Please use this identifier to cite or link to this item:
http://kb.psu.ac.th/psukb/handle/2016/19012| Title: | Synthesis and characterization of silica hybrid coating materials for poly (lactic acid) film |
| Other Titles: | การสังเคราะห์และวิเคราะห์วัสดุเคลือบ silica hybrid สำหรับฟิล์มพอลิแลคติกแอซิด |
| Authors: | Ponusa Jitphuthi Fan Wu Faculty of Agro-Industry (Material Product Technology) คณะอุตสาหกรรมเกษตร ภาควิชาเทคโนโลยีวัสดุภัณฑ์ |
| Keywords: | Silica Synthesis |
| Issue Date: | 2018 |
| Publisher: | Prince of Songkla University |
| Abstract: | Silica/poly(lactic acid) hybrid materials were synthesized by sol-gel method and used as coating materials in order to improve the oxygen and water vapor barrier property of, poly(lactic acid), PLA films. The mixtures of Tetraethoxysilane (TEOS) and Triethoxyvinylsilane (VTES), containing a reactive double bond, were used as the inorganic silicate precursors to construct the siloxane network structure by co-hydrolysis and polycondensation reaction. Polymerization of the unsaturated bonds occurred by UV irradiation, as evidenced by sharp decrease of FTIR band at 1600 cm1, corresponding to terminal C-C stretching bond. PLA and 3-Isocyanatopropyl- triethoxysilane (ICPTES) were used as an organic polymer and a silane coupling agent, respectively. FTIR absorption band at 1550 cm1 was specified to the formation of amine groups (-NH), due to isocyanate groups in ICPTES reacting with hydroxyl groups in PLA chains. SEM was indicated that there were big cracks on the surface of coating materials without ICPTES. The water vapor barrier property of coated film showed a great improvement by 24.6% at the VTES/ TEOS ratio of 1: 1 (VT11), and the oxygen permeation coefficient (OPC) of VT11-coated film was decreased 24.8%, as compared to PLA neat film. The water contact angle of VT11-coated film decreased by 6.6%. XRD showed that the crystallinity of VT11-coated film was decreased after UV-irradiation for 1h. AFM also indicated that surface roughness of VT11-coated film decreased by 31.2% after UV-irradiation for 1h. Moreover, the water vapor barrier property was improved with the aging time increasing, because dense network structures were continuously generated after drying. In addition, UV- irradiated VT11-coated PLA film could retard the lipid oxidation more effective than PLA neat film and LDPE film. The film could be an alternative to maintain the quality and extend the shelf-life of shrimp crackers. |
| Abstract(Thai): | วัสดุผสมระหว่างซิลิกากับพอลิแลคติกแอซิด (Silica/polylactic acid) ซึ่งเตรียมได้ จากกระบวนการโซลเจล (sol-gel) เพื่อปรับปรุงสมบัติการซึมผ่านออกซิเจนและไอน้ําของฟิล์มพอลิแลคติกแอซิด โดยใช้เตตระเอททอกซีไซเลน (Tetracthoxysilane, TEOS) กับไตรเอททอกซีไวนิล ไซเลน (Triethoxyvinylsilane, VTES) ซึ่งมีพันธะคู่ ทําปฏิกิริยาโค-ไฮโดรไลซิส (Co-hydrolysis) และปฏิกิริยาการควบแน่น (Polycondensation) โดยจะเกิดการเชื่อมต่อของพันธะคู่ระหว่างซิลิเก ตกับหมู่ไซลอกเชนภายในโครงสร้าง กระบวนการพอลิเมอไรเซชันของพันธะไม่อิ่มตัวเกิดขึ้นได้ ด้วยการฉายรังสียูวี ซึ่งสามารถยืนยันได้โดยการลดลงของ FTIR ฟิคที่ 1600 cm แสดงการสั่นแบบ ยึดของพันธะคู่ (CC stretching) รวมทั้งการใช้พอลิแลคติกแอซิดและไดร ไอโซไซยาเนโต โพรพิล ไตรเอททอกซีไซเลน (3-Isocyanatopropyltriethoxysilane, ICPTES) เป็นสารคู่ควบ ทําให้เกิดพีคที่ 1550 cm ที่เสดงถึงเอกลักษณ์ของหมู่เอมีน (NH group) เนื่องจากหมู่ไอโซไซยาเนตใน ICPTES เกิดปฏิกิริยากับหมู่ไฮดรอกซิลในสายโซ่ของพอลิแลคติกแอซิด จากการทดสอบทางสัญฐานวิทยา แสดงให้เห็นถึงรอยแตกที่ผิวหน้าของผิวเคลือบที่ไม่เดิม ICPTES การเคลือบผิวฟิล์มพอลิแลคติ กแอซิดด้วย VTES/TEOS ในอัตราส่วน 1:1 (VT11) ปรับปรุงสมบัติการด้านการซึมผ่านไอน้ํา 24.6 เปอร์เซ็นต์ ค่าสัมประสิทธ์การซึมผ่านของออกซิเจนลดลง 24.8 เปอร์เซ็นต์ เมื่อเปรียบเทียบกับฟิล์มพอลิแลคติกแอซิดบริสุทธิ์ นอกจากนี้เมื่อนําฟิล์มพอลิแลคติกแอซิดเคลือบ VT11 มาทําการฉายรังสี ยูวีเป็นเวลา 1 ชั่วโมง พบว่า มุมสัมผัสของน้ําลดลง 6.6 เปอร์เซ็นต์ ปริมาณผลึกที่เกิดขึ้นน้อยลงและ การวิเคราะห์โดยเทคนิค AFM พบว่าความขรุขระของผิวลดลง 31.2 เปอร์เซ็นต์ นอกจากนี้พบว่า เมื่อเวลาในการ aging เพิ่มขึ้นสามารถปรับปรุงสมบัติการด้านการซึมผ่านไอน้ําได้ดีขึ้น เพราะเกิด การเชื่อมโยงของสายโซ่ภายในโครงสร้างที่หนาแน่นขึ้น นอกจากนี้การฉายรังสียูวีให้กับฟิล์มพอลิ แลคติกแอซิคเคลือบ VT11 สามารถช่วยชะลอการเกิดปฏิกิริยาออกซิเดชันของไขมันได้ดีกว่าฟิล์มพอลิแลคติกแอซิด และฟิล์มพอลิเอทิลีนความหนาแน่นต่ํา (Low density polyethylene, LDPE) ซึ่ง ฟิล์มพอลิแลคติกแอซิดเคลือบ VT11 จึงเป็นอีกทางเลือกที่สามารถนําไปใช้ในการเก็บรักษาคุณภาพและยืดอายุของข้าวเกรียบกุ้งได้ |
| Description: | Thesis (M.Sc., Packaging Technology)--Prince of Songkla University, 2018 |
| URI: | http://kb.psu.ac.th/psukb/handle/2016/19012 |
| Appears in Collections: | 855 Thesis |
Files in This Item:
| File | Description | Size | Format | |
|---|---|---|---|---|
| 432316.pdf | 2.7 MB | Adobe PDF | View/Open |
This item is licensed under a Creative Commons License
