ดีวัลคาไนเซชันของยางธรรมชาติวัลคาไนซ์โดยแบคทีเรียที่คัดแยกได้จากดินที่ปนเปื้อนซัลเฟอร์ในประเทศไทย

Biological devulcanization is one of alternative methods to solve the problem of rubber waste. The advantage of this process is environmentally friendly and low cost. Thus, this research aims to isolate the desulfurized bacteria from sulfur-contaminated soil areas in Thailand for biological devulcan...

全面介紹

Saved in:
書目詳細資料
主要作者: เบญจา แก้วเพ็ชร
其他作者: ศิริลักษณ์ พุ่มประดับ
格式: Theses and Dissertations
語言:Thai
出版: จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย 2018
在線閱讀:https://digiverse.chula.ac.th/Info/item/dc:34029
標簽: 添加標簽
沒有標簽, 成為第一個標記此記錄!
機構: Chulalongkorn University
語言: Thai
id 34029
record_format dspace
institution Chulalongkorn University
building Chulalongkorn University Library
continent Asia
country Thailand
Thailand
content_provider Chulalongkorn University Library
collection Chulalongkorn University Intellectual Repository
language Thai
description Biological devulcanization is one of alternative methods to solve the problem of rubber waste. The advantage of this process is environmentally friendly and low cost. Thus, this research aims to isolate the desulfurized bacteria from sulfur-contaminated soil areas in Thailand for biological devulcanization, leading to obtain reclaim rubber or devulcanized rubber for recycle process. Bacillus cereus showed the efficiency to desulfurize dibenzothiophene at 88.1±0.1%. Then, B. cereus was devulcanized natural rubber vulcanizates (NRV) with different curing systems; (conventional vulcanization: CV), (semi-efficient vulcanization: Semi-EV) and (efficient vulcanization: EV)). It was found that NRV with the CV system showed the highest of sulfur removal (27.1±0.4) at under pH 7 at room temperature (30±2oC) for 30 days of devulcanization time. The crosslink density of devulcanized rubber was decreased to 70.2%, resulting in the decreased gel fraction. Moreover, the effect of particle size, pH and temperature were studied in order to optimize the devulcanized condition. The results showed that the sulfur removal in small particle (Ø=0.3-0.4 mm) of devulcanized rubber was higher than that in the large particle (Ø=2.0-2.7 mm) of devulcanized rubber. The optimized condition of B. cereus for devulcanization was under pH 5 at room temperature (30±2oC) for 20 days. Under this condition, the percentage of sulfur removal of the devulcanized rubber was 64.3±0.1%. The ground tire rubber (GTR) was also devulcanized by B. cereus. As a result, the sulfur content of devulcanized GTR was decreased (40.2±0.2%). Finally, the different devulcanized rubber ratios (5-20 parts by weight per hundred parts of rubber: phr) were mixed with virgin rubber. It was found that by increasing devulcanized rubber, the tensile strength and elongation at break of revulcanized rubber were decreased, while the hardness was increased. Therefore, the devulcanized rubber obtained from devulcanization by B. cereus could be used as raw material on vulcanization process.
author2 ศิริลักษณ์ พุ่มประดับ
author_facet ศิริลักษณ์ พุ่มประดับ
เบญจา แก้วเพ็ชร
format Theses and Dissertations
author เบญจา แก้วเพ็ชร
spellingShingle เบญจา แก้วเพ็ชร
ดีวัลคาไนเซชันของยางธรรมชาติวัลคาไนซ์โดยแบคทีเรียที่คัดแยกได้จากดินที่ปนเปื้อนซัลเฟอร์ในประเทศไทย
author_sort เบญจา แก้วเพ็ชร
title ดีวัลคาไนเซชันของยางธรรมชาติวัลคาไนซ์โดยแบคทีเรียที่คัดแยกได้จากดินที่ปนเปื้อนซัลเฟอร์ในประเทศไทย
title_short ดีวัลคาไนเซชันของยางธรรมชาติวัลคาไนซ์โดยแบคทีเรียที่คัดแยกได้จากดินที่ปนเปื้อนซัลเฟอร์ในประเทศไทย
title_full ดีวัลคาไนเซชันของยางธรรมชาติวัลคาไนซ์โดยแบคทีเรียที่คัดแยกได้จากดินที่ปนเปื้อนซัลเฟอร์ในประเทศไทย
title_fullStr ดีวัลคาไนเซชันของยางธรรมชาติวัลคาไนซ์โดยแบคทีเรียที่คัดแยกได้จากดินที่ปนเปื้อนซัลเฟอร์ในประเทศไทย
title_full_unstemmed ดีวัลคาไนเซชันของยางธรรมชาติวัลคาไนซ์โดยแบคทีเรียที่คัดแยกได้จากดินที่ปนเปื้อนซัลเฟอร์ในประเทศไทย
title_sort ดีวัลคาไนเซชันของยางธรรมชาติวัลคาไนซ์โดยแบคทีเรียที่คัดแยกได้จากดินที่ปนเปื้อนซัลเฟอร์ในประเทศไทย
publisher จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย
publishDate 2018
url https://digiverse.chula.ac.th/Info/item/dc:34029
_version_ 1829256821613789184
spelling 340292024-02-23T03:50:45Z https://digiverse.chula.ac.th/Info/item/dc:34029 ©จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย Thesis 10.58837/CHULA.THE.2018.595 tha เบญจา แก้วเพ็ชร ดีวัลคาไนเซชันของยางธรรมชาติวัลคาไนซ์โดยแบคทีเรียที่คัดแยกได้จากดินที่ปนเปื้อนซัลเฟอร์ในประเทศไทย Devulcanization of vulcanized natural rubber by bacteria isolated from sulfur-contaminated soil in Thailand จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย 2018 2018 Biological devulcanization is one of alternative methods to solve the problem of rubber waste. The advantage of this process is environmentally friendly and low cost. Thus, this research aims to isolate the desulfurized bacteria from sulfur-contaminated soil areas in Thailand for biological devulcanization, leading to obtain reclaim rubber or devulcanized rubber for recycle process. Bacillus cereus showed the efficiency to desulfurize dibenzothiophene at 88.1±0.1%. Then, B. cereus was devulcanized natural rubber vulcanizates (NRV) with different curing systems; (conventional vulcanization: CV), (semi-efficient vulcanization: Semi-EV) and (efficient vulcanization: EV)). It was found that NRV with the CV system showed the highest of sulfur removal (27.1±0.4) at under pH 7 at room temperature (30±2oC) for 30 days of devulcanization time. The crosslink density of devulcanized rubber was decreased to 70.2%, resulting in the decreased gel fraction. Moreover, the effect of particle size, pH and temperature were studied in order to optimize the devulcanized condition. The results showed that the sulfur removal in small particle (Ø=0.3-0.4 mm) of devulcanized rubber was higher than that in the large particle (Ø=2.0-2.7 mm) of devulcanized rubber. The optimized condition of B. cereus for devulcanization was under pH 5 at room temperature (30±2oC) for 20 days. Under this condition, the percentage of sulfur removal of the devulcanized rubber was 64.3±0.1%. The ground tire rubber (GTR) was also devulcanized by B. cereus. As a result, the sulfur content of devulcanized GTR was decreased (40.2±0.2%). Finally, the different devulcanized rubber ratios (5-20 parts by weight per hundred parts of rubber: phr) were mixed with virgin rubber. It was found that by increasing devulcanized rubber, the tensile strength and elongation at break of revulcanized rubber were decreased, while the hardness was increased. Therefore, the devulcanized rubber obtained from devulcanization by B. cereus could be used as raw material on vulcanization process. กระบวนการดีวัลคาไนเซชันด้วยวิธีทางชีวภาพเป็นทางเลือกหนึ่งที่สามารถแก้ปัญหาขยะจากยาง มีข้อดีคือมีความเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมและต้นทุนต่ำ ดังนั้นงานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์คัดแยกแบคทีเรียจากแหล่งดินที่ปนเปื้อนซัลเฟอร์ในประเทศไทย เพื่อนำมาใช้ในกระบวนการดีวัลคาไนเซชันทำให้ได้ยางรีเคลม (reclaim rubber) หรือยางดีวัลคาไนซ์ (devulcanized rubber) ผลการคัดแยกพบว่า Bacillus cereus มีประสิทธิภาพในการสลายพันธะซัลเฟอร์ใน dibenzothiophene ได้เท่ากับ 88.1±0.1% และเมื่อนำ B. cereus ไปทดสอบการสลายพันธะซัลเฟอร์ในยางธรรมชาติวัลคาไนซ์ทั้ง 3 สูตร (ระบบธรรมดา (conventional vulcanization: CV) ระบบกึ่งประสิทธิภาพ (semi-efficient vulcanization: Semi-EV) และระบบประสิทธิภาพ (efficient vulcanization: EV)) พบว่าในยางธรรมชาติวัลคาไนซ์สูตร CV ให้ค่าการลดลงของซัลเฟอร์สูงที่สุด (27.1±0.4) ภายใต้ภาวะที่พีเอช 7 อุณหภูมิห้อง (30±2oC) เป็นเวลา 30 วัน ค่าความหนาแน่นของพันธะเชื่อมขวางของยางดีวัลคาไนซ์มีค่าลดลง 70.2% ส่งผลให้สัดส่วนเจลมีค่าลดลง นอกจากนี้ศึกษาปัจจัยที่เกี่ยวข้องกับกระบวนการดีวัลคาไนเซชัน ได้แก่ ขนาดของอนุภาคยาง พีเอชและอุณหภูมิ เพื่อหาภาวะที่เหมาะสมในกระบวนการดีวัลคาไนเซชัน ผลการทดลองแสดงให้เห็นว่าการกำจัดซัลเฟอร์ในยางดีวัลคาไนซ์ขนาดเล็ก (Ø=0.3-0.4 มิลลิเมตร) สูงกว่ายางดีวัลคาไนซ์ขนาดใหญ่ (Ø=2.0-2.7 มิลลิเมตร) ภาวะที่เหมาะสมของการดีวัลคาไนซ์ยางของ B. cereus คือที่พีเอช 5 ณ อุณหภูมิห้อง (30±2oC) เป็นเวลา 20 วัน ให้เปอร์เซ็นต์การลดลงของซัลเฟอร์เท่ากับ 64.3±0.1 เมื่อนำยาง GTR ไปบ่มร่วมกับ B. cereus พบว่าปริมาณของซัลเฟอร์มีค่าลดลง 40.2±0.2% สุดท้ายนำยางดีวัลคาไนซ์ที่อัตราส่วนแตกต่างกันตั้งแต่ 5-20 ส่วนในร้อยส่วนของยาง (phr) ไปผสมกับยางบริสุทธิ์ พบว่าเมื่อปริมาณของยางดีวัลคาไนซ์เพิ่มขึ้นส่งผลให้ค่าทนแรงดึงสูงสุด (tensile strength) และระยะยืดที่จุดขาด (elongation at break) ของยางรีวัลคาไนซ์มีค่าลดลง ในขณะที่ความแข็ง (haredness) มีแนวโน้มเพิ่มขึ้น ดังนั้นยางดีวัลคาไนซ์ที่ได้จากกระบวนการดีวัลคาไนเซชันด้วย B. cereus สามารถนำไปใช้เป็นวัตถุดิบตั้งต้นในกระบวนการวัลคาไนเซชันได้ 86 pages ศิริลักษณ์ พุ่มประดับ สีหนาท ประสงค์สุข https://digiverse.chula.ac.th/digital/file_upload/biblio/cover/34029.jpg