บทที่  2 

เอกสารที่เกี่ยวข้อง

 

ในโครงงานเรื่อง การสกัดและผลิตฟิล์มชีวภาพจากเซลลูโลสของต้นไมยราบยักษ์ คณะผู้จัดทำได้ศึกษาเอกสารอ้างอิง และงานวิจัยที่เกี่ยวข้อง ดังต่อไปนี้

1. ไมยราบยักษ์

2. เซลลูโลส

3. การสกัดเซลลูโลส

4. คาร์บอกซีเมทิลเซลลูโลสหรือซีเอ็มซี

5. กลีเซอรอล (Glycerol)

6. พลาสติก

ภาพที่ 1 ต้นไมยราบยักษ์

ชื่อวงศ์   MIMOSACEAE

ชื่อวิทยาศาสตร์   Mimosa pigra L.

ชื่อสามัญ     Giant sensitive plant, Giant mimos (สมชาย  หาญวงษา, 2548 )

ลักษณะทางพฤกษศาสตร์

ลำต้น

ลำต้นไมยราบยักเป็นพืชตระกูลถั่ว และเป็นไม้ยืนต้น มีลำต้นสูงได้มาก

ประโยชน์จากไมยราบยักษ์

• ช่วยป้องกันการพังทลายของดิน

• ช่วยตรึงไนโตรเจน และช่วยบำรุงดิน

2. เซลลูโลส (cellelose)

เซลลูโลส เป็นส่วนประกอบหลักที่สำคัญของผนังเซลล์พืช รวมถึงสามารถพบได้ในสัตว์และแบคทีเรียบางชนิด ร่างกายของมนุษย์ไม่สามารถย่อยสลายได้

3. การสกัดเซลลูโลส

การสกัดเซลลูโลสจากพืชทำโดยการกำจัดองค์ประกอบทางเคมี อื่นๆ ได้แก่ ลิกนิน

เฮมิเซลลูโลส และสารอื่นๆที่สกัดได้ด้วยตัวทำละลาย (Extractives) การกำจัดทั้งเฮมิเซลลูโลสและสารสกัดจากตัวทำละลาย สามารถทำได้ในขั้นตอนการต้มด้วยด่าง โดยสารละลายด่างจะทำปฏิกิริยาไฮโดรไลซิสกับเฮมิเซลลูโลส และกำจัดลิกนินในขั้นตอนการกำจัดลิกนินด้วยสารละลายที่มีความสามารถในการออกซิไดซ์ลิกนิน ได้แก่ สารละลายไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ (H2O2 ) และสารละลายโซเดียมคลอไรต์ (NaClO2 ) เป็นต้น (Sun and Tokinson, 2000)

การสังเคราะห์ซีเอ็มซีโดยทั่วไปทำได้โดยการนำเซลลูโลสมาทำ ปฏิกิริยาอัลคาไลเซชั่น (alkalization) และปฏิกิริยาคาร์บอกซีเมทิลเลชั่น (carboxymethylation)

4. คาร์บอกซีเมทิลเซลลูโลสหรือซีเอ็มซี (carboxymethyl cellulose;CMC)

คาร์บอกซีเมทิลเซลลูโลสหรือโซเดียมคาร์บอกซีเมทิลเซลลูโลส เป็นไฮโดรคอลลอยด์ (hydrocolloid)      คือพอลิเมอร์ชนิดชอบน้ำ(hydrophilic) ที่เป็นคาร์โบไฮเดรตซึ่งเป็นอนุพันธ์ของเซลลูโลส เกิดจากการแปรหรือปรับปรุงคุณสมบัติของเซลลูโลสซึ่งเป็นส่วนประกอบของผนังเซลล์พืชให้เกิดการแทนที่โครงสร้างเดิมด้วยหมู่เมธิล  และหมู่คาร์บอกซิเมทิล

5. กลีเซอรอล (Glycerol)

      กลีเซอรีน (Glycerin) หรือ กลีเซอรอล (Glycerol) เป็นสารประกอบอินทรีย์ในกลุ่มของโพลิไฮดริกแอลกอฮอล์ชนิดหนึ่ง ถือเป็นสารชนิดเดียวกันสำหรับเป็นสารตั้งต้นสำคัญในอุตสาหกรรมต่างๆ อาทิ การผลิตสบู่ การผลิตยา การผลิตเครื่องสำอาง เป็นต้น

ประโยชน์กลีเซอรีน/กลีเซอรอล

• ใช้เป็นตัวทำละลายในอุตสาหกรรมต่างๆ เนื่องจากสามารถละลายได้ดีในน้ำ และแอลกอออล์

• สำหรับอุตสาหกรรมเคมีใช้สำหรับเป็นสารตั้งต้นในการผลิตสารประกอบโพลิออล (polyol) สำหรับผลิตโฟม

                                       งานวิจัยที่เกี่ยวข้อง

พรชัย ราชตนะพันธุ์ (2553) ได้ทำการศึกษาผลของความเข้มข้นของโซเดียมไฮดรอกไซด์ (30%, 40%, 50% and 60%w/v) ต่อเปอร์เซ็นต์การแทนที่ ความหนืด สัณฐานวิทยา สมบัติความร้อนของคาร์บอกซีเมทิลเซลลูโลส จากเปลือกไมยราบยักษ์ (CMCm) การเพิ่มความเข้มข้นของโซเดียมไฮดรอกไซด์เป็นผลทำให้           เปอร์เซ็นต์การแทนที่และความหนืดเพิ่มขึ้น อย่างไรก็ตามความหนืดของ CMCm ลดลงเมื่อ อุณหภูมิเพิ่มขึ้น      หมู่ฟังก์ชันของเซลลูโลสและ CMCm ถูกวิเคราะห์โดย Infrared spectra (IR) แถบ ดูดกลืนแสงที่ 1605 cm-1 แสดงการเกิดหมู่ COO- บน CMCm สัณฐานของเซลลูโลสจากเปลือก ไมยราบยักษ์และผง CMCm ตรวจสอบโดยกล้องจุลทรรศน์อีเล็กตรอนแบบส่องกราด (SEM) สัณฐานของเซลลูโลสจากเปลือกไมยราบยักษ์และผง CMCm ที่ความเข้มข้นโซเดียมไฮดรอกไซด์ต่างๆ ไม่แตกต่างกัน จุดหลอมเหลวของเซลลูโลสจากเปลือกไมยราบยักษ์และ CMCm วิเคราะห์ โดย differential scanning calorimetry (DSC)  จุดหลอมเหลวของเซลลูโลสจากเปลือกไมยราบยักษ์และ CMCm เพิ่มขึ้นเมื่อโซเดียมไฮดรอกไซด์เพิ่มขึ้น นอกจากนั้น การเพิ่มขึ้นของความเข้มข้น โซเดียมไฮดรอกไซด์ (30-50% w/v) เป็นผลทําให้สมบัติทางกลเพิ่มขึ้น อย่างไรก็ตาม ระดับความ เข้มข้นของโซเดียมไฮดรอกไซด์ที่ 60% w/v สมบัติทางกลลดลง ดังนั้นที่โซเดียมไฮดรอกไซด์เข้มข้น 50% w/v ให้สมบัติทางกลดีที่สุด   เข้มข้นโซเดียมไฮดรอกไซด์ไม่มีผลต่อการซึมผ่านของไอน้ำของ ฟิล์ม CMCm นอกจากนั้นยังศึกษาผลของปริมาณกลีเซอรอลที่เป็นพลาสติไซด์เซอร์ต่อสมบัติทางกล พบว่าเมื่อเพิ่มปริมาณกลีเซอรอล เปอร์เซ็นต์การยืดตัว ณ จุดแตกหัดเพิ่มขึ้นแต่การต้านแรงดึง ขาดลดลง      

   

 

สุจัยพรรณ.เข็มแก้ว, สุปราณี.แก้วภิรมย์ (2559) ได้ทำการสังเคราะห์คาร์บอกซีเมทิลเซลลูโลสจากเซลลูโลสของเปลือกทุเรียนเหลือทิ้ง สายพันธุ์ หมอนทอง ด้วยปฏิกิริยาคาร์บอกซีเมทิเลชัน ยืนยันโครงสร้างทางเคมีของคาร์บอกซีเมทิลเซลลูโลสด้วยเทคนิค อินฟราเรดสเปกโทรสโคปี และศึกษาโครงผลึกด้วยเทคนิคการเลียวเบนของรังสีเอกซ์ (WAXD) เตรียมฟิล์มชีวภาพ จากคาร์บอกซีเมทิลเซลลูโลสที่สังเคราะห์ได้หลายสูตร โดยใช้กลีเซอรอล และเพค-10 ไดเมทิโคนเป็นสารเติมแต่ง ศึกษาผลของปริมาณสารเติมแต่ง (10 20 และ 30 % wt) ต่อสมบัติเชิงกล ความแข็ง โครงผลึกของแผ่นฟิล์ม และอัตราการซึมผ่านของไอน้ำ  ผลการทดสอบแสดงให้เห็นว่าการเติมกลีเซอรอลช่วยให้ฟิล์มมีความยืดหยุ่นเพิ่มขึ้น แต่มีค่ามอดุลัสของยังลดลง ในขณะที่การเติมเพค-10 ไดเมทิโคน มีผลให้ค่าความยืดหยุ่นของฟิล์มลดลงอย่างมีนัยสำคัญ แต่ค่า มอดุลัสของยังเพิ่มสูงขึ้น ในงานวิจัยนี้การเติมกลีเซอรอล 30 %wt ทำให้ฟิล์มชีวภาพที่ได้มีค่าการต้านทานแรงขีดข่วน สูงที่สุดที่ระดับ 3H และร้อยละการยืด ณ จุดขาดสูงที่สุดเท่ากับ 47 % และมีอัตราการซึมผ่านของไอน้ำต่ำที่สุดคือ  317 g/day•m2