Original Title: Improvement of paperboard moisture resistance by coating with lignin using the rapid expansion of subcritical solutions process
Source: doi.org/10.34044/j.anres.2021.55.3.11
Disclaimer: Summary generated by AI based on the provided document. Please refer to the original paper for full scientific accuracy.

ការកែលម្អភាពធន់នឹងសំណើមរបស់ក្រដាសកាតុងដោយការស្រោបជាមួយលីកនីន (Lignin) តាមរយៈដំណើរការពង្រីកយ៉ាងលឿននៃសូលុយស្យុងក្រោមចំណុចវិបត្តិ (RESS)

ចំណងជើងដើម៖ Improvement of paperboard moisture resistance by coating with lignin using the rapid expansion of subcritical solutions process

អ្នកនិពន្ធ៖ Suwit Kongsakorn (Kasetsart University, Thailand), Amporn Sane (Kasetsart University, Thailand)

ឆ្នាំបោះពុម្ព៖ 2021 (Agriculture and Natural Resources)

វិស័យសិក្សា៖ Materials Science

១. សេចក្តីសង្ខេបប្រតិបត្តិ (Executive Summary)

បញ្ហា (The Problem)៖ ក្រដាសកាតុងមានចំណុចខ្សោយនៅពេលប្រើប្រាស់ក្នុងបរិយាកាសដែលមានសំណើមខ្ពស់ ដែលទាមទារឱ្យមានការកែលម្អផ្ទៃខាងក្រៅ។ ការសិក្សានេះមានគោលបំណងប្រើប្រាស់លីកនីន (Lignin) ដែលជាអនុផលពីការផលិតក្រដាស ដើម្បីស្រោបលើក្រដាសកាតុង និងបង្កើនភាពធន់នឹងសំណើមរបស់វា។

វិធីសាស្ត្រ (The Methodology)៖ អ្នកស្រាវជ្រាវបានប្រើប្រាស់ដំណើរការពង្រីកយ៉ាងលឿននៃសូលុយស្យុងក្រោមចំណុចវិបត្តិ (RESS) ដើម្បីស្រោបលីកនីនលើផ្ទៃក្រដាសកាតុង ព្រមទាំងធ្វើការវាយតម្លៃទៅលើរូបសណ្ឋានផ្ទៃ និងកម្រិតរារាំងសំណើម។

លទ្ធផលសំខាន់ៗ (The Verdict)៖

២. ការវិភាគលើប្រសិទ្ធភាព និងដែនកំណត់ (Performance & Constraints)

វិធីសាស្ត្រ (Method) គុណសម្បត្តិ (Pros) គុណវិបត្តិ (Cons) លទ្ធផលគន្លឹះ (Key Result)
Uncoated Paperboard (Baseline)
ក្រដាសកាតុងធម្មតា (មិនបានស្រោប)
ងាយស្រួលប្រើប្រាស់ មិនមានការចំណាយបន្ថែមលើការកែច្នៃបច្ចេកទេស និងមានតម្លៃថោក។ មិនមានភាពធន់នឹងសំណើម ងាយស្រូបទឹក និងឆាប់ខូចទ្រង់ទ្រាយនៅពេលប្រើក្នុងបរិយាកាសសើម។ អត្រាបញ្ជូនចំហាយទឹក (WVTR) ខ្ពស់រហូតដល់ ៥០៤ ក្រាម/ម៉ែត្រការ៉េ ក្នុងមួយថ្ងៃ។
RESS Coating with 0.25% Lignin
ការស្រោបដោយ RESS ជាមួយលីកនីនកំហាប់ ០,២៥%
ជួយកាត់បន្ថយភាពគគ្រើមនៃផ្ទៃក្រដាសបានខ្លះ និងអាចបង្កើតជាស្រទាប់ហ្វីលស្តើងនៅលក្ខខណ្ឌសីតុណ្ហភាពទាប។ ផ្ទៃស្រោបមិនសូវមានភាពស្មើគ្នាល្អនៅលក្ខខណ្ឌសីតុណ្ហភាពនិងសម្ពាធខ្ពស់ ដែលធ្វើឱ្យប្រសិទ្ធភាពរារាំងសំណើមនៅមានកម្រិត។ អត្រាបញ្ជូនចំហាយទឹកថយចុះមកនៅចន្លោះពី ៤៦០ ទៅ ៤៨៩ ក្រាម/ម៉ែត្រការ៉េ ក្នុងមួយថ្ងៃ។
RESS Coating with 0.50% Lignin (Optimal: Tpre=100°C, Ppre=13.8 MPa)
ការស្រោបដោយ RESS ជាមួយលីកនីនកំហាប់ ០,៥០% (លក្ខខណ្ឌល្អបំផុត)
បង្កើតបានជាស្រទាប់ហ្វីលស្តើងគ្របដណ្ដប់ផ្ទៃបានល្អឥតខ្ចោះ និងកាត់បន្ថយភាពគគ្រើមបានយ៉ាងមានប្រសិទ្ធភាព។ ទាមទារការគ្រប់គ្រងសីតុណ្ហភាព និងសម្ពាធឱ្យបានច្បាស់លាស់ (១០០°C, ១៣,៨ MPa) ដែលតម្រូវឱ្យមានឧបករណ៍មន្ទីរពិសោធន៍ទំនើប។ ធន់នឹងសំណើមកើនឡើង ២០% ដោយអត្រាបញ្ជូនចំហាយទឹក (WVTR) ទាបបំផុតត្រឹម ៤១០,៦៧ ក្រាម/ម៉ែត្រការ៉េ ក្នុងមួយថ្ងៃ។

ការចំណាយលើធនធាន (Resource Cost)៖ ការអនុវត្តបច្ចេកទេស RESS ទាមទារការវិនិយោគខ្ពស់ទៅលើប្រព័ន្ធទប់សម្ពាធ និងឧបករណ៍វិភាគមន្ទីរពិសោធន៍កម្រិតខ្ពស់។

៣. ការពិនិត្យសម្រាប់បរិបទកម្ពុជា/អាស៊ីអាគ្នេយ៍

ភាពលំអៀងនៃទិន្នន័យ (Data Bias)៖

ការសិក្សានេះត្រូវបានធ្វើឡើងនៅក្នុងប្រទេសថៃ ដោយប្រើប្រាស់ក្រដាសកាតុងពីឧស្សាហកម្មក្នុងស្រុក និងលីកនីនពីសហរដ្ឋអាមេរិក។ ទោះបីជាបរិបទភូមិសាស្ត្រស្រដៀងគ្នាក៏ដោយ គុណភាពនៃវត្ថុធាតុដើមនៅកម្ពុជា (ដូចជាប្រភពលីកនីនពីកាកសំណល់កសិកម្ម) អាចមានលក្ខណៈគីមីខុសប្លែក ដែលទាមទារការធ្វើតេស្តផ្ទៀងផ្ទាត់ឡើងវិញជាមួយនឹងធនធានក្នុងស្រុក។

លទ្ធភាពនៃការអនុវត្ត (Applicability)៖

បច្ចេកទេសស្រោបនេះមានសក្តានុពលខ្ពស់សម្រាប់ប្រទេសកម្ពុជា ពិសេសក្នុងការអភិវឌ្ឍគុណភាពសម្ភារៈវេចខ្ចប់បែបជីវសាស្រ្ត (Biodegradable packaging)។

សរុបមក ការប្រើប្រាស់បច្ចេកវិទ្យា RESS និងលីកនីន មិនត្រឹមតែជួយបង្កើនសមត្ថភាពវេចខ្ចប់ប៉ុណ្ណោះទេ ថែមទាំងគាំទ្រដល់គំរូសេដ្ឋកិច្ចចក្រា (Circular Economy) នៅកម្ពុជាយ៉ាងមានប្រសិទ្ធភាព។

៤. ផែនការសកម្មភាពសម្រាប់និស្សិត (Actionable Roadmap)

ដើម្បីអនុវត្តតាមការសិក្សានេះ និស្សិតគួរអនុវត្តតាមជំហានខាងក្រោម៖

  1. សិក្សាមូលដ្ឋានគ្រឹះ និងប្រមូលទិន្នន័យ: និស្សិតត្រូវស្វែងយល់ពីគោលការណ៍ទែរម៉ូឌីណាមិកនៃដំណើរការ RESS ឧស្ម័ន Supercritical CO2 និងការទាញយកលីកនីនដោយស្វែងរកឯកសារពី Google ScholarScienceDirect
  2. កំណត់ និងទាញយកប្រភពលីកនីនក្នុងស្រុក: ចាប់ផ្តើមប្រមូលកាកសំណល់ពីរោងចក្រក្រដាស ឬកសិកម្មនៅកម្ពុជា រួចប្រើប្រាស់ឧបករណ៍ Soxhlet Extractor ដើម្បីចម្រាញ់ទាញយកសារធាតុលីកនីនមកធ្វើជាវត្ថុធាតុដើម។
  3. រៀបចំប្រព័ន្ធពិសោធន៍ RESS ខ្នាតតូច: សហការជាមួយមន្ទីរពិសោធន៍វិទ្យាសាស្ត្រ ដើម្បីដំឡើងប្រព័ន្ធស្រោបខ្នាតតូច ដោយទាមទារការប្រើប្រាស់ High-pressure Syringe Pump និង Variable-volume View Cell សម្រាប់សាកល្បងសម្ពាធ។
  4. អនុវត្តការស្រោប និងធ្វើតេស្តគុណភាព: យកក្រដាសកាតុងដែលផលិតក្នុងស្រុកមកស្រោប រួចយកទៅវាស់ស្ទង់ភាពធន់នឹងសំណើម និងកម្រិតជ្រាបខ្យល់ដោយប្រើប្រាស់ម៉ាស៊ីន WVTR Tester ស្របតាមស្តង់ដារ ASTM E96
  5. វាយតម្លៃសេដ្ឋកិច្ចសម្រាប់ការប្រើប្រាស់ជាក់ស្តែង: ធ្វើការវិភាគពីថ្លៃដើមផលិតកម្ម និងប្រើប្រាស់កម្មវិធី Microsoft Excel ដើម្បីគណនាពីលទ្ធភាពទទួលបានប្រាក់ចំណេញ មុននឹងស្នើគម្រោងនេះទៅកាន់ក្រុមហ៊ុនផលិតសំបកកេសនៅកម្ពុជា។

៥. វាក្យសព្ទបច្ចេកទេស (Technical Glossary)

ពាក្យបច្ចេកទេស ការពន្យល់ជាខេមរភាសា (Khmer Explanation) និយមន័យសាមញ្ញ (Simple Definition)
Rapid expansion of subcritical solutions (RESS) (ដំណើរការពង្រីកយ៉ាងលឿននៃសូលុយស្យុងក្រោមចំណុចវិបត្តិ) ជាបច្ចេកទេសដែលប្រើប្រាស់សូលុយស្យុងដែលមានសម្ពាធខ្ពស់ (ជាទូទៅជាល្បាយនៃកាបូនឌីអុកស៊ីត និងសារធាតុរំលាយ) រួចបាញ់បញ្ចេញយ៉ាងលឿនតាមរយៈរន្ធតូចមួយ ធ្វើឱ្យសម្ពាធធ្លាក់ចុះភ្លាមៗ និងបណ្តាលឱ្យសារធាតុរលាយចាប់ផ្តើមផ្ដុំគ្នាបង្កើតជាភាគល្អិតតូចៗបំផុតដើម្បីស្រោបលើផ្ទៃ។ ដូចជាការបាញ់ស្ព្រាយទឹកអប់ ដែលសារធាតុរាវក្នុងដបមានសម្ពាធខ្ពស់ ពេលបាញ់ចេញមកក្រៅប្រែជាល្អិតៗដូចផ្សែងអ័ព្ទ។
Lignin (លីកនីន) ជាសារធាតុប៉ូលីមែរធម្មជាតិដែលមានច្រើនបំផុតទីពីរក្នុងរុក្ខជាតិ (បន្ទាប់ពីសែលុយឡូស) ដែលដើរតួជាកាវផ្សារភ្ជាប់សរសៃរុក្ខជាតិ។ នៅក្នុងឧស្សាហកម្មផលិតក្រដាស វាជាកាកសំណល់ដែលត្រូវបានគេបោះបង់ចោល ប៉ុន្តែការសិក្សានេះទាញយកវាប្រើប្រាស់ជាសារធាតុស្រោបដើម្បីទប់ស្កាត់ការជ្រាបទឹក។ ប្រៀបដូចជាស៊ីម៉ងត៍នៅក្នុងបេតុង ដែលជួយចងភ្ជាប់គ្រាប់ខ្សាច់និងថ្មឱ្យរឹងមាំនៅក្នុងដើមឈើ។
Water vapor transmission rate (WVTR) (អត្រាបញ្ជូនចំហាយទឹក) ជារង្វាស់ដែលបង្ហាញពីបរិមាណនៃចំហាយទឹកដែលអាចសាយភាយឆ្លងកាត់សម្ភារៈណាមួយក្នុងរយៈពេលជាក់លាក់មួយ។ អត្រា WVTR កាន់តែទាប មានន័យថាសម្ភារៈនោះមានសមត្ថភាពការពារសំណើមបានកាន់តែល្អ។ ដូចជាការវាស់ថាតើទឹកប៉ុន្មានតំណក់អាចជ្រាបកាត់អាវភ្លៀងរបស់អ្នកក្នុងមួយម៉ោង។
Cloud-point pressure (សម្ពាធចំណុចពពក) ជាចំណុចសម្ពាធជាក់លាក់មួយដែលសូលុយស្យុងរាវថ្លា ចាប់ផ្តើមប្រែជាល្អក់នៅពេលសម្ពាធធ្លាក់ចុះ។ ការប្រែជាល្អក់នេះកើតឡើងដោយសារសារធាតុដែលរលាយចូលគ្នា បានចាប់ផ្តើមបំបែកខ្លួនជាពីរស្រទាប់ (ដំណាក់កាល) ផ្សេងគ្នាមិនរលាយចូលគ្នា។ ដូចជាពេលសីតុណ្ហភាពចុះត្រជាក់ ធ្វើឱ្យខ្លាញ់ជ្រូកដែលធ្លាប់តែរាវថ្លា ចាប់ផ្តើមកកជាកករពណ៌សល្អក់។
Glass-transition temperature (Tg) (សីតុណ្ហភាពបំប្លែងកញ្ចក់) ជាសីតុណ្ហភាពដែលសារធាតុប៉ូលីមែរ (ដូចជាលីកនីន) ផ្លាស់ប្តូរស្ថានភាពពីសភាពរឹង និងស្រួយ (ដូចកញ្ចក់) ទៅជាសភាពទន់ និងអាចបត់បែនបាន។ ការដឹងពីចំណុចនេះជួយការពារកុំឱ្យភាគល្អិតរឹង និងស្ទះក្បាលបាញ់ពេលកំពុងដំណើរការ។ ប្រៀបដូចជាការយកប្លាស្ទិករឹងទៅហាលថ្ងៃក្ដៅខ្លាំង ធ្វើឱ្យវាប្រែជាទន់ និងអាចពត់បាន។
Supercritical carbon dioxide (កាបូនឌីអុកស៊ីតលើសចំណុចវិបត្តិ) ជាស្ថានភាពរបស់ឧស្ម័នកាបូនឌីអុកស៊ីតដែលត្រូវបានដាក់ក្រោមសីតុណ្ហភាព និងសម្ពាធខ្ពស់ហួសពីចំណុចវិបត្តិរបស់វា (Critical point) ធ្វើឱ្យវាមានលក្ខណៈចម្រុះ ពោលគឺអាចជ្រាបចូលតាមចន្លោះប្រហោងបានដូចឧស្ម័ន និងអាចរំលាយសារធាតុបានដូចអង្គធាតុរាវ។ ដូចជាតួអង្គខ្មោចដែលអាចដើរទម្លុះជញ្ជាំងបានផង (ដូចឧស្ម័ន) និងអាចចាប់កាន់របស់របរបានផង (ដូចអង្គធាតុរាវ)។
Submicron particles (ភាគល្អិតតូចៗកម្រិតសាប់មីក្រូន) ជាភាគល្អិតដែលមានទំហំតូចជាង ១ មីក្រូម៉ែត្រ (តូចជាងមួយភាគលាននៃមួយម៉ែត្រ)។ នៅក្នុងការសិក្សានេះ ភាគល្អិតលីកនីនទំហំប៉ុននេះជួយកាត់បន្ថយភាពគគ្រើម ធ្វើឱ្យផ្ទៃក្រដាសមានភាពរលោង និងស្រោបបានជិតល្អ។ គឺតូចជាងសរសៃសក់មនុស្សដល់ទៅជាង ១០០ ដង ដែលភ្នែកទទេមិនអាចមើលឃើញនោះទេ។

៦. ប្រធានបទពាក់ព័ន្ធ (Further Reading)

អត្ថបទដែលបានបោះពុម្ពនៅលើ KhmerResearch ដែលទាក់ទងនឹងប្រធានបទនេះ៖

ប្រធានបទ និងសំណួរស្រាវជ្រាវដែលទាក់ទងនឹងឯកសារនេះ ដែលអ្នកអាចស្វែងរកបន្ថែម៖