การพัฒนาโฟมยางย่อยสลายได้ทางชีวภาพที่เตรียมจากยางธรรมชาติและกากงาดำ

บทคัดย่อ

งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาการเตรียมและสมบัติของโฟมยางธรรมชาติที่เติมกากงาดำ ซึ่งเป็นวัสดุเหลือทิ้งทางการเกษตรที่เป็นผลพลอยได้จากการสกัดน้ำมันธรรมชาติจากเมล็ดงาดำ โดยการทดลองแบ่งออกเป็น 3 ส่วนหลัก คือ (ก) การแปรปริมาณกากงาดำ (0, 20, 40, 60, 80, 100 ส่วนในยางร้อยส่วน) (ข) การแปรชนิดของสารเพิ่มความเข้ากันได้ (Si-69, Si-A174 และ PEG4000) และ (ค) การแปรปริมาณสารฟู (0, 1, 3, 5, 7 phr) ทำการบดผสมยางคอมพาวด์โดยใช้เครื่องบดผสมแบบปิดและขึ้นรูปโฟมยางด้วยเทคนิคการอัดเบ้าพิมพ์ที่ 160 องศาเซลเซียส จากนั้นนำมาศึกษาลักษณะสัณฐานวิทยา สมบัติเชิงกลและการย่อยสลายทางชีวภาพของโฟมยางธรรมชาติที่เติมกากงาดำ จากผลการทดลองพบว่า การเพิ่มปริมาณกากงาดำส่งผลให้ยางคอมพาวด์มีความหนืดลดลงและระยะเวลาในการคงรูปนานขึ้น อีกทั้งลักษณะสัณฐานวิทยาของโฟมยางธรรมชาติมีจำนวนเซลล์มากขึ้นและมีขนาดเล็กลง ส่งผลให้ความสามารถในการดูดซับน้ำและการบวมพองในโทลูอีนสูงขึ้น แต่การเพิ่มปริมาณกากงาดำ พบว่า พันธะการเชื่อมโยงและสมบัติเชิงกลของโฟมยางธรรมชาติมีแนวโน้มลดลง ส่วนสมบัติการย่อยสลายทางชีวภาพที่ผ่านการฝังดินมีแนวโน้มที่เพิ่มขึ้น ซึ่งจากสมบัติโดยรวมการใช้กากงาดำในปริมาณ 60 phr มีความเหมาะสมที่จะพัฒนาเป็นโฟมยางธรรมชาติในส่วนที่ 2 ต่อไป ซึ่งพบว่า การเติมสารเพิ่มความเข้ากันได้ทั้ง 3 ชนิด คือ Si-69, Si-A174 และ PEG4000 ส่งผลทำให้ค่าแรงบิดต่ำสุด ค่าแรงบิดสูงสุดของยางคอมพาวด์และขนาดของเซลล์ในโฟมยางธรรมชาติลดลง โดยสูตรที่เติม PEG4000 มีเซลล์ที่ขนาดเล็กกว่าและมีคุณสมบัติเชิงกลที่กว่าสูตรที่เติม Si-69 และ Si-A174 และในส่วนสุดท้ายที่การแปรปริมาณสารฟู พบว่า ลักษณะสัณฐานวิทยาของโฟมยางมีขนาดเซลล์ที่เล็กลงและมีจำนวนเซลล์เพิ่มมากขึ้นตามปริมาณของสารฟูที่เพิ่มขึ้น ซึ่งส่งผลทำให้ความแข็งแรงและสมบัติเชิงกลอื่น ๆ มีแนวโน้มลดลง ในขณะที่เมื่อระยะเวลาในการฝังดินมากขึ้น พบว่า การย่อยสลายทางชีวภาพของโฟมยางมีแนวโน้มที่มากขึ้นตามปริมาณสารฟูที่เพิ่มขึ้น กล่าวโดยสรุป คือ กากงาดำสามารถใช้เป็นสารตัวเติมชีวภาพในโฟมยางธรรมชาติเพื่อช่วยเพิ่มความสามารถในการเกิดเซลล์โฟมได้มากขึ้นและการย่อยสลายโดยการฝังดินได้ดีขึ้น

คำสำคัญ