Study of Polymer Blends and Fiber Preparation Between Polytrimethylene Terephtalate (PTT) and Polylactic Acid (PLA)

โดย ศิรดา ภาดี

ปี 2556

บทคัดย่อ (Abstract)

ปัจจุบันพอลิเมอร์ย่อยสลายทางชีวภาพได้รับความสนใจจากนักวิจัยอย่างมาก เนื่องมาจากประการแรก ความกังวลในเรื่องของปัญหาสิ่งแวดล้อม และประการที่สองความตระหนักที่ว่าทรัพยากรปิโตรเลียมของเรามีจำกัด พอลิไตรเมทิลีนเทเรฟทาเลท (PTT) และพอลิแลคติกแอซิด (PLA) จัดอยู่ในกลุ่มของพอลิเมอร์จากแหล่งชีวภาพ ซึ่ง PTT มีสมบัติยืดหยุ่น และมีความต้านทานแรงดึงสูง จึงถูกนามาใช้ในงานด้านสิ่งทอ ในขณะที่ PLA นั้นมีสมบัติค่อนข้างเปราะ การวิจัยครั้งนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาการเตรียมพอลิเมอร์ผสมระหว่าง PTT/PLA และทดลองเตรียมเส้นใยจาก PTT/PLA

พอลิเมอร์ผสม PTT/PLA เตรียมได้โดยใช้เครื่องอัดรีดแบบเกลียวหนอนคู่ ที่อัตราส่วน ร้อยละ 100/0, 90/10, 80/20, 70/30, 60/40, 50/50, 40/60, 30/70, 20/80, 10/90 และ 0/100 โดยน้าหนักจากนั้นทำการขึ้นรูปเส้นใยยาวด้วยเทคนิคการปั่นแบบหลอมเหลว ทำการทดสอบ สมบัติทางความร้อน สมบัติการไหล สมบัติความหนืด ความต้านทานต่อแรงดึง และการหดตัวของเส้นใย

การศึกษาพบว่าอุณหภูมิการหลอมเหลวมีความแตกต่างกัน และส่งผลต่อค่าความหนืด เมื่อปริมาณของ PLA ที่เติมลงไปเพิ่มมากขึ้น ค่าความหนืดของพอลิเมอร์ผสม PTT/PLA มีแนวโน้มลดลง เส้นใยยาวของพอลิเมอร์ผสม PTT/PLA ในอัตราส่วน 90 : 10 สามารถม้วนเก็บได้อย่างต่อเนื่อง ค่าความต้านแรงดึงของเส้นใยที่เตรียมไม่มีการเปลี่ยนแปลงมากนัก แต่การยืดตัวมีแนวโน้มสูงขึ้น เนื่องมาจากสมบัติของ PTT ดังนั้นการผสม PTT/PLA ในปริมาณที่เหมาะสมทำให้สามารถผลิตเส้นใยยาว สำหรับใช้ในงานสิ่งทอได้

In the present, biodegaradable polymer have attracted attention of researcher due to firstly environmental problem concerns, and secondly the realization that our petroleum resources are finite. Polytrimethylene terephthalate (PTT) and Polylactic acid (PLA) are classified as the bio-based polymer. PTT are high elastic property and tensile strength, it can be used for textile while PLA has brittle properties. The aims of this research are to study the prepared of polymer blends between PTT/PLA and how to make the continuous fiber from the blends.

PTT/PLA blends were prepared by a twin-screw extruder at PTT/PLA blend ratios of 100/0, 90/10, 80/20, 70/30, 60/40, 50/50, 40/60, 30/70, 20/80, 10/90 and 0/100. The PTT/PLA blends was melt-spun in to the continuous fiber from by melt spinning technique. Technical properties for example differential scanning calorimeter and then for the flow properties for example melt flow, rheology and the last properties is physical properties for example fiber shrinkage testing.

The study found that the polymers melting temperature is very different and effect viscosity. When the amount of PLA added to the increases the viscosity of the polymer blends decreased. The continuous fiber from the PTT/PLA blends in the ratio 90 : 10 can roll continued. The tensile strength of the fibers can not change too much but tend to higher elongate due to the properties of PTT in the blend. Therefore the appropriate ratio of PTT/PLA blends can produce the continuous fibers for textile industry.

Download : การศึกษาพอลิเมอร์ผสมและการเตรียมเส้นใยระหว่าง พอลิไตรเมทิลีนเทเรฟทาเลทและพอลิแลคติกแอซิด