นวัตกรรมยาง Archives - MTEC ศูนย์เทคโนโลยีโลหะและวัสดุแห่งชาติ

‘ถุงมือยางไนไตรล์’ ปราศจากกำมะถันและสารตัวเร่งปฏิกิริยา

dtmd-saw — Wed, 06 Mar 2024 08:42:43 +0000

ถุงมือยางไนไตรล์’ ปราศจากกำมะถันและสารตัวเร่งปฏิกิริยา

สัมภาษณ์และเรียบเรียงโดย งานสื่อสารและขับเคลื่อนความรู้
ฝ่ายเผยแพร่เทคโนโลยีวัสดุ

ทีมวิจัยกลุ่มวิจัยนวัตกรรมการแปรรูปยาง ศูนย์เทคโนโลยีโลหะและวัสดุแห่งชาติ (เอ็มเทค) ได้พัฒนา ‘ถุงมือยางไนไตรล์ (nitrile glove)’ ที่ปราศจากกำมะถัน (sulfur) สารตัวเร่งปฏิกิริยา (accelerator) และแป้ง (powder) เพื่อเป็นทางเลือกสำหรับผู้ใช้ถุงมือที่แพ้โปรตีนจากยางธรรมชาติ สารเคมี และแป้ง นอกจากถุงมือจะมีความปลอดภัยมากขึ้นแล้ว ยังนุ่มและสวมใส่สบายด้วย

ดร.พร้อมศักดิ์ สงวนธำมรงค์ หัวหน้าโครงการวิจัย ได้กล่าวว่า “งานวิจัยนี้เป็นโครงการร่วมวิจัยระหว่างเอ็มเทคกับบริษัท บีเอเอสเอฟ (ไทย) จำกัด โดยมีเป้าหมายเพื่อพัฒนา ‘ถุงมือยางไนไตรล์’[1] ให้มีความปลอดภัยต่อผู้ใช้และมีความเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมมากขึ้น เนื่องจากถุงมือที่ผลิตจากน้ำยางไนไตรล์ยังมีสมบัติการใช้งานไม่ดีนัก กล่าวคือ ถุงมือที่ผลิตได้จะค่อนข้างแข็งกระด้าง และมีความยืดหยุ่นต่ำกว่าถุงมือที่ผลิตจากน้ำยางธรรมชาติ”

“ปัจจุบันเทคโนโลยีการผลิตน้ำยางไนไตรล์ และเทคโนโลยีการผลิตถุงมือมีการพัฒนามากขึ้น ถุงมือยางไนไตรล์จึงได้รับการพัฒนาให้มีคุณภาพสูงขึ้นจนทัดเทียมกับถุงมือยางธรรมชาติ และมีต้นทุนการผลิตที่ลดลง ทำให้สัดส่วนทางการตลาดของถุงมือยางไนไตรล์มีแนวโน้มสูงขึ้นอย่างต่อเนื่อง อย่างไรก็ตาม การใช้ถุงมือยางไนไตรล์ยังพบปัญหาการแพ้สารเคมีอันเกิดจากสารตัวเร่งปฏิกิริยา และปัญหาความเมื่อยล้าจากการสวมใส่ ดังนั้น การพัฒนาสูตรการคอมพาวนด์ น้ำยางให้มีความปลอดภัย ลดใช้สารเคมีและพลังงาน รวมทั้งการพัฒนาการผลิตให้เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมมากขึ้น จึงเป็นสิ่งสำคัญสำหรับการผลิตถุงมือยางในอนาคต”

[1] ‘ถุงมือยางไนไตรล์’ ในบทความนี้หมายถึงต้นแบบถุงมือจากน้ำยางไนไตรล์ภายใต้โครงการวิจัยร่วมระหว่างเอ็มเทคกับบริษัท บีเอเอสเอฟ (ไทย) จำกัด

กว่าจะเป็น ‘ถุงมือยางไนไตรล์’

ทีมวิจัยเริ่มจากการพัฒนาสูตรการผลิต ‘ถุงมือยางไนไตรล์’ โดยศึกษาผลของชนิดและปริมาณขององค์ประกอบต่างๆ ที่ส่งผลต่อการจุ่มขึ้นรูปถุงมือและสมบัติของถุงมือ โดยเฉพาะสารช่วยในการจับตัว (coagulant) สารลดแรงตึงผิว (surfactant) และสารเคมีที่ใช้ในการเชื่อมโยงโมเลกุลยาง (curing agent) ที่จะนำมาใช้ทดแทนกำมะถันและสารตัวเร่งปฏิกิริยา จากนั้นจึงศึกษาเพื่อหาสภาวะที่เหมาะสมในการนำสูตรน้ำยางคอมพาวนด์ที่พัฒนาขึ้นไปทดลองขึ้นรูปเป็นต้นแบบถุงมือยางในระดับห้องปฏิบัติการ

ดร.พร้อมศักดิ์ เล่าว่า “การทดลองในระดับห้องปฏิบัติการใช้ระยะเวลาประมาณ 1 ปี เมื่อได้สภาวะที่เหมาะสมในการขึ้นรูปแล้ว ก็นำข้อมูลไปทดลองขยายผลในระดับภาคสนาม ทีมวิจัยได้รับความร่วมมือจากพันธมิตร คือ บริษัท แกรนด์โกลบอลโกลฟส์ จำกัด ซึ่งอนุญาตให้ใช้เครื่องจักรของโรงงานในการทดลองผลิต ทีมวิจัยเข้าไปที่โรงงานเพื่อศึกษาการทำงานของเครื่องจักร และสภาวะต่างๆ ในการผลิตจริง เช่น การควบคุมอุณหภูมิและเวลาในตู้อบ อุณหภูมิของน้ำยาง สารเคมี ความเร็วในการจุ่ม เพื่อนำข้อมูลดังกล่าวมาใช้ในการวางแผนการผลิตต้นแบบถุงมือยางสูตรที่พัฒนาขึ้น โดยมีเป้าหมายคือทำให้กระบวนการผลิตมีประสิทธิภาพและเกิดของเสียน้อยที่สุด ทั้งนี้ทุกขั้นตอนในการผลิตจะมีรายละเอียดต่างๆ ที่ต้องใส่ใจ”

“เมื่อทดลองปรับสภาวะต่างๆ ให้สอดคล้องกับสภาวะการผลิตของโรงงานจนทีมงานของโรงงานมั่นใจ ทีมวิจัยจึงได้ร่วมกับฝ่ายผลิตและฝ่ายตรวจสอบคุณภาพของโรงงานวางแผนการทดลองผลิต ‘ถุงมือยางไนไตรล์’ ปราศจากกำมะถันและสารตัวเร่งปฏิกิริยาระดับภาคสนามด้วยเครื่องจักรของโรงงาน โดยใช้น้ำยางคอมพาวนด์ประมาณ 9 ตัน เดินเครื่องจักรประมาณ 10 ชั่วโมง พบว่าสามารถผลิตถุงมือยางที่ผ่านการตรวจสอบคุณภาพตามมาตรฐานได้ถึง 2 แสนชิ้น โดยมีของเสียเกิดขึ้นน้อยมาก”

การผลิต ‘ถุงมือยางไนไตรล์’

เริ่มจากการผสมน้ำยางไนไตรล์กับสารเคมี แล้วบ่มน้ำยางจนได้คุณภาพตามที่กำหนด เพื่อให้ได้น้ำยางคอมพาวนด์ที่พร้อมสำหรับการนำไปขึ้นรูปเป็นถุงมือ จากนั้นถ่ายน้ำยางคอมพาวนด์จากถังผสมสู่เครื่องจักรสำหรับผลิตถุงมือ โดยในเครื่องจักรผลิตถุงมือจะเป็นการผลิตแบบต่อเนื่อง

วงจรการผลิต ‘ถุงมือยางไนไตรล์’

เริ่มจากการล้างแม่แบบ (former washing) อบให้แห้ง แล้วจุ่มลงในสารช่วยให้เกิดการจับตัว (coagulant dipping) จากนั้นอบให้แห้ง แล้วจึงจุ่มแม่แบบลงในน้ำยางคอมพาวนด์ (latex dipping) นำแม่แบบที่จุ่มเคลือบน้ำยางแล้วเข้าอบเพื่อให้ฟิล์มยางที่จับตัวอยู่ที่ผิวแม่แบบเริ่มแข็งแรง จากนั้นจึงล้างน้ำ (pre-leaching) เพื่อกำจัดสารเคมีส่วนเกินออก แล้วจุ่มโพลิเมอร์ (polymer coating) เพื่อทำให้ถุงมือลื่นสวมใส่ง่าย จากนั้นม้วนขอบ (beading) และอบเพื่อให้ยางเกิดปฏิกิริยาวัลคาไนเซชัน หลังจากนั้นจะล้างน้ำ (post-leaching) แล้วทำให้แห้ง ก่อนเข้าสู่ขั้นตอนสุดท้ายคือ การถอดถุงมือออกจากแม่แบบ (stripping) ทั้งนี้แม่แบบเปล่าจะถูกวนกลับเข้าสู่วงจรการผลิตใหม่อีกครั้ง

ความท้าทาย

จากเป้าหมายที่ต้องการพัฒนาถุงมือยางที่มีความปลอดภัยต่อผู้ใช้ และเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมมากขึ้นทีมวิจัยจึงลดปริมาณสารเคมีที่ใช้ในกระบวนการผลิตลง และได้ดำเนินการปรับเปลี่ยนระบบการคงรูปยางโดยไม่ใช้กำมะถันและสารตัวเร่งปฏิกิริยา แต่ใช้โลหะออกไซด์ (metal oxide) แทน การเปลี่ยนระบบการคงรูปดังกล่าวช่วยลดระยะเวลาในการบ่มน้ำยางคอมพาวนด์ลงจากเดิมค่อนข้างมาก ทำให้ประหยัดเวลาและพลังงานในการกวนผสมน้ำยาง

ส่วนการไม่ใช้แป้งนั้น ดร.พร้อมศักดิ์อธิบายว่า “โดยทั่วไปถุงมือจะใช้แป้งเป็นสารป้องกันถุงมือเหนียวติดกันและช่วยให้สวมใส่ง่าย แต่ ‘ถุงมือยางไนไตรล์’ ที่พัฒนาขึ้นไม่มีการใช้แป้ง ทำให้กระบวนการผลิตไม่มีการฟุ้งกระจายของฝุ่นแป้ง อีกทั้งแป้งยังอาจทำให้ผู้ใช้บางรายเกิดอาการแพ้ได้ รวมถึงไม่เหมาะกับการใช้งานในอุตสาหกรรมบางประเภท เช่น อุตสาหกรรมอาหาร อิเล็กทรอนิกส์ รวมถึงการนำไปใช้ในห้องคลีนรูม”

เมื่อถามว่า ‘ถุงมือยางไนไตรล์’ ที่ทีมวิจัยพัฒนาขึ้นนี้ไม่ใช้ผงแป้งจะทำให้ถุงมือติดกันหรือสวมใส่ยากหรือไม่ ดร.พร้อมศักดิ์ อธิบายว่า “วิธีการที่นิยมใช้ในการทำให้ถุงมือยางไม่ติดกันโดยไม่ใช้แป้งมี 2 แบบ คือ 1) การจุ่มเคลือบด้วยโพลิเมอร์ (polymer coating) และ 2) การทำปฏิกิริยาคลอริเนชัน (chlorination) ซึ่งในงานวิจัยนี้ เราใช้วิธีการจุ่มเคลือบด้วยโพลิเมอร์”

“หลังจากที่เราเคลือบผิวด้านนอกของถุงมือด้วยการจุ่มโพลิเมอร์แล้ว เมื่อสิ้นสุดกระบวนการผลิต ถุงมือจะถูกถอดออกจากแม่แบบ ซึ่งขั้นตอนนี้จะทำให้ผิวยางด้านนอกพลิกกลับเข้าไปอยู่ด้านใน ทำให้ด้านในลื่น สวมใส่ได้ง่าย ในขณะที่พื้นผิวยางด้านในที่ติดกับแม่แบบไม่ถูกเคลือบผิวด้วยโพลิเมอร์จะพลิกกลับออกมาอยู่ด้านนอก ซึ่งพื้นผิวยางด้านนี้จะมีความลื่นน้อยกว่าด้านที่จุ่มโพลิเมอร์ทำให้การหยิบจับไม่ลื่น” ดร.พร้อมศักดิ์ ขยายความ

สมบัติที่โดดเด่น

‘ถุงมือยางไนไตรล์’ ปราศจากกำมะถัน สารตัวเร่งปฏิกิริยา และแป้ง ที่ทีมวิจัยเอ็มเทคพัฒนาขึ้นนี้ สามารถผลิตได้หลายขนาด เช่น XS, S, M, L, XL ขึ้นกับขนาดของแม่แบบที่นำมาใช้จุ่มขึ้นรูปถุงมือ ทั้งยังสามารถผลิตเป็นสีต่างๆ ได้ตามความต้องการ มีคุณภาพเป็นไปตามข้อกำหนดของมาตรฐาน และมีความปลอดภัยต่อผู้ใช้งานสูง (ผ่านการทดสอบการเป็นพิษต่อเซลล์ (cytotoxicity) แล้ว โดยห้องปฏิบัติการงานวิเคราะห์เชิงเคมีและชีวภาพ เอ็มเทค)

ตารางแสดงผลการทดสอบ ‘ถุงมือยางไนไตรล์’ ตามมาตรฐานต่างๆ

‘ถุงมือยางไนไตรล์’ ที่พัฒนาขึ้นมีจุดเด่นที่หลากหลาย กล่าวคือ นอกจากจะมีความปลอดภัยสูงและปราศจากฝุ่นแป้งแล้ว ยังสามารถใช้สวมใส่ได้ทั้งมือซ้ายและมือขวา (ambidextrous) สามารถหยิบจับวัตถุได้ง่ายเพราะออกแบบให้บริเวณปลายนิ้วขรุขระ (fingertip textured) และมีความนุ่มจึงช่วยลดความล้าของนิ้วมือที่เกิดจากการสวมใส่ถุงมือเป็นระยะเวลานาน ด้วยเหตุนี้ จึงสามารถนำ ‘ถุงมือยางไนไตรล์’ ไปใช้งานในอุตสาหกรรมต่างๆ มากมาย เช่น อุตสาหกรรมอาหาร เครื่องสำอาง และอิเล็กทรอนิกส์ รวมถึงการใช้งานในห้องปฏิบัติการหรือการใช้งานทั่วไป เช่น ใช้ในงานทำความสะอาด ทำสวน หรือซ่อมรถ เป็นต้น

ข้อมูลเพิ่มเติม

โบร์ชัวร์ ‘ถุงมือยางไนไตรล์’ (pdf)

สนใจรายละเอียดติดต่อ
คุณเนตรชนก ปิยฤทธิพงศ์ นักวิเคราะห์อาวุโส
งานประสานธุรกิจและอุตสาหกรรม ฝ่ายพัฒนาธุรกิจ
โทรศัพท์: 0 2564 6500 ต่อ 4301
อีเมล: netchanp@mtec.or.th

ขอบคุณข้อมูลจาก
ดร.พร้อมศักดิ์ สงวนธำมรงค์ คุณพชรวรรณ ศิริ คุณภูริพงศ์ วรรณวิไล และ คุณชญาภา นิ่มสุวรรณ กลุ่มวิจัยนวัตกรรมการแปรรูปยาง ศูนย์เทคโนโลยีโลหะและวัสดุแห่งชาติ (เอ็มเทค)

MTEC, Nitrile Glove, ถุงมือยางไนไตรล์, นวัตกรรมยาง, ปราศจากกำมะถัน, ปลอดสารตัวเร่งปฏิกิริยา

The post ‘ถุงมือยางไนไตรล์’ ปราศจากกำมะถันและสารตัวเร่งปฏิกิริยา appeared first on MTEC ศูนย์เทคโนโลยีโลหะและวัสดุแห่งชาติ.

ยางรีดนมวัวต้นแบบ..ผลิตในไทย ช่วยลดต้นทุนให้แก่เกษตรกร

dtmd-saw — Wed, 29 Mar 2023 07:24:07 +0000

ยางรีดนมวัวต้นแบบ..ผลิตในไทย ช่วยลดต้นทุนให้แก่เกษตรกร

คุณศิริชัย พัฒนวาณิชชัย และคณะทีมวิจัยวิศวกรรมยางขั้นสูง กลุ่มวิจัยนวัตกรรมการแปรรูปยาง ศูนย์เทคโนโลยีโลหะและวัสดุแห่งชาติ (เอ็มเทค) พัฒนาต้นแบบยางรีดนมวัวคุณภาพสูงโดยใช้ยางธรรมชาติร่วมกับยางสังเคราะห์ เป็นงานวิจัยที่ส่งเสริมการใช้ยางธรรมชาติในประเทศ ซึ่งช่วยลดการพึ่งพาการนำเข้ายางรีดนมวัวจากต่างประเทศ อีกทั้งยังช่วยสนับสนุนให้อุตสาหกรรมการเลี้ยงโคนมในประเทศไทยเกิดความมั่นคงและยั่งยืนมากขึ้นด้วย

คุณศิริชัยเล่าว่า “ที่ผ่านมากลุ่มวิจัยนวัตกรรมการแปรรูปยางได้พัฒนาผลิตภัณฑ์ในหลายมิติด้านการเกษตรซึ่งเป็นโครงการส่งเสริมการใช้ยางธรรมชาติในประเทศ (SUPRA: Smart Utilization of Para Rubber for Agriculture) เช่น แผ่นยางสำหรับปูบ่อเลี้ยงสัตว์น้ำ แผ่นพื้นปูคอกปศุสัตว์ รวมทั้งยางรีดนมวัว”

ยางไทยช่วยลดการนำเข้ายางรีดนมวัว

คุณศิริชัย เล่าถึงที่มาของงานวิจัย การพัฒนายางรีดนมวัวต้นแบบว่า “ยางรีดนมวัวที่เกษตรกรใช้กันอยู่ในปัจจุบันนั้นไม่ได้ผลิตในไทยแต่เป็นการนำเข้าจากต่างประเทศทั้งหมด แต่เนื่องจากธุรกิจฟาร์มโคนมในประเทศมีแนวโน้มที่จะขยายตัวในอนาคต ดังนั้นเกษตรกรจึงจำเป็นต้องนำเข้ายางรีดนมวัวในปริมาณที่สูงขึ้น”

ข้อมูลของสำนักงานเศรษฐกิจการเกษตรระบุว่าในปี พ.ศ. 2563 ประเทศไทยมีจำนวนโคนม 708,901 ตัว เป็นแม่โครีดนม 313,044 ตัว โดยอุปกรณ์รีดนมวัว 1 ชุดประกอบด้วยยางรีดนมวัว 4 ชิ้น

จากคำแนะนำของกรมปศุสัตว์ได้แนะนำให้เกษตรกรผู้เลี้ยงโคนมควรต้องเปลี่ยนยางรีดนมวัวชุดใหม่ทุกๆ 6 เดือน เพราะยางรีดนมวัวดังกล่าวจะเกิดชำรุดปริแตก อีกทั้งยังเป็นการป้องกันการสะสมของเชื้อจุลินทรีย์ที่ก่อให้เกิดโรคเต้านมอักเสบ จากข้อมูลข้างต้นจึงคาดการณ์ได้ว่า ในหนึ่งปีความต้องการใช้งานยางรีดนมวัวในประเทศไทยมีความต้องการใช้งานยางรีดนมสูงถึงประมาณสี่แสนชิ้น ซึ่งคิดเป็นมูลค่าที่เกษตรกรต้องใช้จ่ายประมาณห้าสิบล้านบาทเลยทีเดียว”

รูปที่ 1 ยางรีดนมวัว (บน) และการประกอบยางรีดนมวัวเข้ากับอุปกรณ์รีดนม (ล่าง)

อย่างไรก็ตาม ปริมาณการเลี้ยงโคนมในประเทศจะสูงมากกว่าสามแสนตัวแล้วก็ตาม แต่ปริมาณน้ำนมที่ผลิตได้ในประเทศในปัจจุบันยังมีไม่เพียงต่อความต้องการ ในหนึ่งปีประเทศไทยสามารถผลิตน้ำนมดิบได้ในปริมาณ 1.37แสนตัน ซึ่งตอบสนองกับความต้องการในประเทศได้เพียงร้อยละ 40 เท่านั้น ดังนั้นจึงมีความจำเป็นที่ต้องนำเข้าผลิตภัณฑ์นมจากต่างประเทศ คิดเป็นมูลค่ากว่า 25,000 ล้านบาท/ปี เนื่องจากความต้องการของน้ำนมวัวที่มีมากกว่าความสามารถของเกษตรกรที่สามารถผลิตได้ในประเทศ ดังนั้นธุรกิจฟาร์มโคนมในประเทศจึงมีแนวโน้มที่จะขยายตัวอย่างต่อเนื่อง

คุณศิริชัยกล่าวถึงสิ่งน่าห่วงว่า ในปี พ.ศ. 2568 ประเทศไทยมีข้อตกลงเขตการค้าเสรี (Free Trade Agreement: FTA) ลดอัตราอากรของสินค้าประเภทนมเพิ่มเติมหลายรายการให้กับประเทศออสเตรเลียและนิวซีแลนด์เหลือร้อยละศูนย์ ทำให้การนำเข้าผลิตภัณฑ์นมจากทั้งสองประเทศดังกล่าวมีแนวโน้มสูงขึ้น ซึ่งส่งผลกระทบโดยตรงต่ออุตสาหกรรมนมและเกษตรกรผู้เลี้ยงโคนมในประเทศไทยอย่างมาก เกษตรกรผู้เลี้ยงโคนมในประเทศจึงต้องหาทางเพิ่มผลผลิตกอปรกับหาวิธีลดต้นทุนเพื่อให้สามารถแข่งขันได้ทั้งในตลาดในประเทศและตลาดโลก การลดการนำเข้าของอุปกรณ์ที่ใช้ในกระบวนการรีดนมวัวเป็นทางเลือกหนึ่งในการลดต้นทุนการผลิตให้แก่เกษตรกร

“ปัจจุบันยางรีดนมวัวเชิงพาณิชย์ส่วนใหญ่ผลิตจากยางไนไตรล์ซึ่งเป็นยางสังเคราะห์และนำเข้าจากต่างประเทศ มีราคาจำหน่ายประมาณ 700-1300 บาทต่อ 4 ชิ้น ซึ่งถ้าหากไม่ได้ซื้อด้วยเงินสด ราคาอาจพุ่งสูงถึงสามพันบาทเลยทีเดียว” คุณศิริชัยให้ข้อมูลเสริม

เนื่องจากประเทศไทยเป็นแหล่งเพาะปลูกยางพาราอันดับต้นๆของโลก ทีมวิจัยจึงเห็นว่า การนำยางธรรมชาติมาแปรรูปให้เป็นผลิตภัณฑ์เป็นการสร้างมูลค่าเพิ่มของยางซึ่งดีกว่าการขายเพียงยางดิบ ทั้งยังช่วยเพิ่มปริมาณการใช้ยางภายในประเทศให้มากขึ้นด้วย ดังนั้นทีมวิจัยจึงได้พัฒนาต้นแบบยางรีดนมวัวขึ้นจากยางธรรมชาติร่วมกับยางสังเคราะห์

เพิ่มมูลค่าให้ยางธรรมชาติด้วยเทคโนโลยียางผสม

การพัฒนาสูตรยางเป็นขั้นตอนสำคัญในการผลิตยางรีดนมต้นแบบ ทีมวิจัยได้พัฒนาสูตรยางด้วยเทคโนโลยียางผสมโดยคำนึงถึงความปลอดภัยต่อโคนมและผู้บริโภคน้ำนม สูตรยางที่พัฒนาขึ้นมานี้ใช้สารเคมีในปริมาณต่ำจึงมีความปลอดภัยสูง เมื่อทีมผสมยางกับสารเคมีจนได้ยางคอมพาวนด์แล้ว ดังแสดงในรูปที่ 2 ทีมจะนำยางดังกล่าวไปขึ้นรูปเป็นยางรีดนมวัวต้นแบบ ดังแสดงในรูปที่ 3

รูปที่ 2 ขั้นตอนการเตรียมตัวอย่างยางคอมพาวนด์สำหรับการผลิตยางรีดนมวัวต้นแบบ

รูปที่ 3 ขั้นตอนการขึ้นรูปยางรีดนมวัวต้นแบบ

คุณศิริชัย อธิบายว่า “แม่พิมพ์เป็นตัวกำหนดรูปทรงของยางรีดนมวัว โดยปกติแล้วยางรีดนมวัวจะมีรูปร่างที่แตกต่างกันเพื่อให้เข้ากันได้กับอุปกรณ์รีดนมวัวของแต่ละยี่ห้อ การขึ้นรูปยางรีดนมวัวสามารถทำได้สองวิธีหลักคือการกดอัดระบบไฮดรอลิกความร้อน (hydraulic press) กับการขึ้นรูปโดยใช้แม่พิมพ์แบบฉีด (injection mold) หากต้องการผลิตยางรีดนมในปริมาณมากในระดับอุตสาหกรรมแล้วการขึ้นควรเลือกการขึ้นรูปแบบฉีด”

นอกจากนี้ คุณศิริชัยยังเน้นถึงการทำแม่พิมพ์ซึ่งเป็นเรื่องสำคัญด้วยว่า “หากแม่พิมพ์ขึ้นรูปแล้วผิดจากต้นแบบเพียงระดับมิลลิเมตรก็จะมีผลต่อการใช้งาน เช่น ตำแหน่งตรงกะเปาะ หากทำหนาไปเพียงครึ่งถึงหนึ่งมิลลิเมตรก็จะแข็งเกินไปและบีบได้ไม่ดี หรือตำแหน่งปากด้านบนที่มีรูสำหรับใส่เต้านมวัวก็ไม่ควรมีรอยใดๆ แม้เล็กมากก็ตาม เพราะอาจทำให้เต้านมวัวเกิดแผลถลอกได้ รวมถึงส่วนที่มีผลกับการสวมอุปกรณ์กับเต้านมให้เป็นสุญญากาศก็ต้องทำให้มีรูปทรงที่ถูกต้อง”

ใส่ใจความปลอดภัยของวัว

หากกล่าวถึงยางธรรมชาติหรือยางพารา หลายคนอาจมีความกังวลถึงโรคภูมิแพ้น้ำยาง (latex allergy) ที่เกิดจากการสัมผัสโปรตีนก่อภูมิแพ้ในผลิตภัณฑ์ที่ทำจากยางพารา เช่น ลูกโป่ง จุกนม และถุงมือยาง เป็นต้น

อย่างไรก็ตามคุณศิริชัย อธิบายว่า “การแพ้ยางธรรมชาตินั้นพบได้ในมนุษย์แต่ไม่พบในสัตว์ ดังนั้นการใช้ยางธรรมชาติเป็นส่วนผสมของยางรีดนมวัวจึงไม่สามารถกระตุ้นให้วัวเกิดการแพ้ได้ นอกจากนี้ทีมวิจัยยังออกแบบให้ยางธรรมชาติอยู่ด้านในของโครงสร้างยางคอมพาวนด์ จึงไม่มีโอกาสที่ยางธรรมชาติจะสัมผัสกับผิวหรือเต้านมวัวได้

ไม่เพียงแต่ความปลอดภัยของวัว ทีมวิจัยยังคำนึงถึงคุณภาพของยางรีดนมวัวด้วย ตั้งแต่น้ำยางที่เป็นวัตถุดิบจนถึงมาตรฐานผลิตภัณฑ์ยางรีดนมวัว คุณศิริชัยอธิบายว่าเนื่องจากในประเทศไทยปลูกยางพาราเพียงไม่กี่สายพันธุ์รวมถึงสายพันธุ์ของต้นยางก็ไม่มีผลต่อคุณภาพของยาง ดังนั้นจึงไม่จำเป็นต้องเพิ่มกระบวนการใดในการควบคุมคุณภาพของวัตถุดิบหรือน้ำยางก่อนนำไปผสมและขึ้นรูป อย่างไรก็ตามทีมวิจัยยังได้ทดสอบคุณภาพและความปลอดภัยของยางรีดนมวัวให้ผ่านตามมาตรฐาน FDA ภายหลังกระบวนการอีกด้วย

นอกจากนี้ ทีมวิจัยยังมีแนวคิดสร้างมาตรฐานผลิตภัณฑ์ยางรีดนมวัวจากประสบการณ์ในขณะสืบค้นข้อมูล คุณศิริชัย เล่าว่า “ก่อนเริ่มงานวิจัยได้ค้นข้อมูลที่เกี่ยวกับมาตรฐานของผลิตภัณฑ์ยางรีดนมวัว ปรากฏว่าไม่พบมาตรฐานของยางรีดนมวัวทั้งข้อมูลภายในประเทศและต่างประเทศ ทีมวิจัยจึงมีแนวคิดสร้างมาตรฐานผลิตภัณฑ์ยางรีดนมวัว โดยขอทุนวิจัยจากการยางแห่งประเทศไทย ซึ่งนำทีมโดย คุณ ชญาภา นิ่มสุวรรณ ซึ่งคาดว่างานวิจัยดังกล่าวจะแล้วเสร็จภายในปี พ.ศ. 2567”

ความท้าทายที่ต้องรับมือ

คุณศิริชัยเล่าว่า ทีมวิจัยใช้วัวจำนวน 12 ตัวในการทดสอบยางรีดนมวัวต้นแบบในงานวิจัยเฟสแรก แต่การทดสอบภาคสนามในเฟสที่สองนี้ ทีมวิจัยได้คำนวนตามหลักทางสถิติแล้วพบว่าควรใช้จำนวนวัว 70 ตัวเพื่อได้ผลการทดสอบที่น่าเชื่อถือ การหาวัวเพื่อมาทดสอบให้ได้ครบตามจำนวนนับเป็นความท้าทายอย่างหนึ่ง

แต่ด้วยความร่วมมือกับ ผศ.ดร. สโรช แก้วมณี อาจารย์ภาควิชาสัตวบาล คณะเกษตรศาสตร์ มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ ทีมวิจัยจึงมีโอกาสได้ร่วมมือกับสัตวแพทย์หญิง มุขสุดา เรืองกรี นายสัตวแพทย์ชำนาญการของสำนักศูนย์วิจัยการผสมเทียมและเทคโนโลยีชีวภาพ กรมปศุสัตว์ที่ดูแลพื้นที่เขต 6 ของกรมปศุสัตว์ ท่านกรุณาช่วยดำเนินการประสานงานกับเกษตรกรเพื่อจัดหาแม่วัวจำนวน 70 ตัวเพื่อใช้ในการทดสอบ นอกจากนั้นสัตวเพทย์ทั้งสองท่านได้ร่วมกำหนดแนวทางในการทดสอบ การเก็บตัวอย่าง และวิเคราะห์ผลการทดสอบของงานวิจัยในครั้งนี้

การทำให้เกษตรกรยอมรับผลิตภัณฑ์ที่ทำขึ้นภายในประเทศเป็นอีกความท้าทายหนึ่ง ผู้เชี่ยวชาญที่เกษตรกรไว้วางใจทั้งสองท่านได้ช่วยอธิบายและโน้มน้าวให้กลุ่มเกษตรกรผู้เลี้ยงโคนมเข้าใจ ทั้งยังช่วยสร้างความเชื่อมั่นในผลิตภัณฑ์ นอกเหนือจากการแสดงเพียงผลการทดสอบภาคสนามที่ใช้ได้จริงเท่านั้น

นอกจากนี้ การหาผู้ผลิตที่สนใจลงทุนหรือรับถ่ายทอดเทคโนโลยีก็เป็นความท้าทายที่สำคัญไม่แพ้กัน ทีมวิจัยจึงร่วมวางแผนกับทีมผู้เชี่ยวชาญที่เกี่ยวข้องภายในศูนย์ฯ เพื่อให้สามารถก้าวข้ามผ่านความท้าทายนี้ไปได้

ผลการทดสอบคุณภาพและความปลอดภัย

ผลการทดสอบยางรีดนมวัวต้นแบบเปรียบเทียบกับยางรีดนมวัวเชิงพาณิชย์พบว่า ยางรีดนมวัวต้นแบบมีความแข็งใกล้เคียงกับยางรีดนมวัวเชิงพาณิชย์ รวมทั้งมีความทนทานต่อแรงดึงสูงกว่ายางรีดนมวัวเชิงพาณิชย์ทั้งสี่ยี่ห้อเล็กน้อย ดังแสดงในรูปที่ 4

รูปที่ 4 การเปรียบเทียบความทนทานต่อแรงดึงของยางรีดนมวัวเชิงพาณิชย์
(Commercial 1 – Commercial 4) และตัวอย่างยางรีดนมวัวต้นแบบ (MTEC)

คุณศิริชัย อธิบายว่าในการทดสอบเบื้องต้นขณะใช้งานจริงพบว่าการใช้ยางรีดนมวัวต้นแบบที่พัฒนาขึ้นไม่ทำให้เกิดผลกระทบต่อสุขภาพเต้านมของแม่วัวและคุณภาพน้ำนมวัวที่ผลิตได้มีคุณภาพผ่านตามเกณฑ์มาตรฐานของมาตรฐานสินค้าเกษตรและอาหารแห่งชาติ (มกอช.)

สำหรับสถานภาพงานวิจัย คุณศิริชัย กล่าวว่า “โครงการวิจัยนี้ได้รับทุนวิจัยจากสำนักงานการวิจัยแห่งชาติ (วช.) โดยเป็นการร่วมมือวิจัย 3 ฝ่าย ได้แก่ 1) กลุ่มวิจัยและนวัตกรรมการแปรรูปยาง ศูนย์เทคโนโลยีโลหะและวัสดุแห่งชาติ 2) อาจารย์จากภาควิชาสัตวบาล คณะเกษตรศาสตร์ มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ และ 3) นายสัตวแพทย์ของสำนักศูนย์วิจัยการผสมเทียมและเทคโนโลยีชีวภาพ กรมปศุสัตว์ ทั้งนี้ผลการทดสอบอยู่ระหว่างการดำเนินการทดสอบประสิทธิภาพการใช้งานยางรีดนมวัวต้นแบบเปรียบเทียบกับยางรีดนมวัวเชิงพาณิชย์ในระดับภาคสนามที่ฟาร์มโคนมในจังหวัดราชบุรีและกาญจนบุรี (รูปที่ 5-6) โดยผลการทดสอบคาดว่าจะแล้วเสร็จสมบูรณ์ในเดือนกรกฎาคม 2566 นี้”

รูปที่ 5 การทดสอบการใช้งานยางรีดนมวัวต้นแบบกับเกษตรกรในจังหวัดราชบุรี

รูปที่ 6 การทดสอบการใช้งานยางรีดนมวัวต้นแบบกับเกษตรกรในจังหวัดกาญจนบุรี

แผนงานในอนาคต

ทีมวิจัยได้ดำเนินการหาภาคเอกชนที่สนใจจะรับการถ่ายทอดเทคโนโลยีเพื่อนำไปผลิตและจำหน่ายเชิงการค้าให้แก่เกษตรกรผู้เลี้ยงโคนมต่อไป ในปัจจุบัน (มีนาคม 2566) มีบริษัทเอกชน 2 แห่งที่แสดงความสนใจ

นอกจากนี้ ทีมวิจัยยังมีแผนงานการผลิตยางรีดนมต้นแบบในเชิงอุตสาหกรรมด้วยกระบวนการขึ้นรูปแบบฉีด โดยทีมวิจัยจะเลือกแม่พิมพ์หนึ่งแบบจากทั้งหมดสามแบบ จากนั้นนำไปขึ้นรูปยางรีดนมต้นแบบจำนวน 200–400 ชิ้น เพื่อนำไปมอบให้แก่เกษตรกรเพื่อใช้ในการทดสอบภาคสนามและเก็บข้อมูลจากการใช้จริง

ขอบคุณข้อมูลจาก

คุณศิริชัย พัฒนวาณิชขัย และคณะทีมวิจัยวิศวกรรมยางขั้นสูง กลุ่มวิจัยนวัตกรรมการแปรรูปยาง ศูนย์เทคโนโลยีโลหะและวัสดุแห่งชาติ (เอ็มเทค)

เรียบเรียงบทสัมภาษณ์โดย มาริสา คุณธนวงศ์

MTEC, นวัตกรรมยาง, ยางธรรมชาติ, ยางรีดนมวัว, อุตสาหกรรมโคนม, แปรรูปยางพารา, โปรตีนก่อภูมิแพ้

The post ยางรีดนมวัวต้นแบบ..ผลิตในไทย ช่วยลดต้นทุนให้แก่เกษตรกร appeared first on MTEC ศูนย์เทคโนโลยีโลหะและวัสดุแห่งชาติ.

กรวยจราจรยางธรรมชาติเทอร์โมพลาสติก

dtmd-saw — Mon, 17 Jan 2022 08:49:37 +0000

กรวยจราจรยางธรรมชาติเทอร์โมพลาสติก

กราฟิกโดยฝ่ายผลิตสื่อสมัยใหม่ สวทช.

ดร.ภาสรี เล้ากิจเจริญ คุณธงศักดิ์ แก้วประกอบ และคณะ กลุ่มวิจัยนวัตกรรมการแปรรูปยาง ศูนย์เทคโนโลยีโลหะและวัสดุแห่งชาติ (เอ็มเทค) พัฒนากรรมวิธีการผลิตยางธรรมชาติเทอร์โมพลาสติกสำหรับกรวยจราจร เทคโนโลยีนี้ทำให้กรวยจราจรมีสมบัติที่ดีขึ้น เช่น ทนทานต่อการฉีกขาดและแรงกระแทกมากขึ้น มีผิวเรียบเนียน ยึดเกาะกับถนนได้ดี มีผลิตภาพสูงขึ้น อีกทั้งยังช่วยเพิ่มมูลค่าของยางธรรมชาติภายในประเทศ และเพิ่มโอกาสในการแข่งขันทางธุรกิจ

ภาพโดยคุณชัชวาลย์ โบสุวรรณ งานสื่อมวลชนสัมพันธ์ สวทช.

“แม้การวิจัยจะตอบโจทย์ตามที่ต้องการแล้ว แต่การนำเทคโนโลยีหรือวัสดุที่เกิดจากการวิจัยไปสู่ผู้ใช้งานจริง
และการมีตลาดรองรับแบบครบวงจรเป็นประเด็นที่มีความสำคัญมาก”

ดร.ภาสรี เล้ากิจเจริญ

รู้จักยางธรรมชาติเทอร์โมพลาสติก

ยางธรรมชาติเทอร์โมพลาสติก หรือ TPNR (Thermoplastic Natural Rubber) เป็นโพลิเมอร์ที่ได้จากการผสมยางธรรมชาติและพลาสติกเข้าด้วยกัน ใช้ผลิตผลิตภัณฑ์ที่มีสมบัติยืดหยุ่นคล้ายยาง แต่สามารถขึ้นรูปและนำกลับมาใช้ใหม่ได้เหมือนกับพลาสติก การนำยางธรรมชาติมาใช้ยังเป็นการเพิ่มมูลค่าให้แก่ยางพาราซึ่งเป็นวัสดุจากธรรมชาติ (green material) อีกด้วย

ภาพโดยคุณชัชวาลย์ โบสุวรรณ งานสื่อมวลชนสัมพันธ์ สวทช.

กรวยยางธรรมชาติเทอร์โมพลาสติก

การเตรียมยางธรรมชาติเทอร์โมพลาสติกมี 2 วิธี ได้แก่ (1) การผสมยางกับพลาสติกแบบปกติ โดยไม่ต้องเติมสารบ่มหรือยาสุก (curing agent) ซึ่งเฟสของยางไม่เกิดการวัลคาไนซ์ เรียกโพลิเมอร์นี้ว่า Thermoplastic Polyolefins (TPOs) หรือ (2) การผสมยางกับพลาสติกด้วยเทคนิคไดนามิกวัลคาไนเซชัน (dynamic vulcanization) ซึ่งเฟสของยางเกิดการวัลคาไนซ์ในขณะที่กำลังผสมกับพลาสติกในเครื่องผสม เรียกโพลิเมอร์นี้ว่า Thermoplastic Vulcanizates (TPVs)

กว่าจะเป็นยางธรรมชาติเทอร์โมพลาสติกสำหรับผลิตกรวยจราจร

ดร.ภาสรี เล่าถึงที่มาของการวิจัยและพัฒนายางธรรมชาติเทอร์โมพลาสติกว่า “เริ่มต้นมาจากงานวิจัยสมัยเรียนปริญญาเอกที่ The University of Akron ภายใต้การดูแลของ Prof. Aubert Y. Coran ซึ่งท่านเป็นหนึ่งในผู้ประดิษฐ์ Santoprene™ TPV งานที่ศึกษาตอนนั้นเป็นการเตรียมยางธรรมชาติเทอร์โมพลาสติกโดยใช้ยางธรรมชาติจากประเทศไทยผสมกับพลาสติกหลายชนิดที่ผลิตในสหรัฐอเมริกา”

“เมื่อกลับมาประเทศไทยและทำงานที่เอ็มเทคก็ได้สานต่อองค์ความรู้เรื่องยางธรรมชาติเทอร์โมพลาสติกจากการใช้ยางธรรมชาติผสมกับพลาสติกหลายชนิดที่ผลิตได้ภายในประเทศเพื่อให้ได้ยางธรรมชาติเทอร์โมพลาสติกที่มีสมบัติที่หลากหลาย ในช่วงแรกใช้กระบวนการแบบไม่ต่อเนื่องหรือแบบแบตช์ด้วยเครื่องผสมระบบปิด (internal mixer) ซึ่งมีข้อดีคือควบคุมกระบวนการได้ง่าย แต่ข้อด้อยคือผลิตได้ปริมาณน้อย จนกระทั่งต่อมาได้เปลี่ยนมาใช้เครื่องอัดรีดแบบสกรูคู่ขนาดกึ่งอุตสาหกรรม (pilot scale twin screw extruder) ซึ่งเป็นกระบวนการผสมแบบต่อเนื่องและผลิตได้ในปริมาณที่มากขึ้น”

“การเปลี่ยนมาใช้เครื่อง twin screw extruder มีความท้าทายที่ต้องทำให้ยางที่เป็นแท่งให้เป็นเม็ดเพื่อป้อนเข้าเครื่อง ซึ่งทีมวิจัยได้ใช้เครื่อง rubber pelletizer เพื่อตัดยางแท่งให้เป็นเม็ดและนำมาผสมกับพลาสติกด้วยเทคนิคไดนามิกวัลคาไนเซชันทำให้ยางธรรมชาติเทอร์โมพลาสติกที่พัฒนาขึ้นนี้มีสมบัติที่ดี และสามารถจดทรัพย์สินทางปัญญาในรูปแบบความลับทางการค้าทั้งสูตรและกระบวนการผสมได้”

จากห้องปฏิบัติการ…สู่การใช้งานจริง

ในช่วงแรกได้มีการนำเม็ดยางธรรมชาติเทอร์โมพลาสติกที่พัฒนาขึ้นมาทดลองผลิตเป็นผลิตภัณฑ์ต่าง ๆ ที่ขึ้นรูปด้วยกระบวนการแตกต่างกัน เช่น แผ่นรองแก้วที่ขึ้นรูปด้วยการฉีดเข้าแบบ (injection molding) แผ่นปูพื้นรถกระบะขนาดจำลอง (truck liner) ที่ขึ้นรูปโดยอาศัยความร้อน (thermoforming) และด้ามไขควงที่ขึ้นรูปด้วยกระบวนการโอเวอร์โมลดิง (overmolding) ทำให้เห็นว่าเม็ดยางธรรมชาติเทอร์โมพลาสติกที่ผลิตได้มีสมบัติการไหล (flowability) ที่ดีคือสามารถไหลได้เหมือนพลาสติก ทำให้ขึ้นรูปเป็นชิ้นงานต่าง ๆ ได้

แผ่นรองแก้วที่ขึ้นรูปด้วยการฉีดเข้าแบบ

ดร.ภาสรีเล่าถึงที่มาของการนำยางธรรมชาติเทอร์โมพลาสติกไปผลิตเป็นกรวยจราจรว่า “หลังจากที่ทีมวิจัยได้พัฒนาเทคโนโลยีการผลิตยางธรรมชาติเทอร์โมพลาสติกมาระยะหนึ่งจึงมีความพร้อมในการนำไปผลิตเป็นผลิตภัณฑ์ต่าง ๆ ประกอบกับมีการประชาสัมพันธ์งานวิจัยดังกล่าวจึงทำให้บริษัท ธนัทธร จำกัด ซึ่งเป็นผู้ผลิตและขายอุปกรณ์จราจรเกิดความสนใจ”

ดร.ภาสรี อธิบายว่า“กรวยกั้นจราจรที่ใช้กันทั่วไปผลิตจากพลาสติกที่มาจากปิโตรเคมี เช่น พีวีซี (PVC, polyvinyl chloride) โพลิเอทิลีนความหนาแน่นต่ำ (LDPE, low density polyethylene) โพลิเอทิลีนความหนาแน่นสูง (HDPE, high density polyethylene) และอีวีเอ (EVA, ethylene-vinyl acetate copolymer) แต่เมื่อรัฐบาลมีนโยบายที่จะขับเคลื่อนประเทศไทยด้วยโมเดลเศรษฐกิจ BCG อีกทั้งส่งเสริมการแปรรูปยางพาราให้เป็นผลิตภัณฑ์ที่ใช้ได้จริง ดังนั้น บริษัท ธนัทธร จำกัด จึงสนใจนำเทคโนโลยีการผลิตยางธรรมชาติเทอร์โมพลาสติกมาต่อยอดเป็นผลิตภัณฑ์กรวยจราจรเกรดพิเศษ”

เทคโนโลยีและองค์ความรู้ที่เกี่ยวข้อง

ในการขยายขนาดจากระดับห้องปฏิบัติการสู่ระดับอุตสาหกรรม ทีมวิจัยใช้เทคนิคไดนามิกวัลคาไนเซชันและกระบวนการผสมแบบต่อเนื่องด้วยเครื่องอัดรีดแบบสกรูคู่ขนาดใหญ่เพื่อให้มีกำลังการผลิตในระดับอุตสาหกรรม การปรับกรรมวิธีการผลิตดังกล่าวต้องใช้องค์ความรู้ที่หลากหลาย ได้แก่ สมบัติเชิงรีโอโลยี สมบัติความเป็นยาง อัตราการเกิดปฏิกิริยา และกลไกการทำงานของเครื่องอัดรีดแบบสกรูคู่ขนาดใหญ่เพื่อควบคุมการเปลี่ยนแปลงเฟสของยางธรรมชาติและพลาสติกในระหว่างการผสมและขณะเกิดปฏิกิริยา จนกระทั่งได้ยางธรรมชาติเทอร์โมพลาสติกออกมาเพื่อตัดเป็นเม็ดสำหรับใช้ในกระบวนการฉีดขึ้นรูปเป็นกรวยจราจรต่อไป ทั้งนี้ทีมวิจัยสามารถพัฒนาสูตรยางธรรมชาติเทอร์โมพลาสติกที่ใช้กระบวนการฉีดขึ้นรูปกรวยจราจรแบบพลาสติกที่บริษัทฯ ดำเนินการอยู่ได้โดยไม่ต้องมีการปรับเปลี่ยนใด ๆ ทั้งสิ้น ที่สำคัญคือกรวยจราจรจากยางธรรมชาติเทอร์โมพลาสติกที่ผลิตได้มีสมบัติตามที่บริษัทฯ ต้องการทุกประการ

สมบัติที่โดดเด่นและการสร้างมาตรฐานรองรับ

กรวยจราจรยางธรรมชาติเทอร์โมพลาสติกเป็นผลิตภัณฑ์ที่กำลังได้รับความสนใจ เนื่องจากมีส่วนผสมของยางที่เป็นวัสดุจากธรรมชาติ จึงอาจถือได้ว่า บริษัท ธนัทธร จำกัด เป็นบริษัทแรกในไทยที่จะผลิตกรวยจราจรประเภทนี้

คุณธงศักดิ์เล่าว่า “ทีมวิจัยได้ทดสอบสมบัติต่าง ๆ เช่น ความแข็ง ความต้านทานแรงดึง ความทนต่อการฉีกขาด ความทนต่อแรงกระแทก และความหนาแน่นของทั้งเม็ดยางธรรมชาติเทอร์โมพลาสติกและผลิตภัณฑ์กรวยจราจร โดยเปรียบเทียบกับเม็ดพลาสติกและกรวยจราจรที่ผลิตในเชิงพาณิชย์ จากการทดสอบพบว่าสูตรยางธรรมชาติเทอร์โมพลาสติกที่พัฒนาขึ้นมีความแข็งมากกว่า มีความทนทานต่อแรงกระแทกสามารถคืนตัวได้ และทนต่อการฉีกขาดได้ดีกว่า”

“นอกจากนี้ ยังมีการทดสอบกระบวนการขึ้นรูปยางธรรมชาติเทอร์โมพลาสติก โดยใช้แม่พิมพ์และสภาวะในการขึ้นรูปที่บริษัทฯ ดำเนินการอยู่เดิมก็พบว่าใช้เวลาในการฉีดขึ้นรูปน้อยกว่า ถอดออกจากแม่พิมพ์ได้ง่ายกว่า ลักษณะของชิ้นงานที่ผลิตได้เหมือนกัน แต่มีผิวที่เรียบเนียนไม่มีฟองอากาศ และมีของเสียที่เกิดจากกระบวนการผลิตน้อยกว่า เมื่อนำกรวยจากยางธรรมชาติเทอร์โมพลาสติกไปชั่งน้ำหนักพบว่ามีน้ำหนักมากกว่า ซึ่งยึดเกาะถนนได้ดีไม่เกิดการลื่นไถลง่าย และไม่ลอยไปตามน้ำได้ง่าย”

ภาพโดยคุณชัชวาลย์ โบสุวรรณ งานสื่อมวลชนสัมพันธ์ สวทช.

“เราพัฒนาเทคโนโลยีมาอย่างต่อเนื่อง จนถึงวันนี้เป็นขั้นตอนของการถ่ายทอดเทคโนโลยี ซึ่งทำให้เกิดความภาคภูมิใจว่างานของเรา
สามารถนำไปผลิตและใช้ได้จริง สามารถตอบโจทย์ของหน่วยงานและได้ทำหน้าที่ของนักวิจัยในการผลักดันงานวิจัย
ไปสู่กระบวนการถ่ายทอดเทคโนโลยี”

ธงศักดิ์ แก้วประกอบ

“เมื่อทดลองใช้งานจริงร่วมกับบริษัทฯ เป็นเวลาประมาณหนึ่งปีเพื่อประเมินคุณลักษณะด้านการใช้งาน เช่น ความเสถียรของกรวยจราจรที่ต้องไม่ล้มหรือลื่นไถลได้ง่าย ความทนต่อการกระแทก คือเมื่อได้รับแรงกระแทกต้องไม่แตก บิดเบี้ยว หรือเสียรูป พบว่ากรวยจราจรจากยางธรรมชาติเทอร์โมพลาสติกมีความเสถียรดี เมื่อตากแดดสีของกรวยจราจรก็ยังคงเป็นไปตามที่บริษัทต้องการ นอกจากกรวยจราจรจากยางธรรมชาติเทอร์โมพลาสติกจะมีสมบัติที่โดดเด่นแล้ว ในเรื่องการตลาดยังเป็นทางเลือกให้แก่ลูกค้าที่สนใจผลิตภัณฑ์ที่ทำจากวัสดุธรรมชาติด้วย” คุณธงศักดิ์กล่าว

ดร.ภาสรีเสริมว่า “เมื่อใช้งานไปแล้วก็ยังสามารถนำกลับมารีไซเคิลใหม่ได้อีกด้วย แม้กระทั่งส่วนของเสียที่เกิดขึ้นจากกระบวนการผลิตก็สามารถนำเข้าเครื่องบด (crusher) แล้วนำมาฉีดขึ้นรูปได้ใหม่ได้เช่นเดียวกับพลาสติก ซึ่งจัดว่าเป็นข้อดีที่แตกต่างจากผลิตภัณฑ์ยางทั่วไป”

สำหรับเรื่องมาตรฐานผลิตภัณฑ์อุตสาหกรรม (มอก.) แม้จะมีมอก. 2899-2561 กรวยพลาสติกกั้นจราจร แต่มาตรฐานนี้ไม่รวมกรวยจราจรที่ทำจากวัสดุอื่น ซึ่งรวมถึงยางธรรมชาติเทอร์โมพลาสติกด้วย ดังนั้น ทีมวิจัยนอกจากจะดำเนินการวิจัยเชิงเทคนิคแล้ว ยังมีส่วนร่วมในการผลักดันมาตรฐานอุตสาหกรรมที่ใช้ทดสอบอีกด้วย

ดร.ภาสรีกล่าวว่า “การที่ทีมวิจัยดำเนินงานมาระยะหนึ่งก็เห็นความเป็นไปได้ที่จะมีการรับถ่ายทอดเทคโนโลยี จึงเขียนขอทุนจากการยางแห่งประเทศไทย (กยท.) เพื่อทำโครงการจัดทำ (ร่าง) มาตรฐานผลิตภัณฑ์อุตสาหกรรมของกรวยจราจรยางธรรมชาติเทอร์โมพลาสติก เพื่อให้ครอบคลุมกรวยยางผสมพลาสติก ซึ่ง กยท. ก็ได้ให้การสนับสนุนและอนุมัติโครงการดังกล่าวแล้ว ทีมวิจัยจะใช้เวลาประมาณ 1 ปี (ปี 2565) โดยจะเชิญผู้ที่เกี่ยวข้องทั้งหมดเข้ามามีส่วนร่วมออกความคิดเห็นด้วย”

อุปสรรคที่ต้องก้าวข้าม

การพัฒนางานวิจัยกรวยจราจรจากยางธรรมชาติเทอร์โมพลาสติกตั้งแต่ระดับห้องปฏิบัติการจนกระทั่งถึงระดับอุตสาหกรรมที่มีการจำหน่ายและใช้งานจริงนั้นย่อมมีอุปสรรคที่ต้องก้าวข้าม ดร.ภาสรีเล่าว่า “ยางธรรมชาติเทอร์โมพลาสติกถูกคิดค้นในสหรัฐอเมริกาตั้งแต่ปี ค.ศ. 1980 และมีการใช้งานอย่างแพร่หลาย เมื่อเรียนจบกลับมาทำงานที่ประเทศไทยก็ได้ต่อยอดองค์ความรู้นี้จนคิดว่าน่าจะมีศักยภาพพอที่จะขยายผลการใช้งานจึงมีการนำเสนอผลงานในเวทีต่าง ๆ ทั้งจัดสัมมนาและอบรมเชิงปฏิบัติการ แต่ก็ไม่ได้รับความสนใจ อาจเพราะในช่วงเวลานั้นยังไม่เห็นความจำเป็นที่ต้องใช้วัสดุนี้ประกอบกับยังไม่สามารถแข่งขันกับราคาของวัสดุที่มาจากปิโตรเคมีได้ ทำให้ผลักดันไปสู่เชิงพาณิชย์ได้ยาก”

“ต่อมาเริ่มมีบริษัทเอกชนสนใจว่าเราสามารถฉีดยางธรรมชาติเทอร์โมพลาสติกซึ่งเป็นวัสดุนิ่มไปบนวัสดุแข็งด้วยกระบวนการโอเวอร์โมลดิงเพื่อทำด้ามจับแบบนุ่ม (soft grip) สำหรับใช้ในอุปกรณ์ที่ต้องรองรับแรงกระแทก หรือมือจับกันลื่นสำหรับอุปกรณ์ช่าง แฮนด์มอเตอร์ไซด์ หรือแปรงสีฟัน ซึ่งแม้ว่าจะสามารถทำได้แต่ก็ยังไม่คุ้มทุนและไม่มีตลาดรองรับ ดังนั้น แม้การวิจัยจะตอบโจทย์ตามที่ต้องการแล้ว แต่การนำเทคโนโลยีหรือวัสดุที่เกิดจากการวิจัยไปสู่ผู้ใช้งานจริงและการมีตลาดรองรับแบบครบวงจรเป็นประเด็นที่มีความสำคัญมาก”

“การถ่ายทอดเทคโนโลยีให้แก่ บริษัท ธนัทธร จำกัด ซึ่งมีความพร้อมทั้งในด้านธุรกิจ สามารถผลิตผลิตภัณฑ์จำหน่ายได้อย่างมีมาตรฐาน เพราะบริษัทฯ มีการควบคุมทุกอย่างอย่างเป็นระบบ มีตลาดรองรับ และมีบุคลากรที่มีประสบการณ์ มีความเชี่ยวชาญสามารถแก้ปัญหาเฉพาะหน้าได้อย่างฉับไวทำให้การทำงานร่วมกันดำเนินได้อย่างราบรื่นและรวดเร็ว” ดร.ภาสรีกล่าว

คุณธงศักดิ์ กล่าวเสริมว่า “ในช่วงที่โควิด-19 ระบาดหนัก ทีมวิจัยได้รับผลกระทบมากเนื่องจากโรงงานตั้งอยู่ในพื้นที่แถบจังหวัดสมุทรสาครและสมุทรปราการ การเดินทางเข้าออกโรงงานไม่สามารถทำได้จึงไม่สามารถดำเนินการในขั้นตอนการผลิตในระดับอุตสาหกรรมได้ทำให้งานล่าช้าไปบ้าง ทีมได้ปรับแผนการทำงาน โดยจัดทำสไลด์และวิดีโอนำเสนอผ่านช่องทางออนไลน์ เมื่อการระบาดทุเลาก็เชิญบริษัทฯ มาที่เอ็มเทค เพื่อดูการเตรียมวัตถุดิบ สารเคมีต่าง ๆ และกระบวนการผลิต เมื่อทุกอย่างพร้อมก็ดำเนินการผลิตจริงที่โรงงาน นอกจากนี้ ทีมช่างและฝ่ายเทคนิค ก็มีความชำนาญทั้งในเรื่องวัตถุดิบ เครื่องมือ เครื่องจักร ความรู้ด้านโพลิเมอร์ และกระบวนการขึ้นรูปทำให้เรียนรู้ได้เร็วช่วยลดระยะเวลาทำงานและได้ผลที่ดี”

ต่อยอดองค์ความรู้

การพัฒนายางธรรมชาติเทอร์โมพลาสติกสามารถนำไปผลิตผลิตภัณฑ์อื่นได้ คุณธงศักดิ์เล่าว่า “บริษัท ธนัทธร จำกัด สนใจขยายผลไปสู่ผลิตภัณฑ์จราจรประเภทอื่นด้วย ที่อาจจะใช้กระบวนการขึ้นรูปที่แตกต่างจากกรวยจราจรที่ใช้กระบวนการฉีดขึ้นรูป ดังนั้น ทีมวิจัยจะต้องปรับสูตรให้เหมาะกับกระบวนการขึ้นรูป เครื่องมือ และสมบัติของผลิตภัณฑ์เสียก่อนและจะขอนำเสนอในเวลาที่เหมาะสมต่อไป”

“นักวิจัยต้องรับฟังเสียงจากข้างนอกและต้องมีการสื่อสาร ต้องมองการตลาด และราคา อย่าคิดเพียงว่าจะผลิตอะไรให้ดีที่สุด เพราะอาจไม่ใช่สิ่งที่อุตสาหกรรมต้องการและอาจมีผลต่อราคาทำให้ไม่สามารถไปสู่การใช้งานจริงได้ การทำงานที่นี่ทำให้เรียนรู้สิ่งเหล่านี้มากขึ้นเรื่อย ๆ การเป็นนักวิจัยไม่ใช่การให้ความรู้ฝ่ายเดียว เราต้องเรียนรู้จากผู้อื่นด้วย”

ดร.ภาสรี เล้ากิจเจริญ

ความประทับใจและสิ่งที่ได้รับจากการสร้างสรรค์ผลงาน

คุณธงศักดิ์กล่าวว่า “งานนี้ได้เห็นตั้งแต่เริ่มพัฒนาสูตร กระบวนการเตรียม กระบวนการขึ้นรูปสูตรโพลิเมอร์ให้เหมาะสมกับผลิตภัณฑ์ต่าง ๆ เราพัฒนากันมาอย่างต่อเนื่อง จนถึงวันนี้เป็นขั้นตอนของการถ่ายทอดเทคโนโลยี ซึ่งทำให้เกิดความภาคภูมิใจว่างานของเราสามารถนำไปผลิตและใช้ได้จริง สามารถตอบโจทย์ของหน่วยงานและได้ทำหน้าที่ของนักวิจัยในการผลักดันงานวิจัยไปสู่กระบวนการถ่ายทอดเทคโนโลยี”

ดร.ภาสรีกล่าวว่า “สิ่งที่ประทับใจคือเรามีอิสระในการทำงานระดับหนึ่งที่สามารถจะทำอะไรที่สำคัญและจำเป็นล่วงหน้า ในตอนนั้นเราคิดว่าจำเป็น แต่บ้านเรายังไม่พร้อมที่จะนำมาใช้งาน แต่เราก็ยังทำเรื่องนี้ต่อได้ อย่างไรก็ดี การจะพัฒนาสิ่งเหล่านี้ไปถึงจุดที่ใช้งานได้จริง นักวิจัยต้องรับฟังเสียงจากข้างนอกและต้องมีการสื่อสาร ต้องมองการตลาด และราคา อย่าคิดเพียงว่าจะผลิตอะไรให้ดีที่สุด เพราะอาจไม่ใช่สิ่งที่อุตสาหกรรมต้องการและอาจมีผลต่อราคาทำให้ไม่สามารถไปสู่การใช้งานจริงได้ การทำงานที่นี่ทำให้เรียนรู้สิ่งเหล่านี้มากขึ้นเรื่อย ๆ การเป็นนักวิจัยไม่ใช่การให้ความรู้ฝ่ายเดียว เราต้องเรียนรู้จากผู้อื่นด้วย”

“นอกจากนี้ ยังประทับใจทีมที่ทำงานด้วยกันมาตั้งแต่เริ่มคือ คุณธิดารัตน์ (มากมูล) คุณนิลุบล (หรสิทธิ์) และคุณธงศักดิ์ ที่ทุ่มเทในการทำงานอย่างไม่ท้อถอย ทำงานแบบไม่สิ้นหวัง มีความเชื่อในสิ่งที่ทำ หากมีสิ่งใดไม่ดีก็ปรับ และเมื่องานเหมาะพอดีก็มีคนนำไปใช้ ดังนั้นการได้เรียนรู้และการทำงานร่วมกับทีมนี้คือสิ่งที่ประทับใจ” ดร.ภาสรีกล่าวสรุป

สนใจติดต่อ
ผู้ที่สนใจงานวิจัยและพัฒนา หรือ รับถ่ายทอดเทคโนโลยี งานวิจัยวัสดุยางธรรมชาติเทอร์โมพลาสติกติดต่อได้ที่
คุณกัณฐมณี กลกานนท์
งานประสานธุรกิจและอุตสาหกรรม
โทรศัพท์ 0 2564 6500 ต่อ 4782
โทรสาร 0 2564 6369
อีเมล: BDD@mtec.or.th

ผู้ที่สนใจผลิตภัณฑ์กรวยจราจรยางพาราติดต่อได้ที่
บริษัท ธนัทธร จำกัด
โทรศัพท์ 0 2902 1246-8 และ 089 920 4224
อีเมล: info@tanattorn.com

ขอบคุณข้อมูลจาก
ดร.ภาสรี เล้ากิจเจริญ และ คุณธงศักดิ์ แก้วประกอบ กลุ่มวิจัยนวัตกรรมการแปรรูปยาง ศูนย์เทคโนโลยีโลหะและวัสดุแห่งชาติ (เอ็มเทค)

MTEC, TPNR, กรวยจราจรยางธรรมชาติ, นวัตกรรมยาง, ยางธรรมชาติเทอร์โมพลาสติก

The post กรวยจราจรยางธรรมชาติเทอร์โมพลาสติก appeared first on MTEC ศูนย์เทคโนโลยีโลหะและวัสดุแห่งชาติ.