การเตรียมผงสีเซรามิกจากเศษหนังฟอกเหลือทิ้ง

ผู้แต่ง

  • ปราณี จันทร์ลา กรมวิทยาศาสตร์บริการ
  • นิธิวัชร์ นวอัครฐานนท์ สถาบันวิจัยโลหะและวัสดุ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย
  • อรวรรณ ศรีคุ้มวงษ์ ห้องปฏิบัติการกลุ่มวิจัยและพัฒนาเซรามิกและแก้ว กรมวิทยาศาสตร์บริการ

คำสำคัญ:

สีเซรามิก, เศษหนังฟอกเหลือทิ้ง, การเตรียมสีเซรามิก

บทคัดย่อ

งานวิจัยนี้ได้ศึกษาการนำเศษหนังฟอกเหลือทิ้งที่เกิดขึ้นจากอุตสาหกรรมฟอกหนังซึ่งมีโครเมียม (Cr) เป็นส่วนประกอบมาใช้ผลิตเป็นผงสีเซรามิก โดยเริ่มจากนำเศษหนังฟอกเหลือทิ้งมาวิเคราะห์องค์ประกอบทางเคมี และองค์ประกอบทางเฟสด้วยเครื่อง X-ray fluorescence (XRF) และ X-raydiffraction (XRD) ตามลำดับ จากนั้นนำเศษหนังฟอกเหลือทิ้งเผาที่ 1100 °C พบเฟสหลักคือ โครเมียม (II) ออกไซด์ (Cr2O3) ถูกใช้เป็นแหล่งของโครเมียมสำหรับการผลิตผงสี นำเศษหนังหลังเผามาบดผสมแบบเปียกกับซิงค์ออกไซด์ (ZnO) อะลูมิเนียมไฮดรอกไซด์ (Al(OH)3) เพื่อผลิตผงสีชมพูในระบบ Zn- Al-Cr และผสมกับซิงค์ออกไซด์และเฟอร์ริกออกไซด์ (Fe2O3) เพื่อผลิตผงสีน้ำตาลในระบบ Zn-Fe-Cr นำส่วนผสมไปเผาที่อุณหภูมิ 1200 °C ก่อนนำไปใช้เป็นผงสีในเคลือบของสโตนแวร์  จากนั้นเติมเศษหนังหลังเผาและผงสีที่เตรียมได้ 10 wt% ลงในเคลือบเซรามิกใส เคลือบลงบนเนื้อดินบิสกิตแล้วนำไปเผาที่อุณหภูมิ 1200 °C ผลการทดลองพบว่าชิ้นทดสอบหลังเผาให้สีเขียว สีชมพู และสีน้ำตาล ดังนั้น เศษหนังฟอกเหลือทิ้งสามารถเป็นแหล่งให้โครเมียมที่นำไปผลิตเป็นผงสีเซรามิกได้ นอกจากนั้น ยังได้ทดสอบหาปริมาณสารตะกั่ว (Pb) แคดเมียม (Cd) และโครเมียม (Cr) ที่ละลายออกจากเคลือบ

References

NOGUEIRA, Francisco G.E., Isabela A. CASTRO., Ana R.R. BASTOS., Guilherme A.SOUZA., Janice G. De. CARVALHO., and Luiz C.A.OLIVEIRA. Recycling of solid waste rich in organic nitrogen from leather industry: Mineral nutrition of rice plants. Journal of Hazardous Materials. 2011, 186(2-3), 1064–1069.

BETHELHEM HAILE TESEMA. Tannery Solid Waste Generation Rate and Preparation of Leather Board From chrome Shaving Waste and Plant Fibers “A Wealth from Waste Approach for Leather Industry”. Degree of Master of Science, Environmental science Addis Ababa University. 2018.

SATHISH, M., B. MADHAN., and J.R. RAO. Leather solid waste: An eco-benign raw material for leather chemical preparation – A circular economy example. Waste Management. 2019, 87, 357–367.

คชินท์ สายอินทวงศ์. สีเซรามิก(Color stain) [ออนไลน์]. 2551. [อ้างถึงวันที่ 20 กุมภาพันธ์ 2565]. เข้าถึงจาก: http://www.thaiceramicsociety.com/rm_paint_ceramiccolor.php.

วรรณา ต.แสงจันทร์. เอกสารผลงานวิจัยเรื่องการวิจัยและพัฒนาสีเซรามิกชนิดสปิเนลสีน้ำตาล และสีชมพู. กรุงเทพฯ: กลุ่มวิจัยและพัฒนา ศูนย์วิจัยและพัฒนาอุตสาหกรรมเซรามิก กรมวิทยาศาสตร์บริการ, 2542.

OZEL, E., and S. TURAN. Production and characterization of iron-chromium pigments and their interactions with transparent glazes. Journal of the European Ceramic Society. 2003, 23(12), 2097–2104.

VERGER, L., O. DARGAUD., N. MENGUY., D. TROADEC., and L. CORMIER. Interaction between Cr-bearing pigments, and transparent glaze: A transmission electron microscopy study. Journal of Non-Crystalline Solids. 2017, 459, 184-191.

ABREU, M.A., and S.M. TOFFOLI. Characterization of a chromium-rich tannery waste and its potential use in ceramics, Ceramics International. 2009, 35(6), 2225–2234.

TAHIRI, S., A. ALBIZANE., A.MESSAOUDI., M. AZZI., J.BENNAZHA., S.A.YOUNSSI., and M.BOUHRIA. Thermal behaviour of chrome shavings and of sludges recovered after digestion of tanned solid wastes with calcium hydroxid. Waste Management. 2007, 27(1), 89–95.

YANGA, Y., H. MAA., X.CHENA., C.ZHUA., and X. LI. Effect of incineration temperature on chromium speciation in real chromium-rich tannery sludge under air atmosphere. Environmental Research. 2020, 183, 109159.

NORBY, P., A. NORLUND., H. FJELLVAG., and M. NIELSEN. The crystal structure of Cr8O21 determined from powder diffraction data:Thermal transformation and magnetic properties of a chromium-chromate-tetracchromate. Journal of Solid State Chemistry. 1991, 94(2), 281-293.

MAO, L., B. GAO., N. DENG., L. LIU, and H. CUI. Oxidation behavior of Cr(III) during thermal treatment of chromium hydroxide in the presence of alkali and alkaline earth metal chlorides. Chemosphere. 2016, 145,1-9.

LAZAU, R.I., C. PACURAIU., R. BECHERESCU., and R. IANOS. Ceramic pigments with chromium content from leather wastes. Journal of the European Ceramic Society. 2007, 27, 1899–1903.

GRYGAR, T., P. BEZDICKA., J. DEDECEK., E. PETROVSKY., and O. SCHNEEWEISS. Fe2O3-Cr2O3 SYSTEM REVISED. Ceramics – Silikáty. 2003, 47(1), 32-39.

TUYEN, T.N., N.D. QUYEN., and T.B. LAM. Synthesis of FexZn1-xCr2O4 brown ceramic pigment by starch assisted sol-gel process. Hue University Journal of Science: Natural Science. 2019, 128(1B), 13–19.

สำนักงานมาตรฐานผลิตภัณฑ์อุตสาหกรรม. มอก. 32-2546. วิธีทดสอบตะกั่วและแคดเมียมที่ละลายจากภาชนะเซรามิก ภาชนะเซรามิกแก้ว และภาชนะแก้วที่ใช้กับอาหาร. กรุงเทพฯ, ประเทศไทย: สำนักงานมาตรฐานผลิตภัณฑ์อุตสาหกรรม, 2546.

องค์ประกอบทางเฟสของเศษหนังฟอกเหลือทิ้งจากอุตสาหกรรมฟอกหนังทั้งก่อนเผาและหลังเผาที่อุณหภูมิ 800-1,100 ºC

Downloads

เผยแพร่แล้ว

27-08-2022