Please use this identifier to cite or link to this item: http://cmuir.cmu.ac.th/jspui/handle/6653943832/45942
Full metadata record
DC FieldValueLanguage
dc.contributor.advisorสุรศักดิ์ วัฒเนสก์-
dc.contributor.advisorเรืองศรี วัฒเนสก์-
dc.contributor.advisorวินิตา บุณโยดม-
dc.contributor.authorภูษิตา คู่ชัยภูมิen_US
dc.contributor.authorPusita Kuchaiyaphumen_US
dc.date.accessioned2018-03-27T02:40:35Z-
dc.date.available2018-03-27T02:40:35Z-
dc.date.issued2014-09-
dc.identifier.urihttp://cmuir.cmu.ac.th/jspui/handle/6653943832/45942-
dc.description.abstractUtilization of biopolymers from renewable sources in developing biomaterials with eco-friendly properties have found some limitations such as their poor mechanical properties, high water solubility, and low transparencies. In this study, some biopolymers, e.g., silk fibroin (SF) and rice starch (RS) were used as starting materials together with poly(vinyl alcohol) (PVA) as a film-former for preparing novel eco-friendly films. The film preparations were done by solution casting with two different blending sequences and the film compositions were optimized to obtain blended films with the highest biopolymer content and still have high strength and good flexibility. The optimal composition for PVA/RS/SF blended film preparation was 60:40 in the weight ratio of PVA:RS with 2 % w/v of SF. This optimal condition is determined by % transparency from UV-Visible spectroscopy (UV-Vis), images from scanning electron microscope (SEM) and film properties testing on mechanical properties, degree of swelling (DS), water solubility (WS) and also oxygen permeability. Moreover, these results indicated that all PVA/RS/SF blended films properties depended on their compositions and sequences of blending. The obtained blended film with optimal composition is transparent with good mechanical properties and low WS. The addition of SF helped increase the permeability of oxygen and also the degradability of the PVA/RS blended films. However, in order to improve the mechanical properties of the obtained PVA/RS/SF blended films, these films were modified by the addition of glycerol and sodium trimetaphosphate (STMP). After that the DS, WS and oxygen permeability of the glycerol and STMP modified blended films were determined, and their mechanical properties were also characterized and compared with the unmodified PVA/RS/SF blended film at the same composition. From the DS and WS results revealed that the addition of glycerol increased the DS but slightly decreased the WS of the PVA/RS/SF blended film, while, the addition of STMP led to the decrease in both DS and WS of the PVA/RS/SF blended film. Moreover, the SEM images of the glycerol and STMP modified blended films showed more homogeneity. The oxygen permeability results of the modified blended films are not much different. The addition of glycerol and STMP can improve the compatibility of the PVA/RS/SF blended films but does not much affect the oxygen permeability. However, the addition of glycerol in the PVA/RS/SF blended film increases the film flexibility. But, both of stress at break and elongation of the STMP modified PVA/RS/SF blended film are lower than the PVA/RS/SF blended film. In addition, the weakness of the properties of the obtained glycerol modified blended film is its water swelling and solubility. The hydrophobic PVA/RS/SF blended films at 60:40 % weight ratio of PVA/RS with 2 % w/w of SF were thus prepared by the addition of glycerol, and then removing of the unbound glycerol molecules by treating the films with ethanol aiming to increase the hydrophobicity of the films. Some properties of the glycerol modified PVA/RS/SF blended films including water contact angle, DS and WS were compared with the unmodified PVA/RS/SF blended films. Results from the contact angle measurement showed that the films modified with glycerol could be transformed to be hydrophobic after soaking in ethanol. The increase in soaking time tends to increase the hydrophobicity of the films. However, at about 60 min soaking, the water contact angles on the films were quite constant with the values of about 108.0±2.2º comparing with 65.3±2.4º of the ethanol-untreated PVA/RS/SF blended films. Furthermore, the ethanol-treated glycerol modified PVA/RS/SF blended films also show a little higher degree of swelling with constant solubility and better mechanical properties.en_US
dc.language.isoenen_US
dc.publisherเชียงใหม่ : บัณฑิตวิทยาลัย มหาวิทยาลัยเชียงใหม่en_US
dc.subjectSilk wasteen_US
dc.subjectPolymeren_US
dc.titleProperty Improvement of Fibroin from Silk Waste by Polymer Blending for Use as Food Packaging Materialsen_US
dc.title.alternativeการปรับปรุงสมบัติของไฟโบรอินจากเศษไหมโดยการผสมรวมกับพอลิเมอร์เพื่อใช้เป็นวัสดุห่อหุ้มอาหารen_US
dc.typeThesis
thailis.classification.ddc572.6-
thailis.controlvocab.thashFibroin-
thailis.controlvocab.thashSilk-
thailis.controlvocab.thashBiopolymers-
thailis.manuscript.callnumberTh 572.6 P987P-
thesis.degreedoctoralen_US
thesis.description.thaiAbstractในการนำพอลิเมอร์ชีวภาพที่ได้จากแหล่งที่สร้างทดแทนได้ มาพัฒนาเป็นวัสดุชีวภาพที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม พบว่า ส่วนใหญ่ยังมีข้อจำกัดในการนำไปใช้ประโยชน์ เช่น มีสมบัติเชิงกลบางประการที่ไม่เหมาะสม มีการละลายน้ำสูง รวมทั้งมีความโปร่งใสต่ำ ในการศึกษาครั้งนี้ได้นำ พอลิเมอร์ชีวภาพบางชนิด ได้แก่ ซิลก์ไฟโบรอิน (SF) และ แป้งข้าวเจ้า (RS) มาใช้เป็นวัสดุเริ่มต้น ร่วมกับพอลิไวนิลแอลกอฮอล์ (PVA) ซึ่งเป็นตัวก่อฟิล์ม เพื่อเตรียมฟิล์มแบบใหม่ที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม การเตรียมแผ่นฟิล์มทำโดยวิธีการหล่อขึ้นรูปจากสารละลาย โดยมีลำดับในการผสมรวมที่แตกต่างกัน และได้หาอัตราส่วนที่เหมาะสมในการเตรียมฟิล์ม เพื่อให้ได้ฟิล์มที่มีอัตราส่วนของ พอลิเมอร์ชีวภาพที่มากที่สุดโดยที่ฟิล์มยังคงมีความแข็งแรงและมีความยืดหยุ่นสูง อัตราส่วนที่เหมาะสมในการเตรียมฟิล์มผสมรวมชนิด PVA/RS/SF ประกอบด้วย PVA:RS ในอัตราส่วน 60:40 เปอร์เซ็นต์โดยน้ำหนัก และมี SF ผสมรวมอยู่ด้วย 2 เปอร์เซ็นต์มวลต่อปริมาตร โดยประมวลผลจากข้อมูลต่างๆ เช่น ค่าเปอร์เซ็นต์ทรานพาเรนซี ที่วัดได้ด้วยเทคนิคอัลตราไวโอเลต-วิซิเบิล สเปกโตรสโกปี ภาพถ่ายจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราด และสมบัติอื่นๆของฟิล์มซึ่งทดสอบจากสมบัติเชิงกล การบวมน้ำ การละลายน้ำ และ การซึมผ่านของออกซิเจน นอกจากนี้ ผลจากการทดลองดังกล่าวแสดงให้เห็นว่า สมบัติต่างๆของฟิล์มผสมรวมชนิด PVA/RS/SF ยังขึ้นกับอัตราส่วนของสารองค์ประกอบในฟิล์มและลำดับในการผสมรวมสารองค์ประกอบเหล่านั้น ซึ่งฟิล์มผสมรวมที่เตรียมได้ที่สภาวะที่เหมาะสมดังกล่าว มีความโปร่งใส มีสมบัติเชิงกลที่ดี และมีการละลายน้ำต่ำ ส่วนการเติม SF พบว่าช่วยเพิ่มการซึมผ่านของออกซิเจน และเพิ่มการสลายตัวของฟิล์มผสมรวม PVA/RS อีกด้วย แต่อย่างไรก็ตาม เพื่อปรับปรุงสมบัติเชิงกลของฟิล์มผสมรวมชนิด PVA/RS/SF ที่เตรียมได้ให้ดีขึ้น ได้เติมกลีเซอรอล และโซเดียมไตรเมตาฟอสเฟต (STMP) ลงในฟิล์มผสมรวมดังกล่าว จากนั้นหาค่าการบวมน้ำ การละลายน้ำ และการซึมผ่านของแก๊สออกซิเจน รวมทั้งศึกษาลักษณะทางสัณฐานวิทยา และสมบัติเชิงกลของฟิล์มที่ถูกดัดแปร เปรียบเทียบกับฟิล์มผสมรวมเดิมที่ไม่ได้ดัดแปรที่อัตราส่วนเดียวกัน จากผลการทดลองพบว่า การเติมกลีเซอรอลทำให้ค่าการบวมน้ำของฟิล์มดัดแปรเพิ่มขึ้น แต่ไม่เพิ่มค่าการละลายน้ำ ในขณะที่การเติม STMP ช่วยลดทั้งการบวมน้ำ และการละลายน้ำ นอกจากนี้ ภาพถ่ายจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราดของฟิล์มที่ถูกดัดแปรด้วยกลีเซอรอล และ STMP ชี้ให้เห็นถึง สภาพความเป็นเนื้อเดียวกันของฟิล์มที่มีเพิ่มขึ้น ผลการวัดการซึมผ่านของแก๊สออกซิเจน พบว่า ไม่มีความแตกต่างมากนัก การเติมกลีเซอรอล และ STMP ช่วยเพิ่มความเข้ากันได้ของฟิล์มผสมรวม แต่ไม่มีผลต่อการซึมผ่านของแก๊สออกซิเจน นอกจากนี้การเติมกลีเซอรอลยังช่วยเพิ่มค่าความยืดหยุ่นของฟิล์มผสมดัดแปร โดยที่การเติม STMP ทำให้ฟิล์มมีความแข็งแรงและยืดหยุ่นลดลง นอกจากนั้น ยังพบอีกว่า ฟิล์มที่ดัดแปรด้วยกลีเซอรอลนั้น มีจุดด้อยในแง่การบวมน้ำ และการละลายน้ำ จึงได้เตรียมฟิล์มผสมรวมชนิด PVA/RS/SF แบบไม่ชอบน้ำ โดยใช้ส่วนผสมของ PVA:RS ในอัตราส่วน 60:40 เปอร์เซ็นต์โดยน้ำหนัก และมี SF ผสมรวมอยู่ด้วย 2 เปอร์เซ็นต์มวลต่อปริมาตร ตามด้วยการเติมกลีเซอรอล จากนั้นกำจัดโมเลกุลกลีเซอรอลที่ไม่เกิดการรวมตัวออกโดยการแช่ฟิล์มในสารละลายเอทานอล เพื่อเพิ่มความไม่ชอบน้ำของฟิล์ม ได้เปรียบเทียบสมบัติบางประการของฟิล์ม PVA/RS/SF ที่ดัดแปรด้วยกลีเซอรอล รวมทั้งมุมสัมผัสของน้ำ การบวมน้ำ การละลายน้ำ กับฟิล์มPVA/RS/SF ที่ไม่ได้ทำการดัดแปร ผลจากการวัดมุมสัมผัส พบว่า ฟิล์มที่ดัดแปรด้วยกลีเซอรอลถูกเปลี่ยนเป็นฟิล์มที่ไม่ชอบน้ำได้หลังจากแช่ในเอทานอล การเพิ่มเวลาในการแช่ฟิล์มในเอทานอลช่วยเพิ่มความไม่ชอบน้ำของฟิล์มให้มากขึ้น อย่างไรก็ตาม พบว่า เมื่อแช่ฟิล์มในเอทานอลประมาณ 60 นาที มุมสัมผัสของน้ำบนฟิล์ม มีค่าค่อนข้างคงที่ ประมาณ 108.0±2.2 องศา เมื่อเทียบกับฟิล์ม PVA/RS/SF ที่ไม่ได้แช่ในเอทานอลซึ่งมีค่ามุมสัมผัสของน้ำเพียง 65.3±2.4 องศา นอกจากนี้ ฟิล์มผสมรวม PVA/RS/SF ที่ถูกดัดแปรด้วยกลีเซอรอล และแช่ในเอทานอลนาน 60 นาที มีค่าการบวมน้ำที่สูงขึ้นเล็กน้อย แต่มีค่าการละลายคงที่ และมีสมบัติเชิงกลที่ดีขึ้นen_US
Appears in Collections:SCIENCE: Theses

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
ABSTRACT.pdf ABSTRACT237.36 kBAdobe PDFView/Open    Request a copy
APPENDIX.pdfAPPENDIX271.08 kBAdobe PDFView/Open    Request a copy
CHAPTER 1.pdfCHAPTER 1793.24 kBAdobe PDFView/Open    Request a copy
CHAPTER 2.pdfCHAPTER 2332.47 kBAdobe PDFView/Open    Request a copy
CHAPTER 3.pdfCHAPTER 32.08 MBAdobe PDFView/Open    Request a copy
CHAPTER 4.pdfCHAPTER 4121.86 kBAdobe PDFView/Open    Request a copy
CONTENT.pdf CONTENT391.79 kBAdobe PDFView/Open    Request a copy
COVER.pdfCOVER757.38 kBAdobe PDFView/Open    Request a copy
REFERENCE.pdfREFERENCE456.22 kBAdobe PDFView/Open    Request a copy


Items in CMUIR are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.