แบบพิมพ์เซรามิกต้นทุนต่ำสำหรับผลิตถุงมือยาง
ประเทศไทยเป็นผู้ผลิตและส่งออกยางพาราเป็นอันดับหนึ่งของโลก การแปรรูปน้ำยางธรรมชาติเป็นผลิตภัณฑ์ต่างๆ เป็นการเพิ่มมูลค่าผลิตภัณฑ์ยางพารา หนึ่งในผลิตภัณฑ์แปรรูปยางพาราที่สำคัญของไทย คือถุงมือยาง นับวันอุตสาหกรรมการผลิตถุงมือยาง จะยิ่งมีความสำคัญเพิ่มมากขึ้น เป็นสินค้าที่มีแนวโน้มเติบโตขยายตัวมากเนื่องจากความได้เปรียบด้านวัตถุดิบ ขณะเดียวกันความต้องการใช้งานเพื่อการป้องกันโรคระบาด และเพื่อสุขภาพอนามัยที่ดี โดยเฉพาะอัตราการใช้ถุงมือยางในวงการแพทย์มีแนวโน้มสูงขึ้นอย่างมาก ดังนั้นอุตสาหกรรมผลิตถุงมือยาง จึงเป็นสินค้าที่มีแนวโน้มขยายตัวได้อย่างต่อเนื่อง
ย้อนหลังไปเมื่อ 30 ปีก่อนหน้านี้ไทยยังต้องนำเข้าถุงมือยางจากต่างประเทศ ทั้งที่เราเป็นผู้ผลิตวัตถุดิบยางพารารัฐบาลจึงต้องมีการส่งเสริมการลงทุนในอุตสาหกรรมการผลิตถุงมือยางโดยให้ต่างชาติมาลงทุน และเริ่มได้รับการถ่ายทอดเทคโนโลยี จนกระทั่งปี พ.ศ.2529 ประเทศไทยจึงสามารถผลิตถุงมือยางที่มีคุณภาพเพื่อใช้งานในประเทศ รวมถึงการส่งออกไปยังต่างประเทศนับแต่นั้นมา จนปัจจุบัน ประเทศไทยเป็นผู้ผลิตถุงมือยางจากยางธรรมชาติ ที่ใช้สำหรับวงการแพทย์เป็นอันดับสอง รองจากประเทศมาเลเซีย
การใช้งานถุงมือยางในปัจจุบัน มีหลากหลายรูปแบบ ได้แก่ ถุงมือยางสำหรับวงการแพทย์ ถุงมือยางสำหรับใช้งานในโรงงานอุตสาหกรรม และถุงมือยางสำหรับใช้งานในครัวเรือน ส่วนใหญ่ผลิตภัณฑ์ในกลุ่มถุงมือยาง จะเรียกว่า ผลิตภัณฑ์ยางจากกระบวนการจุ่ม (dipping products) โดยจะนำแบบพิมพ์ตามลักษณะผลิตภัณฑ์ที่ต้องการ จุ่มลงในน้ำยางสูตรผสมซึ่งมีสูตรแตกต่างไปตามแต่ละผลิตภัณฑ์ และโดยทั่วไปแบบพิมพ์สำหรับกระบวนการจุ่มจะทำจากโลหะ พลาสติก เซรามิกส์ แก้ว อะลูมิเนียม หรือวัสดุอื่น ๆ ที่มีความเหมาะสมกับแต่ละผลิตภัณฑ์ สำหรับกระบวนการผลิตถุงมือยาง จะใช้แบบพิมพ์เซรามิกส์เป็นส่วนใหญ่
จากปริมาณความต้องการใช้งานถุงมือยางที่เพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง ความต้องการแบบพิมพ์เซรามิกส์สำหรับกระบวนการผลิตถุงมือยางในอุตสาหกรรมก็มากขึ้นตามไปด้วย
เพื่อรองรับการขยายตัวของอุตสาหกรรมการผลิตถุงมือยาง ผศ.ดร.นุชนภา ตั้งบริบูรณ์ และทีมงานจากภาควิชาวิศวกรรมวัสดุ คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ จึงได้วิจัยและพัฒนาแบบพิมพ์เซรามิกต้นทุนต่ำสำหรับผลิตถุงมือยาง โดยพบว่า ดินที่สามารถใช้ในการผลิตแบบพิมพ์มีได้หลายชนิด ได้แก่ ดินสโตนแวร์ ดินพอร์ชซาเลน และดินโบนไชน่า ซึ่งดินทั้งสามชนิดดังกลาวมีสัดส่วนขององค์ประกอบหลักทางเคมีที่แตกต่างกัน เช่น ปริมาณซิลิก้า ปริมาณอลูมินา และปริมาณแคลเซียมออกไซด์ เป็นต้น ส่งผลต่อราคาของแบบพิมพ์ที่ผลิตได้ที่มีความแตกต่างกัน ดินชนิดสโตนแวร์มีราคาถูกที่สุด ดินพอร์ชซาเลน และดินโบนไชน่ามีราคาแพงขึ้นตามลำดับ นอกจากนี้ ยังได้ทำการวิเคราะห์แบบพิมพ์ที่มีจำหน่ายอยู่ในท้องตลาดทั่วไป พบว่าส่วนใหญ่จะเป็นดินพอร์ชซาเลน อย่างไรก็ตาม จากผลงานวิจัย พบว่าดินชนิดสโตนแวร์ซึ่งมีราคาถูกที่สุดและมีมากในประเทศไทย ก็มีศักยภาพในการนำมาผลิตเป็นแบบพิมพ์มือเซรามิกได้เช่นกัน และมีราคาถูกกว่าด้วย คุณสมบัติด้านความเหนียวก็สูงกว่า ซึ่งจะทำให้ง่ายต่อกระบวนการขึ้นรูปโดยวิธีหล่อพิมพ์หรือเทแบบ รวมทั้งเวลาที่ใช้ในการหล่อพิมพ์สั้นกว่า ทำให้ประหยัดเวลาในการขึ้นรูปแบบพิมพ์ และเมื่อทำการถอดพิมพ์ ก็สามารถถอดพิมพ์ได้ง่ายและรวดเร็วกว่า
ขั้นตอนการดำเนินงาน
- เตรียมแบบพิมพ์ปูนปลาสเตอร์สำหรับใช้เป็นแม่พิมพ์สำหรับการขึ้นรูปแบบพิมพ์เซรามิก
- ปั่นส่วนผสมในบ่อกวนหรือถังปั่นผสม เพื่อให้ส่วนผสมเข้ากันเป็นเนื้อเดียว จากนั้นทำการกรองน้ำดินก่อนการใช้งาน เพื่อกรองดินที่ไม่แตกหรือยังจับตัวเป็นก้อนหรือยังเป็นเม็ดออกจากน้ำสลิปก่อนที่จะนำไปเทลงในแบบพิมพ์ปลาสเตอร์ที่สะอาด ปราศจากฝุ่นละออง
- เทน้ำสลิปลงในแบบพิมพ์ปลาสเตอร์ ตั้งทิ้งไว้เพื่อให้น้ำดินเซ็ทตัวให้ได้ความหนาที่เหมาะสม แล้วเทน้ำดินที่คงค้างในแบบพิมพ์ออก เพื่อให้ได้แบบพิมพ์กลวง ตั้งทิ้งไว้ 24 ชั่วโมง
- ถอดแบบพิมพ์ที่ขึ้นรูปได้แล้วนำมาวางผึ่งลมให้แห้งประมาณ 1-2 วัน ก่อนนำชิ้นงานเข้าเตาเผา
- นำชิ้นงานที่แห้งสนิทเข้าเตาเผา
หลังจากทำการสร้างแบบพิมพ์ถุงมือยางจากวัตถุดิบดิน 3 ชนิด นำไปเป็นแบบพิมพ์ผลิตถุงมือยางโดยวิธีการจุ่ม ในส่วนผสมน้ำยางข้น ทำการเปรียบเทียบชิ้นงานถุงมือยางที่ผลิตได้จากแบบพิมพ์ที่ผลิตจากดินทั้ง 3 ชนิด พบว่าแบบพิมพ์เซรามิกที่ผลิตจากดินชนิดสโตนแวร์ซึ่งมีราคาถูกที่สุดสามารถใช้เป็นแบบพิมพ์สำหรับผลิตถุงมือยางที่มีต้นทุนต่ำ ทำให้สามารถลดต้นการผลิตถุงมือยางลงได้อีก
แบบพิมพ์เซรามิกที่ผลิตจากดินชนิดสโตนแวร์ นอกจากช่วยลดต้นทุนการผลิตของผู้ประกอบการโดยตรงแล้ว ยังส่งผลต่อรายได้จากการส่งออกผลิตภัณฑ์ถุงมือยาง รวมถึงเพิ่มรายได้เกษตรกรชาวสวนยาง ให้มีชีวิตความเป็นอยู่ที่ดีขึ้นอย่างยั่งยืนต่อไป
ขอขอบคุณที่ท่านเข้ามาอ่านบทความวิจัยนี้ และขอความกรุณาสละเวลาตอบแบบสอบถามการให้บริการข้อมูล เพื่อการปรับปรุงต่อไปด้วย จะขอบคุณยิ่ง
คลิกที่นี่เพื่อตอบแบบสอบถาม—> https://goo.gl/forms/hcBXc1080pJmdUmF3
 |
ที่มาข้อมูล : นิทรรศการผลงานนวัตกรรม งานเกษตรแฟร์ ประจำปี 2560
ศาสตร์แห่งแผ่นดิน ทำกินตามคำพ่อสอน 27 ม.ค – 4 ก.พ. 2560 เจ้าของผลงาน : ผศ.ดร.นุชนภา ตั้งบริบูรณ์ ภาควิชาวิศวกรรมวัสดุ คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ เรียบเรียง/ผลิตสื่อเผยแพร่ : วันเพ็ญ นภาทิวาอำนวย ฝ่ายเผยแพร่งานวิจัย สถาบันวิจัยและพัฒนาแห่ง มก. โทร. 02 561 1474 e-mail : rdiwan@ku.ac.th |
| ผศ.ดร.นุชนภา ตั้งบริบูรณ์ |