การแปรรูปวัสดุชีวมวลจากเส้นใยธรรมชาติเพื่อการประยุกต์ใช้งานเป็นแผ่นดูดซับน้ำเสียจากโรงงานอุตสาหกรรม

Abstract

สำหรับงานวิจัยนี้เป็นการพัฒนาวัสดุเชิงประกอบของแบคทีเรียเซลลูโลสและพอลิเอทิลีนไกลคอล ซึ่งออกแบบเป็นแผ่นเยื่อบางขึ้นโดยการสกัดแบคทีเรียเซลลูโลสจากวุ้นมะพร้าวผสมกับพอลิเอทิลีนไกลคอล พบว่า พอลิเอทิลีนไกลคอลจะแทรกตัวเข้าไปในโครงสร้างรูพรุนของโครงร่างตาข่ายแบคทีเรียเซลลูโลส โดยศึกษาโครงสร้างทางจุลภาคด้วยกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราด (SEM) อย่างไรก็ตามวัสดุเชิงประกอบเกิดพันธะไฮโดรเจนระหว่างกันจากการศึกษาโครงสร้างและหมู่ฟังก์ชันด้วยเทคนิค FTIR โดยที่หมู่ไฮดรอกซิลของทั้งแบคทีเรียเซลลูโลสและพอลิเอทิลีนไกลคอลสร้างพันธะระหว่างกัน นอกจากนี้ยังมีค่าการเสถียรทางความร้อนได้สูงถึง 300 องศาเซลเซียส ด้วยเทคนิค TGA เมื่อทดสอบค่าศักย์ซีต้ามีค่าประจุไฟฟ้าอยู่ที่ -40 มิลลิโวลต์ และยังมีการศึกษาความมีขั้ว (polarity) ของวัสดุด้วยค่าไดอิเล็กทริกอีกด้วย อีกทั้งยังทำการทดสอบการดูดซับไอออนโลหะโครเมียม พบว่ามีระยะเวลาในการดูดซับที่จุดสมดุล คือ 5 ชั่วโมง และการดูดซับซึ่งตัวดูดซับเป็นแผ่นเยื่อบางมีประสิทธิภาพในการดูดซับที่ดีในน้ำเสียที่มีการเจือปนของสารที่อันตราย

Bacterial cellulose and polyethylene glycol was successfully designed as a composite membrane. The existence of polyethylene glycol was inserted into the porous structure of bacterial cellulose network as observed by Scanning electron microscope. The H-bond was formed between the hydroxyl group of both bacterial cellulose and polyethylene glycol unit. The composite membrane presented the thermal stability up to 300°C. The zeta potential revealed that composite membrane exhibits the electric charge of -40 mV in water. Frequency dependence on dielectric properties also presented its ability of polarization. Preliminary experiment on chromium (III) adsorption of composite membrane was observed. The uptake was stability after 5 hours. The experiment on membrane adsorption was promised us as an excellent adsorbent material in hazardous waste.