เส้นใยสององค์ประกอบระหว่างพอลิแลกติกแอซิดและพอลิบิวทีลีนซักซิเนต

Abstract

ปัจจุบันพอลิเมอร์ย่อยสลายทางชีวภาพได้รับความสนใจจากนักวิจัยอย่างมากเนื่องมาจากความกังวลในเรื่องของปัญหาสิ่งแวดล้อมและการตระหนักว่าแหล่งทรัพยากรปิโตรเลียมของเรามีอยู่อย่างจากัด พอลิแลคติกแอซิด (PLA) และพอลิบิวทีลีนซักซิเนต (PBS) จัดอยู่ในกลุ่มของพอลิเมอร์จากแหล่งชีวภาพ ซึ่ง PLA เป็นวัสดุที่มีความเปราะในขณะที่ PBS มีความสามารถในการยืดตัวได้ดีพอลิเมอร์ทั้งสองชนิดนี้สามารถขึ้นรูปได้หลากหลายกระบวนการขึ้นอยู่กับการใช้งาน การวิจัยครั้งนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาการขึ้นรูปเส้นใยสององค์ประกอบ (Bicomponent Fiber) ระหว่างพอลิแลกติกแอซิด กับพอลิบิวทิลีนซักซิเนต (PLA/PBS) การศึกษาการขึ้นรูปเส้นใยสององค์ประกอบด้วยการขึ้นรูปให้เป็นลักษณะชิดติดกัน (Side-by-Side) ดัวยอัตราส่วนของพอลิเมอร์ 50 ต่อ 50 ในการขึ้นรูปใช้ความเร็วในการม้วนเก็บที่ 500, 750 และ 1,000 เมตรต่อนาที โดยมีอัตราส่วนลดขนาดเท่ากับ 1.66, 1.81 และ 2.0 ตามลำดับ สำหรับเส้นใยสององค์ประกอบ PLA/PBS ที่ผ่านการลดขนาด พบว่าเมื่อเส้นใยผ่านการลดขนาด ความถี่ของรอยหยิกในเส้นใยเพิ่มขึ้นอย่างเห็นได้ชัด ผลทดสอบค่าความแข็งแรงและการหดตัวของเส้นใยสององค์ประกอบพบว่ามีค่าแนวโน้มเพิ่มขึ้นเมื่อผ่านการลดขนาด ในขณะที่ค่าการยืดตัว ณ จุดขาดของเส้นใยสององค์ประกอบลดลงเมื่อเพิ่มความเร็วในการม้วนเก็บ การตรวจสอบลักษณะทางสัณฐานของเส้นใยสององค์ประกอบตรวจสอบโดยเทคนิค SEM พบว่าเกิดการแยกตัวออกจากกันระหว่างการยึดติดของเส้นใยสององค์ประกอบที่ผ่านการลดขนาด นอกจากนั้นจุดหลอมเหลวของ PLA และ PBS ในเส้นใยสององค์ประกอบที่ผ่านการลดขนาดพบว่ามีค่าคล้ายคลึงกับที่พบในเส้นใยสององค์ประกอบที่ไม่ผ่านการลดขนาด

At present, biodegaradable polymers have been attracted to many researchers due to environmental problem concerns and the realization that our petroleum resources are limited. Polylactic acid (PLA) and Polybuthylene succinate (PBS) are classified as the bio-based polymer. PLA is generally known as a brittle material, while PBS has good elastic properties. The both materials can be molded in several method. The aims of this research are to study how to make the bicomponent fiber from Polylactic acid (PLA) and Polybuthylene succinate (PBS). Bicomponent fiber was spun from polylactic acid (PLA) and polybuthylene succinate (PBS) in side-by-side profile with polymer ratio of 50:50. Spinning speeds or take up speeds used in this study were 500, 750 and 1,000 m/min with drawn ratio 1.66, 1.81 and 2.0 respectively. The results showed of that PLA/PBS bicomponent drawn fiber after drawing process clearly increased in the crimp frequently. The tenacity and shrinkage properties of PLA/PBS bicomponent fibers tended to increase after drawing process, while elongation at break decreased when increasing spinning speed. The fiber morphology was investigated by Scanning Electron Microscope (SEM). From SEM images, the splitting at the PLA/PBS interface in bicomponent drawn fiber were observed. In addition, the melting points of PLA and PBS in bicomponent drawn fiber were found similar to those in bicomponent undrawn fiber.