Polylactic Acid (PLA) and Polybutylene Succinate (PBS) Blend Fibers Prepared by Melt Spinning Technique
โดย ลลิตา จอมแปง
ปี 2556
บทคัดย่อ (Abstract)
พอลิแลคติกแอซิด (PLA) เป็นพอลิเมอร์ย่อยสลายได้ทางชีวภาพที่ใช้งานอย่างแพร่หลาย แต่ในการใช้งานทางด้านสิ่งทอยังมีข้อจำกัด เนื่องจาก PLA มีสมบัติแข็งเปราะ และยืดตัวได้น้อย งานวิจัยนี้ได้ศึกษาการเตรียมเส้นใยผสมระหว่าง PLA และพอลิบิวธิลีนซัคซิเนต (PBS) ซึ่งมีความเหนียว และยืดตัวได้มากกว่า PLA เส้นใยผสมเตรียมด้วยเทคนิคการปั่นแบบหลอมเหลว เพื่อเพิ่มสมบัติด้านความเหนียวให้กับเส้นใย และสามารถนำไปใช้งานเชิงอุตสาหกรรมด้านสิ่งทอได้
การเตรียมพอลิเมอร์ผสมระหว่าง PLA/PBS ด้วยเครื่องอัดรีดแบบเกลียวหนอนคู่ที่อัตราส่วน 100/0, 90/10, 80/20, 70/30, 60/40 และ 50/50 ร้อยละโดยน้าหนัก จากนั้นเตรียมเส้นใยผสมประเภทเส้นใยยาวด้วยเทคนิคการปั่นแบบหลอมเหลวที่อุณหภูมิการขึ้นรูป 230 องศาเซลเซียส และศึกษาสมบัติการไหล สมบัติความหนืด สมบัติทางความร้อน สมบัติทางกายภาพ และสมบัติเชิงกล ของพอลิเมอร์ผสม และเส้นใยพอลิเมอร์ผสม
ผลการทดสอบพบว่าพอลิเมอร์ผสม PLA/PBS ที่อัตราส่วนมากกว่า 70/30 ร้อยละโดยน้ำหนัก สัณฐานวิทยาของพอลิเมอร์ผสมแยกเฟสกันอย่างชัดเจนและค่ายังมอดูลัสลดลง ที่อัตราส่วน 80/20 ร้อยละโดยน้ำหนัก ค่าความทนต่อแรงกระแทกมีค่าสูงสุด และความเป็นผลึกของ PLA ใน เส้นใยผสมลดลง ความสามารถในการยืดตัวของเส้นใยเพิ่มขึ้น ค่าความแข็งแรงของเส้นใยสูงสุด ที่อัตราส่วนผสมของ PBS ที่ร้อยละ 30 โดยน้ำหนัก
Polylactic acid (PLA) is a biodegradable polymer having high potential on industrial applications and widely used. PLA has some limited properties such as brittleness and low elongation, these are effect on the preparation of continues and fiber blended and product applications. This research aims to study the preparation of continuous fiber blended and its properties between PLA and Polybutylene succinate (PBS), which having higher toughness and elongation than PLA. The continuous fibers blends are prepared by melt spinning technique to increase stiffness and toughness of the fiber for textile industry applications.
Polymer blends of PLA/PBS were prepared by twin-screw extruder at blend ratios of 100/0, 90/10, 80/20, 70/30, 60/40 and 50/50 %wt. The preparation of continuous fiber blends used melt spinning technique temperature at 230oC. The Rheology, thermal, physical and mechanical properties were studied.
The blend ratios of PLA/PBS more than 70/30 %wt clearly showed the phase separation. Modulus is also reduced. Impact strength showed that the highest at the blend ratios of PLA/PBS 80/20 %wt. The crystallinity of PLA in the fiber were decreased but the fiber elongation was increased. Maximum tenacity of the PLA/PBS blend fiber was found at PBS contents of 30 %wt.