การสังเคราะห์จุลผลึกเซลลูโลสจากต้นธูปฤาษี

มาหามะสูไฮมี มะแซ; สุรพล ชูสวัสดิ์; วรวิทย์ ศรีวิทยากูล; พีรวัส คงสง

ผู้แต่ง

มาหามะสูไฮมี มะแซ อาจารย์, หน่วยวิจัยเส้นใยและสิ่งทอ สาขาวิศวกรรมเครื่องนุ่งห่ม คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีราชมงคลศรีวิชัย 1 ถนนราชดำเนินนอก ตำบลบ่อยาง อำเภอเมือง จังหวัดสงขลา 90000
สุรพล ชูสวัสดิ์ อาจารย์, สาขาวิชาเทคโนโลยีอุตสาหการ คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีราชมงคลศรีวิชัย 1 ถนนราชดำเนินนอก ตำบลบ่อยาง อำเภอเมือง จังหวัดสงขลา 90000
วรวิทย์ ศรีวิทยากูล อาจารย์, สาขาวิชาเทคโนโลยีอุตสาหการ คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีราชมงคลศรีวิชัย 1 ถนนราชดำเนินนอก ตำบลบ่อยาง อำเภอเมือง จังหวัดสงขลา 90000
พีรวัส คงสง อาจารย์, สาขาวิศวกรรมวัสดุ คณะวิศวกรรมศาสตร์และและเทคโนโลยี มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีราชมงคลอีสาน 744 ถนนสุรนารายณ์ ตำบลในเมือง อำเภอเมือง จังหวัดนครราชสีมา 30000

คำสำคัญ:

จุลผลึกเซลลูโลส, ธูปฤาษี, เศษวัสดุทางการเกษตร

บทคัดย่อ

การวิจัยครั้งนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อวิเคราะห์การใช้จุลผลึกเซลลูโลสที่สกัดได้จากต้นธูปฤาษี ที่มีอยู่ในพื้นที่จังหวัดสงขลา จุลผลึกเซลลูโลสที่สกัดด้วยกระบวนการไฮโดรไลซิสด้วยกรดซัลฟิวริก ผลการทดลองพบปริมาณเฉลี่ยเซลลูโลส ลิกนิน และเฮมิเซลลูโลส 75.47, 8.33 และ 9.40 เปอร์เซ็นต์ ตามลำดับ คุณลักษณะของจุลผลึกเซลลูโลสจากต้นธูปฤาษีศึกษาโดยกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราดชนิดฟิลด์อิมิสชัน (FESEM) จุลผลึกเซลลูโลสมีลักษณะเส้นใยยาว และมีความยาวถึง 230 ไมโครเมตร การวิเคราะห์องค์ประกอบทางเคมีด้วยเทคนิคฟูเรียร์ทรานส์ฟอร์มอินฟราเรดสเปกโตรสโคปี (FTIR) และวิเคราะห์ความเป็นผลึกด้วยเทคนิควิเคราะห์การเลี้ยวเบนของรังสีเอ็กซ์ (XRD) พบโครงสร้างของเซลลูโลสที่ตำแหน่งกราฟที่ 16, 22 และ 35 องศา ซึ่งบ่งบอกถึงระนาบผลึก (101), (101) และ (002) ตามลำดับ การวิเคราะห์สมบัติทางความร้อนด้วยวิธีเทอร์โมกราวิเมตริก (TGA) แสดงการสลายตัวของคาร์บอนในโครงสร้างเซลลูโลส ผลการวิเคราะห์เซลลูโลสด้วยวิธีดีเทอร์เจนท์มีปริมาณเซลลูโลสสูงถึงร้อยละ 75

References

Trache D, Hussin MH, Chuin CT, Sabar S, Fazita MN, Taiwo OF, et al. Microcrystalline cellulose: Isolation, characterization and bio-composites application-a review. International Journal of Biological Macromolecules 2016;93:789-804.

Sheltami RM, Abdullah I, Ahmad I, Dufresne A, Kargarzadeh H. Extraction of cellulose nanocrystals from mengkuang leaves (Pandanus tectorius). Carbohydrate Polymers 2012;88(2):772-9.

Zuluaga R, Putaux JL, Cruz J, Vélez J, Mondragon I, Gañán P. Cellulose microfibrils from banana rachis: Effect of alkaline treatments on structural and morphological features. Carbohydrate Polymers 2009;76(1):51-9.

Johar N, Ahmad I, Dufresne A. Extraction, preparation and characterization of cellulose fibres and nanocrystals from rice husk. Industrial Crops and Products 2012;37(1):93-9.

Kanokpanont S, Inthaphunt S, Bunsiri A. Synthesis of carboxymethyl cellulose from young coconut husk. Songklanakarin Journal of Plant Science 2017;4(4):60-5.

Šturcová A, Davies GR, Eichhorn SJ. Elastic modulus and stress-transfer properties of tunicate cellulose whiskers. Biomacromolecules 2005;6(2):1055-61.

Silvério HA, Neto WPF, Dantas NO, Pasquini D. Extraction and characterization of cellulose nanocrystals from corncob for application as reinforcing agent in nanocomposites. Industrial crops and products 2013;44:427-36.

Barragán EUP, Guerrero CFC, Zamudio AM, Cepeda ABM, Heinze T, Koschella A. Isolation of cellulose nanocrystals from Typha domingensis named southern cattail using a batch reactor. Fibers and Polymers 2019;20(6):1136-44.

Rosa MF, Medeiros ES, Malmonge JA, Gregorski KS, Wood DF, Mattoso LHC, Glenn G, Orts WJ, Imam SH. Cellulose nanowhiskers from coconut husk fibers: Effect of preparation conditions on their thermal and morphological behavior. Carbohydrate Polymers 2010;81(1):83-92.

Kargarzadeh H, Ahmad I, Abdullah I, Dufresne A, Zainudin SY, Sheltami RM. Effects of hydrolysis conditions on the morphology, crystallinity, and thermal stability of cellulose nanocrystals extracted from kenaf bast fibers. Cellulose 2012;19(3):855-66.

Samitinand T. Thai Plant Names, The Forest Herbarium. Royal Forest Dept. Bangkok, Thailand; 2001.

El-Sakhawy M, Hassan ML. Physical and mechanical properties of microcrystalline cellulose prepared from agricultural residues. Carbohydrate Polymers 2007;67(1):1-10.

Agblevor FA, Ibrahim MM, El-Zawawy WK. Coupled acid and enzyme mediated production of microcrystalline cellulose from corn cob and cotton gin waste. Cellulose 2007;14(3):247-56.

El-Naggar ME, Shaarawy S, Hebeish A. Bactericidal finishing of loomstate, scoured and bleached cotton fibres via sustainable in-situ synthesis of silver nanoparticles. International Journal of Biological Macromolecules 2018;106:1192-202.

Pasta PC, Silva AC, Jorgetto AO, Saeki MJ, Pedrosa VDA, Martines MA, Schneider JF, et al. Use of Typha angustifolia L. as biosorbent to remove chloramphenicol in aqueous samples. European Journal of Advanced Chemistry Research 2022;3(1):64-86.

Brown R. Biochar production technology. In: Lehmann J, Joseph S, editors. Biochar for environmental management: Science and technology. London: Earthscan; 2010. p.127-46.

Li H, Qu Y, Xu J. Microwave-assisted conversion of lignin. In: Fang Z, Smith, Jr. RL, Qi X, editors. Production of biofuels and chemicals with microwave. Dordrecht, Netherlands: Springer; 2015. p. 61-82.