การผลิตเยื่อจากกากมันสำปะหลังที่ผ่านการขจัดแป้งสำหรับการผลิตกระดาษแข็งประกบลูกฟูก

Abstract

กากมันสำปะหลังถือเป็นวัสดุเหลือทิ้งจากอุตสาหกรรมผลิตแป้งซึ่งมีปริมาณเซลลูโลสและเฮมิเซลลูโลสอยู่พอสมควร จึงอาจนำไปผสมกับเยื่อกระดาษเพื่อทดแทนการใช้เยื่อกระดาษจากไม้และเป็นการเพิ่มมูลค่าให้กับกากมันอีกทางหนึ่ง โดยงานวิจัยนี้จะทำการผลิตเยื่อด้วยวิธีเชิงเคมีและเชิงกล เพื่อหาภาวะที่เหมาะสมในการนำมาผลิตกระดาษแข็งประกบลูกฟูกจากกากมันสำปะหลังที่เอาแป้งออก เนื่องจากแป้งที่อยู่ภายในกากมันส่งผลต่อคุณภาพของเส้นใยในการขึ้นแผ่นกระดาษ เริ่มจากการคัดขนาดกากและสกัดแป้งออกด้วยแอลฟา-อะไมเลส จากนั้นทำการผลิตเยื่อในภาวะกรด กลาง ด่าง พบว่ากากมันที่ผลิตจากภาวะด่างจะให้คุณภาพที่ดีที่สุด ดังนั้นจึงนำกากมันที่สกัดแป้งแล้วส่วนหนึ่งมาทำการต้มเยื่อแบบโซดาในภาวะที่ใช้อุณหภูมิ เวลาและความเข้มข้นของโซเดียมไฮดรอกไซด์ต่างๆ กัน นำไปผสมกับเยื่อใยสั้นในสัดส่วนกากร้อยละ 10 ของน้ำหนักกระดาษ ขึ้นแผ่นและทดสอบสมบัติต่างๆ พบว่าภาวะที่เหมาะสมที่สุดสำหรับการผลิตเยื่อคือที่อุณหภูมิ 100 องศาเซลเซียส นาน 120 นาที ด้วยโซเดียมไฮดรอกไซด์เข้มข้น 18 เปอร์เซ็นต์ เนื่องจากจะให้กระดาษที่มีความแข็งแรงต่อแรงดึงสูงที่สุดในทุกภาวะการผลิตเยื่อทั้งหมด จากนั้นนำกากมันที่สกัดแป้งแล้วส่วนที่เหลือมาทำการบดเยื่อ 2 ระดับ ได้แก่ บดเยื่อให้ได้ค่าสภาพระบายได้อยู่ในช่วง 350±30 มิลลิลิตร และบดเยื่อให้ได้ค่าสภาพระบายได้เท่ากับเยื่อจากภาวะการต้มที่ดีที่สุด คือ 244±6 มิลลิลิตร นำกากมันจากการต้มที่ดีที่สุดและกากบด 2 ระดับไปผสมกับเยื่อกล่องกระดาษลูกฟูกเก่าในสัดส่วนกากร้อยละ 10 ของน้ำหนักกระดาษ เพื่อขึ้นแผ่นและทดสอบสมบัติกระดาษ พบว่ากากมันที่ผ่านกระบวนการผลิตเยื่อเชิงเคมีจะสามารถลดปริมาณกระจุกเส้นใยซึ่งเป็นปัญหาหลักในงานวิจัยนี้ไปได้มากกว่ากระบวนการผลิตเยื่อเชิงกล และยังให้สมบัติทางกายภาพของกระดาษที่เหนือกว่า ทั้งนี้สภาพพิมพ์ได้ของกระดาษให้ผลที่ใกล้เคียงกัน