การพัฒนาเส้นพิมพ์ชีวภาพจากเส้นใยกัญชงสําหรับเครื่องพิมพ์สามมิติ
DOI:
https://doi.org/10.60136/bas.v10.2021.156คำสำคัญ:
ไบโอคอมโพสิท, กัญชง, เครื่องพิมพ์สามมิติบทคัดย่อ
งานวิจัยนี้เป็นการศึกษาเบื้องต้นในการนําเส้นใยกัญชงมาใช้เป็นสารเสริมแรงในพอลิเมอร์ชีวภาพ คือ พอลิแลคติก แอซิด (Polylactic acid, PLA) และนําคอมโพสิทที่ได้มาใช้ในงานพิมพ์สามมิติด้วยเทคนิค FDM ทั้งนี้ เส้นใยกัญชง (ความยาว เฉลี่ย 150 ไมครอน) ได้ถูกนํามาคอมปาวด์ใน PLA 2003D ด้วยเทคนิคการหลอมผสมที่อัตราส่วนต่างกัน (1, 2.5, 5 และ 106wt) โดยพบว่า ค่าความทนแรงดึงเพิ่มขึ้นเมื่อปริมาณเส้นใยเพิ่มขึ้น แต่ก็มีความเปราะเพิ่มขึ้นด้วย อัตราส่วน PLAN16wt เส้นใยกัญชง ถูกเลือกใช้ในการศึกษาปริมาณพลาสติไซเซอร์ที่เหมาะสม เพื่อแก้ปัญหาความเปราะได้มีการปรับสมบัติความ ยืดหยุ่นของวัสดุโดยทําการเติมพลาสติไซเซอร์ พอลิเอทิลีน ไกลคอล (Polyethylene glycol, PEG) ในอัตราส่วน 2.5 และ 56wt ตามลําดับ ซึ่งพบว่า วัสดุมีค่าความยึดตัวที่จุดขาดเพิ่มขึ้นซึ่งเป็นคุณสมบัติที่จําเป็นในการนํามาขึ้นรูปเป็นเส้นพิมพ์สําหรับ งานพิมพ์สามมิติ
References
Calin C.E. (2020). Where hemp meets the road : Automotive bioplastics. [online]. [viewed 19 January 2021]. Available from: https://newfrontierdata.com/cannabis-insights/where-hempmeets-the-road-automotive-bioplastics/
กฎกระทรวงการขออนุญาตและการอนุญาตผลิต นําเข้าส่งออก จําหน่าย หรือมีไว้ในครอบครองซึ่งยาเสพติดให้ โทษในประเภท 5 เฉพาะกัญชง (Hemp) พ.ศ. 2563. ราชกิจจานุเบกษา 30 ธันวาคม 2563. ราชกิจจานุเบกษา เล่ม 137 ตอนที่ 107 ก.
มูลนิธิสถาบันพัฒนาวิสาหกิจขนาดกลางและขนาดย่อมบทสรุปผู้บริหารโครงการส่งเสริมและพัฒนา อุตสาหกรรมเฮมพ์ อย่างสร้างสรรค์แบบครบวงจร. การ ประชุมระดมความคิดเห็นแนวทางการใช้ประโยชน์จากกัญชง. 2562
SAWPAN, M.A., K.L. PICKERING and ALAN FERNYHOUGH. Hemp fibre reinforced poly (lactic acid) composites. Advanced Materials Research.2007, 29-30, 337-340.
AL-MULLA, E.A.J., W.Md.Z.W. YUNUS, N.A.B. IBRAHIM and M.Z.Ab. RAHMAN. Properties of epoxidized palm oil plasticized polytlactic acid. Journal of Materials Science. 2010, 45, 1942– 1946
MARTINO, V.P., A. JIMENEZ and R.A. RUSECKAITE. Processing and characterization of poly (lactic acid) films plasticized with commercial adipates. Journal of Applied Polymer Science. 2009,112(4), 2010-2018.
WIMMER, R., B. STEYRER, J. WOESS, T. KODDENBERG and N. MUNDIGLER. 3D printing and wood. International Conference Wood Science Rumania. 10th edition, 2015, pp. 145-150.
OU-YANG, Q., B. GUO and J. XU. Preparation and characterization of poly (butylene succinate) polylactide blends for fused deposition modeling 3D printing. ACS Omega. 2018, 3(10), 14309-14317.
CHIULAN, I., A. FRONE, C. BRADABUR and D.M. PANAITESCU. Recent advances in 3D printing of aliphatic polyesters. Bioengineering (Basel). 2017, 5(1), 2.
KARIZ, M., M. SERNEK, M. OBUCINA and M.K. KUZMAN. Effect of wood content in FDM filament on properties of 3D printed parts. Materials Today Communications. 2018, 14, 135-140.
GUO, R., Z. REN, H. BI, Y. SONG and M. XU. Effect of toughening agents on the properties of poplar wood flour/poly (lactic acid) composites fabricated with fused deposition modeling. European Polymer Journal. 2018, 107, 34-45.
RASSELET, D., A.S. CARO-BRETELLE, A. TAGUET and JOSE-MARIE LOPEZ-CUESTA. Reactive compatibilization of PLA/PA11 blends and their application in additive manufacturing. Materials. 2019, 12(3), 485.
SAWPAN, M.A., K.L. PICKERING and ALAN FERNY HOUGH. Characterisation of hemp fibre reinforced Poly(Lactic Acid). International Journal of Materials and Product Technology. 2009, 36(1-4).
SHIBATA, M., K. OZAWA, N. TERAMOTO, R. YOSOMIYA and H. TAKEISHI. Biocomposites made from short abaca fiber and biodegradable polyesters. Macromolecular Materials and Engineering. 2003, 288(1), 35-43.
SERIZAWA, SHIN., KAZUHIKO INOUE and MASATOSHI IJI. Kenaf-fiber-reinforced poly (lactic acid) used for electronic products. Journal of Applied Polymer Science. 2006, 100(1), 618-624.
HUDA, M.S., A.K. MOHANTY, L.T. DRZAL, M. MISRA, K. WILLIAMS and D.F. MIELEWSKI. Mechanical and thermo-mechanical studies of poly (lactic acid) PLA/talc/recycled newspaper fiber hybrid composites. Atlanta, GA, United States, 2005, pp. 469.
MWAIKAMBO, L.Y. and M.P. ANSELL. Mechanical properties of alkali treated plant fibres and their potential as reinforcement materials. I. Hemp fibres. Journal of Materials Science. 2008, 41, 2483-2496.
LI, D., Y. JIANG, S. LV, X. LIU, J. GU, Q. CHEN and Y. ZHANG. Preparation of plasticized poly (lactic acid) and its influence on the properties of composite materials. PLOS ONE. 2018, 13(3), e0193520.
Downloads
เผยแพร่แล้ว
How to Cite
ฉบับ
บท
License
Copyright (c) 2021 กรมวิทยาศาสตร์บริการ
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.