การผลิตกระดาษแผ่นมาร์คหน้า และเส้นใยวิศวกรรมนาโนจากเปลือกไข่และเยื่อหุ้มไข่ เพื่อการพัฒนาสู่เชิงพาณิชย์

เปลือกไข่และเยื่อหุ้มไข่เป็นวัสดุเหลือทิ้งจากอุตสาหกรรมอาหารที่มีศักยภาพสูงในการพัฒนาเป็นวัสดุชีวภาพมูลค่าสูง เนื่องจากเยื่อหุ้มไข่ประกอบด้วยโปรตีนมากกว่า 17 ชนิด และมีคอลลาเจนเป็นองค์ประกอบสูงประมาณร้อยละ 12 ซึ่งเป็นสารชีวโมเลกุลที่มีคุณสมบัติเหมาะสำหรับการประยุกต์ใช้ในผลิตภัณฑ์ด้านสุขภาพ ความงาม และวัสดุทางวิศวกรรม นอกจากนี้ การวิเคราะห์องค์ประกอบทางเคมีด้วยเทคนิค Elemental Analyzer (EA) ยังพบว่าเยื่อหุ้มไข่มีปริมาณคาร์บอนสูงถึงประมาณร้อยละ 47 จึงมีศักยภาพในการพัฒนาเป็นคาร์บอนนาโนทิวบ์และเส้นใยคาร์บอนสำหรับใช้เป็นวัสดุขั้นสูงในภาคอุตสาหกรรม ซึ่งสอดคล้องกับองค์ความรู้ปัจจุบันที่ระบุว่าเยื่อหุ้มไข่เป็นวัสดุชีวภาพที่อุดมด้วยคอลลาเจนและโปรตีน พร้อมศักยภาพในการต่อยอดสู่ผลิตภัณฑ์มูลค่าสูงหลายด้าน

งานวิจัยนี้มุ่งเน้นการเพิ่มมูลค่าของเปลือกไข่และเยื่อหุ้มไข่ผ่านกระบวนการคัดแยกและพัฒนาเทคโนโลยี เพื่อให้สามารถนำไปใช้เป็นสารตั้งต้น วัตถุดิบเริ่มต้น สารตัวเติม (Filler หรือ Additive) และสารช่วยลดอุณหภูมิการเผาหรือการหลอมเหลว (Flux) สำหรับอุตสาหกรรมหลากหลายประเภท อันเป็นแนวทางการใช้ทรัพยากรชีวภาพอย่างคุ้มค่าและสอดคล้องกับแนวคิดเศรษฐกิจหมุนเวียน (Circular Economy)

ผลการพัฒนาเทคโนโลยีสามารถต่อยอดสู่ผลิตภัณฑ์และวัสดุที่มีศักยภาพเชิงพาณิชย์หลายรูปแบบ ได้แก่ การผลิตแผ่นกระดาษที่มีค่าความขาวมากกว่าร้อยละ 96.4 พร้อมคุณสมบัติความเหนียวและความแข็งแรงสูง การพัฒนาบรรจุภัณฑ์กระดาษที่มีน้ำหนักเบา สามารถรับแรงกระแทกและแรงกดอัดได้ดี รวมถึงขึ้นรูปตามแบบพิมพ์ได้อย่างมีประสิทธิภาพ

นอกจากนี้ ยังสามารถพัฒนาเป็นผลิตภัณฑ์แผ่นมาร์คหน้าจากเยื่อหุ้มไข่ ซึ่งมีคุณสมบัติเด่นด้านความแข็งแรงต่อแรงดึง และมีประสิทธิภาพในการดูดซับน้ำ ความชื้น วิตามินซี วิตามินอี และน้ำมันได้ดี ส่งผลให้มีศักยภาพในการประยุกต์ใช้ในอุตสาหกรรมเครื่องสำอางและผลิตภัณฑ์ดูแลผิว โดยคุณสมบัติของเยื่อหุ้มไข่ด้านการกักเก็บความชื้นและความเข้ากันได้ทางชีวภาพได้รับการสนับสนุนจากงานวิจัยในระดับนานาชาติอย่างต่อเนื่อง ทั้งนี้ งานวิจัยยังพัฒนาเทคนิคการเติมอนุภาคนาโน ได้แก่ นาโนซิลเวอร์ นาโนไททาเนียม ซิงค์คลอไรด์ และซิลเวอร์คลอไรด์ เพื่อเพิ่มสมบัติของวัสดุและสามารถประยุกต์ใช้ในงานด้าน Solar Membrane ได้ ซึ่งสะท้อนถึงศักยภาพของการบูรณาการวัสดุชีวภาพเข้ากับเทคโนโลยีนาโนและอุตสาหกรรมสมัยใหม่

ผลงานวิจัยนี้แสดงให้เห็นถึงศักยภาพของการนำวัสดุเหลือทิ้งจากเปลือกไข่และเยื่อหุ้มไข่มาสร้างนวัตกรรมที่มีมูลค่าเพิ่ม ทั้งในด้านวัสดุบรรจุภัณฑ์ ผลิตภัณฑ์เครื่องสำอาง และวัสดุวิศวกรรมขั้นสูง ซึ่งไม่เพียงช่วยลดของเสียจากภาคอุตสาหกรรมอาหาร แต่ยังเป็นการยกระดับทรัพยากรชีวภาพสู่การใช้ประโยชน์เชิงพาณิชย์อย่างยั่งยืน ภายใต้แนวคิดเศรษฐกิจชีวภาพและเศรษฐกิจหมุนเวียน (Bio-Circular Economy)

ผลงานวิจัยโดย : รศ.ดร.นุชนภา ตั้งบริบูรณ์
ภาควิชาวิศวกรรมวัสดุ คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์
โทร.0-2797-0999 ต่อ 2106

ขอขอบคุณข้อมูลและภาพประกอบจาก
รศ.ดร.นุชนภา ตั้งบริบูรณ์

✍ ผลิตสื่อโดย ฝ่ายเผยแพร่งานวิจัย
🌟 แนะนำ/ติชม https://forms.gle/e3MzPqrb2V9QE9Tp6