DOI: 10.14457/tu.the.2020.683
title: การศึกษาคุณสมบัติทางกายภาพและทางเคมีของไม้ไผ่ที่ผ่านกระบวนการทอร์รีแฟคชัน

description: งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์ในการศึกษาลักษณะทางกายภาพ และคุณสมบัติทางกายภาพและทางเคมีของไม้ไผ่และไม้ไผ่ที่ผ่านกระบวนการทอร์รีแฟคชัน 6 พันธุ์ คือ ไผ่ซางนวล (Dendrocalamus membranaceus Munro) ไผ่ซางหม่น (D. sericeus Munro) ไผ่เป๊าะแม่ตะวอ (D. copelandii1) ไผ่มันหมู (D. copelandii2) ไผ่รวก (Thyrsostachys siamensis) และไผ่กิมซุง (Bambusa beecheyana) ที่มีอายุลำ 1 ปี 2 ปี และ 3 ปีการศึกษาลักษณะทางกายภาพของไม้ไผ่ 6 พันธุ์ พบว่า ที่อายุลำ 1 ปี 2 ปี และ 3 ปี ไผ่ทุกพันธุ์ความหนาแน่นไม่มีความแตกต่างกัน โดยที่อายุลำ 1 ปี ไผ่ซางนวลมีความหนาแน่นสูงที่สุด 804.38 kg/m3 อีกทั้งไผ่ซางนวลยังมีปริมาณความชื้นและค่าการหดตัวน้อยที่สุด 8.42% และ 11.69% ตามลำดับ ที่อายุลำ 2 ปี ไผ่ซางนวลมีความหนาแน่นสูงที่สุด 736.66 kg/m3 ในขณะที่ไผ่กิมซุงมีปริมาณความชื้นและค่าการหดตัวน้อยน้อยที่สุด 8.23% และ 10.21% ตามลำดับ และที่อายุลำ 3 ปี ไผ่รวกมีความหนาแน่นสูงที่สุด 777.59 kg/m3 ไผ่กิมซุงมีปริมาณความชื้นน้อยที่สุด 7.73% และไผ่ซางนวลมีค่าการหดตัวน้อยที่สุด 7.51%การศึกษารูพรุนและเสถียรภาพทางอุณหภูมิ พบว่า ในเนื้อไม้ไผ่ทั้ง 6 พันธุ์ยังไม่พบการเกิดรูพรุนแต่พบ วาสคิวลาร์บันเดิล เส้นใยสเคลอเรนไคมา และ พาเรงคิมา โดยไผ่กิมซุง ไผ่ซางนวล ไผ่ซางหม่น ไผ่เป๊าะแม่ตะวอ และไผ่มันหมู มีลักษณะของวาสคิวลาร์บันเดิลแบบที่ 3 แต่ไผ่รวก มีลักษณะแบบที่ 4 ส่วนเสถียรภาพทางอุณหภูมิในการเผาของไม้ไผ่ และไม้ไผ่ทอร์ริไฟด์ พบการสลายตัว 4 ช่วง คือ การสูญเสียความชื้นที่อุณหภูมิ 20-100°C การสลายตัวของเซลลูโลส เฮมิเซลลูโลสที่อุณหภูมิ 180-430°C การสลายตัวของลิกนิน ที่ช่วงอุณหภูมิ 340-580°C และ การสลายตัวของสารอนินทรีย์ที่อุณหภูมิมากกว่า 600°Cการศึกษาองค์ประกอบของเซลลูโลส เฮมิเซลลูโลส และลิกนิน พบว่า ในไม้ไผ่พบองค์ประกอบของเซลลูโลส เฮมิเซลลูโลส และลิกนิน แต่ไม้ไผ่ที่เผาที่อุณหภูมิ 340˚C เซลลูโลส และเฮมิเซลลูโลสเกิดการสลายตัวไปบางส่วน ทำให้พบปริมาณลิกนินเพิ่มมากขึ้นส่งผลให้ค่าความร้อนสูงขึ้น และในส่วนของถ่านไม้ไผ่ที่เผาที่อุณหภูมิ 700˚C ไม่พบองค์ประกอบของเซลลูโลส และเฮมิเซลลูโลส การศึกษาน้ำหนักคงเหลือ พลังงานคงเหลือ และองค์ประกอบทางกายภาพและทางเคมีของไม้ไผ่ที่ผ่านกระบวนการทอร์รีแฟคชัน พบว่า มีน้ำหนักและค่าพลังงานคงเหลืออยู่ในช่วง 40.90-54.28% และ 54.91-70.70% ตามลำดับ ในขณะที่ค่าความร้อนสูงของไผ่ทุกพันธุ์ไม่มีความแตกต่างกันในแต่ละอายุ โดยที่อายุลำ 1 ปี ไผ่ซางนวลมีค่าความร้อนสูงที่สุดและมีปริมาณเถ้าน้อยที่สุด 24.36 Mj/kg และ 4.97% ตามลำดับ ไผ่เป๊าะแม่ตะวอมีค่าความชื้นน้อยที่สุด 1.72% ไผ่มันหมูมีค่าสารระเหยน้อยที่สุด 50.00% และไผ่รวกมีค่าคาร์บอนคงตัวมากที่สุด 41.04% ที่อายุลำ 2 ปี ไผ่ซางนวลมีค่าความร้อนสูงที่สุด อีกทั้งยังมีปริมาณเถ้ากับปริมาณความชื้นน้อยที่สุด 23.80 Mj/kg, 4.63% และ1.12% ตามลำดับ ไผ่เป๊าะแม่ตะวอมีค่าสารระเหยน้อยที่สุด 48.83% และไผ่รวกมีค่าคาร์บอนคงตัวมากที่สุด 45.40% ที่อายุลำ 3 ปี ไผ่รวกมีค่าความร้อนสูงและค่าคาร์บอนคงตัวสูงที่สุด อีกทั้งมีปริมาณเถ้าน้อยที่สุด 23.64 Mj/kg, 44.66% และ 5.86% ตามลำดับ ไผ่มันหมูมีค่าความชื้นและค่าสารระเหยน้อยที่สุด 2.54% และ 42.03% ตามลำดับ การเปรียบเทียบด้านพลังงานของถ่านไม้ไผ่ที่ได้จากกระบวนการทอร์รีแฟคชัน พบว่าถ่านไม้ไผ่ที่ผ่านการเผาที่อุณหภูมิ 700˚C มีค่าความร้อนสูงอยู่ในช่วง 21.70-28.19 Mj/kg ในขณะที่ค่าความร้อนสูงของไม้ทอร์ริไฟด์อยู่ในช่วง 20.78-24.36 Mj/kg อีกทั้งคุณสมบัติอื่นๆ มีความใกล้เคียงกับไม้ไผ่ทอร์ริไฟด์ คือ มีน้ำหนักและค่าพลังงานคงเหลืออยู่ในช่วง 56.55-73.82% และ 53.75-91.40% ตามลำดับ มีค่าความชื้นอยู่ในช่วง 0.59-9.18% มีปริมาณเถ้าอยู่ในช่วง 9.49-26.39% มีค่าสารระเหยอยู่ในช่วง 13.03-22.82% และมีค่าคาร์บอนคงตัวอยู่ในช่วง 51.26-69.50% แต่อย่างไรก็ตาม ไม้ไผ่ทอร์ริไฟด์มีผนังรูพรุนส่วนน้อยที่หายไป แต่เมื่อเผาที่อุณหภูมิสูงขึ้นจะทำให้ผนังรูพรุนมีขนาดเล็กลง เนื่องจากเซลลูโลส และเฮมิเซลลูโลสสลายตัวไปในการศึกษานี้ทำให้ทราบว่าไม้ไผ่แต่ละพันธุ์ที่มีลักษณะทางกายภาพที่ดี และเมื่อนำไปผ่านกระบวนการทอร์รีแฟคชันทำให้มีค่าความร้อนที่สูงขึ้น อีกทั้งยังมีคุณสมบัติที่เพียงพอต่อการนำไปใช้เป็นพลังงานเชื้อเพลิง