การพัฒนาบรรจุภัณฑ์เครื่องสำอางย่อยสลายได้จากพอลิเมอร์ผสม PLA/EPDM/SiO2 โดยเทคโนโลยีการพิมพ์สามมิติ

บทคัดย่อ

งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อพัฒนาวัสดุพอลิเมอร์ผสม พอลิแลคติกแอซิด (Polylactic acid; PLA) ยางเอธิลีนโพรพิลีนไดอีน (Ethylene Propylene Diene; EPDM) โดยใช้ซิลิกาทำที่ผ่านปรับสภาพผิวด้วยสารละลาย Di (hydrogenated tallow) dimethyl ammonium chloride ทำหน้าที่เป็นตัวประสานพอลิเมอร์ที่มีความชอบน้ำที่แตกต่างกันของ PLA และ EPDM ด้วยเครื่องอัดรีดสกรูคู่ (Twin Screw Extruder) สำหรับใช้เป็นบรรจุภัณฑ์ทางเครื่องสำอาง โดยกำหนดอัตราส่วนของ PLA/EPDM เท่ากับ 95/5 และ 90/10 และปริมาณซิลิกา คือ 0, 3 และ 5 phr โดยตรวจสอบสัณฐานวิทยาด้วยเทคนิค SEM วิเคราะห์โครงสร้างทางเคมีโดยใช้เทคนิค FT-IR วิเคราะห์สมบัติทางความร้อนและการสลายตัวทางความร้อนโดยใช้เทคนิค DSC และ TGA ตามลำดับ ทดสอบสมบัติเชิงกล ได้แก่ การต้านทานแรงดึง และการยืดตัว ณ จุดขาด ของพอลิเมอร์ การทดสอบการสลายตัว ทางชีวภาพและความเข้ากันได้กับผลิตภัณฑ์เครื่องสำอาง พบว่า การเติมซิลิกาที่ผ่านกระบวนการปรับสภาพผิวสามารถช่วยปรับปรุงการกระจายตัวของวัฏภาค EPDM ให้ดีขึ้น พอลิเมอร์ผสม PLA/EPDM/SiO2 ในอัตราส่วน 95/5/5 มีค่าการต้านทานแรงดึงและการยืดตัว ณ จุดขาด ดีที่สุดเท่ากับ 50.39 MPa และร้อยละ 32.8 ตามลำดับ โดยมีค่าการต้านแรงดึงใกล้เคียงกับพอลิสไตรีน แต่มีความยืดหยุ่นที่สูงกว่า การวิเคราะห์การสลายตัวของพอลิเมอร์ผสมด้วยสารละลาย Sodium Lauryl Ether Sulfate (SLES) และน้ำ พบว่า พอลิเมอร์ผสมมีแนวโน้มการสลายตัวภายใต้สารละลาย SLES ที่มีสภาพขั้วต่ำ โดยมีค่าคงที่อัตราการสลายตัวเท่ากับ 3.4x10-8 s-1 ในการทดสอบการทดสอบหาระดับการแตกเป็นส่วนของวัสดุ (ISO 16929: 2019) ตัวอย่างชิ้นงานมีอัตราการแตกเป็นส่วนเป็น 100% และสลายตัวจนหมดในเวลา 28 วัน และการย่อยสลายได้ทางชีวภาพ (ISO14855-1(2012)) พบว่า มีร้อยละการย่อยสลายได้ทางชีวภาพเท่ากับร้อยละ 85.83 + 4.87 เมื่อคำนวณเทียบกับเซลลูโลส

คำสำคัญ

ระดับความพร้อมของโครงการ