การพัฒนาความคงรูปของไฮโดรเจลจากเส้นใยปาล์มด้วยยางธรรมชาติShape Stability Enhancement of Palm Fiber Hydrogels with Natural Rubber

Abstract

ปาล์มเป็นพืชชนิดหนึ่งที่มีปริมาณเซลลูโลสสูงสามารถนำไปใช้ทำเป็นไฮโดรเจลได้ แต่ยังมีสมบัติการคงรูปที่ไม่ดี งานวิจัยนี้จึงมีวัตถุประสงค์เพื่อเพิ่มสมบัติความคงรูปของไฮโดรเจลจากเส้นใยปาล์มด้วยยางธรรมชาติ โดยการเตรียมไฮโดรเจลผสม สามารถเตรียมได้ที่อัตราส่วนระหว่างสารละลายเซลลูโลสจากเส้นใยปาล์ม 90–95% โดยปริมาตรต่อสารละลายยางธรรมชาติ 5–10% โดยปริมาตร ด้วยการกวนสารละลายผสมให้เข้าเป็นเนื้อเดียวกัน หลังจากนั้นนำสารละลายผสมไปทำให้เจลคงรูปด้วยวิธีการเปลี่ยนเฟสแบบเปียก ซึ่งไฮโดรเจลผสมนี้มีความคงรูป และความแข็งแรงที่ดีกว่าไฮโดรเจลที่เตรียมได้จากเส้นใยปาล์มเพียงอย่างเดียว สังเกตได้จากกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราด จะเห็นการเชื่อมต่อของโครงร่างตาข่ายในไฮโดรเจล โดยอนุภาคของยางธรรมชาติเข้าไปเติมเต็มที่ช่องว่างระหว่างโครงร่างตาข่ายทำให้เกิดการเชื่อมผสานของช่องว่าง ซึ่งยางธรรมชาติจะทำหน้าที่เป็นวัสดุเสริมแรง นอกจากนี้การทดสอบเปอร์เซ็นต์การดูดซับน้ำของไฮโดรเจลผสมที่เตรียมได้พบว่า ยังมีอัตราการดูดซับน้ำที่สูง ถึงแม้ว่าจะน้อยกว่าไฮโดรเจลที่เตรียมได้จากเส้นใยปาล์มเพียงอย่างเดียว แต่ก็ยังสามารถนำไปใช้งานเป็นวัสดุดูดซับน้ำที่ดีได้

Palm is natural source of cellulose which can be used for hydrogels preparation, but its property on shape stability is poor. Therefore, this research aims to enhance the shape property of hydrogels from palm fiber with Natural Rubber (NR). The composite hydrogels could be prepared at the ratio of 90–95% cellulose solution volume to NR solution 10–5% volume by stirring the mixture until reaching the homogeneous solution. After that, the solution was mixed to the gel by wet - phase inversion method to increase shape stability. The composite hydrogels showed better in shape formation and strength than the hydrogels prepared from only cellulose palm fibers. The results from the Scanning Electron Microscope (SEM) showed the connecting network of the hydrogels structure. The NR particles filled in the gaps between the networks creating an interconnected layer. That means NR acted as a reinforcement in composite hydrogels. In addition, the water absorption test of the hydrogels showed that the composite hydrogels had high-water absorption rate although it was less than the hydrogels prepared only from palm fibers. However, it can be used as good water-absorbing materials.