สืบค้นงานวิจัย
การผลิตเยื่อเซลลูโลสคุณภาพสูงและเซลลูโลสฟิล์มจากลำต้นปาล์มน้ำมันด้วยกระบวนการที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม
เตชธรรม ทินภัทรอนุกูล - มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์
ชื่อเรื่อง: การผลิตเยื่อเซลลูโลสคุณภาพสูงและเซลลูโลสฟิล์มจากลำต้นปาล์มน้ำมันด้วยกระบวนการที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม
ชื่อเรื่อง (EN): The production of high alpha-cellulose pulp and transparent cellulose films from oil palm trunks by environmentally friendly process
บทคัดย่อ: งานวิจัยนี้เป็นการศึกษาการใช้ประโยชน์จากเศษเหลือทิ้งในสวนปาล์มน้ำมันได้แก่ ลำต้นปาล์มน้ำมัน โดยนำมาผลิตเป็นเยื่อเซลลูโลสคุณภาพสูง (dissolving pulp) และฟิล์มเซลลูโลสด้วยกระบวนการที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม เพื่อเป็นอีกทางหนึ่งในการเพิ่มมูลค่าให้แก่วัสดุเหลือทิ้งจากสวนปาล์มน้ำมันในงานวิจัยนี้ได้ทำการศึกษากระบวนการและสภาวะที่เหมาะสมในการผลิตเยื่อเซลลูโลสคุณภาพสูงจากการทดลองพบว่ากระบวนการและสภาวะที่เหมาะสมคือการนำชิ้นไม้สับจากลำต้นปาล์มน้ำมันไปผ่านกระบวนการพรีทรีตเมนต์ (pretreatment) ด้วยกระบวนการระเบิดด้วยไอน้ำ (steam explosion) โดยสภาวะที่ใช้กระทำคือ ที่อุณหภูมิ 204 oCความดันไอน้ำ 16 kg/cm2เป็นเวลา 5 นาทีจากนั้นเยื่อที่เตรียมได้จะถูกนำไปผ่านต้มด้วยด่างเพื่อกำจัดเฮมิเซลลูโลสและลิกนินบางส่วน โดยใช้โซเดียมไฮดรอกไซด์ที่ความเข้มข้นที่ 20% (% โดยน้ำหนักอบแห้งของวัตถุดิบ) อัตราส่วนของเหลวต่อวัตถุดิบ 5:1 อุณหภูมิ 165 องศาเซลเซียส โดยเวลาถึงอุณหภูมิสูงสุด 1 ชั่วโมงและกระทำต่อที่อุณหภูมิสูงสุดอีก 1 ชั่วโมง จากนั้นนำเยื่อที่ได้ไปฟอกด้วยกระบวนการปราศจากคลอรีน (Total Chlorine Free, TCF) ที่ประกอบด้วยการฟอกเยื่อด้วยออกซิเจน (O) การฟอกเยื่อด้วยโอโซน (Z) และ การฟอกเยื่อด้วยไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ (P) ตามขั้นตอนดังนี้ O-Z-P1 หรือ O-Z-P1-P2 ผลการทดลองปรากฎว่าการฟอก 3 ขั้นตอนคือ O-Z-P1เพียงพอที่จะทำให้ได้เยื่อเซลลูโลสคุณภาพสูงจากลำต้นปาล์ม โดยผลผลิตเยื่อสุดท้ายคือ 17.63% (% โดยน้ำหนักอบแห้งของวัตถุดิบลำต้นปาล์ม) โดยคุณสมบัติของเยื่อที่เตรียมได้มีปริมาณแอลฟาเซลลูโลสสูงถึง 94.25% ค่าความหนืดเยื่อ 450 ml/g ค่า R18 เท่ากับ 93.41% และค่าความขาวสว่าง 82.19 %ISOจากนั้นเยื่อเซลลูโลสคุณภาพสูงที่ผลิตได้ (เยื่อ OZP) ได้ถูกนำไปใช้ในการศึกษาการเตรียมฟิล์มเซลลูโลส โดยการละลายเยื่อปาล์มในระบบตัวทำละลาย NaOH/Urea และ LiOH/Urea ก่อนนำไปขึ้นรูปเป็นฟิล์ม โดยศึกษาผลของเวลาในการแช่เยื่อปาล์ม (0, 1, 3, 5, และ 7 วัน) ในตัวทำละลายทั้ง 2 ระบบที่อุณภูมิ -15 ?C ก่อนนำมาขึ้นรูปฟิล์ม ต่อคุณสมบัติของฟิล์มเซลลูโลสที่เตรียมได้ เช่น คุณสมบัติความแข็งแรง คุณสมบัติการแพร่ผ่านของไอน้ำ คุณสมบัติทางความร้อนของฟิล์มเซลลูโลส (TGA) และลักษณะของฟิล์มที่ได้ด้วยเทคนิค FTIR และ SEMจากการทดลองพบว่า ฟิล์มเซลลูโลสที่เตรียมด้วยระบบตัวทำละลาย NaOH/Urea มีลักษณะโปร่งใส และคุณสมบัติโดยรวมด้านต่างๆ ดีกว่าฟิล์มที่เตรียมจากระบบตัวทำละลาย LiOH/Urea ทั้งนี้เนื่องจากระบบตัวทำละลาย NaOH/Urea สามารถละลายเยื่อปาล์มได้ดีและเร็วกว่าระบบตัวทำละลาย LiOH/Urea ดังนั้นในระบบตัวทำละลาย NaOH/Urea เวลาในการแช่เยื่อปาล์มในตัวทำละลายที่เหมาะสมคือในช่วง 1-3 วัน เนื่องจากให้คุณสมบัติการแพร่ผ่านไอน้ำ และ ความแข็งแรงของฟิล์มที่ดี ส่วนในกรณีของฟิล์มจากระบบตัวทำละลาย LiOH/Urea นั้น เวลาในการแช่เยื่อปาล์มในตัวทำละลายที่จะใช้เวลานานกว่า คือ ต้องใช้เวลามากกว่า 5 วัน เพื่อให้ได้ฟิล์มที่มีคุณสมบัติการแพร่ผ่านไอน้ำ และ ความแข็งแรง ที่ดีใกล้เคียงกับที่ฟิล์มที่ได้จากระบบ NaOH/Urea นอกจากนี้พบว่าฟิล์มที่เตรียมได้จากระบบตัวทำละลาย ทั้ง 2 ระบบ ให้ฟิล์มเซลลูโลสที่มีความอ่อนตัว ไม่แข็ง สามารถพับงอได้ และโครงสร้างของเซลลูโลสของฟิล์มอยู่ในรูป Cellulose II ฟิล์มเซลลูโลสจากลำต้นปาล์มที่เตรียมได้สามารถนำไปพัฒนาต่อยอดเป็นฟิล์มสำหรับบรรจุภัณฑ์ในอนาคต
บทคัดย่อ (EN): This research studied the utilization of agricultural waste in oil palm plantation, oil palm trunk, for the production of high alpha-cellulose pulp (dissolving pulp) and transparent cellulose films using environmentally friendly process. This will be an alternative way for adding value to the waste from oil palm plantation. In this research,the studiesof processes and conditions for producing high alpha-cellulose pulp were conducted. The results show that the optimum processes and conditions were described as following. First, pretreating wood chips of palm oil trunk by steam explosion process at the reactor temperature of204oC and pressure of 16 kg/cm2 for 5 minutes. Next,the pretreated samples weresubjected to alkaline pulping to removesome of hemicellulose and lignin using20% NaOH (% by oven dried weight of pulp) at the liquid to pulp ratio of 5:1at 165 ? C (time to a maximum temperature was 1 hour and remained at 165 ? C for 1 hour). Then, the obtained pulpwas bleached by to total chlorine free process (TCF) containing oxygen bleaching (O), ozone bleaching (Z), and hydrogen peroxide bleaching (P) processes. The optimal bleaching steps were:O-Z-P1 orO-Z-P1-P2. The results show that the three-step bleaching (O-Z-P1) was enough to providethe high alpha-cellulose pulp from oil palm trunk. The total pulp yield was 17.63% (% by oven dried weight of oil palm trunk). The prepared pulphadvery high alpha-cellulose content, 94.25%. The other properties such as pulp viscosity, R18 value, and brightness were450 ml/g, 93.41%, and 82.19% ISO, respectively. In addition, the high alpha-cellulose pulp (OZP pulp) produced in this study was then used in the study of the preparation of cellulose films. The obtained palm pulp was dissolved in NaOH/Urea orLiOH/Urea aqueous system before casting into cellulose films. In this study, the effect of pulp soaking time (0, 1, 3, 5, and 7 day)in both alkaline/urea system at -15 ?Cbefore film casting on cellulose film properties was investigated. Water vapor permeability, mechanical properties, thermogravimetric analysis (TGA)of the obtained films were tested. Structure and morphology of films were analyzed by FTIR and SEM, respectively. The results show that cellulose film obtained from NaOH/Urea system provide more transparent films and better in overall properties than that of film obtained from LiOH/Urea system. This may because of the fast and easy dissolution of palm pulp in NaOH/Urea than inLiOH/Urea system. In NaOH/Urea system, the optimal pulp soaking time was about 1-3 day before casting to obtain film with low water vapor permeability and good mechanical properties. In contrast, in LiOH/Urea system, the pulp soaking time should be more than 5 days to obtain film that had water vapor permeability and mechanical properties as good as film obtained fromNaOH/Urea system. Moreover, the cellulose films prepared from both solvent systems were flexible films and in the form of Cellulose II structure. Cellulose films from the palm trunk prepared in this study can be further developed into packaging film in the future.
บทคัดย่อ: ไม่พบข้อมูลจากหน่วยงานต้นทาง
ภาษา (EN): th
เผยแพร่โดย: มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์
คำสำคัญ: ปาล์มน้ำมัน
เจ้าของลิขสิทธิ์: ฐานข้อมูล NRMS
หากไม่พบเอกสารฉบับเต็ม (Full Text) โปรดติดต่อหน่วยงานเจ้าของข้อมูล

การอ้างอิง

เตชธรรม ทินภัทรอนุกูล. "การผลิตเยื่อเซลลูโลสคุณภาพสูงและเซลลูโลสฟิล์มจากลำต้นปาล์มน้ำมันด้วยกระบวนการที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมThe production of high alpha-cellulose pulp and transparent cellulose films from oil palm trunks by environmentally friendly process". มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์. 2559

เตชธรรม ทินภัทรอนุกูล. "การผลิตเยื่อเซลลูโลสคุณภาพสูงและเซลลูโลสฟิล์มจากลำต้นปาล์มน้ำมันด้วยกระบวนการที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมThe production of high alpha-cellulose pulp and transparent cellulose films from oil palm trunks by environmentally friendly process". มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์. 2559. Print.



TARR Wordcloud:
การผลิตเยื่อเซลลูโลสคุณภาพสูงและเซลลูโลสฟิล์มจากลำต้นปาล์มน้ำมันด้วยกระบวนการที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม
เตชธรรม ทินภัทรอนุกูล
มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์
30 กันยายน 2559
การพัฒนาเทคโนโลยีการผลิตและการใช้ประโยชน์เส้นใยเซลลูโลสจากลำต้นปาล์มน้ำมัน การพัฒนาเทคโนโลยีการผลิตและการใช้ประโยชน์เส้นใยเซลลูโลสจากลำต้นปาล์มน้ำมัน การใช้เซลลูโลสที่แยกได้จากเศษเหลือทะลายปาล์มน้ำมันเพื่อผลิตเอทานอลผ่านกระบวนการย่อยสลายควบคู่กับการหมัก การพัฒนากระบวนการหมักเอทานอลจากลำต้นปาล์มน้ำมันที่ผ่านพรีทรีตเมนต์โดยใช้ระบบการเพาะเลี้ยงร่วมระหว่างยีสต์และแบคทีเรีย การใช้ประโยชน์ลำต้นปาล์มน้ำมันและการเปลี่ยนแปลงคุณสมบัติของไม้ปาล์มน้ำมันโดยการอัดกาวและเพิ่มความหนาแน่นโดยใช้แรงอัดเพื่อไม้แปรรูป การปรับปรุงพันธุ์ปาล์มน้ำมันให้มีผลผลิตน้ำมันสูง (ระยะที่ 3) การปรับปรุงพันธุ์ปาล์มน้ำมันให้มีผลผลิตน้ำมันสูง (ระยะที่ 2) ผลของปุ๋ยอินทรีย์คุณภาพสูงสูตรไนโตรเจน ฟอสฟอรัส ต่อการเพิ่มคุณภาพผลผลิตปาล์มน้ำมันในพื้นที่ดินเปรี้ยวจัด การใช้เซลลูโลสที่แยกได้จากเศษเหลือทะลายปาล์มน้ำมันเพื่อผลิตเอทานอลผ่านกระบวนการย่อยสลายควบคู่กับการหมัก การพัฒนาระบบการตัดสินใจในการพัฒนาคุณภาพผลผลิตปาล์มน้ำมันเพื่อยกระดับมาตรฐานการผลิตของโรงงานสกัดน้ำมันปาล์มชุมชนอย่างมีส่วนร่วม
คัดลอก URL
กระทู้ของฉัน
ผลการสืบค้นทั้งหมด โพสต์     เรียงลำดับจาก
พัฒนาระบบโดยศูนย์ความรู้เฉพาะด้านวิศวกรรมความรู้และวิศวกรรมภาษาDeveloped by Center of Excellence for Unified Knowledge and Language Engineering
สนับสนุนโดยสำนักงานพัฒนาการวิจัยการเกษตร (องค์การมหาชน)Supported by the Agricultural Research Development Agency (Public Organization)
แบบสำรวจความพึงพอใจQuestionair