เรียบเรียงโดย
งานสื่อสารและขับเคลื่อนความรู้ ฝ่ายเผยแพร่เทคโนโลยีวัสดุ

ผู้บริโภคในปัจจุบันใส่ใจสุขภาพและสิ่งแวดล้อมมากขึ้น แนวโน้มหนึ่งคือ การบริโภคผลิตภัณฑ์เนื้อเทียมจากโปรตีนพืช

อย่างไรก็ดี โปรตีนพืชอาจมีเนื้อสัมผัส รสชาติ และกลิ่นไม่ถูกปาก เพื่อแก้ปัญหานี้ ทีมวิจัยวัสดุศาสตร์อาหาร กลุ่มวิจัยเทคโนโลยีโพลิเมอร์ขั้นสูง ศูนย์เทคโนโลยีโลหะและวัสดุแห่งชาติ (เอ็มเทค) สวทช. จึงผนวกความรู้ทางวัสดุศาสตร์เข้ากับวิทยาศาสตร์การอาหาร เพื่อพัฒนาอาหารจากโปรตีนพืชที่ตอบโจทย์ผู้บริโภคกลุ่มต่างๆ

โปรตีนพืชมีโครงสร้างเป็นก้อนกลมซึ่งมีสายเพปไทด์พันกันไปมา ในขณะที่โปรตีนกล้ามเนื้อจัดเรียงตัวเป็นเส้นขนาน การพัฒนาโปรตีนพืชให้มีเนื้อสัมผัสคล้ายเนื้อสัตว์จึงมี 2 แนวทางหลัก ได้แก่

1) Top-down Strategy: ใช้ส่วนประกอบหรือกระบวนการที่ทำให้โครงสร้างปลายทางคล้ายเนื้อสัตว์ เช่น การปั่นผสม (mixing/blending) และเอ็กซ์ทรูชัน (extrusion)
2) Bottom-up Strategy: สร้างเส้นใยทีละเส้นจากระดับโมเลกุลจนได้โครงสร้างกล้ามเนื้อ เช่น พิมพ์ด้วยเครื่องพิมพ์ 3 มิติ

แนวทางแรกสามารถผลิตในระดับอุตสาหกรรมได้ง่ายกว่า โดยเฉพาะการปั่นผสม ซึ่งใช้เครื่องจักรทั่วไปและมีต้นทุนไม่สูง แต่เส้นใยที่ได้จะสั้นกว่าเส้นใยที่ได้จากเอ็กซ์ทรูชัน ส่วนแนวทางที่ 2 มีต้นทุนสูง ใช้ระยะเวลานานในการขึ้นรูปชิ้นเนื้อ และขยายสเกลได้ยาก ทีมวิจัยเอ็มเทคจึงเน้นการพัฒนาผลิตภัณฑ์เนื้อเทียมด้วยวิธีปั่นผสมและเอ็กซ์ทรูชัน

อย่างไรก็ดี เทคโนโลยีการพิมพ์ 3 มิติก็มีประโยชน์ในการพัฒนาอาหารเฉพาะบุคคล เนื่องจากปรับวัตถุดิบตามปริมาณสารอาหารสำคัญให้เหมาะกับแต่ละบุคคลได้ จากนั้นจึงขึ้นรูปให้มีโครงสร้าง รูปร่าง และเนื้อสัมผัสที่ต้องการ แล้วปรุงสุกในขั้นตอนสุดท้าย

เรียบเรียงโดย
งานสื่อสารและขับเคลื่อนความรู้ ฝ่ายเผยแพร่เทคโนโลยีวัสดุ

อาหารเป็นหนึ่งในปัจจัย 4 ที่จำเป็นต่อการดำรงชีวิต จากสภาพการณ์ต่างๆ ในปัจจุบันไม่ว่าจะเรื่องเศรษฐกิจชะลอตัว จำนวนประชากรที่เพิ่มขึ้น สังคมผู้สูงอายุ โรคระบาด การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ และการขาดแคลนทรัพยากร ล้วนส่งผลกระทบต่อการผลิตและการบริโภคอาหาร

ด้วยเหตุนี้ การวิจัยและพัฒนาจึงมีบทบาทสำคัญในการเตรียมความพร้อมสำหรับอุตสาหกรรมอาหารแห่งอนาคต ที่มุ่งสู่อาหารปลอดภัย มีประโยชน์ต่อสุขภาพ ตอบสนองการใช้ชีวิตของคน ใช้เทคโนโลยีในการผลิต ตอบโจทย์ความยั่งยืน และเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม ทั้งนี้แนวโน้มที่มาแรงและน่าจับตาแบ่งเป็น 4 กลุ่ม ได้แก่

• อาหารที่ให้ประโยชน์เชิงหน้าที่ (Functional Food): อาหารและเครื่องดื่มที่ประกอบด้วยสารสำคัญ หรือสารออกฤทธิ์ที่มีคุณค่าทางโภชนาการพื้นฐาน และมีส่วนช่วยป้องกัน รวมถึงลดความเสี่ยงในการเกิดโรคต่างๆ
• อาหารทางการแพทย์และอาหารเฉพาะบุคคล (Medical & Personalized Food): กลุ่มผลิตภัณฑ์ที่ไม่ใช่ยาหรืออาหารเสริม ที่มีโภชนาการที่เหมาะสมกับแต่ละบุคคล หรือผู้ป่วยที่ต้องรักษาโรคเป็นการเฉพาะ
• อาหารโปรตีนทางเลือก/อาหารนวัตกรรม (Alternative Protein Food /Novel Food: Plant, Insect, Cultured Meat): โปรตีนทางเลือกจากกลุ่มที่ไม่ใช่ปศุสัตว์เดิมที่ผลิตขึ้นใหม่โดยใช้เทคโนโลยี
• อาหารจากเกษตรอินทรีย์ (Organic Food): กลุ่มผลิตภัณฑ์ที่ได้จากผลิตผลทางการเกษตรที่ปลอดภัยจากสารเคมี

ทีมวิจัยวัสดุศาสตร์อาหาร กลุ่มวิจัยเทคโนโลยีโพลิเมอร์ขั้นสูง ศูนย์เทคโนโลยีโลหะและวัสดุแห่งชาติ (เอ็มเทค) สวทช. มุ่งมั่นวิจัยและพัฒนาอาหารที่มีผลกระทบสูง โดยมีเป้าหมายหลักคือ การพัฒนาอาหารที่คำนึงถึงผลกระทบต่อสุขภาพของผู้บริโภค สิ่งแวดล้อม และความยั่งยืน

ทีมวิจัยดำเนินการโดยบูรณาการองค์ความรู้ในศาสตร์ต่างๆ และประยุกต์เทคโนโลยีหลัก (core technology) ของทีม ได้แก่ การออกแบบโครงสร้างอาหาร (food structure design) กระบวนการเปลี่ยนแปลงสภาพอาหารภายในช่องปากและการย่อยอาหาร (food oral processing & food digestion) และสารปรับปรุงเนื้อสัมผัสและพฤติกรรมการไหลของอาหาร (texture/rheology modifier)

นักวิจัย: คุณฉวีวรรณ คงแก้ว
เรียบเรียงโดย: อิชย์ชญาน์ สินเจริญเลิศ
ศูนย์เทคโนโลยีโลหะและวัสดุแห่งชาติ

ปัญหาที่พบในการผลิตแอสฟัลต์ซีเมนต์โดยใช้น้ำยางพาราข้นคืออะไร ?

การผลิตแอสฟัลต์ซีเมนต์ (Para AC) โดยใช้น้ำยางพาราข้นเป็นวัตถุดิบที่อุณหภูมิ 140-160 องศาเซลเซียส มักเกิดปัญหาการไอระเหยของแอมโมเนียซึ่งส่งผลเสียต่อสุขภาพและสิ่งแวดล้อม ทั้งยังเกิดการอุดตันของน้ำยางพาราข้นในท่อนำส่ง แม้ว่าผู้ประกอบการลงทุนติดตั้งเครื่องจักรสำหรับดูดไอระเหยของแอมโมเนียและสร้างบ่อบำบัดน้ำเสียเพิ่มเติมแล้ว แต่ก็ยังไม่สามารถแก้ไขปัญหาที่เกิดขึ้นได้อย่างมีประสิทธิภาพ

น้ำยางพาราข้นชนิดแอมโมเนียต่ำมากคืออะไร ?

น้ำยางพาราข้นชนิดแอมโมเนียต่ำมาก (Ultra-low Ammonia, ULA) มีปริมาณแอมโมเนียอยู่ในช่วง 0.10-0.15% มีค่าเสถียรภาพต่อการปั่นไม่ต่ำกว่า 1,500 วินาที และมีเสถียรภาพต่อความร้อนสูง จึงเหมาะกับการใช้เป็นวัตถุดิบในผลิตภัณฑ์ Para AC สำหรับอุตสาหกรรมก่อสร้างถนน

ทีมวิจัยพัฒนาน้ำยางพาราข้นชนิดแอมโมเนียต่ำมากอย่างไร ?

• พัฒนาสูตรและกระบวนการผลิตน้ำยาง ULA ระดับห้องปฎิบัติการโดยใช้สารเคมีชนิดอื่นทดแทนแอมโมเนีย
• ร่วมกับ บริษัท ไทยอีสเทิร์น รับเบอร์ จำกัด ผลิตน้ำยาง ULA ระดับอุตสาหกรรม โดยตรวจสอบสมบัติทางกายภาพและทางเคมีของน้ำยาง ULA อ้างอิงตามมาตรฐาน มอก. 980-2552 (น้ำยางข้นธรรมชาติ)
• ร่วมกับ บริษัท ทิปโก้แอสฟัลท์ จำกัด (มหาชน) นำน้ำยาง ULA ไปใช้ผลิตผลิตภัณฑ์ Para AC สำหรับทำถนนที่โรงงานจำนวน 2 แห่ง โดยตรวจสอบสมบัติทางกายภาพและทางเคมีของผลิตภัณฑ์ ULA-Para AC อ้างอิงตามมาตรฐาน มอก. 2731-2559 (แอสฟัลต์ซีเมนต์ปรับปรุงคุณภาพด้วยยางธรรมชาติ)

ฉวีวรรณ คงแก้ว
อิชย์ชญาน์ สินเจริญเลิศ
ศูนย์เทคโนโลยีโลหะและวัสดุแห่งชาติ

Triple S (Safe and Sound Smell)

ยางก้อนถ้วย คืออะไร ?

ยางก้อนถ้วย คือยางที่เกิดจากการจับตัวของน้ำยางให้กลายเป็นก้อนในถ้วย และเป็นวัตถุดิบหลักของการผลิตยางแท่ง STR10 และ STR20

การผลิตยางก้อนถ้วยเป็นวิธีการที่เกษตรกรใช้ในการแปรรูปยางดิบโดยมีต้นทุนการผลิตต่ำ ประหยัดเวลาและใช้แรงงานน้อย

ปัญหาที่พบในการผลิตยางก้อนถ้วยคืออะไร ?

การผลิตยางก้อนถ้วยจะมีการใช้กรดบางชนิด เช่น กรดฟอร์มิก และกรดกำมะถันในการจับตัวน้ำยางสดให้เป็นก้อนในถ้วยยาง เกษตรกรต้องกรีดยาง 5-7 ครั้ง แต่ละครั้งใช้เวลาห่างกัน 1-2 วันเพื่อให้ได้ก้อนยางเต็มถ้วยก่อนนำไปขาย

ในช่วงเวลาที่เกษตรกรรอให้ได้ก้อนยางเต็มถ้วย มักจะเกิดการบูดเน่าของก้อนยางอันเกิดจากการทำปฏิกิริยาของแบคทีเรียกับองค์ประกอบในน้ำยาง เช่น ไขมัน โปรตีน และคาร์โบไฮเดรต เกิดสารระเหยที่มีกลิ่นเหม็นสร้างมลภาวะต่อสิ่งแวดล้อมเป็นวงกว้างตั้งแต่สวนยาง จุดรับซื้อยางก้อนถ้วย โรงงานผลิตยางแท่ง โรงงานผลิตภัณฑ์ยาง และชุมชนโดยรอบ

ฉวีวรรณ คงแก้ว
อิชย์ชญาน์ สินเจริญเลิศ
ศูนย์เทคโนโลยีโลหะและวัสดุแห่งชาติ

น้ำยางพาราข้นเป็นวัตถุดิบสำคัญที่ใช้ทำผลิตภัณฑ์โฟมยางพารา แต่น้ำยางพาราข้นที่ใช้ในปัจจุบันมีส่วนผสมของแอมโมเนีย ซิงค์ออกไซด์ และเตตระเมทิลไทยูแรมไดซัลไฟด์ เพื่อป้องกันไม่ให้น้ำยางเกิดการบูดเน่า อย่างไรก็ดีแอมโมเนียเป็นสารเคมีที่ระเหยง่ายและมีกลิ่นฉุนรุนแรงมาก ทำลายสุขภาพ สร้างมลภาวะต่อสิ่งแวดล้อม และทำให้น้ำยางพาราข้นมีสมบัติไม่คงที่ ส่วนซิงค์ออกไซด์มีส่วนประกอบที่เป็นโลหะหนัก และเตตระเมทิลไทยูแรมไดซัลไฟด์เป็นสารที่ก่อให้เกิดสารไนโตรซามีน (สารก่อมะเร็ง) และยังต้องมีขั้นตอนการบ่มน้ำยางพาราข้นและการกำจัดแอมโมเนียออกจากน้ำยางพาราข้นให้อยู่ในระดับที่เหมาะสมก่อนนำไปใช้เป็นวัตถุดิบในการทำผลิตภัณฑ์โฟมยางพารา

น้ำยางพาราฟิต(ParaFIT) คืออะไร?

น้ำยางพาราฟิตเป็นน้ำยางพาราข้นชนิดใหม่ที่พัฒนาขี้นเพื่อให้เป็นมิตรกับคนและสิ่งแวดล้อม มีปริมาณแอมโมเนีย ซิงค์ออกไซด์และเตตระเมทิลไทยูแรมไดซัลไฟด์น้อยกว่าน้ำยางข้นทางการค้า สามารถนำไปใช้ทำผลิตภัณฑ์โฟมยางพาราได้ทันทีภายใน 1-3 วันโดยไม่ต้องบ่มน้ำยางข้นในถังพักเหมือนน้ำยางข้นทางการค้า จึงช่วยประหยัดเวลาและงบประมาณ สามารถใช้ทดแทนน้ำยางพาราข้นทางการค้า

ทีมวิจัยพัฒนาน้ำยางพาราฟิตอย่างไร?

การพัฒนาน้ำยางพาราฟิตใช้เทคโนโลยีการยับยั้งการเจริญเติบโตของจุลชีพในน้ำยางพารา การรักษาเสถียรภาพเชิงกลของน้ำยางพารา และการทำโฟมยางด้วยกระบวนการดันลอป (Duplop process) เพื่อให้ได้สูตรน้ำยางพาราฟิตที่มีปริมาณแอมโมเนียต่ำ ลดการใช้สารเคมีและระยะเวลาการบ่มน้ำยางพาราข้นก่อนนำไปทำผลิตภัณฑ์ยาง นอกจากนี้ยังได้ทำการทดลองผลิตน้ำยางพาราฟิตและผลิตภัณฑ์โฟมยางพาราจากน้ำยางพาราฟิตโดยใช้เครื่องจักรอุตสาหกรรมของโรงงานผลิตน้ำยางข้นและผลิตภัณฑ์โฟมยางพารา รวมถึงการทดสอบสมบัติตามมาตรฐานผลิตภัณฑ์อุตสาหกรรมอีกด้วย

ดร. พิทักษ์ เหล่ารัตนกุล
อิชย์ชญาน์ สินเจริญเลิศ
ศูนย์เทคโนโลยีโลหะและวัสดุแห่งชาติ

แผ่นพื้นยางมะตอยสำเร็จรูป (Bicbok) คืออะไร?

ปัญหาของการราดยางมะตอยบนถนนที่ทำกันในปัจจุบันคือ ต้องใช้เครื่องจักรขนาดใหญ่และพื้นที่มากเพื่อหลอมยางมะตอยให้เหลวหรืออ่อนตัว คลุกเคล้ากับหินบด แล้วนำไปบดอัดทับผิวถนน แม้มีการพัฒนายางมะตอยผสมสำเร็จรูปชนิดบรรจุถุง เพื่อสะดวกในงานปิดผิวหรือซ่อมแซมจุดเสียหายขนาดเล็ก แต่ก็ยังพบปัญหา ต้องใช้แรงบดอัดและเกลี่ยวัสดุให้เรียบ และทิ้งไว้ 2-3 วัน เพื่อให้ยางมะตอยคงรูปและลดกลิ่นรบกวน

แผ่นพื้นยางมะตอยสำเร็จรูป (Bicbok)คือผลิตภัณฑ์วัสดุปูพื้นใช้ปิดทับพื้นผิว ที่ผลิตจากยางมะตอย มีรูปร่างเป็นแผ่นสำเร็จรูปพร้อมใช้งาน มีสมบัติที่ดีและใช้งานสะดวก ช่วยลดขั้นตอนและแก้ปัญหาการราดยางมะตอยและการซ่อมแซมที่เป็นอยู่ในปัจจุบัน

แผ่นพื้นยางมะตอยสำเร็จรูป (Bicbok) มีส่วนประกอบอะไรบ้าง?

กรรณิกา หัตถะประนิตย์
อิชย์ชญาน์ สินเจริญเลิศ
ศูนย์เทคโนโลยีโลหะและวัสดุแห่งชาติ

แผ่นพื้นยางพาราลดการบาดเจ็บ (Para Walk) คืออะไร?

แผ่นพื้นยางพาราลดการบาดเจ็บ (Para Walk) เป็นผลิตภัณฑ์ที่ผลิตจากยางพารา มีรูปร่างเป็นแผ่น ใช้ปูพื้นเพื่อสร้างเสถียรภาพในการเดินของผู้สูงอายุรวมถึงช่วยลดการบาดเจ็บจากการพลัดตกหกล้ม ในกรณีของผู้สูงอายุสถิติระบุว่าเกิดอันตรายถึงขั้นเสียชีวิตในอัตราเฉลี่ย 3 คนต่อวัน โดยราว 1 ใน 3 ของผู้สูงอายุมีปัญหาการลื่นล้ม และส่วนใหญ่มีการลื่นล้มมากกว่าหนึ่งครั้ง อันเนื่องมาจากร่างกายที่เสื่อมถอยหรือสภาพแวดล้อมที่ไม่เหมาะสม

แนวทางการป้องกันการลื่นล้มในผู้สูงอายุทำได้อย่างไร?

การป้องกันการลื่นล้มในผู้สูงอายุทำได้โดยการส่งเสริมสุขภาพ การใช้อุปกรณ์ช่วยเดิน การปรับพฤติกรรมส่วนตัว ตลอดจนการปรับปรุงแก้ไขปัจจัยเสี่ยงต่างๆ เช่น การติดตั้งหลอดไฟบริเวณมุมมืด การใช้วัสดุปูพื้นชนิดไม่ลื่น เป็นต้น

ทีมวิจัยพัฒนา Para Walk อย่างไร?

ถาม : การนำวัสดุโพลิเมอร์มาใช้ในด้านเกษตรมีที่มาอย่างไร?
ตอบ:

ใน ค.ศ.1948 ศาสตราจารย์ E.M. Emmert ต้องการทำโรงเรือนกระจกสำหรับเพาะปลูกพืช แต่เขาไม่มีงบประมาณสำหรับซื้อกระจก จึงใช้ฟิล์มเซลลูโลสอะซีเตทเพื่อคลุมโครงสร้างของโรงเรือนเพาะปลูกที่เป็นไม้แทน ในเวลาต่อมา เขาก็ได้เปลี่ยนเป็นฟิล์มโพลิเอทิลีนซึ่งมีประสิทธิภาพดีกว่า ตั้งแต่ช่วงต้นทศวรรษที่ 1950 ก็เริ่มมีการใช้โพลิเมอร์ ชนิดโพลิเอทิลีนความหนาแน่นต่ำแทนกระดาษคลุมดินปลูกผักกันอย่างแพร่หลาย

ถาม : โพลิเมอร์ถูกนำไปใช้งานด้านเกษตรในลักษณะใดบ้าง?
ตอบ:

มีการนำโพลิเมอร์ไปใช้งานด้านเกษตรกรรมในหลายลักษณะ เช่น

ฟิล์มคลุมโรงเรือนหรืออุโมงค์ขนาดสูงพอที่คนยืนทำงานได้ (greenhouse and walk-tunnel covers) ฟิล์มโพลิเมอร์ที่ใช้สำหรับงานนี้หนาประมาณ 80-220 ไมโครเมตร กว้างไม่เกิน 20 เมตร ชนิดของฟิล์มที่ขายตามท้องตลาดมีตั้งแต่ฟิล์มชั้นเดียวจนถึง 3 ชั้น ขึ้นกับระดับเทคโนโลยีของแต่ละประเทศ และมีอายุการใช้งานอยู่ในช่วง 6-45 เดือน ขึ้นกับชนิดของสารเติมแต่งที่ช่วยเรื่องการเสื่อมสภาพของฟิล์มจากแสงแดด (photostabilizer) ที่ใช้ในการผลิต สภาพภูมิศาสตร์ที่ตั้ง หรือการใช้ยาฆ่าแมลง เป็นต้น

ฟิล์มคลุมอุโมงค์ขนาดเล็ก (small tunnel covers) มีลักษณะเป็นโรงเรือนขนาดเล็ก กว้าง 1 เมตร และสูง 1 เมตร ฟิล์มโพลิเมอร์ที่ใช้มีความหนาน้อยกว่า 80 ไมโครเมตร และมีอายุการใช้งาน 6-8 เดือน

ฟิล์มคลุมดิน (mulching) เป็นฟิล์มโพลิเมอร์ที่หนา 12-80 ไมโครเมตร และกว้างไม่เกิน 3 เมตร ใช้สำหรับคลุมดินหรือพืชที่เพิ่งโตในระยะแรก เพื่อควบคุมอุณหภูมิและความชื้นของดิน ลดระยะเวลาในการเพาะปลูกและการเก็บเกี่ยว ช่วยป้องกันวัชพืชและการกัดเซาะของดิน ฟิล์มชนิดนี้มีอายุการใช้งานราว 2-4 เดือน

ด้านอื่นๆ เช่น ท่อสำหรับระบบน้ำหยด ถุงห่อพืชผล บรรจุภัณฑ์ เชือก ฯลฯ

เนื้อหาต่อไปนี้กล่าวถึงเฉพาะฟิล์มคลุมโรงเรือนเท่านั้น

ถาม : การปลูกพืชในโรงเรือนมีข้อดีอย่างไร?
ตอบ:

โรงเรือนสามารถปกป้องพืชจากการเปลี่ยนแปลงของสภาพอากาศ โดยปรับสภาพอากาศภายในโรงเรือน เช่น แสง อุณหภูมิ ความชื้นสัมพัทธ์ ให้เหมาะสมต่อการเจริญเติบโตของพืช ผลผลิตที่ได้จึงมีปริมาณสูงและมีคุณภาพดี ช่วยเพิ่มช่วงเวลาในการเพาะปลูก และควบคุมการเกิดโรคพืชให้น้อยลงได้

ถาม : ปัจจัยที่มีผลต่อการเจริญเติบโตของพืชในโรงเรือนมีอะไรบ้าง?
ตอบ:

1. รังสีอาทิตย์ แต่ละช่วงคลื่นแสงมีผลต่อพืชแตกต่างกัน ดังนี้

• รังสีอัลตราไวโอเลต (ultraviolet, UV: 200-400 นาโนเมตร) ยับยั้งกระบวนการสังเคราะห์แสง และทำลายดีเอ็นเอของพืช
• รังสีวิสิเบิลหรือรังสีที่พืชใช้ในการสังเคราะห์แสง (photosynthetically active radiation, PAR: 400-700 นาโนเมตร) ช่วยให้พืชเจริญเติบโตได้ดี
• รังสีอินฟราเรดแบบใกล้ (near infrared, NIR: 700-2500 นาโนเมตร) เป็นรังสีที่ทำให้เกิดการสะสมความร้อนในโรงเรือน ส่งผลให้ใบและดอกของพืชเหี่ยวเฉา

2. ฝุ่น ทำให้การส่องผ่านของแสงลดลง ส่งผลต่อการสังเคราะห์แสงของพืช
3. หยดน้ำ ทำให้เกิดฝ้าในโรงเรือน ซึ่งอาจเป็นสาเหตุทำให้เกิดโรคพืช

ถาม :สมบัติที่สำคัญของฟิล์มคลุมโรงเรือนมีอะไรบ้าง ?
ตอบ:

ความทนทาน เนื่องจากฟิล์มคลุมโรงเรือนต้องโดนลม แสงแดด ความร้อน และสารเคมีตลอดระยะเวลาในการใช้งาน ดังนั้นฟิล์มต้องมีความทนทาน โดยทั่วไปฟิล์มคลุมโรงเรือนมักมีอายุการใช้งานในช่วง 6-45 เดือน ซึ่งปัจจัยที่ส่งผลต่อความทนทานของฟิล์ม แบ่งเป็น 2 กลุ่ม คือ

1) ลักษณะเฉพาะตัวของฟิล์ม เช่น ชนิดของโพลิเมอร์ ชนิดของฟิล์มเป็นฟิล์มชั้นเดียวหรือหลายชั้น ความหนาของฟิล์ม ชนิดของสารเติมแต่งที่ช่วยเรื่องการเสื่อมสภาพของฟิล์มจากแสงแดด และสารตัวเติมอื่นๆ

2) สภาวะแวดล้อม เช่น วัสดุที่ใช้ทำโครงสร้างของโรงเรือน ลักษณะการออกแบบของโรงเรือน ชนิดและความถี่ในการใช้สารเคมีทางการเกษตร ลักษณะภูมิประเทศและภูมิอากาศ

สมบัติทางแสง รังสีอาทิตย์ที่ส่องผ่านเข้าสู่โรงเรือนมี 3 ช่วง ซึ่งแต่ละช่วงมีผลต่อพืชแตกต่างกัน โดยรังสีที่จำเป็นต่อการสังเคราะห์แสงของพืชอยู่ในช่วง 400-700 นาโนเมตร ดังนั้น ฟิล์มคลุมโรงเรือนที่ดีควรให้แสงช่วงนี้ผ่านเข้าสู่โรงเรือนได้มากที่สุด อีกทั้งควรกระจายแสงได้ดีเพื่อให้พืชได้รับแสงอย่างทั่วถึง ในขณะเดียวกันต้องป้องกันไม่ให้รังสีอัลตราไวโอเลตและรังสีอินฟราเรดแบบใกล้ผ่าน

สมบัติป้องกันการเกิดฝ้า ข้อด้อยของการใช้พลาสติกคลุมโรงเรือนเมื่อเปรียบเทียบกับกระจกคือ พลาสติกมีสมบัติไม่ชอบน้ำ (hydrophobic) ทำให้น้ำที่เกิดจากการควบแน่นบนพลาสติกมีลักษณะเป็นหยด ซึ่งสามารถสะท้อนแสงที่จะส่องผ่านเข้าในโรงเรือนได้ อีกทั้งเมื่อมีความชื้นภายในสูงอาจทำให้เกิดโรคพืชตามมาได้

สมบัติป้องกันการเกาะตัวของฝุ่น เนื่องจากฝุ่นที่เกาะบนฟิล์มทำให้การส่องผ่านของแสงลดลง ส่งผลให้แสงในช่วง PAR ลดลงด้วย

ถาม :ฟิล์มยูวี และฟิล์มกรองรังสียูวี ต่างกันอย่างไร ?
ตอบ:

ฟิล์ม “ยูวี” ในวงการฟิล์มโรงเรือน มักหมายถึง ฟิล์มที่เติม UV stabilizer เพื่อให้ฟิล์มพลาสติกไม่เสื่อมสภาพง่าย เมื่ออยู่ท่ามกลางแสงแดดเป็นเวลานาน​ ส่วนฟิล์ม “กรองรังสียูวี” นั้น หมายถึง ฟิล์มที่เติม UV absorber เพื่อช่วยลดการส่องผ่านของรังสียูวีที่จะผ่านเข้ามาในโรงเรือน

ถาม :ฟิล์มกรองแสงและฟิล์มคัดเลือกแสงแตกต่างกันหรือไม่ ?
ตอบ:

แตกต่างกัน ฟิล์มกรองแสง (filter) คือ ฟิล์มที่ลดความเข้มของแสงที่ส่องผ่าน ตัวอย่างเช่น หากกล่าวถึง ฟิล์มที่กรองแสงยูวีได้ 70% หมายถึง ฟิล์มนี้ลดความเข้มของแสงยูวีที่ส่องผ่าน 100 หน่วย ให้ผ่านฟิล์มเข้ามาได้เพียง 30 หน่วย ส่วนฟิล์มคัดเลือกแสง (wavelength selective) คือ ฟิล์มที่เลือกความยาวช่วงแสงที่ต้องการให้ผ่าน ซึ่งส่วนใหญ่จะเป็นฟิล์มที่คัดเลือกแสงในช่วง PAR

ถาม :ฟิล์มคลุมโรงเรือนทางการค้า “UV filter 7%” หมายถึงอะไร ?
ตอบ:

UV filter 7% หมายถึง ฟิล์มที่เติมสารเติมแต่ง หรือ UV absorber ที่ทำหน้าที่กรองแสงยูวีในปริมาณ 7% มิได้หมายถึง ตัวเลขที่เกี่ยวข้องกับความเข้มของแสงยูวีแต่อย่างใด

ถาม :ฟิล์มคลุมโรงเรือนทางการค้า “UV Stabilizer 3%” หมายถึงอะไร ?
ตอบ:

UV Stabilizer 3% หมายถึง ฟิล์มที่เติมสารเติมแต่งชนิด UV stabilizer ที่ป้องกันการสลายตัวและเสื่อมสลายของพลาสติกเนื่องจากรังสียูวี ในปริมาณ 3% เพื่อยืดอายุฟิล์มพลาสติก

แหล่งข้อมูลและภาพประกอบ

• https://www.mtec.or.th/post-knowledges/29918/
• Espi, A. Salmerón, A. Fontecha, Y. García and A. I. Real (2006). Plastic Film For Agricultural Applications, Journal of Plastic Film & Sheeting, 22: 85-102.
• https://exploreuk.uky.edu/fa/findingaid/?id=xt73j960633j