สถาบันวิจัยและพัฒนาแห่งมหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ นิทรรศการ "ภูมิปัญญาไทยสู่ไฮเทค" ครั้งที่ 2

วัตถุประสงค์
เพื่อเป็นการเพิ่มมูลค่าและใช้ทรัพยากรให้ได้ประโยชน์สูงสุด รวมทั้งเป็นการค้นหาวัตถุดิบทางเลือกใหม่ ่ โดยศึกษาโครงสร้างของไผ่ตง และของเยื่อไผ่ที่ได้จากกรรมวิธีการระเบิดเยื่อด้วยไอน้ำ เพื่อศึกษากลไกการยึดติด
ของ แผ่นใยไม้อัดโดยไม่ใช้กาวเป็นตัวประสาน
เพื่อผลิตแผ่นใยไม้อัดโดยไม่ใช้กาวเป็นตัวประสานจากไผ่ตง

เส้นใยที่ได้จากกรรมวิธีการระเบิดเยื่อด้วยไอน้ำ ด้วยกล้อง SEM กำลังขยายสูง

ความสำคัญ
           ประเทศไทยอุดมไปด้วยไผ่ตลอดทั่วทุกภาคของประเทศ และเป็นหนึ่งในจำนวน
ประเทศที่มีพื้นที่ป่าไผ่มากที่สุดในเอเชีย ซึ่งมีไผ่อยู่ทั้งหมด 12 สกุล 41 ชนิด และไผ่ตง
(Dendrocalamus asper Backer)    เป็นหนึ่งในจำนวนนั้น ที่เป็นวัตถุดิบสำคัญยิ่งต่อผู้ใช้
ประโยชน์ทั้งในชนบท และภาคอุตสาหกรรม      ดังนั้นจึงเป็นทรัพยากรที่สำคัญในด้าน
เศรษฐกิจทั้งทางตรงและทางอ้อม         มีการใช้ประโยชน์ไผ่กันอย่างกว้างขวางดังกล่าว
ข้างต้น           รวมทั้งการนำหน่อไม้มาทำเป็นอาหารและบรรจุส่งจำหน่ายทั้งในและนอก
ประเทศซึ่งในปัจจุบันได้มีการปลูกสวนป่าไผ่โดยเฉพาะการปลูกสวนป่าไผ่ตงทางการค้า
เพื่อผลิตหน่อไม้ เป็นสินค้าทางการเกษตรที่นำรายได้เข้าประเทศจำนวนมาก โดยทางภาค
รัฐและเอกชนได้มีการส่งเสริมให้ปลูกสวนป่าไผ่ตงเพื่อให้เป็นพืชเศรษฐกิจการเพิ่มมูลค่า
และใช้ทรัพยากรให้ได้ประโยชน์สูงสุด คือการนำลำต้นไผ่ตงและเศษเหลือไผ่ตงมาใช้ทด
แทนไม้จริงในด้านอื่นๆ อย่างเช่นการผลิตแผ่นใยไม้อัดโดยไม่ใช้กาวเป็นตัวประสาน เพราะ
นับวันไม้จริงจะหามาใช้ได้ยากและมีราคาแพง

การผลิตแผ่นใยไม้อัด (fiberboard; FB) เป็นอุตสาหกรรมการผลิตแผ่นไม้ประกอบ (wood composites board) ชนิดหนึ่งที่นำเอาความรู้ทางด้านวิทยาศาสตร์และ
เทคโนโลยีทางไม้มาประยุกต์ใช้ เพื่อผลิตแผ่นวัสดุสำหรับใช้แทนไม้จริงหรือไม้แปรรูป ในการก่อสร้าง ผลิตเฟอร์นิเจอร์ ตลอดจนการผลิตผลิตภัณฑ์ที่ใช้ไม้อื่นๆ ใน
กระบวนการผลิตนั้น กาวมีความสำคัญอย่างยิ่ง ในการช่วยยึดเหนี่ยวเส้นใยเข้าด้วยกันด้วยความแข็งแรง กาวที่ใช้ในการผลิตบอร์ดเป็นกาวสังเคราะห์ (synthetic resins)
ซึ่งแข็งตัวด้วยความร้อน (thermosetting) และเป็นวัตถุดิบที่เพิ่มต้นทุนที่สูงเนื่องจากมีราคาแพง ปัญหาหลักในการใช้กาว โดยเฉพาะกาวยูเรียฟอร์มัลดีไฮด์ คือการเกิด
กลิ่นและการระเหยของฟอร์มัลดีไฮด์จากกาวที่แข็งตัวแล้ว ทำให้ผู้ใช้แผ่นใยใม้อัดที่มีกลิ่นนี้ได้รับมลพิษทางอากาศอันส่งผลต่อสุขภาพ

นอกจากนี้การผลิตแผ่นใยไม้อัดโดยไม่ใช้กาวเป็นตัวประสาน จะใช้กรรมวิธีการแยกเยื่อด้วยการ
ระเบิดเยื่อด้วยไอน้ำ (steam explosion process) ซึ่งเป็นหนึ่งในกรรมวิธีการแยกเยื่อ หลายๆ วิธีที่มี
ประสิทธิภาพยิ่ง ที่ใช้ได้สำหรับพืชที่ให้เนื้อไม้ (woody plant) และพืชที่ไม่ให้เนื้อไม้ (non- woody plant) กระบวนการนี้สามารถแยกองค์ประกอบแต่ละส่วนของเส้นใยพืชออกจากกันได้ ทำให้สามารถนำเอา
องค์ประกอบแต่ละอย่างมาใช้ประโยชน์ได้หมด โดยสอดคล้องกับกระแสแนวความคิดในเรื่อง
" Zero emission " คือ อุตสาหกรรมที่ไม่มีการปลดปล่อยของเสียหรือของเหลือทิ้งออกมาปนเปื้อน
ในอากาศ น้ำ และดิน แนวความคิดนี้ มีวัตถุประสงค์เพื่อใช้เศษวัสดุเหลือทิ้งจากอุตสาหกรรมหนึ่ง
เป็นวัตถุดิบของอีกอุตสาหกรรมหนึ่งและมีวัตถุประสงค์ในเรื่องอุตสาหกรรมที่ยั่งยืนโดยเปลี่ยนจาก
การใช้ประโยชน์จากป่าธรรมชาติมาเน้นการใช้ประโยชน์จากไม้โตเร็วที่ปลูกจากสวนป่า หรือใช้เศษ
เหลือจากพืชทางการเกษตร

ผลการทดลอง
จากผลการทดลอง พบว่าเส้นใยไผ่ตงที่ได้จากกระบวนการระเบิดเยื่อด้วยไอน้ำ
เป็นวัตถุดิบเส้นใยที่มีคุณภาพดีเยี่ยม ได้เส้นใยที่ยังคงรักษาความยาวเดิมไว้ และเส้นใย
แยกตัวโดยโครงสร้างไม่ถูกทำลาย และมีคุณภาพดี และด้วยปริมาณลิกนินและเฮมิเซลลู
โลสที่สูงและสามารถแยกตัวออกมาจากผนังเซลล์มาจับที่ผิวของเส้นใยได้ง่าย จึงสามารถ
ใช้ประโยชน์ในการผลิตแผ่นใยไม้อัดโดยไม่ใช้กาวเป็นตัวประสานได้ ซึ่งไม่ต้องใช้กาว
สังเคราะห์ที่มีราคาแพงเป็นตัวประสานโดยใช้ประโยชน์ลิกนินและเฮมิเซลลูโลสที่แยก
ตัวออกมาแล้วนั้นให้หลอมตัวอีกครั้งแล้วสร้างรูปแบบด้วยโครงสร้างที่ซับซ้อนของกาว
ธรรมชาติขึ้นได้ในการผลิตแผ่นใยไม้อัดในขณะอัดร้อนสภาวะที่เหมาะสมที่สุดของการ
ระเบิดเยื่อด้วยไอน้ำอันส่งผลให้ได้คุณสมบัติของแผ่นใยไม้อัดที่ดีและเหมาะสมต่อการ
ใช้งานนั้น ขึ้นอยู่กับว่าจะนำแผ่นใยไม้อัดไปใช้งานในด้านใด และต้องการให้คุณสมบัต
ิทางฟิสิกส์และทางกายภาพของแผ่นใยไม้อัดผ่านเกณฑ์มาตรฐานระดับใด นั่นคือ
สภาวะที่เหมาะสมจะอยู่ในช่วงความดันที่ใช้ในการระเบิด 22-28 kgf/cm2 ระยะ
เวลาที่ใช้ในการระเบิด 5 นาที
แผ่นใยไม้อัดที่ไม่ใช้กาวเป็นตัวประสานจากผลการทดลอง ที่มีความหนาแน่น
ตั้งแต่ 0.9 - 1.3 g/cm3 มีคุณสมบัติ ตามมาตรฐานแผ่นใยไม้อัดของญี่ปุ่น
JIS A 5905-1994