Please use this identifier to cite or link to this item: http://cmuir.cmu.ac.th/jspui/handle/6653943832/69336
Full metadata record
DC FieldValueLanguage
dc.contributor.advisorAsst. Prof. Dr. Winita Punyodom-
dc.contributor.advisorDr. Patnarin Worajittiphon-
dc.contributor.advisorDr. Robert Molloy-
dc.contributor.advisorDr. Thanawadee Leejarkpai-
dc.contributor.authorSutinee Girdthepen_US
dc.date.accessioned2020-08-05T03:51:35Z-
dc.date.available2020-08-05T03:51:35Z-
dc.date.issued2015-03-
dc.identifier.urihttp://cmuir.cmu.ac.th/jspui/handle/6653943832/69336-
dc.description.abstractBiodegradable polymer nanocomposites have been developed in this study as materials for use in the packaging of moisture-sensitive products. Poly(lactic acid) (PLA) was the main component of the nanocomposites with poly(butylene adipate-co-terephthalate) (PBAT) as flexibility enhancer. Tetrabutyl titanate (TBT) was also added as a compatibilizer to enhance the interfacial affinity between PLA and PBAT by inducing the formation of some PLA/PBAT via transesterification during the melt blending process, thereby improving the mechanical properties of the blends. Silver-loaded kaolinite (AgKT) synthesized via chemical reduction was also incorporated into the compatibilized blends for further property improvement. Herein, we report a novel biodegradable quaternary nanocomposite system with intercalated-exfoliated clay dispersion that was uniquely achieved by increasing the interlamellar space between kaolinite layers through silver nanoparticle insertion. The resultant compressed sheets of nanocomposites containing as little as 4 phr modified clay reduced the elongation at break from 213.0 ± 5.85 % to 53.8 ± 1.81 %, enhanced thermal stability (initial decomposition temperature increased from 378 C to 399 C) and exhibited a water vapor permeability (WVP) reduction of 41.85 %. Novel biodegradable nanocomposite blown films based on compatibilized poly(lactic acid)-poly(butylene adipate-co-terephthalate) blend are fabricated for use as a model package for dried longan by using a twins-screw extruder and blowing machine. Content of each component was used similarly to that for sheet fabrication. Silver-loaded kaolinite (AgKT) dispersing in the polymer matrix in intercalated-exfoliated fashion functions as an excellent property improver of the blend. The emphasis of this research work is enhancement of film moisture barrier property by inducing polymer crystallization coupled with formation of AgKT tortuous path. Additionally, controlled silver release which provides long-term antibacterial activity is attributed to AgKT’s layered structure. The amount of released silver ions herein also complies with migration levels specified by the standard for food-contact plastic packages. Dried longan shelf lives as eventually predicted by experimental moisture sorption isotherm and by Peleg model are almost identical (~308 days) for the nanocomposite films being over two folds of that obtained from the compatibilized blend package at ambient condition. The percentage of biodegradabilities of both compatibilized blend and nanocomposite films as compared to cellulose (100%) are 81.58 and 82.85, respectively, complying with the standards for effectiveness degradation for use as shopping plastic bags. On the basis of these properties, the developed nanocomposites are considered to be promising candidates for use in bio-packaging applications to replace non-biodegradable and petro-based plastics.en_US
dc.language.isoenen_US
dc.publisherเชียงใหม่ : บัณฑิตวิทยาลัย มหาวิทยาลัยเชียงใหม่en_US
dc.titleFormulation Development for the Production of Poly(lactic acid)-based Films for Use as Biodegradable Packaging Materials for Dried Longanen_US
dc.title.alternativeการพัฒนาสูตรสำหรับการผลิตฟิล์มที่มีพอลิ (แลกติก แอซิด) เป็นองค์ประกอบหลักสำหรับใช้เป็นวัสดุบรรจุภัณฑ์ย่อยสลายได้ทางชีวภาพสำหรับลำไยอบแห้งen_US
dc.typeThesis
thesis.degreedoctoralen_US
thesis.description.thaiAbstractพอลิเมอร์นาโนคอมโพสิทที่สามารถย่อยสลายได้ทางชีวภาพได้ถูกพัฒนาขึ้นในการศึกษานี้เพื่อใช้เป็นบรรจุภัณฑ์สำหรับผลิตภัณฑ์ที่ไวต่อความชื้น นาโนคอมโพสิทนี้มีพอลิ(แลคติก แอซิด) (พีแอลเอ) เป็นองค์ประกอบหลักและพอลิ(บิวทิลีน อะดิเพท-โค-เทอเรฟทาเรท) (พีบีเอที) เป็นตัวเพิ่มความยืดหยุ่น โดยเติมเตทตระบิวทิล ไททาเนต (ทีบีที) เพื่อทำหน้าที่เป็นสารช่วยเพิ่มความเข้ากันได้เพิ่มความสามารถในการเชื่อมกันระหว่างพีแอลเอและพีบีเอที โดยการเหนี่ยวนำให้เกิดพีแอลเอ-พีบีเอที โคพอลิเมอร์ผ่านปฏิกิริยาทรานเอสเทอริฟิเคชันในระหว่างการหลอมผสมเพื่อปรับปรุงสมบัติเชิงกลของเบลนด์ ได้ทำการสังเคราะห์เกาลิไนต์ที่เติมด้วยซิลเวอร์ (เอจีเคที) โดยการรีดิวซ์ด้วยสารเคมีและเติมสารดังกล่าวลงในเบลนด์ให้เข้ากันเพื่อปรับปรุงสมบัติต่างๆ ในการศึกษานี้ได้รายงานระบบนาโนคอมโพสิทสี่องค์ประกอบที่สามารถย่อยสลายได้ทางชีวภาพตัวใหม่โดยมีการกระจายตัวของเคลย์เป็นแบบโครงสร้างแบบแทรกผสมกับแบบแยกเป็นแผ่น ซึ่งทำได้จากการเพิ่มระยะห่างระหว่างชั้นของแผ่นเกาลิไนต์ผ่านการแทรกของซิลเวอร์นาโนคอมโพสิท ผลของนาโนคอมโพสิทที่เติมเคลย์ที่ถูกปรับปรุงสี่ส่วนเพิ่มจากหนึ่งร้อยส่วนนั้น ทำให้ค่าการยืด ณ จุดขาด ลดลงจาก 213.0 ± 5.85 เปอร์เซนต์ เป็น 53.8 ± 1.81 เปอร์เซนต์ ทำให้มีการเพิ่มเสถียรภาพทางความร้อน (อุณหภูมิการเริ่มสลายตัวด้วยความร้อยเพิ่มขึ้นจาก 378 เป็น 399 องศาเซลเซียส) และมีค่าการซึมผ่านไอน้ำลดลงถึง 41.85 เปอร์เซนต์ ฟิล์มเป่านาโนคอมโพสิทย่อยสลายได้ทางชีวภาพของพอลิ(แลคติก แอซิด)-พอลิ(บิวทิลีน อะดิเพท-โค-เทอเรฟทาเรท) เบลนด์ที่มีความเข้ากันได้ ได้ถูกขึ้นรูปเพื่อใช้สำหรับเป็นโมเดลบรรจุภัณฑ์ต้นแบบสำหรับลำไยอบแห้งโดยใช้เครื่องอัดรีดชนิดเกลียวคู่และทำการเป่าฟิล์ม โดยปริมาณของแต่ละองค์ประกอบใช้คล้ายคลึงกับการขึ้นรูปแบบแผ่น ทั้งนี้เอจีเคทีได้มีการกระจายตัวในพอลิเมอร์เมทริกซ์ในรูปแบบการแทรกผสมและแบบแยกเป็นแผ่น เพื่อทำหน้าที่เป็นตัวปรับปรุงสมบัติต่างๆ ของเบลนด์ ความสำคัญของงานวิจัยนี้คือชักนำสมบัติการกั้นความชื้นของแผ่นฟิล์มโดยการทำให้เกิดผลึกขึ้นร่วมกับการเติมเอจีเคทีในส่วนที่คดเคี้ยว นอกจากนี้การควบคุมการปลดปล่อยของซิลเวอร์ทำให้สามารถต้านแบคทีเรียได้ยาวนานขึ้นเนื่องจากโครงสร้างของชั้นเอจีเคที โดยปริมาณของประจุซิลเวอร์ที่ปลดปล่อยออกมาเป็นที่ยอมรับได้ว่าอยู่ในระดับการปลดปล่อยได้ตามมาตรฐานสำหรับบรรจุภัณฑ์ที่สัมผัสกับอาหาร ท้ายสุดได้ทำนายอายุการเก็บรักษาของลำไยอบแห้งที่อุณหภูมิห้องทำนายโดยอาศัยการทดลองไอโซเทอมการดูดซับความชื้นและพบว่าแบบจำลองของพีเลกเป็นแบบจำลองที่ใกล้เคียงที่สุด (~308 วัน) สำหรับนาโนคอมโพสิทฟิล์มและเป็นสองเท่าของฟิล์มที่ถูกทำเพิ่มความเข้ากันได้ที่อุณหภูมิห้อง เปอร์เซ็นต์การสลายตัวของทั้งแผ่นฟิล์มที่เพิ่มความเข้ากันได้และแผ่นฟิล์มนาโนคอมโพสิทเมื่อเทียบกับการย่อยสลายของเซลลูโลส (100 เปอร์เซนต์) มีค่าเท่ากับ 81.58 และ 82.85 ตามลำดับ ซึ่งเป็นที่ยอมรับได้ของมาตรฐานการย่อยสลายสำหรับถุงพลาสติกย่อยสลายได้ บนพื้นฐานของคุณสมบัติทั้งหมดที่กล่าวมานี้ทำให้นาโนคอมโพสิทที่ถูกพัฒนาขึ้นได้ถูกพิจารณาแล้วว่ามีแนวโน้มที่สามารถนำไปใช้งานเป็นบรรจุภัณฑ์ย่อยสลายได้เพื่อแทนที่พลาสติกที่ไม่สามารถย่อยสลายได้และพลาสติกที่มาจากปิโตรเคมีen_US
Appears in Collections:SCIENCE: Theses

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
Full.pdf23.01 MBAdobe PDFView/Open    Request a copy


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