งานวิจัย กลุ่มอุตสาหกรรมพลาสติกชีวภาพ (Bioplastics)

ข้อมูลงานวิจัยอุตสาหกรรมพลาสติกชีวภาพ (Bioplastics Research)

งานวิจัยส่วนท้องถิ่น
อุตสาหกรรมพลาสติกชีวภาพ (Bioplastics)
กรณัฏฐ์ นาคภิบาล สมทบ สันติเบ็ญจกุล กนกพร เกาะมั่น และ รัชดา ไชยเจริญ
การผลิตเซลลูโลสนาโนไฟเบอร์จากเปลือกปอคิวบาด้วยกระบวนการไมโครฟลูอิไดเซชัน (Production of Cellulose Nanofiber from Kenaf (Hibiscus cannabinus L.) Bark by Microfluidization)
งานวิจัยนี้ศึกษาการผลิตเซลลูโลสนาโนไฟเบอร์จากเปลือกปอคิวบาด้วยกระบวนการไมโครฟลูอิไดเซชัน และศึกษาคุณลักษณะของเส้นใยในแต่ละขั้นตอนของการสกัด รวมถึงเส้นใยเซลลูโลสนาโนไฟเบอร์ที่ผลิตได้ ได้แก่ องค์ประกอบทางเคมี วิเคราะห์ลักษณะโครงสร้างพื้นผิวของเส้นใยด้วยกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราด (SEM) วิเคราะห์ลักษณะเส้นใยด้วยกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องผ่าน (TEM) และกล้องจุลทรรศน์แรงอะตอม (AFM) รวมถึงวิเคราะห์หมู่ฟังก์ชันของเส้นใยด้วยเทคนิคฟูเรียร์ทรานสฟอร์มอินฟราเรดสเปกโทรสโกปี (FTIR) วิเคราะห์ความเป็นผลึกของเส้นใยด้วยเทคนิคเอกซ์เรย์ดิฟแฟรกชัน (XRD) และวิเคราะห์คุณสมบัติทางความร้อนของเส้นใยด้วยเทคนิคเทอร์โมแกรวิเมทริก (TGA) ตามลำดับ จากผลการทดลองพบว่า การวิเคราะห์องค์ประกอบทางเคมี และ FTIR แสดงให้เห็นถึงการกำจัด เฮมิเซลลูโลสและลิกนินระหว่างกระบวนการสกัดเซลลูโลส และสามารถสกัดเซลลูโลสปริมาณสูงได้จากเปลือกปอคิวบาที่ผ่านการปรับสภาพในแต่ละขั้นตอน และการวิเคราะห์ด้วย SEM ยังแสดงให้เห็นถึงพื้นผิวของเส้นใยที่ถูกทำลายอย่างชัดเจน ส่วนการวิเคราะห์ด้วย TEM และ AFM แสดงการลดขนาดลงของเส้นใยซึ่งอยู่ในระดับนาโนเมตร และขนาดของเส้นใยเซลลูโลสนาโนไฟเบอร์ที่ผลิตได้อยู่ในช่วง 2-6 นาโนเมตร การวิเคราะห์ด้วยเทคนิค XRD พบว่าในแต่ละขั้นตอนของการสกัดสามารถเพิ่มความเป็นผลึกของเส้นใย และไม่ส่งผลต่อการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างผลึกของเซลลูโลส นอกจากนี้การวิเคราะห์ด้วยเทคนิค TGA พบว่าเส้นใยเซลลูโลสนาโน ไฟเบอร์มีความเสถียรทางความร้อนสูงกว่า เส้นใยเซลลูโลสเริ่มต้น จากผลการทดลองดังกล่าวแสดงให้เห็นว่ากระบวนการปรับสภาพและกระบวนการไมโครฟลูอิไดเซชันที่ใช้ สามารถผลิตเซลลูโลสนาโนไฟเบอร์ที่มีคุณลักษณะที่ดีเหมาะแก่การประยุกต์ใช้ต่อไป อีกทั้งกระบวนการที่ใช้ในการผลิตเซลลูโลสนาโนไฟเบอร์นั้น ยังเป็นกระบวนการที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมอีกด้วย
2565