ พอลิโพรพิลีน โคพอลิเมอร์ และกรดเสตียริก เพื่อให้สามารถยึดติดและเข้ากันได้ดีกับเมทริกซ์พอลิโพรพิลีน ในขั้นสุดท้ายจึงทำการเตรียมวัสดุเชิงประกอบโดยใช้ผงฝ้ายทั้งที่ผ่านการปรับปรุงและไม่ผ่านการปรับปรุงในปริมาณ 0-20% โดยน้ำหนักของพอลิโพรพิลีน จากนั้นจึงทำการทดสอบสมบัติเชิงกล สมบัติทางความร้อน ความสามารถในการดูดซึมน้ำ และ ลักษณะพื้นผิวที่แตกหักของวัสดุเชิงประกอบ ผลการศึกษาพบว่าสมบัติความทนแรงดึงและความทนแรงตัดโค้งของวัสดุเชิงประกอบซึ่งทำจากสารตัวเติมผงฝ้ายที่ปรับปรุงด้วยมาเลอิกแอนไฮไดร์ด พอลิโพรพิลีน โดพอลิเมอร์ มีค่าเพิ่มสูงขึ้นจากพอลิโพรพิลีนก่อนที่จะเติมสารตัวเติม และมีค่าเพิ่มสูงกว่าวัสดุเชิงประกอบซึ่งทำจากผลฝ้ายที่ไม่ได้ปรับปรุงพื้นผิว และผงฝ้ายที่ปรับปรุงด้วยกรดสเตียริก ซึ่งผลการทดลองดังกล่าวนี้สามารถยืนยันและสอดคล้องกับผลการวิเคราะห์ลักษณะพื้นผิวที่แตกหักของวัสดุเชิงประกอบด้วยกล้องจุลทรรศน์อิเล็กครอนแบบส่องกราดซึ่งพบว่า การปรับปรุงสารตัวเติมผงฝ้ายด้วยมาเลอิกแอนไฮไดร์ด พอลิโพรพิลีน โดพอลิเมอร์ ทำให้สารตัวเติมสามารถยึดติดและกระจายตัวในเนื้อพลาสติกพอลิโพรพิลีนได้ดีกว่าวัสดุเชิงประกอบชนิดอื่น นอกจากนี้ยังพบว่าวัสดุเชิงประกอบทุกชนิดมีแนวโน้มในการดูดซึมน้ำที่ต่ำมากโดยเฉพาะอย่างยิ่งในวัสดุเชิงประกอบอบที่มีสารตัวเติมผงฝ้ายที่ผ่านการปรับปรุงด้วยมาเลอิกแอนไฮไดร์ด พอลิโพรลีน โดพอลิเมอร์ เนื่องจากลักษณะความไม่ชอบน้ำของผงฝ้ายภายหลังจากการปรับปรุง