แผ่นรองพรมจากพลาสติกย่อยสลายได้ทางชีวภาพที่ขึ้นรูปด้วยกระบวนการคอตตอนแคนดี้

Abstract

พรมปูพื้นผลิตจากพอลิเมอร์ที่สังเคราะห์จากผลิตภัณฑ์ปิโตรเลี่ยมประเภทพอลิเอธิลีนเทเรฟทาเลต (PET) และพอลิพรอพิลีน (PP) พอลิเมอร์เหล่านี้มีสมบัติที่ดีแต่ไม่ย่อยสลายทางชีวภาพ จากปริมาณการผลิตพรมในประเทศไทยมากกว่า 4,000 ตันต่อปี ส่งผลต่อปริมาณของขยะจากพรมที่ก่อให้เกิดปัญหาต่อสิ่งแวดล้อม ดังนั้น การใช้พอลิเมอร์ที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพในการผลิตชิ้นส่วนพรมจึงเป็นการแก้ปัญหามลพิษจากการจัดการขยะพรม

ในงานวิจัยนี้ศึกษาการใช้พลาสติกย่อยสลายทางชีวภาพทดแทน PET และ PP เพื่อผลิตแผ่นรองพรมปูพื้น ชั้นที่ 2 โดยใช้พอลิแลคติกแอซิด (PLA) และศึกษาการขึ้นรูปแผ่นรองพรมแบบไม่ถักไม่ทอด้วยกระบวนการสปันบอนด์และกระบวนการคอตตอน แคนดี้ และปรับปรุงสมบัติของ PLA เพื่อเพิ่มความเหนียวด้วยการเติมพลาสติกไซเซอร์พอลิเอทิลีนไกลคอล (PEG) ที่ปริมาณต่าง ๆ แผ่นรองพรม PLA ได้นำไปศึกษาสมบัติทางกายภาพ สมบัติทางความร้อนและสมบัติเชิงกล และการเตรียมผ้าพอลิแลคติกแอซิดแบบไม่ถักไม่ทอด้วยกระบวนการคอตตอน แคนดี้ ศึกษาการเติมพลาสติกไซเซอร์ในปริมาณต่าง ๆ ในการขึ้นรูปที่อุณหภูมิ 200 และ 230 องศาเซลเซียส

พบว่าผ้าแบบไม่ถักไม่ทอ PLA ที่เติม PEG เตรียมด้วยกระบวนการสปันบอร์นแสดงสมบัติเชิงกลที่ดี มีค่าความทนต่อแรงดึงสูงขึ้น และชิ้นงานมีความหนาและนํ้าหนักสูงขึ้น การเติม PEG ไม่มีผลกระทบต่ออุณหภูมิหลอมผลึก (Tm) ของ PLA แต่ทำให้อุณหภูมิเปลี่ยนสถานะคล้ายแก้ว (Tg) ของ PLA ลดลง การเติม PEG ใน PLA สำหรับกระบวนการเตรียมผ้าแบบไม่ถักไม่ทอด้วยกระบวนการคอตตอน แคนดี้ พบว่าทำให้สมบัติเชิงกลของ PLA เพิ่มขึ้นอย่างชัดเจนที่ปริมาณการเติม PEG ที่ 5 ร้อยละโดยนํ้าหนัก และที่อุณหภูมิในการขึ้นรูปที่ 200 องศาเซลเซียส

Carpets are produced from petroleum-based synthetic polymers: polyethylene terephthalate (PET) and polypropylene (PP). These polymers have good properties. However, they are not biodegradable. Based on an amount of carpet production of 4,000 tons per year, waste of used carpet creates severe environmental problems. Therefore, an application of biodegradable polymers for carpet part production can be the preferred method to solve the pollution from carpet wastes. In this research, we studied the application of a biodegradable polymer which is poly lactic acid (PLA) instead of PET and PP to produce the secondary backing part of the carpet. The non-woven fabrication process using a spunbond compared with the cotton candy method was examined. The improvement of toughness of PLA fibers was investigated by using various contents of polyethylene glycol (PEG). Moreover, the physical, thermal and mechanical properties were inspected. Addition of a plasticizer to non-woven PLA was carried out at 200 and 230 degree It was found that non-woven fabrics produced by a spunbond process showed good mechanical properties and tensile strength was higher. The samples had more thickness and weight. Although the addition of PEG did not affect the crystalline melt temperature (Tm) of PLA, the glass transition temperature (Tg) decreased. The addition of PEG (5 wt Percent) to PLA for the preparation of non-woven fabric using a cotton candy process resulted in an increase of mechanical properties of PLA obviously. The forming process in the cotton candy process was carried out at 200 degree