การแยกเส้นใยกัญชง

Abstract

งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาสภาวะที่เหมาะสมในการแยกและฟอกขาวเส้นใยกัญชง ด้วยโซเดียมไฮดรอกไซด์ และไฮโดรเจนเพอร์ออกไซด์ในขั้นตอนเดียว ทดลองโดยศึกษาผลของปริมาณโซเดียมไฮดรอกไซด์ และปริมาณไฮโดรเจนเพอร์ออกไซด์ที่มีต่อองค์ประกอบทางเคมีของเส้นใย (เซลลูโลส ลิกนิน และเฮมิเซลลูโลส) และสมบัติทางกายภาพของเส้นใย (น้าหนัก ดัชนีความขาว ดัชนีความเหลือง ความทนแรงดึง และค่าการยืดตัว ณ จุดขาด) ผลการทดลองพบว่าสภาวะที่เหมาะสมในการแยกเส้นใยกัญชงในขั้นตอนเดียวคือการใช้ปริมาณโซเดียมไฮดรอกไซด์ 5.0 กรัมต่อลิตร และไฮโดรเจนเพอร์ออกไซด์เข้มข้นร้อยละ 50 ปริมาณ 6.0 กรัมต่อลิตร สารทาความสะอาด 2.0 กรัมต่อลิตร สารคงสภาพ 5.0 กรัมต่อลิตร ที่อุณหภูมิ 100 องศาเซลเซียส 60 นาที องค์ประกอบทางเคมีของเส้นใยที่ได้หลังการแยกมีปริมาณเซลลูโลสร้อยละ 80.42 ปริมาณลิกนินร้อยละ 3.88 ปริมาณเฮมิเซลลูโลสร้อยละ 6.73 สมบัติทางกายภาพของเส้นใยหลังการแยกพบว่าน้าหนักของเส้นใย ค่าดัชนีความเหลือง ความทนแรงดึง และค่าการยืดตัว ณ จุดขาดของเส้นใยลดลงร้อยละ 19.27, 55.66, 31.67, และ7.94 ตามลาดับ ยกเว้นค่าดัชนีความขาวของเส้นใยที่เพิ่มขึ้นร้อยละ 87.46 เมื่อเปรียบเทียบการแยกแบบขั้นตอนเดียวและสองขั้นตอน พบว่าขั้นตอนการแยกไม่มีผลต่อการเปลี่ยนแปลงองค์ประกอบทางเคมีของเส้นใยกัญชง ค่าดัชนีความเหลือง ความทนแรงดึง และการยืดตัว ณ จุดขาดของเส้นใยหลังการแยก แต่มีผลต่อน้าหนักเส้นใย และดัชนีความขาวของเส้นใยอย่างมีนัยสาคัญ (P<0.05) โดยน้าหนักของเส้นใยหลังการแยกแบบขั้นตอนเดียวลดลงน้อยกว่า และเส้นใยมีความขาวมากกว่าการแยกแบบสองขั้นตอน

The objective of this research is to study the optimum conditions for the extraction and bleaching of hemp fibers with sodium hydroxide and hydrogen peroxide in one step. Experiment by studying the effect of sodium hydroxide and hydrogen peroxide concentration on the chemical composition of fibers (cellulose, lignin and hemicellulose) and physical properties of fiber (weight, white index, yellow index, tensile strength and elongation at break point). The results showed that the optimum condition for the extraction of hemp fibers in one step was the amount of sodium hydroxide 5.0 gram/liter, the concentration of 50 percent hydrogen peroxide 6.0 gram/liter, soaping agent 2.0 gram/liter, and stabilizing agent 5.0 gram/liter at 100oC for 60 minutes. Chemical composition of fibers obtained after extraction had cellulose 80.42%, lignin 3.88%, hemicellulose 6.73%. The physical properties of the fibers after extraction showed that the weight of the fibers, yellow index, tensile strength and elongation at break of the fiber decreased 19.27%, 55.66, 31.67, and 7.94 respectively except for the white index increased by 87.46%. Comparison of one-step and two-step extraction, the results showed that the extraction process did not affect the chemical composition of hemp fibers, yellow index, tensile strength and elongation at break of the fibers after extraction. The extraction process had a significant effect on the fiber weight and whiteness index (P <0.05). The weight of the fiber obtained from one-step extraction is less than that of two-step extraction and the fiber is whiter than the two-step extraction.