พอลิเมอร์คอมโพสิตและผลิตภัณฑ์เส้นใยจากใบสับปะรด

บทคัดย่อ

ใบสับปะรดเป็นวัสดุการเกษตรเหลือทิ้งที่สามารถเพิ่มมูลค่าได้ งานวิจัยนี้จึงได้ศึกษาการเตรียมเส้นใยเซลลูโลสจากใบสับปะรด แล้วน ามาท าผงเซลลูโลสและอนุพันธ์ต่างๆ เส้นใยส าหรับท ากระดาษและพอลิเมอร์คอมพอสิต และศึกษาการประยุกต์ใช้เพื่อถ่ายทอดให้กับชุมชนในท้องถิ่น การศึกษาพบว่าการเตรียมเส้นใยยาวท าได้ง่ายขึ้นเมื่อแช่ในน ้าคลองเป็นเวลา 12 วัน ส่วนการเตรียมเส้นใยสั้นจากใบสับปะรดแช่แข็งจะท าได้ง่ายกว่าท าจากใบสับปะรดสด ผงเซลลูโลสขนาดต ่ากว่า 100 Mesh ที่ได้มีสมบัติใกล้เคียงกับทางการค้า แต่มีสีขาวน้อยกว่าเล็กน้อย และอนุพันธ์ที่เตรียมขึ้น คือ เซลลูโลสอะซีเตต เซลลูโลสโพรพีโอเนต เซลลูโลสเบนโซเอต คาร์บอกซีเมทิลเซลลูโลส และ เซลลูโลสพาราแอมิโนเบนโซเอตที่เตรียมขึ้น ยืนยันโครงสร้างด้วย อินฟราเรดสเปกตรัม (FT-IR spectrum) ได้ศึกษาการเตรียมพอลิเมอร์คอมพอสิตของ เส้นใยที่ปรับพื้นผิวเป็น Propionylated fiber และ Benzoylated fiber พบว่าทั้ง 2 ชนิด รวมตัวกับพลาสติก LDPE และ PS ใน Xylene หรือ Toluene ที่ร้อนได้ดี ในปริมาณ 10 % w/w และอัตราส่วนที่เหมาะสมของพลาสติกผสม LDPE และ PS คือ 70 : 30 ได้ชิ้นงานมีลักษณะแข็งและเหนียว มีความยืดหยุ่นได้เล็กน้อย แข็งแรง เมื่อใช้เส้นใยย้อมสีในการเตรียมจะได้ชิ้นงานที่ทีสีสวยงามและแข็งแรง สามารถน าไปใช้ในงานประดิษฐ์ต่างๆได้ พอลิเมอร์คอมพอสิตของเส้นใย Propionylated fiber และ Benzoylated fiber กับพลาสติก LDPE ให้ชิ้นงานที่ทนแรงดึงสกรูได้ดีพอสมควร โดยพอลิเมอร์คอมพอสิตของเส้นใย Benzoylated ค fiber และ LDPE ทนแรงดึงสกรูได้สูงกว่าชิ้นงานของ Propionylated fiber และ มีค่าการดูดซึมน ้าลดลง ซึ่งเป็นสมบัติที่ดีในการน าไปท าวัสดุใช้นอกบ้าน พอลิเมอร์คอมพอสิตของเส้นใยบดหยาบ กับ PS และ LDPE น ามาอัดเป็นแผ่น ประกบแผ่นลามิเนต ได้ชิ้นงานที่สามารถน าไปใช้ท าอุปกรณ์และเฟอร์นิเจอร์ที่รับน ้าหนักปานกลางได้ดี แต่พลาสติก PET รวมตัวกับเส้นใยดัดแปลงได้ไม่ดีแต่สามารถรวมตัวกันได้ที่อุณหภูมิ 165 องศาเซลเซียส นอกจากนี้ได้ศึกษาการเตรียมเซลลูโลสฟิล์มแล้วท าแผ่นเมมเบรนซึ่งสามารถแยกน ้ากับน ้ามันพืช และเฮกเซนจากน ้ามันพืชได้เมื่อเซนตริฟิวจ์ที่ความเร็ว 2500 รอบต่อนาที เป็นเวลา 10-15 นาที เซลลูโลสพาราแอมิโนเบนโซเอตที่เตรียมขึ้น แล้วน ามาศึกษาการดูดซับตะกั่วจากสารละลายตะกั่วที่เตรียมขึ้น พบว่าเซลลูโลสพาราแอมิโนเบนโซเอตสามารถดูดซับตะกั่วได้ 73 % ได้ดีกว่าผงเซลลูโลสจากใบสับปะรดที่ไม่ได้ดัดแปลงซึ่งดูดซับตะกั่วได้ 58 % เมื่อน าเยื่อกระดาษที่ผ่านการฟอกและปรับสภาพเส้นใยมาท ากระดาษกรองโดยวิธีแตะ ผสมกาวและรีดแผ่นกระดาษด้วยจักรรีดยางจะได้กระดาษที่มีแผ่นเรียบ สามารถกรองสารละลายน ้าและ เอทานอลได้โดยไม่เปื่อยยุ่ยนานกว่า 10 นาที และได้สารละลายใส และได้เตรียมกระดาษใยสับปะรดผสมผงถ่านไม้ไผ่ละเอียด 10 %โดยน ้าหนัก ซึ่งสามารถเก็บผลมะนาวไว้ในถุงพลาสติกปิดสนิท ที่อุณหภูมิห้อง เมื่อใส่กระดาษผสมถ่านจะสามารถยืดอายุการเก็บมะนาวไว้ได้นานเฉลี่ย 26.33 วัน (สูงสุดถึง 50 วัน)

คำสำคัญ