Development of bio-filament using hemp fiber for 3D-printer การพัฒนาเส้นพิมพ์ชีวภาพจากเส้นใยกัญชงสำหรับเครื่่องพิมพ์สามมิติ

Tanittha Pullawan

Abstract


การพัฒนาเส้นพิมพ์ชีวภาพจากเส้นใยกัญชงสำหรับเครื่่องพิมพ์สามมิติ

        งานวิจัยนี้เป็นการศึกษาเบื้องต้นในการนำเส้นใยกัญชงมาใช้เป็นสารเสริมแรงในพอลิเมอร์ชีวภาพ คือ พอลิแลคติกแอซิด (Polylactic acid, PLA) และนำคอมโพสิทที่ได้มาใช้ในงานพิมพ์สามมิติด้วยเทคนิค FDM ทั้งนี้ เส้นใยกัญชง (ความยาวเฉลี่ย 150 ไมครอน) ได้ถูกนำมาคอมปาวด์ใน PLA 2003D ด้วยเทคนิคการหลอมผสมที่อัตราส่วนต่างกัน (1, 2.5, 5 และ 10%wt) โดยพบว่า ค่าความทนแรงดึงเพิ่มขึ้นเมื่อปริมาณเส้นใยเพิ่มขึ้น แต่ก็มีความเปราะเพิ่มขึ้นด้วย อัตราส่วน PLA/1%wt เส้นใยกัญชง ถูกเลือกใช้ในการศึกษาปริมาณพลาสติไซเซอร์ที่เหมาะสม เพื่อแก้ปัญหาความเปราะได้มีการปรับสมบัติความยืดหยุ่นของวัสดุโดยทำการเติมพลาสติไซเซอร์ พอลิเอทิลีน ไกลคอล (Polyethylene glycol, PEG) ในอัตราส่วน  2.5 และ 5 %wt  ตามลำดับ ซึ่งพบว่า วัสดุมีค่าความยืดตัวที่จุดขาดเพิ่มขึ้นซึ่งเป็นคุณสมบัติที่จำเป็นในการนำมาขึ้นรูปเป็นเส้นพิมพ์สำหรับงานพิมพ์สามมิติ

 

Development of bio-filament using hemp fiber for 3D-printer  

          This work is a study about the use of hemp fibers as filler in a biopolymer, and the following use of such composites in the 3D printing via FDM technique. In particular, hemp fibers (average size 150 µm) was added via melt-compounding into PLA 2003D at four different volume percentages (1, 2.5, 5 and 10%). The optimum volume for compounding is hemp 1%, in which no burning was observed. We found that the addition of hemp (1%) to PLA resulted in an increase of mechanical properties of PLA obviously (110%) together with an increase of brittleness. To solve this problem, plasticizer (PEG) ratio 2.5 and 5% are used to convert PLA-hemp, a rigid material, into a soft flexible material. The results showed a remarkable increase in the elongation at break of material, which is necessary for forming as 3D filament.


Full Text:

PDF Remote

References


Moyeenuddin A. and Alan Fernyhough. Hemp Fibre Reinforced Poly(lactic acid) Composites. Department of Engineering, University of Waikato, Private Bag 3105, Hamilton, New Zealand Biomaterials Engineering, SCION, Private Bag 3020, Rotorua, New Zealand. 2007

Al-Mulla E. A. J., Yunus W. M. Z. W., Ibrahim N. A. B., and Rahman M. Z. A. Properties of epoxidized palm oil plasticized polytlactic acid. Journal of Materials Science, 2010, 45, 1942–1946.

Martino V. P., Jiménez A., and Ruseckaite R. A. Processing and characterization of poly(lactic acid) films plasticized with commercial adipates. Journal of Applied Polymer Science, 2009, 112, 2010–2018.

Sukhdeep S., Dharmpal D., Lakshya A., and V.K. Gupta. Tensile and Flexural Behavior of Hemp Fiber Reinforced Virgin-recycled HDPE Matrix Composites. Procedia Materials Science. Elsevier.2014


Refbacks

  • There are currently no refbacks.


Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.