การพัฒนาวัสดุดูดซับน้ำมันจากเส้นใยใบสับปะรดด้วยกระบวนการดัดแปรในของเหลวไอออนิกโดยใช้ซัคซินิกแอนไฮไดรด์

ผู้แต่ง

  • วัชรี คตินนท์กุล กองเคมีภัณฑ์และอุปภัณฑ์บริโภค กรมวิทยาศาสตร์บริการ
  • อรสา อ่อนจันทร์ กองเคมีภัณฑ์และอุปภัณฑ์บริโภค กรมวิทยาศาสตร์บริการ

DOI:

https://doi.org/10.60136/bas.v9.2020.198

คำสำคัญ:

วัสดุดูดซับน้ำมัน, เส้นใยใบสับปะรด, ปฏิกิริยาอะเซทิเลชัน, ของเหลวไอออนิก

บทคัดย่อ

เส้นใยใบสับปะรดเป็นเส้นใยธรรมชาติที่นำมาพัฒนาเป็นวัสดุดูดซับน้ำมันด้วยกระบวนการดัดแปรในของเหลวไอออนิกโดยใช้ซัคซินิกแอนไฮไดรด์ ทั้งนี้เพื่อดัดแปรพื้นผิวให้มีสมบัติชอบน้ำมันด้วยการแทนที่หมู่ไฮดรอกซิลในโครงสร้างเซลลูโลสด้วยหมู่ฟังก์ชั่นชนิดอื่นที่มีสมบัติชอบน้ำมันผ่านปฏิกิริยาอะเซทิเลชัน ของเหลวไอออนิกที่ใช้ศึกษาคือ 1-บิวทิล-3-เมทิลอิมิดาโซเลียมคลอไรด์ (1-butyl-3-methylimidazolium chloride) สภาวะที่มีผลต่อการดัดแปร ได้แก่ อุณหภูมิ ระยะเวลา อัตราส่วนระหว่างซัคซินิกแอนไฮไดรด์ต่อเซลลูโลส และการใช้นอร์มัล-โบรโมซัคซินิไมด์ (N-bromosuccinimide) เป็นตัวเร่งปฏิกิริยา พบว่าเส้นใยใบสับปะรดที่ผ่านการดัดแปรที่อุณหภูมิ 120 °C เป็นระยะเวลา 120 นาที อัตราส่วนระหว่างซัคซินิกแอนไฮไดรด์ต่อเซลลูโลสเท่ากับ 6 ต่อ 1 ใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาที่ความเข้มข้นร้อยละ 6 โดยน้ำหนัก และแช่ตัวอย่างในตัวกลางภายหลังปฏิกิริยาสิ้นสุดแล้วเป็นระยะเวลา 15 ชั่วโมง มีค่าการดูดซับน้ำมันหล่อลื่นสูงสุดที่ 29.2 กรัมน้ำมันต่อกรัมเส้นใยใบสับปะรด ในขณะที่เส้นใยใบสับปะรดที่ไม่ผ่านการดัดแปรมีค่าการดูดซับน้ำมันหล่อลื่นที่ 11.3 กรัมน้ำมันต่อกรัมเส้นใยใบสับปะรด นอกจากนี้ยังได้วิเคราะห์คุณลักษณะเส้นใยใบสับปะรดที่ผ่านการดัดแปรด้วย FT-IR, TGA, XRD และ SEM

References

น้ำมันรั่วไหล (Oil spill) [ออนไลน์]. [อ้างถึงวันที่ 1 เมษายน 2559]. เข้าถึงจาก: http://www.mkh.in.th/index.php/2010-03-22-18-05-34/2011-08-24-04-53-01

สำนักงานเศรษฐกิจการเกษตร กรมการค้าภายใน กระทรวงพาณิชย์. ผลผลิตสับปะรด [ออนไลน์]. [อ้างถึงวันที่ 1 พฤษภาคม 2561]. เข้าถึงจาก: http://www.oae.go.th

Pineapple composition [online]. [viewed 9 August 2016]. Available from: http://www.scialert.net/fulltext/?doi=jas.2014.1355.1358&org=11

ปีย์วรา มีไชโย และศิรวดี สวรรณรงค์. การศึกษาประสิทธิภาพการบำบัดน้ำมันโดยใช้วัสดุธรรมชาติเป็นตัวดูดซับ. วิทยานิพนธ์วิทยาศาสตรบัณฑิต สถาบันราชภัฏสวนดุสิต. กรุงเทพ : สถาบัน, 2544.

ศิริพร พงศ์สันติสุข. การกำจัดคราบน้ำมันในน้ำโดยใช้วัสดุธรรมชาติเป็นตัวดูดซับ. วิทยานิพนธ์วิทยาศาสตรมหาบัณฑิต มหาวิทยาลัยมหิดล. กรุงเทพ : มหาวิทยาลัย, 2541.

บดีศร มั่นเกษตรกิจ. การใช้วัสดุดูดซับทางธรรมชาติในการกำจัดคราบน้ำมัน. วิทยานิพนธ์วิทยาศาสตรมหาบัณฑิต มหาวิทยาลัยมหิดล. 2547.

อรทัย วิเศษรัตน์ และคณะ. การดูดซับน้ำมันโดยใช้ชานอ้อยและชานอ้อยปรับสภาพ. (นิพนธ์ต้นฉบับ) วารสารวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี มหาวิทยาลัยมหาสารคาม. 31(4) กรกฎาคม-สิงหาคม 2555, 354–361.

TELI, M. D. and S. P. VALIA. Acetylation of banana fibre to improve oil absorbency. Carbohydrate Polymers. 2013, 92, 328–333.

ASADPOUR, R., N. B. SAPARI, M. HASNAIN ISA, S. KAKOOEI and K. U. ORJI. Acetylation of corn silk and its application for oil sorption. Fibers and Polymers. 2015.16(9), 1830-1835.

NWADIOGBU, J. O., V. I. E. AJIWE and P. A. C. OKOYE. Removal of crude oil from aqueous medium by sorption on hydrophobic corncobs: equilibrium and kinetic studies. Journal of Taibah University for Science. 2016.10, 56-63.

RICHARD, P., S. K. S. SWATLOSKI, J. D. HOLBREY and R. D. ROBIN. Dissolution of cellulose with ionic liquids. Journal of the American Chemical Society. 2002.124(18), 4974-4975.

YANG, M., X. ZHANG and G. CHENG. A two-stage pretreatment using dilute sodium hydroxide solution followed by an ionic liquid at low temperatures: toward construction of lignin-first biomass pretreatment. Bioresource Technology Reports. 2019. 7, article 100286.

ANNA, F. D., S. MARULLO, P. VITALE, C. RIZZO, P. L. MEO and R. NOTO. Ionic liquid binary mixtures: Promising reaction media for carbohydrate conversion into 5-hydroxymethylfurfural. Applied Catalysis A: General . 2014. 482, 287-293.

USMANI, Z., M. SHARMA, P. GUPTA, Y. KARPICHEV, N. GATHERGOOD, R. BHAT and V. K. GUPTA. Ionic liquid based pretreatment of lignocellulosic biomass for enhanced bioconversion. Bioresource Technology. 2020. 304, 123003.

KATINONKUL, W. and J. PHURIRAGPITIKHON. Pretreatment of corn husk and coconut husk using ionic liquid to enhance glucose recovery. Bulletin of Applied Sciences. 2013. 2(2), 26-34.

KATINONKUL, W., J. S. LEE, S. H. HA and J. Y. PARK. Enhancement of enzymatic digestibility of oil palm empty fruit bunch by ionic-liquid pretreatment. Energy. 2012. 47, 11-16.

SHANG, W. , Z. SHENG, Y. SHEN, B. AI, L. ZHENG, J. YANG and Z. XU. Study on oil absorbency of succinic anhydride modified banana cellulose in ionic liquid. Carbohydrate Polymers. 2016. 141, 135-142.

LIU, C. F., A. P. ZHANG, W. Y. LI and R. C. SUN. Chemical modification of cellulose with succinic anhydride in ionic liquid with or without catalysts [online]. 2011. [viewed 1 April 2016]. Available from: www.Intechopen.com

LIU, C. F., A. P. ZHANG, W. Y. LI, F. X. YUE and R. C. SUN. Succinoylation of cellulose catalyzed with iodine in ionic liquid. Industrial Crops and Products . 2010. 31, 363-369.

MAIMAITI, H., K. ARKEN and M. WUMAIER. Preparation and properties of cellulose-based oil absorbents. Materials Research Innovations. 2015.19(sup8): International Conference on Materials Research and Engineering (ICMRE 2015), S8-434-S8-439.

SOLIMAN, F. M., W. YANG, H. GUO, W. YAO, M. I. SHINGER, A. M. IDRIS, E. S. HASSAN and A. M. ALAMIN. Synthesis and characterization of an ionic liquid enhanced high oil absorption resin of P(BMIm-MMA-BA) and its oil absorption performance. Science Journal of Chemistry. 2016. 4(5), 61-68.

STEPAN, A. M., A. W. T. KING, T. KAKKO, G. TORIZ, I. KILPELÄINEN and P. GATENHOLM. Fast and highly efficient acetylation of xylans in ionic liquid systems. Cellulose. 2013. 20, 2813–2824.

ABBOTT, A. P., T. J. BELL, S. HANDA and B. STODDART. O-Acetylation of cellulose and monosaccharides using a zinc based ionic liquid. Green Chemistry. 2005. 7(10), 705–707.

ISIK, M., H. SARDON and D. MECERREYES. Ionic liquids and cellulose: dissolution, chemical modification and preparation of new cellulosic materials. International Journal of Molecular Science. 2014. 15, 11922-11940.

พื้นผิวจากกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราดของเส้นใยใบสับปะรดภายหลังการดัดแปร

Downloads

เผยแพร่แล้ว

07-10-2022

How to Cite

คตินนท์กุล ว., & อ่อนจันทร์ อ. . (2022). การพัฒนาวัสดุดูดซับน้ำมันจากเส้นใยใบสับปะรดด้วยกระบวนการดัดแปรในของเหลวไอออนิกโดยใช้ซัคซินิกแอนไฮไดรด์. วารสารวิทยาศาสตร์ประยุกต์ กรมวิทยาศาสตร์บริการ, 9(9), 11–20. https://doi.org/10.60136/bas.v9.2020.198