แผ่นกรองต้านแบคทีเรียจากผืนเส้นใยนาโนผสมระหว่างพอลิไวนิลลิดีนฟลูออไรด์กับพอลิไวนิลแอลกอฮอล์Antibacterial Membrane from Mixed Poly (vinylidene fluoride) Nanofiber and Poly (vinyl alcohol) Nanofiber

Abstract

ผืนเส้นใยนาโนพอลิไวนิลลิดีนฟลูออไรด์ (PVDF) ผสมสารต้านแบคทีเรีย สามารถนำไปผลิตแผ่นกรองที่มีคุณสมบัติกรองและยับยั้งการเจริญของแบคทีเรียในน้ำได้ แต่ประสิทธิภาพยังไม่เป็นที่น่าพอใจ เนื่องจาก PVDF มีคุณสมบัติดูดซึมน้ำต่ำจึงมีข้อจำกัดให้สารต้านแบคทีเรียแพร่ออกมา ในงานวิจัยนี้จึงเพิ่มคุณสมบัติการเปียกน้ำโดยผลิตแผ่นกรองที่มีการผสมผสานระหว่างเส้นใยนาโน PVDF กับเส้นใยนาโนพอลิไวนิลแอลกอฮอล์ (PVA) ได้แผ่นกรอง FA ซึ่งมุมสัมผัสของน้ำบนแผ่นกรองลดลงจาก 126 องศา (แผ่นกรอง PVDF) เป็น 78 องศา และใช้เวลาในการซึมน้ำเพียง 1 นาที 20 วินาที แผ่นกรองต้านแบคทีเรีย FA-8M มีความหนา 60±3 ไมโครเมตร รูพรุน 0.40 ไมโครเมตร และความพรุน 70±3% เมื่อนำไปกรองเชื้อแบคทีเรียเปรียบเทียบกับแผ่นกรองเชิงพาณิชย์ (Nitrocellulose Membrane) ที่มีรูพรุนขนาด 0.45 ไมโครเมตร และความหนาเท่ากับ 125 ไมโครเมตร พบว่า แผ่นกรองต้านแบคทีเรีย FA-8M มีประสิทธิภาพในการแยกเชื้อแบคทีเรียออกจากน้ำได้เช่นเดียวกัน และยังพบว่าแผ่นกรองต้านแบคทีเรีย FA-8M ยังสามารถยับยั้งการเจริญของเชื้อแบคทีเรียได้ ถึงแม้จะเติมสารต้านแบคทีเรีย AgNO3 และเบนซาลโคเนียมคลอไรด์ (BKC) เพียง 0.1% ของน้ำหนักพอลิเมอร์

Antibacterial Poly (vinylidene fluoride) (PVDF) nanofibers can be used to produce filter with the property of liquid filtering and bacteriostatic effect. However, its present efficiency is still dissatisfied due to the low absorption of PVDF causing the limitation of antibacterial substances diffusion. In this study, the researcher introduced hydrophilic membrane by spinning with Poly (vinyl alcohol) nanofiber (PVA) to produce FA filter. The contact angle of FA filter has been reduced from 126 deg to 78 deg with the water absorption duration only of 1 minute and 20 seconds. The FA 8M antibacterial filter has the thickness of 60±3 micrometers, a pore size of 0.40 micrometer, and the porosity of 70±3%. The FA 8M antibacterial filter was compared with the commercial nitrocellulose membrane filter with the thickness of 125 micrometers and a pore size of 0.45 micrometers showing that the FA 8M antibacterial filter can effectively separate the bacteria from the water and still contain bacteriostatic effect though AgNO3 and BKC (Benzalkonium Chloride) added only 0.1% of the polymer weight.