การพัฒนาไฮโดรเจลแป้งมันสำปะหลังสำหรับประยุกต์ใช้เป็นวัสดุอุ้มน้ำในการเกษตร
Development of Cassava Starch Hydrogels for Water-Holding Materials in Agriculture Applications
คำสำคัญ:
ไฮโดรเจล, แป้งมันสำปะหลัง, กรดซิตริก, กรดทาร์ทาริก, วัสดุอุ้มน้ำบทคัดย่อ
งานวิจัยนี้วัตถุประสงค์เพื่อศึกษาผลของการเตรียมไฮโดรเจลจากแป้งมันสำปะหลัง (CS) และพอลิไวนิลแอลกอฮอล์ (PVA) โดยใช้กรดซิตริก (CA) และกรดทาร์ทาริก (TA) เป็นสารเชื่อมขวาง สำหรับพัฒนาเป็นวัสดุอุ้มน้ำในดิน จากผลการทดสอบไฮโดรเจลที่เตรียมจาก CS25%wt และ CA2%wt มีค่าการดูดซึมน้ำสูงที่สุดที่ 74.66% ในระยะเวลา72 ชั่วโมง ไฮโดรเจลที่มี CA เป็นสารเชื่อมขวางส่งผลให้มีค่าปริมาณน้ำคงอยู่มากกว่าการใช้ TA ผลการทดสอบการย่อยสลายในดินหลังจาก 28 วันพบว่าไฮโดรเจลมีการหายไปของน้ำหนักเมื่อเปรียบเทียบกับน้ำหนักเดิมถึงร้อยละ 60 ซึ่งเกิดจากการย่อยสลายบางส่วนของแป้งมันสำปะหลัง การทดสอบการทนต่อการขาดน้ำของต้นถั่วเขียว เมื่อผ่านไป 14 วัน พบว่าต้นถั่วเขียวที่ปลูกในดินผสมไฮโดรเจลสูตร CS30%wt ที่มี CA2%wt ยังสามารถเจริญเติบโตได้ดีที่สุดเนื่องจากน้ำถูกกักเก็บไว้ในดินได้ ดังนั้นไฮโดรเจลที่เตรียมได้จากงานวิจัยนี้เป็นอีกทางเลือกหนึ่งที่สามารถนำไปใช้เป็นวัสดุดูดซึมน้ำทางการเกษตรได้
Downloads
References
Ismail H, Irani M, Ahmad Z. Starch-based hydrogels: present status and applications. Int. J. Polym. Mater. Polym. Biomater 2013;62(7):411-20.
Guo L, Luo D, Li C, FitzGibbon M. Preparation and properties of a slow-release membrane-encapsulated urea fertilizer with superabsorbent and moisture preservation. Ind Eng Chem Res 2005;44(12):4206-11.
Zohuriaan-Mehr MJ, Omidian H, Doroudiani S, Kabiri K. Advances in non-hygienic applications of superabsorbent hydrogel materials. J Mater Sci. 2010;45(21):5711-35.
Singh SK, Dhyani A, Juyal DS. Hydrogel: preparation, characterization and applications. J Pharm Innov. 2017;6(11):25-32.
Chang C, Duan B, Cai J, Zhang L. Superabsorbent hydrogels based on cellulose for smart swelling and controllable delivery. Eur Polym J. 2010;46(1):92-100.
Peng Z, Peng Z, Shen Y. Fabrication and properties of gelatin/chitosan composite hydrogel. Polym Plast Technol Eng. 2011;50(11):1160-4.
ชัยวุฒิ วัดจัง, อุมาพร ไชยสุวรรณ, อุไรวรรณ พันธุ์แก่น, ณัฐติยา ใจภักดี, ทิพย์สุดา บุญประสพ, จิราพร กวานเหียน และคณะ. ผลของสารเชื่อมขวางต่อสมบัติของ
ไฮโดรเจลเชื่อมโยงแบบกึ่งโครงร่างตาข่ายของยางธรรมชาติและแป้งมันสำปะหลัง. วารสารมหาวิทยาลัยทักษิณ 2556;16(3):131-8.
พจนีย์ ทองโพธ์, พิมภนิจภา กันทาดง, โรเบิร์ต มอลลอย, รัตน์ฐาภัทร บุญเกิด.
การสังเคราะห์และสมบัติของแผ่นไฮโดรเจลพอลิ(โซเดียม 2-อะคริลามิโด-2-เมทธิล โพรเพน ซัลโฟเนต) และผลของการเติมแป้งมันสำปะหลังเจลาติไนซ์ วารสารวิทยาศาสตร์บูรพา 2561;23(2):1059-69.
พัชราภรณ์ วุฒิเจริญมงคล, ปัณณธร รุ่งรัตนพร, จิตนิภา รุ่งเรืองประภา. การเตรียมและคุณสมบัติของไฮโดรเจลจากแป้งสาลี แป้งข้าวเหนียว และแป้งข้าวโพด วิศวกรรมสารธรรมศาสตร์ 2561;4:3-9.
Biduski B, Silva WMF, Colussi R, Halal SLME, Lim LT, Dias ARG, et al. Starch hydrogels: the influence of the amylose content and gelatinization method. Int J Biol Macromol. 2018;113:443-9.
Wu Z, Wu J, Peng T, Li Y, Lin D, Xing B, et al. Preparation and application of starch/polyvinyl alcohol/citric acid ternary blend antimicrobial functional food packaging films. Polymers (Basel). 2017;9(3):102.
Keirudin A Z N, Yusof N. Crosslinked carboxymethyl sago starch/citric acid hydrogel for sorption of Pb2+, Cu2+, Ni2+ and Zn2+ from aqueous solution. Polymers (Basel). 2020;12(11):2465.
กรมส่งเสริมการเกษตร. การปลูกถั่วเขียวในฤดูแล้ง. กรุงเทพฯ: นิวธรรมดาการพิมพ์; 2560
ชัยวุฒิ วัดจัง. ผลของอัตราส่วนยางและแป้งต่อสมบัติของไฮโดรเจลชนิดพอลิเมอร์เชื่อมขวางแบบกึ่งโครงร่างตาข่ายและการประยุกต์ใช้ในการปลูกดาวเรือง.วารสารวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี มหาวิทยาลัยอุบลราชธานี 2560;19(1):49-62.
เพียงฤทัย บุญประสิทธิ์ ธนพงษ์ เชื้อฉุน ณัฐวุฒิ รัตนาธรรมวัฒน์ ปวีณา จันทร์สีทอง การเตรียมและวิเคราะห์คุณสมบัติของไฮโดรเจลที่เตรียมจากแป้งมันสำปะหลังและพอลิไวนิลแอลกอฮอล์. วารสารก้าวทันโลกวิทยาศาสตร์ 2565; 22(1):28-45.
Chen WC, Syed Mohd Judah SNM, Ghazali SK, Munthoub DI, Alias H, Mohamad Z, et al. The effects of citric acid on thermal and mechanical properties of crosslinked starch film. Chem Eng Trans. 2021;83:199-204.
Seligra PG, Jaramillo CM, Famá L, Goyanes S. Biodegradable and non-retrogradable eco-films based on starch – glycerol with citric acid as crosslinking agent. Carbohydr Polym. 2016;138:66-74.
Remiš T, Belský P, Kovárík T, Kadlec J, Ghafouri Azar M, Medlín R, et al. Study on structure, thermal behavior, and viscoelastic properties of nanodiamond-reinforced poly (vinyl alcohol) nanocomposites. Polymers (Basel). 2021;13(9):1426.
Tamer T, Sabet M, Omer A, Abbas E, Eid A, Mohy E, et al. Hemostatic and antibacterial pva/kaolin composite sponges loaded with penicillin–streptomycin for wound dressing applications. Sci Rep 2021;11:3428
Maleki L, Edlund U, Albertsson AC. Synthesis of full interpenetrating hemicellulose hydrogel networks. Carbohydr Polym. 2017;170:254-63.
Chen L, Imam SH, Gordon SH, Greene RV. Starch-polyvinyl alcohol crosslinked film-performance and biodegradation. J Environ Polym Degrad. 1997;5(2):111-7.
Azahari NA, Othman N, Ismail H. Biodegradation studies of polyvinyl-alcohol/corn starch blend films in solid and solution media. J Phys Sci. 2011;22(2):15-31.
Shuai X, He Y, Asakawa N, Inoue Y. Miscibility and phase structure of binary blends of poly (L-lactide) and poly (vinyl alcohol). J Appl Polym Sci. 2001;81(3):762-72.
Downloads
เผยแพร่แล้ว
How to Cite
ฉบับ
บท
License
Copyright (c) 2024 วารสารก้าวทันโลกวิทยาศาสตร์
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
