Notifications

You are here

อีบุ๊ค

การผลิตภาชนะบรรจุอาหารชีวภาพจากชานอ้อยคั้นน้ำโดยวิ...

TNRR

Description
งานวิจัยนี้ผู้วิจัยมีวัตถุประสงค์เพื่อนำชานอ้อยคั้นน้ำที่เหลือทิ้งจากอุตสาหกรรมผลิตน้ำอ้อยมาใช้ประโยชน์ โดยจะนำมาผลิตเป็นจาน ชามประเภทใช้ทิ้งและสามารถย่อยสลายได้ ดังนั้นการผลิตจะพยายามหาวิธีการที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม ซึ่งทุกกระบวนการในการผลิตจะพยายามใช้สารเคมีและวิธีการที่กระทบต่อสิ่งแวดล้อมน้อยที่สุด กระบวนการผลิตจะเริ่มจากการสกัดเยื่อเซลลูโลสออกจากชานอ้อยโดยวิธีที่ไฮโดรเทอร์มอลซึ่งเป็นวิธีการใช้ความดันและความร้อน พบว่าการสกัดเยื่อด้วยไฮโดรเทอร์มอลที่ 150 oC 2 ชั่วโมง ด้วยสารละลาย NaOH 0.25 M หรือ 5 กรัมต่อลิตร เป็นปัจจัยที่เหมาะสมที่สุด เนื่องจากสามารถใช้สารเคมีน้อยที่สุดที่ได้เยื่อที่สามารถขึ้นรูปต่อไปได้ โดยเมื่อเทียบกับระบบต้มในสภาวะปกติจำเป็นต้องใช้ NaOH ความเข้มข้นประมาณ 1 M หรือ 40 กรัมต่อลิตร หลังจากได้เยื่อแล้วขั้นตอนต่อไปเป็นหาชนิดและปริมาณที่เหมาะสมของสารเติมแต่ง โดยสารเติมแต่งที่ใช้จะได้แก่ แป้งข้าวเหนียว แป้งข้าวโพด แป้งทั้งสองชนิดผสมกันกันพบว่า แป้งข้าวโพดใส่ลงไปจำนวน 10 กรัมต่อปริมาณเยื่อ 50 กรัม เหมาะสมที่สุดเนื่องจากให้สมบัติความแข็งแรงดึงและการทนทานการฉีกขาดที่สูง ส่วนความเหนียวเปลี่ยนแปลงลดลงเล็กน้อยเมื่อเทียบกับแผ่นเยื่อที่ทำจากเยื่อที่ไม่ใส่แป้งเป็นตัวประสาน หลังจากสามารถผลิตแผ่นเยื่อที่มีสมบัติเหมาะสมแล้วจึงนำมาใช้ในการศึกษาหาชนิดและปริมาณสารเคลือบ รวมทั้งวิธีการเคลือบ โดยสารเคลือบที่ใช้เตรียมได้จากพลาสติกชีวภาพได้เพคติน ไคโตซาน และแป้งถั่วเขียว พบว่าเทคนิคที่ใช้จะเป็นการหล่อฟิลม์ก่อนแล้วนำไปเคลือบโดยการกดอัดเป็นวิธีที่เหมาะสมที่สุด และไคโตซานจะเป็นวัสดุเคลือบที่ดีที่สุดเนื่องจากขึ้นรูปง่าย และสามารถทนน้ำ ทนน้ำมันได้ โดยส่วนผสมที่ดีที่สุดได้แก่ส่วนผสมของไคโตซาน 1.0 กรัมผสมกับกรดอะซิติก 0.5 % ปริมาณ 100 ml และ กลีเซอรอล 0.5 กรัม หลังจากนั้นจึงนำไปขึ้นรูปเป็นจานประเภท 7 นิ้วเพื่อเปรียบเทียบกับภาชนะประเภทเดียวกันที่ขายตามท้องตลาดพบว่า ภาชนะจานจากงานวิจัยจะมีสมบัติทางกล การทนน้ำและน้ำมันใกล้เคียงการภาชนะจานทางการค้าแต่มีสมบัติดีกว่าทางการค้าในด้านของการย่อยสลาย ส่วนการทนความร้อนพบว่ามีข้อด้อยอยู่บ้างเนื่องจากมีการเปลี่ยนสีที่อุณหภูมิมากกว่า 150 0C ในงานวิจัยนี้ได้ทำการออกแบบและจัดทำแม่พิมพ์สำหรับการขึ้นรูปภาชนะจากเส้นใยชานอ้อยคั้นน้ำ ซึ่งประกอบด้วยแม่พิมพ์ 2 รูปแบบ ได้แก่ 1) แบบแห้ง ใช้แผ่นเยื่ออัดในการขึ้นรูป และ 2) แบบเปียก ใช้เส้นใยเปียกในการขึ้นรูป นอกจากนี้ยังวิเคราะห์จุดคุ้มทุนของการผลิตภาชนะจากทั้งแม่พิมพ์แบบแห้งและแบบเปียก โดยมีสมมุติฐานของงานวิจัย คือ แม่พิมพ์แบบเปียกจะช่วยประหยัดค่าใช้จ่ายในการผลิตเพราะสามารถนำเส้นใยมาอัดขึ้นรูปได้ทันทีโดยไม่ผ่านขั้นตอนการทำให้เป็นแผ่น ซึ่งจากผลการทดลองพบว่า แม่พิมพ์เปียกที่ออกแบบสามารถขึ้นรูปภาชนะได้ตามต้องการ แม้ลักษณะภาชนะที่ผลิตได้จะมีจุดบกพร่องอยู่บ้างซึ่งอาจพัฒนาแก้ไขต่อไปได้ และจากการวิเคราะห์จุดคุ้มทุนพบว่าการผลิตในระดับห้องปฏิบัติการมีค่าใช้จ่ายค่อนข้างสูงเมื่อเทียบกับการผลิตทางการค้า เนื่องจากผลิตต่อวันในปริมาณที่น้อยเพราะเป็นการทดลองผลิตด้วยเครื่องมือที่คิดขึ้นใหม่ และยังมีกำลังการผลิตในแต่ละครั้งที่น้อย ซึ่งถ้าต้องมีการผลิตจริงเพื่อขายหรือจำหน่ายจะต้องผลิตต่อวันในปริมาณที่สูงขึ้นเพื่อให้ต้นทุนการผลิต/ใบต่ำลง อย่างไรก็ตามพบว่าเมื่อเปรียบเทียบระหว่างแม่พิมพ์แบบแห้งและแบบเปียกในงานวิจัย พบว่าการใช้แม่พิมพ์แบบเปียกช่วยลดต้นทุนการผลิตลงได้ โดยภาชนะที่ผลิตจากแม่พิมพ์แบบเปียกมีต้นทุนรวมทั้งสิ้น 539.59 บาท/ครั้ง ส่วนภาชนะที่ผลิตจากแม่พิม์แบบแห้งมีต้นทุนรวมทั้งสิ้น 556.29 บาท/ครั้ง ซึ่งต่ำกว่าภาชนะที่ผลิตจากแม่พิมพ์แบบแห้งรวมจำนวน 16.70 บาท/ครั้งที่ทำการผลิต<br><br>This research aims to utilize juicy sugarcane bagasse left from the sugarcane juice production industries by producing disposable and biodegradable containers. The environmental-friendly processes were also used for the production with less chemicals and lower environmental impact processes being needed. The processes began with pulp extraction from the bagasse by a hydrothermal method in which the pressure and heat were applied. It was found that the extraction with the hydrothermal at 150?C for 2 h with 0.25 M NaOH (5 g/L) was the best condition due to using the lowest amount of chemical for obtaining sufficient pulp which could be further used in molding. Comparing with the normal boiling process, it had to use 1 M NaOH (40 g/L) in the pulp extraction. After obtaining the pulp, the next process was to make pulp sheets with optimization of types and amounts of fillers. The fillers used were glutinous rice flour, corn flour and the mixture of them. It was found that 10 g of corn powder for 50 g of pulp was the best condition to provide the highest tensile strength and tear resistance to the pulp sheet. Only slightly lower ductility of the corn flour-filled pulp sheet compared with that of the unfilled pulp sheet was observed. The suitable pulp sheets were then used for optimization of types and amounts of coating agents, and coating methods. The coasting agents included pectin, chitosan and mung bean flour. It was observed that the best way in coating was to first filming the coating agents and then compressing it the sheets. The best coasting agent was chitosan due to easy molding, high water and oil resistance, and the best proportion was 0.1 g of chitosan, 100 ml of 2% acetic and 0.5 g of glycerol. The obtained coated sheets were then molded into 7-inch plates in order to be compared with the commercial ones. The produced plates in this study exhibited similar mechanical properties, water and oil resistance with that of the commercials, but better biodegradability. The drawback of the produced plates was the color change at the temperature above 150?C.In this research, molds for production of containers from juicy sugarcane bagasse were designed and built. There were 2 types of molds including 1) dry mold: using pulp sheet in molding, and 2) wet mold: using wet pulp in molding. In addition, break even analysis for all production was conducted. The research assumption here is that the wet mold could lower the production cost due to reduce the process of making pulp sheet. From the results, it was found that the designed wet mold could produce the required container even though there were some defects on the containers which should be further improved. From the break-even analysis, it can be observed that the laboratory scale production had the higher cost than the commercial production. This is due to a low number of products produced per day from the new invented equipment. In the practical production, the number of products produced per day should be increased for lowering the cost per unit. Nevertheless, when comparing between the dry mold and the wet mold, it was found that the latter one could reduce the production cost. The containers produced from the dry mold had the overall cost at 539.59 baht/times, and 556.29 baht/times. For the wet mold which was 16.70 baht/times lower.

Date of Publication :

02/2023

Publisher :

สำนักงานการวิจัยแห่งชาติ (วช.)

Category :

รายงานการวิจัย

Total page :

77012 pages


เว็บไซต์นี้ใช้คุกกี้

เราใช้คุกกี้ (Cookie) เพื่อใช้ในการปรับปรุงประสิทธิภาพเว็บไซต์ ท่านสามารถศึกษารายละเอียดการใช้คุกกี้ได้ที่ นโยบายคุกกี้
ยอมรับ