การปรับปรุงสมบัติแผ่นเส้นใยมะพร้าวโดยการปรับสภาพด้วยสารเคมีแบบลำดับขั้น

บทคัดย่อ

เส้นใยมะพร้าวได้รับความสนใจเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่องจากคุณสมบัติด้านความยั่งยืน ความเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม และศักยภาพในการใช้งานร่วมในวัสดุเชิงประกอบ อย่างไรก็ตามเส้นใยมะพร้าวมีลักษณะความชอบน้ำสูง โครงสร้างไม่สม่ำเสมอ และความสามารถในการยึดเกาะกับวัสดุประสานต่ำ จึงจำเป็นต้องมีการปรับสภาพพื้นผิวเส้นใยให้เหมาะสมก่อนนำไปใช้งาน งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อปรับปรุงสมบัติทางกายภาพ เชิงกล ความไม่ชอบน้ำ และการยึดติดระหว่างวัสดุประสานกับเส้นใยมะพร้าว เพื่อประยุกต์ใช้ในการพัฒนาแผ่นวัสดุตกแต่งผนังภายในอาคารจากเส้นใยมะพร้าวร่วมกับตัวประสานโพลีไวนิลแอลกอฮอล์ โดยการศึกษาการปรับสภาพเส้นใยด้วยสารเคมีแบบลำดับขั้น ได้แก่ โพแทสเซียมเปอร์แมงกาเนตร่วมกับกรดซัลฟิวริกและเบนโซอิลคลอไรด์ รวมถึงกระบวนการการปรับสภาพที่เริ่มจากโซเดียมไฮดรอกไซด์ ตามด้วยโพแทสเซียมเปอร์แมงกาเนตร่วมกับกรดซัลฟิวริกและเบนโซอิลคลอไรด์ ทำการวิเคราะห์สัณฐานวิทยาพื้นผิวของเส้นใยด้วยกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราด การตรวจสอบองค์ประกอบเชิงธาตุ และการทดสอบสมบัติทางกายภาพและเชิงกลของแผ่นเส้นใยมะพร้าว พบว่า การปรับสภาพเส้นใยด้วยโซเดียมไฮดรอกไซด์สามารถกำจัดผิวชั้นนอกของเส้นใยบางส่วนที่ถูกทำลาย หลุดลอกออกจากกระบวนการบด ส่งผลให้เปิดโครงสร้างผิวเส้นใยให้สารเคมีสามารถทำปฏิกิริยาได้ดีในขั้นตอนต่อมา และช่วยลดการดูดซึมน้ำ ตามด้วยกระบวนการออกซิเดชัน โพแทสเซียมเปอร์แมงกาเนตร่วมกับกรดซัลฟิวริกช่วยเพิ่มความหยาบและพื้นที่ผิวของเส้นใย ส่งผลให้ค่าความต้านแรงดึงของแผ่นเส้นใยเพิ่มขึ้นและเสริมประสิทธิภาพการยึดเกาะระหว่างเส้นใยกับตัวประสาน ขณะที่การปรับสภาพขั้นสุดท้ายด้วยเบนโซอิลคลอไรด์ ซึ่งช่วยลดการดูดซึมน้ำและเพิ่มสมบัติการหน่วงไฟ ถึงแม้ว่าส่งผลให้ความต้านแรงดึงลดลง จากผลการทดลองสามารถสรุปได้ว่าการปรับสภาพด้วยสารเคมีแบบลำดับขั้นมีผลอย่างมีนัยสำคัญต่อโครงสร้าง สัณฐานวิทยา สมบัติทางกายภาพ และสมบัติเชิงกลของของเส้นใยมะพร้าว/แผ่นเส้นใยมะพร้าว โดยการปรับสภาพเส้นใยมะพร้าวแบบลำดับขั้นด้วยโซเดียมไฮดรอกไซด์ตามด้วยโพแทสเซียมเปอร์แมงกาเนตร่วมกับกรดซัลฟิวริกเป็นวิธีที่มีประสิทธิภาพที่สุดในการปรับปรุงสมบัติของเส้นใยมะพร้าวให้เหมาะสมต่อการประยุกต์ใช้ในวัสดุเชิงประกอบ โดยเฉพาะในงานที่ต้องการความแข็งแรงเชิงกลสูง การลดการดูดซึมน้ำ และการยึดเกาะที่ดีระหว่างเส้นใยกับตัวประสานชนิดโพลีไวนิลแอลกอฮอล์