การพัฒนาการเตรียมนาโนเซลลูโลสจากขยะผงไผ่เหลือทิ้งชุมชน จ.ปราจีนบุรี สำหรับสารเติมแต่งในพอลิเมอร์ย่อยสลายทางชีวภาพ
บทวิเคราะห์งานวิจัย
งานวิจัยนี้มุ่งเน้นการเพิ่มมูลค่าขยะผงไผ่เหลือทิ้งจากชุมชนในจังหวัดปราจีนบุรี โดยการแปรรูปเป็นนาโนเซลลูโลสเพื่อใช้เป็นสารเติมแต่งในพอลิเมอร์ย่อยสลายทางชีวภาพ กระบวนการวิจัยครอบคลุมตั้งแต่การเก็บรวบรวมข้อมูลปริมาณขยะไผ่เหลือทิ้ง การพัฒนาขั้นตอนการผลิตนาโนเซลลูโลสในระดับห้องปฏิบัติการจนถึงการขยายขนาดการผลิตด้วยเครื่องจักรที่ออกแบบและสร้างขึ้นเอง ซึ่งแสดงถึงความสามารถในการนำงานวิจัยไปใช้ในเชิงพาณิชย์ได้ การใช้กรดซัลฟิวริก ไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ และโซเดียมไฮดรอกไซด์ในการสกัดนาโนเซลลูโลสเป็นวิธีการที่ค่อนข้างมาตรฐาน อย่างไรก็ตาม การควบคุมความเข้มข้นและอุณหภูมิของสารเคมีเหล่านี้มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อคุณภาพและขนาดของนาโนเซลลูโลสที่ได้ การที่ได้นาโนเซลลูโลสที่มีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 50-200 นาโนเมตร ถือว่าอยู่ในช่วงที่เหมาะสมสำหรับการใช้งานเป็นสารเติมแต่งในพอลิเมอร์
การทดลองประยุกต์ใช้ในวัสดุสองประเภทคือ กระเบื้องซีเมนต์แผ่นเรียบและสีสะท้อนความร้อน แสดงถึงความพยายามในการนำนาโนเซลลูโลสไปใช้ประโยชน์ในอุตสาหกรรมก่อสร้าง สำหรับการใช้ในกระเบื้องซีเมนต์ การผสมนาโนเซลลูโลสกับพอลิแลกติกแอซิด (PLA) เพื่อขึ้นรูปเป็นเส้นใยแล้วนำไปผสมในปูนซีเมนต์นั้น ผลการทดสอบแสดงให้เห็นว่ายังไม่สามารถทดแทนแร่ใยหินได้อย่างมีประสิทธิภาพ เนื่องจากกระเบื้องที่ได้ไม่ผ่านเกณฑ์มาตรฐาน ซึ่งอาจเป็นเพราะความเข้ากันได้ของวัสดุที่ไม่ดีพอ หรืออัตราส่วนของส่วนผสมที่ไม่เหมาะสม การใช้ขวดพลาสติกรีไซเคิล PET ร่วมด้วยช่วยเพิ่มความแข็งแรงของกระเบื้อง แต่ก็ยังไม่เพียงพอ ส่วนการใช้ในสีสะท้อนความร้อนนั้น ผลการทดสอบแสดงให้เห็นว่ามีประสิทธิภาพในการลดอุณหภูมิได้ ซึ่งเป็นผลที่ดีและน่าสนใจ การที่สามารถลดอุณหภูมิได้ถึง 6.4 องศาเซลเซียส ถือว่าเป็นประสิทธิภาพที่น่าพอใจและมีความเป็นไปได้ในการนำไปใช้ในเชิงพาณิชย์
อย่างไรก็ตาม งานวิจัยนี้ยังมีข้อจำกัดบางประการ เช่น การที่นาโนเซลลูโลสไม่สามารถขึ้นรูปเป็นเส้นใยได้ ทำให้ไม่สามารถนำไปใช้ในกระเบื้องซีเมนต์ได้อย่างเต็มประสิทธิภาพ นอกจากนี้ การทดสอบสมบัติทางกายภาพและทางกลของวัสดุผสมควรทำอย่างละเอียดมากขึ้น รวมถึงการศึกษาผลกระทบระยะยาวของการใช้สารเคมีในการสกัดนาโนเซลลูโลสต่อสิ่งแวดล้อม การวิเคราะห์เชิงลึกเกี่ยวกับสาเหตุที่ทำให้สมบัติเชิงกลและความเข้ากันได้ของวัสดุไม่ดี จะช่วยให้สามารถปรับปรุงกระบวนการผลิตและการประยุกต์ใช้ได้ดียิ่งขึ้น การศึกษาเปรียบเทียบผลลัพธ์กับวัสดุอื่นๆ ที่มีคุณสมบัติใกล้เคียงกัน จะช่วยเพิ่มความน่าเชื่อถือของผลการวิจัยได้ รวมถึงการวิเคราะห์ต้นทุนการผลิตเพื่อประเมินความเป็นไปได้ทางเศรษฐกิจ การศึกษาความเป็นไปได้ในการขยายขนาดการผลิตในระดับอุตสาหกรรม และการพัฒนาตลาดสำหรับผลิตภัณฑ์ที่ได้จากงานวิจัยนี้ ก็เป็นสิ่งสำคัญที่ควรพิจารณาต่อไป
งานวิจัยนี้เหมาะกับอุตสาหกรรมใด
งานวิจัยนี้เหมาะกับอุตสาหกรรมหลายประเภท โดยเฉพาะอย่างยิ่ง:
-
อุตสาหกรรมวัสดุก่อสร้าง: นาโนเซลลูโลสที่ได้สามารถนำไปใช้เป็นสารเติมแต่งในวัสดุก่อสร้างต่างๆ เช่น สีสะท้อนความร้อน กระเบื้องซีเมนต์ ปูนซีเมนต์ เพื่อเพิ่มคุณสมบัติทางกายภาพและความทนทาน รวมถึงการลดต้นทุนการผลิตด้วยการใช้ขยะไผ่เหลือทิ้ง
-
อุตสาหกรรมพลาสติกชีวภาพ: นาโนเซลลูโลสสามารถใช้เป็นสารเติมแต่งในพอลิเมอร์ย่อยสลายทางชีวภาพ เช่น PLA เพื่อปรับปรุงสมบัติเชิงกล ความแข็งแรง และความทนทาน ซึ่งสอดคล้องกับกระแสการลดการใช้พลาสติกทั่วโลก
-
อุตสาหกรรมรีไซเคิล: งานวิจัยนี้ใช้ขยะไผ่เหลือทิ้งและขวดพลาสติกรีไซเคิล PET แสดงให้เห็นถึงศักยภาพในการนำขยะมาใช้ประโยชน์ และลดผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม
-
อุตสาหกรรมการเกษตร: เนื่องจากวัตถุดิบหลักมาจากเศษไผ่ งานวิจัยนี้สามารถเชื่อมโยงกับอุตสาหกรรมเกษตรกรรมโดยตรง โดยเฉพาะในพื้นที่ที่มีการปลูกไผ่เป็นจำนวนมาก
งานวิจัยนี้เหมาะกับอาชีพใด
งานวิจัยนี้เหมาะกับบุคคลหรือกลุ่มอาชีพต่อไปนี้:
-
นักวิจัยและนักวิทยาศาสตร์: งานวิจัยนี้เป็นพื้นฐานสำหรับการพัฒนาและวิจัยเพิ่มเติม ทั้งในด้านการผลิตนาโนเซลลูโลส การประยุกต์ใช้ และการปรับปรุงคุณสมบัติของวัสดุ เหมาะสำหรับนักวิจัยด้านวัสดุศาสตร์ วิศวกรรมเคมี และวิทยาศาสตร์สิ่งแวดล้อม
-
วิศวกร: วิศวกรสามารถนำผลการวิจัยนี้ไปใช้ในการออกแบบและพัฒนาผลิตภัณฑ์ใหม่ๆ เช่น กระบวนการผลิตนาโนเซลลูโลสในระดับอุตสาหกรรม การออกแบบกระเบื้องซีเมนต์ และการพัฒนาผลิตภัณฑ์จากวัสดุชีวภาพ
-
ผู้ประกอบการ SMEs: งานวิจัยนี้มีศักยภาพในการสร้างธุรกิจใหม่ๆ เช่น การผลิตและจำหน่ายนาโนเซลลูโลส ผลิตภัณฑ์จากวัสดุชีวภาพ หรือการให้บริการแปรรูปขยะไผ่ ซึ่งเป็นโอกาสสำหรับผู้ประกอบการขนาดกลางและขนาดย่อม
-
เกษตรกร: เกษตรกรสามารถมีส่วนร่วมในการจัดหาขยะไผ่เหลือทิ้ง ซึ่งเป็นวัตถุดิบหลักของงานวิจัย และสามารถสร้างรายได้เสริมจากการขายเศษไผ่ให้กับโรงงาน
| รหัสโครงการ : | 7148 |
| หัวหน้าโครงการ : | รศ.ดร. สรพงษ์ ภวสุปรีย์ |
| ปีงบประมาณ : | 2563 |
| หน่วยงาน : | มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีราชมงคลธัญบุรี |
| สาขาวิจัย : | กลุ่มข้อมูลด้านเกษตรศาสตร์ |
| ประเภทโครงการ : | โครงการเดี่ยว |
| สถานะ : | ปิดโครงการ |
| คำสำคัญ : | |
| วัตถุประสงค์ : | เพื่อพัฒนาการเตรียมนาโนเซลลูโลสจากขยะผงไผ่เหลือทิ้งชุมชน ต.โนนห้อม อ.เมือง จ.ปราจีนบุรี สำหรับสารเติมแต่งในพอลิเมอร์ย่อยสลายทางชีวภาพ |
รศ.ดร. สรพงษ์ ภวสุปรีย์. (2563). การพัฒนาการเตรียมนาโนเซลลูโลสจากขยะผงไผ่เหลือทิ้งชุมชน จ.ปราจีนบุรี สำหรับสารเติมแต่งในพอลิเมอร์ย่อยสลายทางชีวภาพ. มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีราชมงคลธัญบุรี. ปทุมธานี, ปราจีนบุรี.
รศ.ดร. สรพงษ์ ภวสุปรีย์. 2563. "การพัฒนาการเตรียมนาโนเซลลูโลสจากขยะผงไผ่เหลือทิ้งชุมชน จ.ปราจีนบุรี สำหรับสารเติมแต่งในพอลิเมอร์ย่อยสลายทางชีวภาพ". มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีราชมงคลธัญบุรี. ปทุมธานี, ปราจีนบุรี.
รศ.ดร. สรพงษ์ ภวสุปรีย์. "การพัฒนาการเตรียมนาโนเซลลูโลสจากขยะผงไผ่เหลือทิ้งชุมชน จ.ปราจีนบุรี สำหรับสารเติมแต่งในพอลิเมอร์ย่อยสลายทางชีวภาพ". มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีราชมงคลธัญบุรี, 2563. ปทุมธานี, ปราจีนบุรี.
รศ.ดร. สรพงษ์ ภวสุปรีย์. การพัฒนาการเตรียมนาโนเซลลูโลสจากขยะผงไผ่เหลือทิ้งชุมชน จ.ปราจีนบุรี สำหรับสารเติมแต่งในพอลิเมอร์ย่อยสลายทางชีวภาพ. มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีราชมงคลธัญบุรี; 2563. ปทุมธานี, ปราจีนบุรี.