การศึกษาความหนืดและคุณสมบัติเชิงกลของไฮโดรเจลโครงร่างตาข่ายแบบแทรกสอดจากยางธรรมชาติและแป้ง

บทคัดย่อ

บทนำ: คุณสมบัติการไหลและคุณสมบัติเชิงกลของไฮโดรเจลมีผลต่อการเตรียม การขึ้นรูปแผ่นฟิล์ม และการประยุกต์ใช้งานของไฮโดรเจล ดังนั้นการศึกษานี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาผลของแป้งดัดแปรต่อความหนืดและคุณสมบัติเชิงกลของไฮโดรเจลโครงร่างตาข่ายแบบแทรกสอดจากยางธรรมชาติและแป้ง (แป้งข้าวเจ้าและแป้งกล้วย) วิธีการดำเนินการวิจัย: เตรียมยางด้วยวิธีฟรีแรดดิคอลพอลิเมอไรเซชัน โดยมี N,N-Methylenebisacrylamide (MBA) เป็นสารเชื่อมขวางยางธรรมชาติ จากนั้นผสมกับแป้งที่เชื่อมขวางด้วยกรดมาเลอิค (maleic acid) ที่อุณหภูมิห้อง และศึกษาความหนืดของแป้งดัดแปรแต่ละชนิดและคุณสมบัติเชิงกลของไฮโดรเจล ผลการศึกษาวิจัย: ที่อุณหภูมิ 25 องศาเซลเซียส พบว่าน้ำยางธรรมชาติมีความหนืดต่ำกว่าแป้งพรีเจลาติไนซ์จากแป้งข้าวเจ้าและแป้งกล้วยอย่างมีนัยสำคัญ (22.09 ± 12.86, 2957.67 ± 807.51 เซ็นติพอยต์ และ 19253.33 ± 5173.6 เซ็นติพอยต์ ตามลำดับ p < 0.05) เมื่อผสมแป้งกับยางธรรมชาติเพื่อเตรียมไฮโดรเจลจะทำให้ระบบมีความหนืดเพิ่มขึ้น พบว่า ไฮโดรเจลจากแป้งกล้วย ที่ปริมาณสารเชื่อมขวาง 2 phr อัตราส่วนยางต่อแป้ง 1:2 ให้ค่าความหนืดมากกว่าจากแป้งข้าวเจ้าอย่างมีนัยสำคัญ (9607.33 ± 5965.21 เซ็นติพอยต์ และ 1667 ± 844.88 เซ็นติพอยต์ ตามลำดับ p < 0.05) เนื่องจากแป้งกล้วยมีปริมาณอะไมโลสสูงกว่าแป้งข้าวเจ้าทำให้ต้องใช้พลังงานในการเคลื่อนสายโซ่ในอะไมโลสมาก อย่างไรก็ตามไฮโดรเจลจากแป้งกล้วยมีความสามารถในการขึ้นรูปเป็นแผ่นต่ำ ดังนั้นไฮโดรเจลจากแป้งข้าวเจ้าจึงมีความเหมาะสมในการเตรียม จากการศึกษาคุณสมบัติเชิงกลของไฮโดรเจลจากแป้งข้าวเจ้า พบว่าเมื่อปริมาณสารเชื่อมขวางเพิ่มขึ้น ความแข็งแรงของไฮโดรเจลจะเพิ่มขึ้นและมีความยืดหยุ่นน้อยเนื่องจากเกิดการเกาะกลุ่มกันของแกรนูลแป้ง สรุปผลการวิจัย: ไฮโดรเจลจากยางธรรมชาติและแป้งข้าวเจ้าเป็นวัสดุที่มีความหนืดที่สามารถขึ้นรูปได้และเป็นวัสดุที่มีความแข็งแรงแต่มีความเปราะ ดังนั้นควรพัฒนาคุณสมบัติเชิงกลของไฮโดรเจลต่อไป