การแยกและการวิเคราะห์ลักษณะเฉพาะของเส้นใยนาโนเซลลูโลสที่ได้จากเส้นใยปอแก้ว : รายงานการวิจัย

นิภาพรรณ โสตถิยานนท์

Please use this identifier to cite or link to this item: https://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/62183

Title:	การแยกและการวิเคราะห์ลักษณะเฉพาะของเส้นใยนาโนเซลลูโลสที่ได้จากเส้นใยปอแก้ว : รายงานการวิจัย
Other Titles:	Separation and characterisation of cellulose nanofibres isolated from kenaf fibres
Authors:	นิภาพรรณ โสตถิยานนท์
Email:	niphaphun.s@chula.ac.th
Other author:	จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย. สถาบันวิจัยโลหะและวัสดุ
Subjects:	เส้นใยเซลลูโลส ปอแก้ว
Issue Date:	2560
Publisher:	จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย
Abstract:	เส้นใยนาโนเซลลูโลสถูกสกัดแยกจากเส้นใยปอแก้วโดยกระบวนการทางเคมีและตามด้วยการไฮโดรลิซิสด้วยกรด เส้นใยปอแก้วผ่านการทรีทเม้นท์โดยใช้โซเดียมไฮดรอกไซด์สามความเข้มข้นที่แตกต่างกัน ได้แก่ 4% 12% และ 17.5% โดยน้ำหนักต่อปริมาตร เส้นใยที่ผ่านการทรีทเม้นท์ด้วย NaOH เข้มข้น 12% และไม่ฟอกขาว ถูกเลือกที่จะนำไปเตรียมเยื่อสีขาว ซึ่งเตรียมโดยการทรีทเม้นท์ด้วยสารละลายผสมของไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์เข้มข้น 30% และกรดเกลเชียลอะซิติก เส้นใยนาโนเซลลูโลสถูกสกัดแยกจากเยื่อสีขาวที่เตรียมได้โดยการไฮโดรลิซิสด้วยกรดซัลฟูริก ขนาดความกว้างของเยื่อสีขาวและเส้นใยนาโนเซลลูโลสที่เตรียมได้คือ 10 ไมโครเมตร และ 136 นาโนเมตร ตามลำดับ เส้นใยที่ผ่านและไม่ผ่านการทำอัลคาไลน์ทรีทเม้นท์ เส้นใยที่ผ่านและไม่ผ่านการฟอกขาว และเยื่อสีขาวถูกวิเคราะห์ลักษณะทางเคมีโดยใช้เทคนิคฟูเรียร์ทรานฟอร์มอินฟราเรดสเปกโทรเมทรี ส่วนความเป็นผลึกของเส้นใยดังกล่าว หาได้จากเทคนิคเอกซเรย์ดิฟแฟรกชัน นอกจากนี้การวิเคราะห์การสลายตัวทางความร้อนถูกใช้เพื่อศึกษาสมบัติทางความร้อนของเส้นใยดังกล่าว จากการศึกษาพบว่า เฮมิเซลลูโลส เพคติน และแว๊กซ์ ถูกกำจัดออกจากเส้นใยโดยกระบวนการทางเคมี นอกจากนี้ลิกนินส่วนใหญ่ถูกกำจัดออกโดยกระบวนการทางเคมีเช่นกัน โดยเฉพาะอย่างยิ่งสารละลายผสมของไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์และกรดอะซิติกสามารถกำจัดลิกนินออกจากเส้นใยได้ทั้งหมด เส้นใยทั้งที่ผ่านและไม่ผ่านการฟอกขาวมีองค์ประกอบทางเคมีเหมือนกัน ค่าความเป็นผลึกของเส้นใยที่ไม่ผ่านการทรีทเม้นท์ต่ำกว่าของเส้นใยที่ผ่านการทรีทเม้น ค่าความเป็นผลึกของเส้นใยที่ไม่ผ่านการทรีทเม้นท์ต่ำกว่าของเส้นใยที่ผ่านการทรีทเม้น ค่าความเป็นผลึกของเส้นใยที่ผ่านและไม่ผ่านการฟอกขาวมีค่าใกล้เคียงกัน ยกเว้นในกรณีของเส้นใยที่ผ่านการทรีทเม้นด้วย NaOH เข้มข้น 17.5% นอกจากนี้เส้นใยที่ไม่ผ่านการทรีทเม้นท์มีอุณหภูมิเริ่มสลายตัวทางความร้อนต่ำกว่าเส้นใยที่ผ่านการทรีทเม้นท์ อีกทั้งเส้นใยที่ไม่ฟอกขาวมีอุณหภูมิการสลายตัวใกล้เคียงกับเส้นใยที่ฟอกขาว
Other Abstract:	Cellulose nanofibres were extracted from kenaf fibres by using chemical treatments followed by acid hydrolysis. The kenaf fibres were chemically treated with three different concentrations of sodium hydroxide including 4%, 12% and 17.5%w/v. The treated fibres were subsequently bleached with hydrogen peroxide. The 12% NaOH treated and unbleached fibres were selected to be prepared white pulp by treating with a mixture of 30% hydrogen peroxide and glacial acetic acid. Cellulose nanofibres were finally extracted from the obtained white pulp by hydrolysis with sulphuric acid. The obtained white pulp and cellulose nanofibres had average widths of 10 fJm and 136 nm, respectively. The untreated and treated fibres, the unbleached and bleached fibres, and the white pulp were chemically characterised using Fourier transform infrared (FTIR) spectroscopy. Their crystallinity was determined using X-ray diffraction (XRD). Additionally, thermogravimetric analysis (TGA) was used to examine their thermal properties. It was found that hemicellulose, pectin and waxes were removed by the chemical treatments. In addition, large amounts of the lignin were removed by those treatments, especially a mixture of hydrogen peroxide and acetic acid being able to remove all lignin from the fibres. The chemical components of the unbleached and bleached fibres were all the same. The crystallinity index was lower for the untreated fibres than for the treated fibres. The crystallinity indexes of the unbleached and bleached fibres were similar, except those of the 17.5% NaOH treated fibres. Additionally, the untreated fibres had lower onset decomposition temperature than the treated fibres. The decomposition temperatures of the unbleached fibres also came close to those of the bleached fibres.
URI:	http://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/62183
Type:	Technical Report
Appears in Collections:	Metal - Research Reports

Files in This Item:

File	Description	Size	Format
Niphaphun S_Res_2560.pdf		3.49 MB	Adobe PDF	View/Open

Show full item record