Development of biodegradable semi-ipn hydrogels based on cassava starch-g-polyacrylic acid/natural rubber/poly vinyl alcohol as coating material for slow release urea fertilizer

งานวิจัยนี้เตรียมไฮโดรเจลโครงร่างตาข่ายแบบกึ่งสอดไขว้ของแป้งมันสำปะหลังที่กราฟต์ด้วยพอลิอะคริลิกแอซิด/พอลิไวนิลแอลกอฮอล์/ยางธรรมชาติ (CSt-g-PAA/NR/PVA) ที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมและมีต้นทุนการผลิตที่ต่ำ สำหรับเป็นวัสดุเคลือบปุ๋ยยูเรียปลดปล่อยช้าเพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพในการใช้ปุ๋ยยูเรีย การสังเคราะห์ไฮโดรเจลใช้ปฏิกิริยาพอลิเมอร์ไรเซชัน โดยใช้ N, N'–methylene bis acrylamide (MBA) เป็นสารเชื่อมขวาง และใช้แอมโมเนียมเปอร์ซัลเฟต (APS) เป็นตัวริเริ่มปฏิกิริยา ศึกษาผลของปริมาณ CSt, AA, NR, PVA, APS, MBA, pH ของสารละลาย และผลของสารละลายเกลือต่อความสามารถในการดูดซับน้ำ จากการศึกษาพบว่าไฮโดรเจลสามารถดูดซับน้ำได้ดีในสภาพแวดล้อมที่แตกต่างกัน มีความสามารถในการกักเก็บน้ำได้ดี โดยมีอัตราการกักเก็บน้ำลดลงตามระยะเวลา มีความไวสูงต่อสารละลายเกลือ ชนิดไอออนบวกในสารละลายเกลือ และค่า pH ของสารละลาย และยังพบว่าไฮโดรเจลมีความสามารถในการย่อยสลายทางชีวภาพได้ดี โดยมีอัตราในการย่อยสลายร้อยละ 0.626 โดยมวลต่อวัน จากนั้นเตรียมปุ๋ยยูเรียปลดปล่อยช้า (BHWCU) โดยนำไฮโดรเจลที่เตรียมได้ไปเคลือบปุ๋ยยูเรียโดยเคลือบปุ๋ยยูเรียชั้นในด้วยไฮโดรเจลและเคลือบชั้นนอกด้วยขี้ผึ้ง (BHWCU) ศึกษาความสามารถในการปลดปล่อยของปุ๋ยยูเรียหลังการเคลือบ ผลการศึกษาพบว่า BHWCU/9:1 แสดงความสามารถในการปลดปล่อยปุ๋ยยูเรียได้ดีที่สุด โดยมีความสามารถในการลดอัตราการปลดปล่อยไนโตรเจน เมื่อเปรียบเทียบกับปุ๋ยยูเรียที่ไม่ได้ผ่านการเคลือบ โดยพบว่ามีการปลดปล่อยไนโตรเจนในดินร้อยละ 38.5 ในระยะเวลา 30 วัน และยังช่วยเพิ่มประสิทธิภาพในการส่งเสริมการเจริญเติบโตของต้นพริก นอกจากนี้ได้ใช้สมการทางคณิตศาสตร์เพื่ออธิบายพฤติกรรมการปลดปล่อยของยูเรีย พบว่ากลไกในการปลดปล่อยปุ๋ยยูเรียทั้งในน้ำและในดินสอดคล้องกับแบบจำลองทางจลนพลศาสตร์ของ Korsmeyer-Peppas