นักวิทยาศาสตร์เปลี่ยนฟางข้าวสาลีเป็นสารช่วยปรับขนาดเส้นด้ายฝ้ายชีวภาพ

ในสนามข้าวโพดขนาดใหญ่ของซาอุดิอาระเบีย ผลิตภัณฑ์ทางการเกษตรที่ถือว่าเป็นขยะมานาน กําลังถูกเปลี่ยนให้เป็นอุตสาหกรรมผ้าที่เปลี่ยนเกมนักวิจัยได้พัฒนาวิธีการในการแปลงหญ้าข้าว เป็นเซลลูโลสคาร์บ๊อกซิเมธีลที่มีประสิทธิภาพสูง (CMC ws), ซึ่งมีข้อดีทั้งด้านสิ่งแวดล้อมและเศรษฐกิจ เมื่อเทียบกับวัสดุการปรับขนาดผ้าแบบดั้งเดิม

การผลิตผ้าที่ทันสมัย ทําให้เส้นใยมีแรงกดดันที่มหาศาลในระหว่างการผูกและโค้งโดยรักษาความสมบูรณ์แบบของโครงสร้างการแก้ไขขนาดแบบดั้งเดิม ผิวเคลือบป้องกันที่นําไปใช้กับเส้น ผิวเคลือบโดยเฉพาะจะพึ่งพาเมล็ดข้าวโพด, พอลิวินิลแอลกอฮอล์ (PVA) และ CMC ทางการค้า แต่ละตัวมีข้อจํากัดที่สําคัญ

สตาร์จข้าวโพด ราคาถูก แต่มีคุณสมบัติในการสร้างฟิล์มและความแข็งแรงในการชื้นที่ไม่ดีCMC ทางการค้านําเสนอทางเลือกที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมมากขึ้น แต่มีต้นทุนการผลิตที่สูงขึ้นช่องว่างทางเทคโนโลยีนี้ทําให้เกิดความต้องการอย่างเร่งด่วน สําหรับทางเลือกในการปรับขนาดที่ยั่งยืนและมีประหยัด

นักวิจัยซาอุดิอาระเบีย ได้พบโอกาส ในปริมาณ 700,000 ตันของหญ้าข้าวโพดทิ้งต่อปี หลังจากเก็บเกี่ยวพวกเขาพบว่าหญ้ามีสาร α-cellulose 41%ทําให้มันเหมาะสําหรับการแปรรูป

การค้นพบนี้เกิดขึ้นผ่านกระบวนการการสกัดและสังเคราะห์ที่ปรับปรุงให้ดีที่สุด โดยใช้การบํารุงเคลอริตกรดและการแปรรูปอัลคาลีน นักวิจัยสามารถบรรลุความบริสุทธิ์ 90% ในการสกัดเซลลูโลสการปฏิกิริยาระบายธาตุต่อเนื่องผลิต CMC ws ด้วยความบริสุทธิ์ 99%.

การทดสอบอย่างเข้มข้นแสดงให้เห็นว่า CMC ws มีความเด่นเหนือในหลายเมตรการแสดงผลการทํางานของทอท:

ความแข็งแกร่งในการติดต่อ:CMCs สร้างฟิล์มป้องกันที่แข็งแรงรอบเส้นใยเส้นใย

คุณสมบัติความผูกพันขณะที่ PVA แสดงความแข็งแรงของฟิล์มที่ดีกว่าเล็กน้อย, CMC ws แสดงความผูกพันที่เพียงพอเพื่อปกป้องเส้นใยระหว่างการผสมผสาน

การชะลอพื้นผิว:การสแกนไมโครสโกปีอิเล็กตรอน พบว่า CMC ws มีความสามารถที่น่าทึ่งในการลดความทรงผมของเส้นใย

ความต้านทานต่อการบด:สายใยที่ได้รับการรักษาทนทานกับความเครียดทางกลของเครื่อง loom ความเร็วสูงเทียบกับ PVA ที่ได้รับการรักษา

เมตรการละลายทางชีวภาพของ CMCs พิสูจน์ว่าเป็นสิ่งที่ไม่ธรรมดา โดยมีสัดส่วน BOD5/COD 0.50 มากกว่า PVA 0.20ภาพนี้แสดงให้เห็นถึงการละลายทางธรรมชาติที่เร็วขึ้นอย่างมาก ลดผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม วัสดุนี้ยังแสดงให้เห็นถึงประสิทธิภาพการละลายที่ดีถอนสะอาดด้วยน้ําร้อนเพื่อชะลอกระบวนการหลังการผสม.

บางทีที่น่าเชื่อถือที่สุดคือข้อดีในเรื่องค่าใช้จ่ายของ CMC ws การผลิตจากขยะทางการเกษตรสร้างราคาต่ํากว่า PVA อย่างมาก ในขณะที่ผลงานยังคงมีความแข่งขันการผสมผสานความยั่งยืนและการประหยัดนี้ตั้ง CMC ws เป็นทางออกที่เปลี่ยนแปลงสําหรับผู้ผลิตผ้าที่เผชิญหน้ากับกฎระเบียบสิ่งแวดล้อมและแรงกดดันค่าใช้จ่าย.

นวัตกรรมของซาอุดิอาระเบียนี้เป็นมากกว่าความสําเร็จทางเทคนิค มันแสดงให้เห็นว่าผลิตภัณฑ์ทางการเกษตรสามารถกลายเป็นทรัพยากรอุตสาหกรรมที่มีค่าได้อย่างไรในขณะที่อุตสาหกรรมเย็บผ้ามองหาทางแก้ไขที่ยั่งยืน, CMC ws ให้รูปแบบสําหรับโมเดลเศรษฐกิจหมุนเวียนที่ได้รับประโยชน์ทั้งผู้ผลิตและโลก

การวิจัยเปิดโอกาสในการขยายการใช้งาน CMC จากหญ้าข้าวโพดทั่วภาคอุปกรณ์เย็บผ้าในขณะที่สร้างแรงบันดาลใจให้กับนวัตกรรมที่คล้ายกันของขยะเพื่อทรัพยากรทั่วโลก,ความยั่งยืนและประสิทธิภาพในเรื่องราคา CMCs อาจกําหนดอนาคตของการปรับขนาดผ้า