เซลลูโลสอีเทอร์และกรดโพลี-แอล-แลคติค

เตรียมสารละลายผสมของกรดโพลี-แอล-แลกติกและเอทิลเซลลูโลสในคลอโรฟอร์มและสารละลายผสมของ PLLA และเมทิลเซลลูโลสในกรดไตรฟลูออโรอะซิติกถูกเตรียม และส่วนผสมของ PLLA/เซลลูโลสอีเทอร์ถูกเตรียมโดยการหล่อ ของผสมที่ได้รับแสดงคุณลักษณะเฉพาะด้วยสเปกโทรสโกปีแบบอินฟราเรดแปลงใบไม้ (FT-IR), ดิฟเฟอเรนเชียลสแกนนิงคาโลริเมทรี (DSC) และการเลี้ยวเบนรังสีเอกซ์ (XRD) มีพันธะไฮโดรเจนระหว่าง PLLA และเซลลูโลสอีเทอร์ และส่วนประกอบทั้งสองเข้ากันได้บางส่วน เมื่อปริมาณเซลลูโลสอีเทอร์เพิ่มขึ้นในส่วนผสม จุดหลอมเหลว ความตกผลึก และความสมบูรณ์ของผลึกของส่วนผสมจะลดลงทั้งหมด เมื่อปริมาณ MC สูงกว่า 30% จะได้ส่วนผสมที่เกือบจะไม่มีรูปร่าง ดังนั้นเซลลูโลสอีเทอร์จึงสามารถนำไปใช้ในการดัดแปลงกรดโพลี-แอล-แลคติคเพื่อเตรียมวัสดุโพลีเมอร์ที่ย่อยสลายได้ที่มีคุณสมบัติต่างกัน

คำสำคัญ: กรดโพลี-แอล-แลกติก เอทิลเซลลูโลสเมทิลเซลลูโลส,การผสมเซลลูโลสอีเทอร์

การพัฒนาและการประยุกต์ใช้โพลีเมอร์ธรรมชาติและวัสดุโพลีเมอร์สังเคราะห์ที่ย่อยสลายได้จะช่วยแก้ไขวิกฤตสิ่งแวดล้อมและวิกฤตทรัพยากรที่มนุษย์เผชิญ ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา การวิจัยเกี่ยวกับการสังเคราะห์วัสดุโพลีเมอร์ที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพโดยใช้ทรัพยากรหมุนเวียนเป็นวัตถุดิบโพลีเมอร์ได้รับความสนใจอย่างกว้างขวาง กรดโพลีแลกติกเป็นหนึ่งในโพลีเอสเตอร์อะลิฟาติกที่ย่อยสลายได้ที่สำคัญ กรดแลคติคสามารถผลิตได้โดยการหมักพืชผล (เช่น ข้าวโพด มันฝรั่ง ซูโครส ฯลฯ) และยังสามารถย่อยสลายได้ด้วยจุลินทรีย์อีกด้วย มันเป็นทรัพยากรหมุนเวียน กรดโพลีแลกติกเตรียมจากกรดแลคติคโดยการควบแน่นโดยตรงหรือการเกิดปฏิกิริยาพอลิเมอไรเซชันแบบเปิดวงแหวน ผลิตภัณฑ์สุดท้ายของการย่อยสลายคือกรดแลคติค ซึ่งจะไม่ก่อให้เกิดมลพิษต่อสิ่งแวดล้อม PIA มีคุณสมบัติเชิงกล ความสามารถในการแปรรูป ความสามารถในการย่อยสลายทางชีวภาพ และความเข้ากันได้ทางชีวภาพที่ดีเยี่ยม ดังนั้น PLA ไม่เพียงแต่มีการใช้งานที่หลากหลายในสาขาวิศวกรรมชีวการแพทย์ แต่ยังมีตลาดที่มีศักยภาพขนาดใหญ่ในสาขาการเคลือบ พลาสติก และสิ่งทอ

กรดโพลี-แอล-แลกติกที่มีราคาสูง และข้อบกพร่องด้านประสิทธิภาพ เช่น การไม่ชอบน้ำ และความเปราะบาง ทำให้ขอบเขตการใช้งานของมันจำกัด เพื่อลดต้นทุนและปรับปรุงประสิทธิภาพของ PLLA จึงมีการศึกษาการเตรียม ความเข้ากันได้ สัณฐานวิทยา ความสามารถในการย่อยสลายทางชีวภาพ สมบัติเชิงกล สมดุลที่ชอบน้ำ/ไม่ชอบน้ำ และการใช้งานของโคโพลีเมอร์และส่วนผสมของกรดโพลีแลกติก ในหมู่พวกเขา PLLA สร้างส่วนผสมที่เข้ากันได้กับกรดโพลี DL-แลคติค, โพลีเอทิลีนออกไซด์, โพลีไวนิลอะซิเตต, โพลีเอทิลีนไกลคอล ฯลฯ เซลลูโลสเป็นสารประกอบโพลีเมอร์ธรรมชาติที่เกิดจากการควบแน่นของเบต้ากลูโคส และเป็นหนึ่งในทรัพยากรหมุนเวียนที่มีมากที่สุด ในธรรมชาติ อนุพันธ์ของเซลลูโลสเป็นวัสดุโพลีเมอร์ธรรมชาติที่เก่าแก่ที่สุดที่พัฒนาขึ้นโดยมนุษย์ ซึ่งที่สำคัญที่สุดคือเซลลูโลสอีเทอร์และเซลลูโลสเอสเทอร์ ม. นากาตะและคณะ ศึกษาระบบการผสม PLLA/เซลลูโลส และพบว่าส่วนประกอบทั้งสองเข้ากันไม่ได้ แต่คุณสมบัติการตกผลึกและการย่อยสลายของ PLLA ได้รับผลกระทบอย่างมากจากส่วนประกอบเซลลูโลส น. Ogata และคณะได้ศึกษาประสิทธิภาพและโครงสร้างของระบบผสม PLLA และเซลลูโลสอะซิเตต สิทธิบัตรของญี่ปุ่นยังศึกษาความสามารถในการย่อยสลายทางชีวภาพของส่วนผสม PLLA และไนโตรเซลลูโลสอีกด้วย ย. Teramoto และคณะได้ศึกษาการเตรียม สมบัติทางความร้อนและเชิงกลของโคโพลีเมอร์กราฟต์กราฟต์ PLLA และเซลลูโลสไดอะซิเตต จนถึงขณะนี้ มีการศึกษาน้อยมากเกี่ยวกับระบบการผสมของกรดพอลิแลกติกและเซลลูโลสอีเทอร์

ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา กลุ่มของเรามีส่วนร่วมในการวิจัยเกี่ยวกับการเกิดโคพอลิเมอร์โดยตรงและการดัดแปลงแบบผสมของกรดพอลิแลกติกและโพลีเมอร์อื่นๆ เพื่อรวมคุณสมบัติที่ดีเยี่ยมของกรดโพลีแลกติกเข้ากับเซลลูโลสที่มีต้นทุนต่ำและอนุพันธ์ของกรด เพื่อเตรียมวัสดุโพลีเมอร์ที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพอย่างสมบูรณ์ เราจึงเลือกเซลลูโลส (อีเทอร์) เป็นส่วนประกอบดัดแปลงสำหรับการผสมดัดแปลง เอทิลเซลลูโลสและเมทิลเซลลูโลสเป็นเซลลูโลสอีเทอร์ที่สำคัญสองชนิด เอทิลเซลลูโลสเป็นเซลลูโลสอัลคิลอีเทอร์ที่ไม่ละลายน้ำ ซึ่งสามารถใช้เป็นวัสดุทางการแพทย์ พลาสติก กาว และสารตกแต่งสิ่งทอ เมทิลเซลลูโลสละลายน้ำได้ มีความสามารถในการเปียกน้ำได้ดีเยี่ยม มีคุณสมบัติในการยึดเกาะ การกักเก็บน้ำ และการสร้างฟิล์ม และมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในด้านวัสดุก่อสร้าง สารเคลือบ เครื่องสำอาง ยา และการผลิตกระดาษ ในที่นี้ ส่วนผสม PLLA/EC และ PLLA/MC ถูกเตรียมโดยวิธีการหล่อด้วยสารละลาย และได้มีการพูดคุยถึงความเข้ากันได้ คุณสมบัติทางความร้อน และคุณสมบัติการตกผลึกของส่วนผสม PLLA/เซลลูโลสอีเทอร์

1. ส่วนทดลอง

1.1 วัตถุดิบ

เอทิลเซลลูโลส (AR, โรงงานผลิตสารเคมีพิเศษเทียนจิน Huazhen); เมทิลเซลลูโลส (MC450), โซเดียมไดไฮโดรเจนฟอสเฟต, ไดโซเดียมไฮโดรเจนฟอสเฟต, เอทิลอะซิเตต, ไอโซคทาโนเอตสแตนนัส, คลอโรฟอร์ม (ด้านบนเป็นผลิตภัณฑ์ทั้งหมดของ Shanghai Chemical Reagent Co., Ltd. และความบริสุทธิ์คือเกรด AR); กรดแอล-แลคติค (เกรดยา บริษัท PURAC)

1.2 การเตรียมส่วนผสม

1.2.1 การเตรียมกรดโพลีแลกติก

กรดโพลี-แอล-แลกติกถูกเตรียมโดยวิธีโพลีคอนเดนเสทโดยตรง ชั่งน้ำหนักสารละลายน้ำกรด L-แลกติกที่มีเศษส่วนมวล 90% แล้วเติมลงในขวดสามคอ จากนั้นทำให้แห้งที่ 150°C เป็นเวลา 2 ชั่วโมงภายใต้ความดันปกติ จากนั้นทำปฏิกิริยาเป็นเวลา 2 ชั่วโมงภายใต้แรงดันสุญญากาศ 13300Pa และสุดท้าย ทำปฏิกิริยาเป็นเวลา 4 ชั่วโมงภายใต้สุญญากาศที่ 3900Pa เพื่อให้ได้สารพรีโพลีเมอร์ที่ขาดน้ำ จำนวนรวมของสารละลายในน้ำกรดแลกติกลบด้วยปริมาณน้ำที่ปล่อยออกมาคือจำนวนพรีโพลีเมอร์ทั้งหมด เพิ่มสแตนนัสคลอไรด์ (เศษส่วนมวลคือ 0.4%) และกรด p-โทลูอีนซัลโฟนิก (อัตราส่วนของสแตนนัสคลอไรด์และกรด p-โทลูอีนซัลโฟนิกคืออัตราส่วน 1/1 โมลาร์) ระบบตัวเร่งปฏิกิริยาในพรีโพลีเมอร์ที่ได้รับ และในการควบแน่น มีการติดตั้งตะแกรงโมเลกุลในหลอด เพื่อดูดซับน้ำปริมาณเล็กน้อย และคงการกวนเชิงกลไว้ ระบบทั้งหมดถูกทำปฏิกิริยาที่สุญญากาศ 1300 Pa และอุณหภูมิ 150° C เป็นเวลา 16 ชั่วโมงเพื่อให้ได้โพลีเมอร์ ละลายโพลีเมอร์ที่ได้รับในคลอโรฟอร์มเพื่อเตรียมสารละลาย 5% กรองและตกตะกอนด้วยอีเทอร์แอนไฮดรัสเป็นเวลา 24 ชั่วโมง กรองตะกอน และวางไว้ในเตาอบสุญญากาศ -0.1MPa ที่อุณหภูมิ 60°C เป็นเวลา 10 ถึง 20 ชั่วโมงเพื่อให้ได้ผลิตภัณฑ์แบบแห้งสนิท พลาโพลีเมอร์ น้ำหนักโมเลกุลสัมพัทธ์ของ PLLA ที่ได้รับถูกกำหนดให้เป็น 45,000-58,000 ดาลตันโดยโครมาโตกราฟีของเหลวประสิทธิภาพสูง (GPC) ตัวอย่างถูกเก็บไว้ในเครื่องดูดความชื้นที่มีฟอสฟอรัสเพนทอกไซด์

1.2.2 การเตรียมส่วนผสมโพลีแลกติกแอซิด-เอทิลเซลลูโลส (PLLA-EC)

ชั่งน้ำหนักกรดโพลี-แอล-แลกติกและเอทิลเซลลูโลสในปริมาณที่ต้องการเพื่อสร้างสารละลายคลอโรฟอร์ม 1% ตามลำดับ จากนั้นเตรียมสารละลายผสม PLLA-EC อัตราส่วนของสารละลายผสม PLLA-EC คือ: 100/0, 80/20, 60/40, 40/60, 20/80, 0/l00 ตัวเลขแรกแสดงถึงเศษส่วนมวลของ PLLA และตัวเลขหลังแสดงถึง มวลของเศษส่วน EC สารละลายที่เตรียมไว้ถูกกวนด้วยเครื่องกวนแม่เหล็กเป็นเวลา 1-2 ชั่วโมง จากนั้นเทลงในจานแก้วเพื่อให้คลอโรฟอร์มระเหยไปตามธรรมชาติจนเกิดเป็นแผ่นฟิล์ม หลังจากฟิล์มขึ้นรูปแล้วนำไปเข้าเตาอบสุญญากาศเพื่อให้แห้งที่อุณหภูมิต่ำเป็นเวลา 10 ชั่วโมง เพื่อขจัดคลอโรฟอร์มในฟิล์มออกจนหมด - สารละลายผสมไม่มีสีและโปร่งใส และฟิล์มผสมไม่มีสีและโปร่งใสเช่นกัน ส่วนผสมถูกทำให้แห้งและเก็บไว้ในเครื่องดูดความชื้นเพื่อใช้ในภายหลัง

1.2.3 การเตรียมส่วนผสมของกรดโพลีแลกติก-เมทิลเซลลูโลส (PLLA-MC)

ชั่งน้ำหนักกรดโพลี-แอล-แลกติกและเมทิลเซลลูโลสในปริมาณที่ต้องการเพื่อสร้างสารละลายกรดไตรฟลูออโรอะซิติก 1% ตามลำดับ ฟิล์มผสม PLLA-MC เตรียมด้วยวิธีเดียวกับฟิล์มผสม PLLA-EC ส่วนผสมถูกทำให้แห้งและเก็บไว้ในเครื่องดูดความชื้นเพื่อใช้ในภายหลัง

1.3 การทดสอบประสิทธิภาพ

MANMNA IR-550 สเปกโตรมิเตอร์อินฟราเรด (Nicolet.Corp) วัดสเปกตรัมอินฟราเรดของโพลีเมอร์ (แท็บเล็ต KBr) เครื่องวัดความร้อนด้วยการสแกนดิฟเฟอเรนเชียล DSC2901 (บริษัท TA) ถูกนำมาใช้ในการวัดเส้นโค้ง DSC ของตัวอย่าง โดยมีอัตราการทำความร้อนอยู่ที่ 5°C/นาที และวัดอุณหภูมิการเปลี่ยนสถานะคล้ายแก้ว จุดหลอมเหลว และความเป็นผลึกของโพลีเมอร์ ใช้ริกาคุ. เครื่องวัดการเลี้ยวเบนของรังสี D-MAX/Rb ใช้เพื่อทดสอบรูปแบบการเลี้ยวเบนรังสีเอกซ์ของโพลีเมอร์เพื่อศึกษาคุณสมบัติการตกผลึกของตัวอย่าง

2. ผลลัพธ์และการอภิปราย

2.1 การวิจัยสเปกโทรสโกปีอินฟราเรด

สเปกโทรสโกปีอินฟราเรดการแปลงฟูริเยร์ (FT-IR) สามารถศึกษาปฏิสัมพันธ์ระหว่างส่วนประกอบของส่วนผสมจากมุมมองของระดับโมเลกุล หากโฮโมโพลีเมอร์ทั้งสองเข้ากันได้ จะสามารถสังเกตการเปลี่ยนแปลงของความถี่ การเปลี่ยนแปลงความเข้ม และแม้แต่การปรากฏหรือการหายไปของคุณลักษณะพีคของส่วนประกอบต่างๆ ได้ หากโฮโมโพลีเมอร์ทั้งสองเข้ากันไม่ได้ สเปกตรัมของการผสมเป็นเพียงการซ้อนทับของโฮโมโพลีเมอร์ทั้งสอง ในสเปกตรัม PLLA มีจุดสูงสุดของการสั่นสะเทือนแบบยืดออกที่ C=0 ที่ 1,755 ซม.-1 จุดสูงสุดแบบอ่อนที่ 2,880 ซม.-1 ซึ่งเกิดจากการสั่นแบบยืดออกของ C—H ของกลุ่มมีไทน์ และแถบกว้างที่ 3,500 ซม.-1 คือ เกิดจากหมู่ไฮดรอกซิลส่วนปลาย ในสเปกตรัม EC จุดสูงสุดที่เป็นลักษณะเฉพาะที่ 3483 cm-1 คือจุดสูงสุดของการสั่นสะเทือนแบบยืดออกของ OH ซึ่งบ่งชี้ว่ามีกลุ่ม O—H เหลืออยู่บนสายโซ่โมเลกุล ในขณะที่ 2876-2978 cm-1 คือจุดสูงสุดของการสั่นสะเทือนแบบยืดออก C2H5 และ 1637 cm-1 คือ HOH แรงสั่นสะเทือนสูงสุดจากการดัดงอ (เกิดจากการดูดซับน้ำของตัวอย่าง) เมื่อ PLLA ถูกผสมกับ EC ในสเปกตรัม IR ของบริเวณไฮดรอกซิลของส่วนผสม PLLA-EC จุดสูงสุดของ O—H จะเลื่อนไปที่หมายเลขคลื่นต่ำพร้อมกับปริมาณ EC ที่เพิ่มขึ้น และถึงค่าต่ำสุดเมื่อ PLLA/Ec เป็นหมายเลขคลื่น 40/60 แล้วเลื่อนไปที่เลขคลื่นที่สูงขึ้น ซึ่งบ่งชี้ว่าปฏิสัมพันธ์ระหว่าง PUA และ 0-H ของ EC นั้นซับซ้อน ในบริเวณการสั่นสะเทือนของ C=O ที่ 1,758 ซม.-1 จุดสูงสุดของ C=0 ของ PLLA-EC เลื่อนไปที่หมายเลขคลื่นที่ต่ำกว่าเล็กน้อยพร้อมกับการเพิ่มขึ้นของ EC ซึ่งบ่งชี้ว่าอันตรกิริยาระหว่าง C=O และ OH ของ EC นั้นอ่อนแอ

ในสเปกโตรแกรมของเมทิลเซลลูโลส จุดสูงสุดของลักษณะเฉพาะที่ 3480cm-1 คือจุดสูงสุดของการสั่นสะเทือนที่ยืดออกของ O—H นั่นคือ มีกลุ่ม O—H ตกค้างบนสายโซ่โมเลกุล MC และจุดสูงสุดของการสั่นสะเทือนจากการโค้งงอของ HOH อยู่ที่ 1637cm-1 และอัตราส่วน MC EC นั้นดูดความชื้นได้มากกว่า เช่นเดียวกับระบบผสมผสาน PLLA-EC ในสเปกตรัมอินฟราเรดของบริเวณไฮดรอกซิลของส่วนผสม PLLA-EC จุดสูงสุดของ O—H จะเปลี่ยนไปตามการเพิ่มขึ้นของปริมาณ MC และมีจำนวนคลื่นต่ำสุดเมื่อ PLLA/MC ถูก 70/30. ในบริเวณการสั่นสะเทือนของ C=O (1758 cm-1) จุดสูงสุดของ C=O จะเลื่อนไปที่หมายเลขคลื่นที่ต่ำกว่าเล็กน้อยโดยเพิ่ม MC ดังที่เราได้กล่าวไปแล้ว มีหลายกลุ่มใน PLLA ที่สามารถสร้างปฏิกิริยาพิเศษกับโพลีเมอร์อื่นๆ ได้ และผลลัพธ์ของสเปกตรัมอินฟราเรดอาจเป็นผลรวมของปฏิกิริยาพิเศษที่เป็นไปได้หลายอย่าง ในระบบผสมของ PLLA และเซลลูโลสอีเทอร์ อาจมีพันธะไฮโดรเจนหลายรูปแบบระหว่างหมู่เอสเทอร์ของ PLLA, หมู่ไฮดรอกซิลส่วนปลายและหมู่อีเทอร์ของเซลลูโลสอีเทอร์ (EC หรือ MG) และหมู่ไฮดรอกซิลที่เหลือ PLLA และ EC หรือ MC อาจเข้ากันได้บางส่วน อาจเกิดจากการมีอยู่และความแข็งแกร่งของพันธะไฮโดรเจนหลายพันธะ ดังนั้นการเปลี่ยนแปลงในบริเวณ O-H จึงมีความสำคัญมากกว่า อย่างไรก็ตาม เนื่องจากการขัดขวางแบบ steric ของกลุ่มเซลลูโลส พันธะไฮโดรเจนระหว่างกลุ่ม C=O ของ PLLA และกลุ่ม O—H ของเซลลูโลสอีเทอร์จึงอ่อนแอ

2.2 การวิจัย DSC

เส้นโค้ง DSC ของส่วนผสม PLLA, EC และ PLLA-EC อุณหภูมิการเปลี่ยนสถานะคล้ายแก้ว Tg ของ PLLA คือ 56.2°C อุณหภูมิหลอมเหลวของผลึก Tm คือ 174.3°C และความเป็นผลึกคือ 55.7% EC เป็นโพลีเมอร์อสัณฐานที่มี Tg 43°C และไม่มีอุณหภูมิหลอมเหลว Tg ของส่วนประกอบทั้งสองของ PLLA และ EC อยู่ใกล้กันมาก และบริเวณการเปลี่ยนแปลงทั้งสองซ้อนทับกันและไม่สามารถแยกแยะได้ ดังนั้นจึงเป็นเรื่องยากที่จะใช้เป็นเกณฑ์สำหรับความเข้ากันได้ของระบบ ด้วยการเพิ่มขึ้นของ EC ทำให้ Tm ของส่วนผสม PLLA-EC ลดลงเล็กน้อย และความเป็นผลึกลดลง (ความเป็นผลึกของตัวอย่างที่มี PLLA/EC 20/80 คือ 21.3%) Tm ของส่วนผสมลดลงตามการเพิ่มขึ้นของปริมาณ MC เมื่อ PLLA/MC ต่ำกว่า 70/30 Tm ของส่วนผสมจะวัดได้ยาก กล่าวคือ สามารถรับส่วนผสมที่เกือบจะไม่มีรูปร่างได้ จุดหลอมเหลวที่ลดลงของการผสมโพลีเมอร์แบบผลึกกับโพลีเมอร์อสัณฐานมักเกิดจากสาเหตุสองประการ สาเหตุหนึ่งคือผลการเจือจางของส่วนประกอบอสัณฐาน อีกประการหนึ่งอาจเป็นผลกระทบเชิงโครงสร้าง เช่น ความสมบูรณ์แบบของการตกผลึกที่ลดลง หรือขนาดผลึกของพอลิเมอร์ที่เป็นผลึก ผลลัพธ์ของ DSC ระบุว่าในระบบผสมของ PLLA และเซลลูโลสอีเทอร์ ส่วนประกอบทั้งสองเข้ากันได้บางส่วน และกระบวนการตกผลึกของ PLLA ในของผสมถูกยับยั้ง ส่งผลให้ Tm ความตกผลึกและขนาดผลึกของ PLLA ลดลง นี่แสดงให้เห็นว่าความเข้ากันได้สององค์ประกอบของระบบ PLLA-MC อาจดีกว่าระบบ PLLA-EC

2.3 การเลี้ยวเบนของรังสีเอกซ์

เส้นโค้ง XRD ของ PLLA มีจุดสูงสุดที่แข็งแกร่งที่สุดที่ 2θ ของ 16.64° ซึ่งสอดคล้องกับระนาบคริสตัล 020 ในขณะที่จุดสูงสุดที่ 2θ เท่ากับ 14.90°, 19.21° และ 22.45° สอดคล้องกับผลึก 101, 023 และ 121 ตามลำดับ พื้นผิว นั่นคือ PLLA เป็นโครงสร้างα-crystalline อย่างไรก็ตาม ไม่มีจุดสูงสุดของโครงสร้างผลึกในกราฟการเลี้ยวเบนของ EC ซึ่งบ่งชี้ว่าเป็นโครงสร้างอสัณฐาน เมื่อ PLLA ถูกผสมกับ EC จุดสูงสุดที่ 16.64° จะค่อยๆ กว้างขึ้น ความเข้มของมันลดลง และขยับไปที่มุมที่ต่ำกว่าเล็กน้อย เมื่อปริมาณ EC อยู่ที่ 60% จุดสูงสุดของการตกผลึกจะกระจายตัว พีคการเลี้ยวเบนของรังสีเอกซ์ที่แคบบ่งบอกถึงความเป็นผลึกสูงและขนาดเกรนใหญ่ ยิ่งยอดการเลี้ยวเบนกว้างขึ้น ขนาดเกรนก็จะยิ่งเล็กลง การเปลี่ยนแปลงของยอดการเลี้ยวเบนไปที่มุมต่ำบ่งชี้ว่าระยะห่างเกรนเพิ่มขึ้น กล่าวคือ ความสมบูรณ์ของคริสตัลลดลง มีพันธะไฮโดรเจนระหว่าง PLLA และ Ec และขนาดเกรนและความตกผลึกของ PLLA ลดลง ซึ่งอาจเป็นเพราะ EC สามารถเข้ากันได้กับ PLLA บางส่วนเพื่อสร้างโครงสร้างอสัณฐาน ดังนั้นจึงลดความสมบูรณ์ของโครงสร้างผลึกของส่วนผสม ผลการเลี้ยวเบนรังสีเอกซ์ของ PLLA-MC ก็สะท้อนผลลัพธ์ที่คล้ายกันเช่นกัน เส้นโค้งการเลี้ยวเบนรังสีเอกซ์สะท้อนถึงผลกระทบของอัตราส่วนของ PLLA/เซลลูโลสอีเทอร์ต่อโครงสร้างของส่วนผสม และผลลัพธ์จะสอดคล้องกับผลลัพธ์ของ FT-IR และ DSC โดยสิ้นเชิง

3. บทสรุป

มีการศึกษาระบบการผสมของกรดโพลี-แอล-แลกติกและเซลลูโลสอีเทอร์ (เอทิลเซลลูโลสและเมทิลเซลลูโลส) ที่นี่ ศึกษาความเข้ากันได้ของส่วนประกอบทั้งสองในระบบการผสมโดยใช้ FT-IR, XRD และ DSC ผลการวิจัยพบว่ามีพันธะไฮโดรเจนระหว่าง PLLA และเซลลูโลสอีเทอร์ และส่วนประกอบทั้งสองในระบบเข้ากันได้บางส่วน การลดลงของอัตราส่วน PLLA/เซลลูโลสอีเทอร์ส่งผลให้จุดหลอมเหลว ความตกผลึก และความสมบูรณ์ของผลึกของ PLLA ในส่วนผสมลดลง ส่งผลให้เกิดการเตรียมการผสมของความเป็นผลึกที่แตกต่างกัน ดังนั้นจึงสามารถใช้เซลลูโลสอีเทอร์เพื่อปรับเปลี่ยนกรดโพลี-แอล-แลคติค ซึ่งจะรวมประสิทธิภาพที่ยอดเยี่ยมของกรดโพลิแลกติกและเซลลูโลสอีเทอร์ที่มีต้นทุนต่ำ ซึ่งเอื้อต่อการเตรียมวัสดุโพลีเมอร์ที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพอย่างสมบูรณ์