การเตรียมฟิล์มคอมพอสิตทางชีวภาพของแป้งมันสำปะหลังเสริมแรงด้วยไมโครคริสตัลลีนเซลลูโลสจากเปลือกข้าวโพด

งานวิจัยนี้ได้ทาการเตรียมฟิล์มแป้งมันสาปะหลังโดยมีกลีเซอรอลเป็นสารเสริมสภาพพลาสติก เสริมแรงด้วยไมโครคริสตัลลีนเซลลูโลสที่สกัดได้จากเปลือกข้าวโพดซึ่งเป็นเศษวัสดุเหลือทิ้งทางการเกษตร ทาการสกัดไมโครคริสตัลลีนเซลลูโลสจากเปลือกข้าวโพดด้วยกระบวนการปรับสภาพรวมทั้งการฟอกขาวและการทาไฮโดรไลซิสด้วยกรดซัลฟิวริกตามลาดับ หลังจากนั้นทาการเติม ไมโครคริสตัลลีนเซลลูโลส ร้อยละ 0-60 โดยน้าหนักของแป้ง เป็นสารเสริมแรงลงในฟิล์มแป้ง ทาการศึกษาผลของการเติมไมโครตริสตัลลีนเซลลูโลสที่มีต่อลักษณะทางสัณฐานวิทยา สมบัติทางความร้อน และสมบัติเชิงกลของฟิล์มคอมพอสิตทางชีวภาพที่เตรียมได้ ผลการศึกษาพบว่าลักษณะทางสัณฐานวิทยาของไมโครคริสตัลลีนเซลลูโลสจากเปลือกข้าวโพดมีลักษณะเป็นเส้นใยยาว มีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 10-20 ?m และมีความยาวเฉลี่ยมากกว่า 1000 ?m สาหรับฟิล์มแป้งที่เสริมแรงด้วยไมโครคริสตัลลีนเซลลูโลสมีความใสน้อยกว่าฟิล์มที่ไม่ถูกเสริมแรงและมีลักษณะขุ่นมากขึ้นตามปริมาณไมโครคริสตัลลีนเซลลูโลสที่เพิ่มขึ้น การเติมไมโครคริสตัลลีนเซลลูโลสในฟิล์มแป้งช่วยปรับปรุงเสถียรภาพทางความร้อน ค่าความทนแรงดึง และค่ามอดุลัสของยัง ให้ดีขึ้น การเติมไมโครคริสตัลลีนเซลลูโลสร้อยละ 20 โดยน้าหนักของแป้งส่งผลให้ฟิล์มมีค่าความทนแรงดึงและค่ามอดุลัสของยังสูงสุด คือ 3.48 เมกะปาสคาล และ 16.91 เมกะปาสคาล ตามลาดับ

Starch-based films plasticized by glycerol reinforced with cellulose were prepared. Microcrystalline cellulose (MCC) from corn husk was extracted by pretreatment process, including delignification, bleaching and acid hydrolysis using sulfuric acid. The MCC was mixed by varying weight ratio of MCC from 0 to 60 wt%. The effects of MCC content on morphological, thermal and mechanical properties were characterized. Microcrystalline cellulose from corn husk show fibrous morphology with diameter of 10-2- ?m and average length of >10,000 ?m. The biocomposite films containing MCC were less transparent than the films without MCC. The haze of biocomposite films readily increased with the increasing amount of MCC. The incorporation of MCC improved the thermal stability, tensile strength and Young’s modulus of plasticized starch. Presence of 20 wt% of MCC in biocomposite film resulted in maximum tensile strength and Young’s modulus. The maximum tensile strength and young’s modulus of starch-based film reinforced with 20 wt% MCC were as high as 3.48 MPa and 16.91 MPa, respectively.