ผลของยางธรรมชาติ/ไคโตซานดัดแปรต่อสมบัติการป้องกันการซึมผ่าน สมบัติทางความร้อน และสมบัติเชิงกลของฟิล์มบรรจุภัณฑ์พอลิแลคติกแอซิด
Article Sidebar
Main Article Content
บทคัดย่อ
งานวิจัยนี้สนใจเตรียมฟิล์มบรรจุที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม ที่มีสมบัติการป้องกันการผ่านของแสง ความชื้น และออกซิเจน เพื่อยืดอายุของอาหารจากพอลิเมอร์ผสมระหว่างพอลิแลคติกแอซิด [poly(lactic acid), PLA] ยางธรรมชาติ (natural rubber, NR) และไคโตซานดัดแปรหรือไคโตซานกราฟต์พอลิอะไครลามิโด-2-เมทิลโพรเพนซัลโฟนิก (chitosan-g-PAMPs, Cg) โดยผสม NR และ Cg (NR:Cg) ที่อัตราส่วนต่าง ๆ กันในสภาวะน้ำยาง หลังจากแห้ง ผสม NR:Cg ร่วมกับ PLA ในสภาวะหลอมด้วยเครื่องอัดรีดเกลียวหนอนเดี่ยว จากนั้นเป่าโดยเครื่องเป่าฟิล์ม ผลการทดลองพบว่า NR และ Cg ผสมเข้ากันเป็นเนื้อเดียวได้ในสภาวะน้ำยาง สมบัติด้านการยืดตัวออกของพอลิเมอร์ผสมลดลงตามอัตราส่วนของ Cg ที่เพิ่มขึ้น หลังจากผสมร่วมกับ PLA สัณฐานวิทยาของพอลิเมอร์ผสมพบว่ามีพื้นผิวที่ขรุขระ และสังเกตเห็นการกระจายตัวของอนุภาค NR และ Cg ขนาดเล็กในเมทริกซ์ของ PLA โดยอนุภาคดังกล่าวมีขนาดเล็กกว่าขนาดของ NR:Cg เริ่มต้น ซึ่งแสดงถึงการเข้ากันได้บางส่วนระหว่าง NR:Cg และ PLA การรวมกันระหว่าง NR:Cg ที่เข้ากันได้กับ PLA และอนุภาค NR:Cg ที่เหลืออยู่ส่งผลต่อการเพิ่มค่าความยืดสูงสุด ณ จุดขาด และความเหนียวของฟิล์ม PLA นอกจากนี้ยังช่วยป้องกันการผ่านของแสงยูวี-วิซิเบิล ความชื้น และออกซิเจนของฟิล์ม PLA และทุกอัตราส่วนผสมพบค่าอุณหภูมิเปลี่ยนสภาพแก้ว (Tg) และค่าอุณหภูมิในการเกิดผลึกขณะให้ความร้อน (Tcc) ต่ำกว่าฟิล์ม PLA ในขณะที่ปริมาณผลึกมีค่าเพิ่มขึ้น ซึ่งสามารถสรุปได้ว่า NR:Cg สามารถเข้ากันบางส่วนกับ PLA และช่วยในการขยับตัวและเหนี่ยวนำการเกิดผลึกของฟิล์ม PLA
Article Details
เอกสารอ้างอิง
Baek, N., Kim, Y.T., Marcy, J.E., Duncan, S.E. and O’Keefe, S.F., 2018, Physical properties of nanocomposite poly(lactic acid) films prepared with oleic acid modified titanium dioxide, Food Pack. Shelf Life 17: 30-38.
Rhim, J.W., 2013, Preparation and charac terization of vacuum sputter silver coated PLA film, Food Sci. Tech. 54: 477-484.
Buranasingh, N., Plastic Waste, Global Problems That Need to be Accelerated, Available Source: https://www.parliament. go.th, October 20, 2019. (in Thai)
Halász, K., Hosakun, Y. and Csóka, L., 2015, Reducing water vapor permeability of poly(lactic acid film and bottle through layer-by-layer deposition of green-processed cellulose nanocrystals and chitosan, Int. J. Polym. Sci. 2015: 1-6.
Erkmen, O. and Bozoglu, T.F., 2016, Food Preservation by Reducing Water Activity, pp. 44-58, Food Microbiology, John Wiley & Sons, Inc., New York.
Zhe, L.M., Li-feng, W., Lei, F., Pu-wang, L. and Li, S., 2017, Preparation and properties of natural rubber/chitosan microsphere blends, Micro Nano Lett. 12: 386-390.
Bonilla, J., Fontunati, E., Vargas, M., Chiralt, A. and Kenny, J.M., 2013, Effect of chitosan on the physicochemical and antimicrobial properties of PLA films, J. Food Eng. 119: 236-243.
Huang, Y., Zhang, C., Yonghao, P., Zhou, Y., Long, J. and Yi, D., 2013, Effect of NR on the hydrolytic degradation of PLA, Polym. Degrad. Stabil. 98: 943-950.
Song, Z., Xiao, H. and Zhao, Yi., 2014, Hydrophobic-modified nano-cellulose fiber/PLA biodegradable composites for lowering water vapor transmission rate (WVTR) of paper, Carbohyd. Polym. 111: 442-448.
Rolere, S., Liengprayoon, S., Vaysse, L., Jerome, S.B. and Bonfils, F., 2015, Investigating natural rubber composition with Fourier transform infrared (FT-IR) spectroscopy: A rapid and non-destructive method to determine both protein and lipid contents simultaneous ly, Polym. Test. 43: 83-93.
Phetphaisit, C.W., Yuanyang, S. and Chuachuad Chaiyasith, W., 2016, Bio-adsorbent from polyacrylamido-2-methyl-1-propane sulfonic acid-graft-natural rubber for heavy metal removal from aqueous standard solution and industrial waste water, J. Hazard. Mat. 301: 163-171.
Pongtanayut, K., Thongpin, C. and Santawitee, O., 2013, The effect of rubber on morphology, thermal properties and mechanical properties of PLA/NR and PLA/ENR blends, Energy Proc. 34: 888-897.
Raju, G., Mas, R.H. and Mas, H., 2016, Preparation and characterization of acidified chitosan immobilized in epoxidized natural rubber, Polym. Test. 53: 1-6.
Narayanan, M., Loganathan, S., Valapa, R.B. and Thomas, S., 2017, UV protective poly(lactic acid)/rosin films for sustainable packaging, Int. J. Biol. Macromol. 99: 37-45.
Ozdemir, E. and Hacaloglu, J., 2017, Characterizations of PLA-PEG blends involving organically modified montmo rillonite, J. Anal. Appl. Pyrolysis. 127: 343-349.
Zhao, P., Liu, W., Wu, O. and Ren, J., 2010, Preparation, mechanical, and thermal properties of bio degradable polyesters/ poly(lactic Acid) blends, J. Nanomat. article ID 287082.
Mascia, L., Haworth, B., Vignali, A., Megna, R., Acierno, D. and Russo, P., 2016, Thermal transitions and solidification kinetics of poly(lactic acid) and blends with epoxidized natural rubber, Thermochim. Acta 633: 82-90.
Gao, H., Fang, X., Chen, H., Qin, Y., Xu, F. and Jin, T.Z., 2017, Physiochemical properties and food application of antimicrobial PLA film, Food Control 73: 1522-1531.
Turalija, M., Bischof, S., Budimir, A. and Gaan, S., 2016, Antimicrobial PLA films from environment friendly additives, Compos. B. 102: 94-99.
Kanatt, S.R., Rao, M.S., Chawla, S.P. and Sharma, A., 2012, Active chitosan-polyvinyl alcohol films with natural extracts, Food Hydrocolloid. 29: 290-297.
Armentano, I., Bitinis, N., Fortunati, E., Mattioli, S., Rescignano, N., Verdejo, R., Lopez-Manchado, M.A. and Kenny, J.M., 2013, Multifunctional nanostructured PLA materials for packaging and tissue engineering, Prog. Polym. Sci. 38: 1720-1747.
Râpă, M., Mitelut, A.C., Tănase, E.E., Grosu, E., Popescu, P., Popa, M.E., Rosnes, J.T., Sivertsvik, M., Darie-Nită, R.N. and Vasile, C., 2016, Influence of chitosan on mechanical, thermal, barrier and antimicrobial properties of PLA-biocomposites for food packaging, Compos. B 102: 112-121.
Yang, H., Zhu, S. and Pan, N., 2004, Studying the mechanisms of titanium dioxide as ultraviolet-blocking additive for films and fabrics by an improved scheme, J. Appl. Polym. Sci. 92: 3201-3210.
Salaberria, A.M., Diaz, R.H., Andrés, M.A., Fernandes, S.C.M. and Labidi, J., 2017, The antifungal activity of functionalized chitin nanocrystals in poly(lactic acid) films, Materials 10: 546-561.
Siracusa, V., Rocculi, P., Romani, S. and
Rosa, M.D., 2008, Biodegradable polymers for food packaging: A review, Trends Food. Sci. Tech. 19: 634-643.
Teo, P.S. and Chow, W.S., 2014, Water vapor permeability of poly(lactic acid)/chitosan binary and ternary blends, KMUTNB: IJAST. 7: 23-27.
Yuniarto, K., Purwadaria, H.K., Welt, B.A., Abdellatief, A., Purwanto, Y., Sunarti, T. and Purwanto, S., 2014, Effect of plasticizer on oxygen permeability of cast polylactic acid (PLA) films determined using dynamic accumulation method, J. App. Packa. Res. 6: 51-57.
