วิทยานิพนธ์ (วท.ม.)--จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย, 2559

งานวิจัยนี้ใช้เมมเบรนไคโตซานที่ประกอบอยู่ในอุปกรณ์หนึ่งในการทำหน้าที่แยกไอน้ำที่ระเหยออกจากข้าวเปลือกชื้นให้ออกจากอุปกรณ์ไป เพื่อให้ได้ข้าวเปลือกที่แห้งมากขึ้นเรียกอุปกรณ์ดังกล่าวว่า “ปฏิกรณ์ทำแห้งด้วยเมมเบรน” โดยมีเป้าหมายเพื่อใช้แทนการตากแห้งกลางแจ้งตามแบบดั้งเดิมในกรณีซึ่งไม่สามารถดำเนินการได้ เช่น ฝนตกหรือน้ำท่วม งานวิจัยนี้ใช้ผลวิเคราะห์รูปแบบการไหลของอากาศด้วยแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ในขั้นตอนการออกแบบสร้างปฏิกรณ์ต้นแบบเพื่อให้ได้ลักษณะของปฏิกรณ์ทำแห้งที่เหมาะสม โดยพบว่าปฏิกรณ์ทำแห้งด้วยเมมเบรนที่มีรูปแบบการไหลของอากาศจากทางด้านข้างที่มีการติดตั้งแผ่นบังคับการไหลของอากาศเหนือวัสดุเป็นแบบสามเหลี่ยมและมีการออกแบบช่องทางการไหลของอากาศขาเข้าเป็นแบบสามเหลี่ยม (HF+BF+TFP) ร่วมกับให้มีการหมุนเวียนของอากาศหลังการสัมผัสกับเมมเบรนแล้วกลับมาใช้ใหม่ (ปฏิกรณ์แบบ TypeA) เป็นลักษณะที่เหมาะสมที่สุด งานวิจัยนี้ศึกษาเมมเบรนไคโตซาน 4 ชนิด ได้แก่ แบบเนื้อแน่นไม่มีการเชื่อมขวาง แบบเนื้อแน่นมีการเชื่อมขวาง แบบคอมโพสิตบนผ้าสปันปอนด์ไม่มีการเชื่อมขวาง และแบบคอมโพสิตบนผ้าสปันปอนด์มีการเชื่อมขวาง โดยมีสมบัติความชอบน้ำในเทอมของค่าฟลักซ์การแพร่ผ่านของไอน้ำบริสุทธิ์เรียงลำดับจากมากไปน้อย ดังนี้ เมมเบรนแบบคอมโพสิตมีการเชื่อมขวาง > เมมเบรนแบบคอมโพสิตไม่มีการเชื่อมขวาง > เมมเบรนแบบเนื้อแน่นมีการเชื่อมขวาง > เมมเบรนแบบเนื้อแน่นไม่มีการเชื่อมขวาง เท่ากับ 608.7±99.4, 364.6±22.2, 205.8±13.5 และ 120.6±18.4 กรัมต่อตารางเมตรต่อชั่วโมง ตามลำดับ อัตราในการทำแห้งสูงสุดในเวลา 1 ชั่วโมง ของปฏิกรณ์ทำแห้งด้วยเมมเบรนไคโตซานแบบเนื้อแน่นไม่มีการเชื่อมขวาง แบบเนื้อแน่นมีการเชื่อมขวาง แบบคอมโพสิตไม่มีการเชื่อมขวาง และแบบคอมโพสิตมีการเชื่อมขวางเท่ากับ 0.0464±0.0004, 0.0517±0.0067, 0.0578±0.0009 และ 0.0715±0.0049 กิโลกรัมน้ำต่อกิโลกรัมข้าวเปลือกเปียกต่อชั่วโมง ตามลำดับ ในขณะที่วิธีการตากแห้งกลางแจ้งและการอบในตู้อบลมร้อนที่อุณหภูมิ 40 องศาเซลเซียส ให้อัตราในการทำแห้งสูงสุดในเวลา 1 ชั่วโมง เท่ากับ 0.0527±0.0007 และ 0.0402±0.0007 กิโลกรัมน้ำต่อกิโลกรัมข้าวเปลือกเปียกต่อชั่วโมง ตามลำดับ แสดงว่าสามารถใช้ปฏิกรณ์ทำแห้งด้วยเมมเบรนไคโตซานตามงานวิจัยนี้เป็นอีกทางเลือกหนึ่งในการทำแห้งวัสดุชีวมวล เช่น ข้าวเปลือก ได้ โดยการใช้เมมเบรนไคโตซานแบบคอมโพสิตมีการเชื่อมขวางสามารถลดความชื้นสัมพัทธ์ของข้าวเปลือกจาก 22.8±0.4% เหลือ 15.7±0.9% ภายใน 1 ชั่วโมง