การเพิ่มมูลค่าฟางข้าวโดยการผลิตเป็นกระดาษบรรจุภัณฑ์

Abstract

การวิจัยครั้งนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษา 1) สภาวะที่เหมาะสมในการผลิตเยื่อจากฟางข้าวจำนวน 3 ชนิด เพื่อใช้ในการผลิตเป็นกระดาษ 2) เปรียบเทียบสมบัติของเยื่อที่ผลิตได้จากฟางข้าวทั้ง 3 ชนิด เพื่อคัดเลือกเยื่อที่มีความเหมาะสมสำหรับผลิตเป็นกระดาษ 3) ปรับปรุงสมบัติของกระดาษจากฟางข้าวให้มีคุณภาพเพื่อพัฒนาเป็นบรรจุภัณฑ์ ฟางข้าวที่ใช้ในการวิจัยได้จากข้าวพันธุ์พื้นเมืองของลาว ได้แก่ ข้าวหนอน ข้าวโพนงาม 3 และข้าวถิ่นแก้ว ทำการทดลอง โดยใช้ฟางข้าวชนิดละ 20 กรัม ต้มในสารละลายโซเดียมไฮดรอกไซด์ (NaOH) เข้มข้นร้อยละ 0.5 1 2 4 และ 6 โดยน้ำหนักฟางข้าวแห้งต่อปริมาตร โดยเติมน้ำยาต้มเยื่อ 30 เท่าของน้ำหนักฟางข้าวแห้ง ใช้อุณหภูมิ 90-100 องศเซลเซียส เป็นเวลา 2 ชั่วโมง 30 นาที ผลการศึกษาพบว่า เมื่อใช้ความเข้มข้นของสารละลายโซเดียมไฮดรอกไซด์ในการต้มเยื่อมากขึ้นทำให้ผลผลิตของเยื่อ (%Yield) มีค่าลดลง และเห็นว่าฟางข้าวโพนงาม 3 ให้ผลผลิตของเยื่อมากที่สุด สอดคล้องกับผลการวิเคราะห์องค์ประกอบทางเคมีของฟางข้าวทั้งก่อนและหลังการต้มเยื่อที่มีปริมาณเซลลูโลสมากที่สุด เส้นใยที่ผลิตได้จากชนิดฟางข้าว ทั้ง 3 ชนิด มีค่าใกล้เคียงกัน ขนาดของเส้นผ่านศูนย์กลางของเส้นใยมีแนวโน้มลดลง เมื่อใช้ความเข้มข้นของสารละลายโซเดียมไฮดรอกไซด์เพิ่มมากขึ้น และเมื่อพิจารณาผลของเยื่อกระดาษที่ผลิตได้เห็นว่าสภาวะที่เหมาะสมในการผลิตเยื่อกระดาษจากฟางข้าว คือเยื่อกระดาษที่ต้มด้วยสารละลายโซเดียมไฮดรอกไซด์ที่ความเข้มข้นร้อยละ 1 เมื่อเปรียบเทียบผลผลิตของเยื่อกกระดาษจากฟางข้าวทั้ง 3 ชนิดพบว่าชนิดฟางข้าวโพนงาม 3 มีความเหมาะสมในการนำไปผลิตกระดาษมากกว่าชนิดฟางข้าวหนอนและฟางข้าวถิ่นแก้ว เนื่องจากได้ผลผลิตเยื่อมากที่สุด เมื่อนำเยื่อเปียกน้ำหนัก 20 30 40 และ 50 กรัม มาทำแผ่นกระดาษขนาด 25 x 25 เซนติเมตร แล้วนำกระดาษที่ได้ไปอัดด้วยเครื่องอัดที่มีแรงอัด 2,500 ปอนด์ต่อนี้ว อุณหภูมิ 150 องศาเซลเซียส เป็นเวลา 5 นาที พบว่า ความหนา และน้ำหนักมาตรฐานของกระดาษแตกต่างกันตามปริมาณเยื่อเปียกที่ใช้ในการทำแผ่น ส่งผลต่อสมบัติในด้านความต้านทานแรงดึงของกระดาษมีความแตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติที่ระดับความเชื่อมั่น 95% และพบว่า แผ่นกระดาษ 50 กรัม มีค่าความต้านทานแรงดึงมากที่สุด เท่ากับ 0.45 ± 0.04 นิวตันต่อตารางมิลลิเมตร การปรับปรุงสมบัติของกระดาษโดยใช้เยื่อกระดาษเปียก 50 กรัม ผสมกับแป้งมันสำปะหลังต้มสุก และแป้งข้าวเจ้าที่ต้มสุก ร้อยละ 6 ได้กระดาษมีความแข็งแรงเพิ่มสูงมากขึ้น และพบว่ากระดาษฟางข้าวที่ทำการปรับปรุงด้วยแป้งข้าวเจ้าต้มสุกร้อยละ 6 ที่ผ่านการอัดเป็นกระดาษที่มีความต้านทานแรงดึงสูงที่สุด