กระบวนการปรับปรุงคุณภาพเส้นใยพืชด้วยกระบวนการทางเชิงกล

Keyword:     eco fibers  การปรับปรุงคุณภาพเส้นใยพืช 

สาคร ชลสาคร*

 

กระบวนการปรับปรุงเส้นใยธรรมชาติจากพืชด้วยวิธีทางเชิงกล (mechanical refining)  หมายถึง กรรมวิธีที่ใช้แรงหรือกลไกทางกายภาพกับเส้นใยพืชโดยตรง  เพื่อลดขนาดของกลุ่มเซลลูโลส ซึ่งกระบวนการทางเชิงกลที่นิยมใช้ มีหลายวิธี ดังต่อไปนี้

การใช้แรงทางกล

การใช้แรงทางกล (mechanical treatment) เป็นวิธีการทำให้เส้นใยมีขนาดเล็กลง  สามารถทำได้หลายวิธีเช่น การทุบ การบด การโม่ และการเขย่าวัตถุดิบ เป็นต้น ซึ่งจะมีผลทำให้ผลึกของเซลลูโลส (cellulose crystallinity) ลดลงและเพิ่มพื้นที่ผิวในการเกิดปฏิกิริยาให้มากขึ้น ความสามารถในการลดขนาดจะขึ้นอยู่กับขนาดสุดท้ายของวัสดุและสมบัติเฉพาะตัวของวัสดุนั้น ซึ่งปกติจะมีความยาวของเส้นใยประมาณ 0.2-2 มิลลิเมตร (Sun and Cheng, 2002) การใช้แรงทางกล วิธีการหนึ่งคือ การบดด้วยลูกกลิ้ง  จัดว่าเป็นวิธีการที่ให้ผลสำเร็จเป็นอย่างดีและมีต้นทุนต่ำ ดังตัวอย่างการใช้เครื่องแยกเส้นใยไผ่ในภาพที่ 1

                                 (ก)                                      (ข)

 

ภาพที่ 1 การขูดเส้นใยไผ่ด้วยเครื่องแยกเส้นใย (ก) ลักษณะลูกกลิ้งและสายพาน (ข) ลักษณะเส้นใยไผ่ที่ได้

ที่มา: Sun and Cheng (2002)

         จากภาพที่ 1 จะเห็นว่า เครื่องแยกสกัดเส้นใยสามารถขูดเส้นใยไผ่ให้มีขนาดเล็กลง โดยไม่ต้องใช้สารเคมี  จึงเป็นแนวทางการปรับปรุงคุณภาพเส้นใยพืชแบบเชิงกลที่นิยมใช้กันโดยทั่วไป  แต่จะมีจุดเด่นในด้านของสิ่งทอเพื่อความแข็งแรงเฉพาะด้านหรือสิ่งทอเทคนิค

การย่อยสลายด้วยความร้อน

ไพโรไลซิส (pyrolysis) คือ การอบที่ใช้ความร้อนที่อุณหภูมิสูง ทำให้เส้นใยพืชกลายสภาพเป็นไอหรือของแข็ง กระบวนการจะทำได้ช้าและการระเหยจะต่ำถ้าใช้อุณหภูมิต่ำ จากการวิจัยพบว่าการใช้อุณหภูมิมากไปหรือน้อยไปจะไม่เป็นผลดี  จึงต้องมีการใช้ความร้อนและอุณหภูมิที่เหมาะสม จึงจะส่งผลถึงสมบัติของเส้นใยได้ดีที่สุด หรือ การใช้ความร้อน (heat treatment) เป็นการปรับสภาพเส้นใยพืช ด้วยวิธีการทำลายเนื้อเยื่อของเซลลูโลส ซึ่งโดยส่วนใหญ่มักจะใช้อุณหภูมิมากกว่า 150-180 องศาเซลเซียส แต่ต้องทำให้วัสดุมีขนาดที่เล็กลงก่อนเข้าสู่กระบวนการย่อยเส้นใยด้วยความร้อน

 
 
 

 



เอกสารอ้างอิง

 

Sun, Y. and J. Cheng. 2002. Hydroloysis of lignocellulosic materials for bioethanol production: review. Bioresour Technology, 83, 1-11.

 

*สาคร ชลสาคร

สาขาวิชาสิ่งทอและเครื่องนุ่งห่ม คณะเทคโนโลยีคหกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีราชมงคลธัญบุรี

 

Share this Post:
View article: 560