Preparation and Characterization of Hydrogel Produced from Cassava Starch and Polyvinyl Alcohol

การเตรียมและวิเคราะห์คุณสมบัติของไฮโดรเจลที่เตรียมจากแป้งมันสำปะหลังและพอลิไวนิลแอลกอฮอล์

Authors

  • Piangrutai Boonprasith Industrials Chemistry Program, Faculty of Science and Technology, Bansomdejchaopraya Rajabhat University, Bangkok
  • Thanapong Chuachun Industrials Chemistry Program, Faculty of Science and Technology, Bansomdejchaopraya Rajabhat University, Bangkok
  • Natthawoot Rattanathamwat Industrials Chemistry Program, Faculty of Science and Technology, Bansomdejchaopraya Rajabhat University, Bangkok
  • Paweena Chunseethong Industrials Chemistry Program, Faculty of Science and Technology, Bansomdejchaopraya Rajabhat University, Bangkok

Keywords:

Hydrogel , Cassava starch , Polyvinyl alcohol

Abstract

        This research studied the synthesis of cassava starch and polyvinyl alcohol (PVA) hydrogel to develop water absorbent material in agricultural application by using maleic anhydride (MA) as a crosslinking agent. The effects of cassava starch to water ratios at 30:70 and 20:80, MA and PVA content toward water absorption and biodegradation in soil were investigated. The results showed that the water absorption of hydrogel increased with increasing amount of cassava starch due to the formation of hydrogen bonds between hydroxyl group of cassava starch and water. Hydrogels containing the ratio of cassava starch to water at 30:70 and 20:80 resulted in the highest percentage of the water absorption at 24 hours with 105% and 71%, respectively. However, the percentage of the water absorption decreased with increasing MA and PVA content. Meanwhile, the biodegradation rate decreased with increasing amount of PVA for 28 days. Therefore hydrogel could be used to improve water absorption in soil.

References

อัญชลี มุลาสะเก, อภิญญา อุทธา, สายันต์ แสงสุวรรณ, ชัยวุฒิ วัดจัง. ผลของกลูต้าอัลดีไฮด์ต่อสมบัติการดูดซึมน้ำของไฮโดรเจลเชื่อมขวางแบบโครงร่างตาข่ายของน้ำยางพรีวัลคาไนซ์ด้วยกำมะถันและแป้งมันสำปะหลัง. วารสารมหาวิทยาลัยทักษิณ 2557;17:22-8.

วารุณี ตานันต์, สายันต์ แสงสุวรรณ. พอลิเมอร์ดูดซับนํ้าได้มาก: การสังเคราะห์

การวิเคราะห์ และ การประยุกต์ใช้. วารสารวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีมหาวิทยาลัยอุบลราชธานี 2557;16:63-81.

Kiatkamjornwong S, Mongkolsawat K, Sonsuk M. Synthesis and property characterization of casava starch grafted poly(acrylamide-co-(maleic acid)) superabsorbent via γ-irradiation. Polymer 2002;43:3915-24.

Zhai M, Yoshii F, Kum T, Hashim K. Syntheses of PVA/starch grafted hydrogels by irradiation. Carbohydr Polym 2002;50:295-303.

จตุพร ประทุมเทศ, วริษฎา ศิลาอ่อน, ชัยวุฒิ วัดจัง, อุษณา พัวเพิ่มพูนศิริ. การศึกษาความหนืดและคุณสมบัติเชิงกลของไฮโดรเจลโครงร่างตาข่ายแบบแทรกสอดจากยางธรรมชาติและแป้ง. วารสารเภสัชศาสตร์อีสาน 2557;9:6-10.

ยิ่งศักดิ์ ไกรพินิจ, ดุษฎี อุตภาพ, วิไล รังสาดทอง, จุรีรัตน์ พุดตานเล็ก. การศึกษาคุณสมบัติของไฮโดรเจลที่สังเคราะห์จากแป้งมันสําปะหลังและแป้งพุทธรักษา. การประชุมทางวิชาการของมหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ ครั้งที่ 46: สาขาวิทยาศาสตร์; 29 มกราคม - 1 กุมภาพันธ์ 2551; กรุงเทพฯ.

พัชราภรณ์ วุฒิเจริญมงคล, ปัณณธร รุ่งรัตนพร, จิตนิภา รุ่งเรืองประภา. การเตรียมและคุณสมบัติของไฮโดรเจลจากแป้งสาลี แป้งข้าวเหนียว และแป้งข้าวโพด. วารสารวิศวกรรมสารธรรมศาสตร์ 2561;4:3-9.

Parimal M, Arijit G, Sougata J, Nirmal M, Preparation and characterization of maleic anhydride cross-linked chitosan-polyvinyl alcohol hydrogel matrix transdermal patch. J Pharma SciTech 2013;2:62-7.

นัตตุลา วงศ์ต๊ะ, ณรงค์ฤทธิ์ สมบัติสมภพ, อภิสิทธิ์ โฆษิตชัยยงค์, จตุพร วุฒิกนกกาญจน์. ผลของเวลาและอุณหภูมิในการผสมที่มีต่อสมบัติและความเข้ากันของพอลิเมอร์ผสมพอลิแลคติกแอซิดกับแป้งเทอร์โมพลาสติกมาลิเอต. การประชุมวิชาการวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี ครั้งที่ 9; 2554; คณะวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี มหาวิทยาลัยธรรมศาสตร์ ศูนย์รังสิต ปทุมธานี.

Riyajan S, Sukhlaaied W, Keawmang W. Preparation and properties of a hydrogel of maleated poly(vinyl alcohol) (PVAM) grafted with cassava starch. Carbohydr Polym 2015;122:301-7.

ปวีณา จันทร์สีทอง. การศึกษาสัดส่วนที่เหมาะสมในการขึ้นรูปไฮโดรเจลจากแป้งมันสำปะหลังและพอลิไวนิลแอลกอฮอล์ [บัณฑิตนิพนธ์ปริญญาวิทยาศาสตรบัณฑิต]. กรุงเทพฯ: มหาวิทยาลัยราชภัฏบ้านสมเด็จเจ้าพระยา; 2561.

ภูวณัฐ์ วศุตม์ธานนทน์. อิทธิพลของการเติมยางธรรมชาติและยางธรรมชาติที่ถูกดัดแปรที่มีต่อสมบัติของเทอร์โมพลาสติกที่เตรียมจากแป้ง [วิทยานิพนธ์ปริญญาวิศวกรรมศาสตรมหาบัณฑิต]. นครปฐม: มหาวิทยาลัยศิลปากร; 2551.

รุ่งระวี ศิริบุญนาม, สุปราณี แก้วภิรมย์. ผลของกลูตารัลดีไฮด์และแป้งมันสำปะหลังต่อสมบัติและการปลดปล่อยฟอสฟอรัสของปุ๋ยไคโตซานไฮโดรเจล. วารสารวิชชา มหาวิทยาลัยราชภัฏนครศรีธรรมราช 2562;38:42-56.

Sungho P. Novel starch composite [dissertation of Doctor of Philosophy in chemical engineering]. Ontario: University of Waterloo; 2019.

Riyajan S, Sasithornsonti Y, Phinyocheep P. Green natural rubber-g-modified starch for controlling urea release. Carbohydr Polym 2012;89:251-8.

ชัยวุฒิ วัดจัง. ผลของอัตราส่วนยางและแป้งต่อสมบัติของไฮโดรเจลชนิดพอลิเมอร์เชื่อมขวางแบบกึ่งโครงร่างตาข่ายและการประยุกต์ใช้ในการปลูกดาวเรือง. วารสารวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี มหาวิทยาลัยอุบลราชธานี 2560;19:49-62.

วิสิษฐ์ แววสูงเนิน. พอลิเมอร์ไฮโดรเจลสำหรับการประยุกต์เป็นวัสดุเพื่อควบคุมการปล่อยยา. รายงานวิจัยมหาวิทยาลัยเทคโนโลยีสุรนารี; 2557.

ดารณี ขันเพ็ชร, ปิยะนุช รสเครือ. การปรับปรุงคุณสมบัติเชิงกลของฟิล์ม

พอลิไวนิลแอลกอฮอล์ (พีวีเอ)/โซเดียมคาร์บอกซี่เมทิลเซลลูโลส (โซเดียม-ซีเอ็มซี) สำหรับประยุกต์ใช้ในบรรจุภัณฑ์แอคทีฟ. วารสารวิทยาศาสตร์บูรพา ฉบับพิเศษ 2557;6:447-55.

Chai W, Chow J, Chen C, Chuang F, Lu W. Evaluation of the biodegradability of polyvinyl alcohol/starch blends: a methodological comparison of environmentally friendly materials. J Polym Environ 2009;17:71-82.

Additional Files

Published

05-12-2022

How to Cite

1.
Boonprasith P, Chuachun T, Rattanathamwat N, Chunseethong P. Preparation and Characterization of Hydrogel Produced from Cassava Starch and Polyvinyl Alcohol : การเตรียมและวิเคราะห์คุณสมบัติของไฮโดรเจลที่เตรียมจากแป้งมันสำปะหลังและพอลิไวนิลแอลกอฮอล์. AdvSciJ [Internet]. 2022 Dec. 5 [cited 2024 Jun. 24];22(1):28-45. Available from: https://li02.tci-thaijo.org/index.php/adscij/article/view/374

Issue

Section

Research Articles