Bioplastics and Biobased polymeric composites Dr.-Ing. Supakij Suttiruengwong Department of Materials Science and Engineering (MSE) Faculty of Engineering and Industrial Technology Silpakorn University Sanamchandra Palace Campus Nakornpathom 73000

Application of Bioplastics

การนำพลาสติกชีวภาพไปใช้งาน บรรจุภัณฑ์ เกษตรกรรม ชีวการแพทย์ อุตสาหกรรมยานยนต์และชิ้นส่วน อุตสาหกรรมอิเล็คทรอนิกส์ เครื่องอุปโภค ครัวเรือน

ประโยชน์ของการนำพลาสติกชีวภาพไปใช้งาน ลดผลกระทบจากขยะพลาสติกที่สะสมในสิ่งแวดล้อม การรักษาสมดุลของสิ่งแวดล้อมและการใช้ทรัพยากรที่ไม่หมดสิ้น ทดแทนผลิตภัณฑ์พลาสติกที่มาจากน้ำมัน ลดผลกระทบของภาวะโลกร้อน เนื่องจากความสมดุลของวัฎจักรคาร์บอนไดออกไซด์

On-going research at MSE Bioplastics and Biobased Polymeric Composites

Bioplastics Focusing on the blends of biodegradable polymers such as PLA, PHBV, PBS, PBAT, TPS, PVA, etc. (collaborative with Assoc.Prof.Dr. Manus Seadan) Application for packaging and commodity articles Focusing on developing novel processing techniques to tailor-made biodegradable polymers e.g. ultrasonic atomizing, supercritical assisted phase inversion techniques e.g. Porous films, microparticles and monoliths for tissue engineering application

Characterization and Scale-up Bioblend PLA/Ecoflex® Ecoflex®/Thermoplastic starch (TPS) PLA/Thermoplastic starch (TPS) PLA/Ecoflex®/Thermoplastic starch (TPS) PLA + Ecoflex + Reactive agent PLA + TPS + Reactive agent PLA + Ecoflex + TPS + Reactive agent สไลด์ที่ 2 กล่าวถึงงานวิจัยที่ทำอยู่คือการทำ reactive blend PLA เพื่อปรับปรุงคุณสมบัติ PLA โดยการทำ reactive blend ระหว่าง PLA และ Ecoflex 2. PLA และ Thermoplastic starch โดยมีการเติมสาร reactive agent ในปริมาณต่าง ๆ (ไม่ได้บอกเจาะจงลงไปว่าใช้สารเคมีตัวใดบ้างพูดรวม ๆ ว่าเป็นสาร reactive agent ค่ะ) ทำการเบลนด์ในเครื่อง twin screw extruder จากนั้นนำสารตัวอย่างที่ได้ไปขึ้นรูปเพื่อนำไปทดสอบคุณสมบัติเชิงกล และวิเคราะห์ โดยการเบลนด์ระหว่าง PLA และ ecoflex ผลที่ได้พบว่ามีคุณสมบัติที่ดี(ไม่แสดงผล หรือค่าต่าง ๆ ที่ได้จากการทดสอบ) สามารถนำไปขึ้นรูปโดยกระบวนการทางอุตสาหกรรมได้ Twin screw extrusion Characterization and Scale-up Desired Products

Biobased polymeric composites More binary and multi-components PLA/SPC (Soy protein) PLA/SPC/TPS (thermoplastic starch) PLA/PBS/Protien Future work Lignocellulose-based polymeric composites Protien-based polymeric composites Fundamental research Structure Property Relationship incl. QSAR Thermal resistance e.g. freeze and microwave Solubility determination of bioplastics under high pressure conditions สไลด์ที่ 2 กล่าวถึงงานวิจัยที่ทำอยู่คือการทำ reactive blend PLA เพื่อปรับปรุงคุณสมบัติ PLA โดยการทำ reactive blend ระหว่าง PLA และ Ecoflex 2. PLA และ Thermoplastic starch โดยมีการเติมสาร reactive agent ในปริมาณต่าง ๆ (ไม่ได้บอกเจาะจงลงไปว่าใช้สารเคมีตัวใดบ้างพูดรวม ๆ ว่าเป็นสาร reactive agent ค่ะ) ทำการเบลนด์ในเครื่อง twin screw extruder จากนั้นนำสารตัวอย่างที่ได้ไปขึ้นรูปเพื่อนำไปทดสอบคุณสมบัติเชิงกล และวิเคราะห์ โดยการเบลนด์ระหว่าง PLA และ ecoflex ผลที่ได้พบว่ามีคุณสมบัติที่ดี(ไม่แสดงผล หรือค่าต่าง ๆ ที่ได้จากการทดสอบ) สามารถนำไปขึ้นรูปโดยกระบวนการทางอุตสาหกรรมได้

Extrusion blow molding Industrial Applications Injection molding Blow molding Extrusion blow molding Sheet extrusion Blow molding Extrusion blow molding สไลด์ที่ 3 กล่าวถึงตัวอย่างที่ได้จากการเบลนด์ PLA และ Ecoflex ซึ่งสามารถนำไปขึ้นรูปในกระบวนการต่าง ๆ ได้ เช่น compression injection blow film และ ทำหลอด (extrusion)

Environmental Aspects of Bioplastics Evaluation of Carbon Footprint (CF) of Bioplastics Comparison of product-by-product with different conventional plastics and bioplastics. สไลด์ที่ 3 กล่าวถึงตัวอย่างที่ได้จากการเบลนด์ PLA และ Ecoflex ซึ่งสามารถนำไปขึ้นรูปในกระบวนการต่าง ๆ ได้ เช่น compression injection blow film และ ทำหลอด (extrusion)

Outlook มองไปข้างหน้า

http://en.european-bioplastics.org/market/

Research Industry Synthesis of Monomers and Polymerization Technology Upstream Midstream Downstream Research Industry Synthesis of Monomers and Polymerization Technology Compounding and Natural Composites Recycle Separation and Purification of Natural Monomers Processing Technology LCA, CF Fermentation and Purification Technology Machine and Mold design Standard and Tests for Biodegradable Compostable Scale up

Cellulose based polymers and derivatives: possible answer! Upstream Midstream Downstream Research Industry Synthesis of Monomers and Polymerization Technology Compounding and Natural Composites Recycle Separation and Purification of Natural Monomers Processing Technology LCA, CF Fermentation and Purification Technology Machine and Mold design Standard and Tests for Biodegradable Compostable New PBS plant (PTT MCC Biochem Company Limited) Cheaper polymers? What about PLA? Monomers and Lactide - still expensive but Will PLA be getting cheaper? Scale up Cellulose based polymers and derivatives: possible answer!

Research and Industry High Commodity items Electronics Paints and Adhesives Biomedical materials Textile Automotives Volume High Low Prices

Thank you for your attention