การศึกษาและพัฒนากระบวนการผลิตวัสดุทดแทนไม้จากเศษเหลือทิ้งทางเกษตรกรรมเพื่อประยุกต์ใช้ในการสร้างต้นแบบผลิตภัณฑ์

วิทยานิพนธ์นี้มีวัตถุประสงค์เพื่อพัฒนากระบวนการผลิตวัสดุทดแทนไม้จากเศษเหลือทิ้งทางการเกษตรกรรมในภาคอีสาน เพื่อประยุกต์ใช้ในการสร้างผลิตภัณฑ์ต้นแบบประเภทเฟอร์นิเจอร์โดยใช้วัสดุเหลือทิ้งทางเกษตรกรรมในภาคอีสานมาเป็นวัสดุดับหลักในการผลิตวัสดุทดแทนไม้ ผลวิจัยพบว่า เศษเหลือทิ้งทางเกษตรกรรมที่มีศักยภาพในการผลิตวัสดุทดแทนไม้มี 2 ชนิด คือ ยอดใบอ้อยและตอซังข้าว โดยกระบวนการประกอบด้วยการลอกเยื่อตอซังข้าวและยอดใบอ้อยด้วยโซดาไป น้ำ และเกลือ ต้มเป็นเวลา 40 นาที นำไปย้อมสีเคมีและสร้างกลิ่นจากธรรมชาติด้วยขมิ้น ตะไคร้หอมและเปลือกส้ม จะได้เยื่อวัสดุทดแทนไม้ที่มีเส้นใยขนาดเล็กมีสีสันและกลิ่นหอม เยื่อวัสดุทดแทนไม้สามารถขึ้นรูปได้ 2 แบบ คือ (1) การขึ้นรูปแบบแผ่น โดยใช้กาวไอโซไซยาเนต (Isocyanate Resins) 7% เยื่อวัสดุทดแทนไม้ 93% อัดร้อนที่ระดับ 130 องศาเซลเซียส นาน 3 นาที ที่ความดัน 180 กิโลกรัมต่อตารางเซนติเมตร (2) การขึ้นรูปแบบอิสระ โดยใช้กาวจากเศษพลาสติก PS เช่น แก้วน้ำดื่มพลาสติก ถ้วยไอกรีม ขวดยาคูลย์ ย่อยให้มีขนาด 1 เซนติเมตร แช่ในน้ำมันเบนซิน 24 ชั่วโมง คลุกเคล้ากับเยื่อวัสดุทดแทนไม้จากสูตร พลาสติก PS 20% กับเยื่อวัสดุแทนไม้ 80% อัดลงไนแม่พิมพ์
การทดสอบคุณสมบัติพิเศษ 3 ด้าน ได้ผลดังนี้ (1) ด้านทนทานต่อการเข้าทำลายของปลวก แผ่นวัสดุทดแทนไม้สามารถทนทานการทำลายของปลวกได้ดี (2) ด้านกลิ่นหอม ใช้พืชที่มีน้ำมันหอมระเหยใต้เปลือกตากแห้งและอัดร้อนแบบแผ่นจะให้กลิ่นหอมที่ยาวนาน (3) ด้านการลดอุณหภูมิ ทดลองสร้างบ้านขนาดเล็ก 50*40 cm และกรุแผ่นวัสดุทดแทนไม้ภายใน พบว่า อุณหภูมิต่ำกว่าบ้านที่ไม่กรุวัสดุทดแทนไม้ 3 องศาเซลเซียส และอุณหภูมิต่ำกว่าอากาศภายนอก 5-6 องศาเซลเซียส
การวิเคราะห์ตามมาตรฐาน JIS A 5908-1994 ของญี่ปุ่นพบว่า แผ่นวัสดุทดแทนไม้จากเศษเหลือทิ้งในพื้นที่เกษตรกรรม มีค่าความถ่วงจำเพาะที่ 0.74 และปริมาณความชื้นที่ 8.84% ซึ่งผ่านตามเกณฑ์มาตรฐาน และความต้านทานแรงดัด (modulus of rupture, MOR) ที่ระดับ 5.53 MPa คุณสมบัติทางด้านความแข็งตึงหรือมอดูลัสยืดหยุ่น (modulus of elasticity, MOE) ที่ระดับ 314.85 MPa ไม่ผ่านตามเกณฑ์มาตรฐาน ค่าแรงกดตั้งฉากกับเสี้ยน (Compression Stress) ที่ระดับ 10.54 MPa และค่าแรงกดขนาดเสี้ยน (Compression Stress//) ที่ระดับ 4.96 MPa และความแข็งแรงของวัสดุทดแทนไม้ (Hardness) ที่ระดับ 3541.41N
ผลการศึกษาพบว่า วัสดุทดแทนไม้ที่พัฒนาใหม่ มีค่าการประเมินประสิทธิผล 3 ด้าน คือ 1) ด้านกระบวนการผลิตวัสดุทดแทนไม้ มีค่าเฉลี่ยระดับ 4.07 มีความเหมาะสมระดับดี 2) ด้านการผลิตในระบบอุตสาหกรรมมีค่าเฉลี่ยระดับ 4.22 มีความเหมาะสมระดับดี 3) ด้านการออกแบบผลิตภัณฑ์และเฟอร์นิเจอร์มีค่าเฉลี่ยระดับ 4.33 มีความเหมาะสมระดับดี และการประเมินความพึงพอใจต่อการประยุกต์ใช้วัสดุทดแทนไม้ จำนวน 2 กลุ่ม คือ 1) กลุ่มเกษตรจังหวัด มีค่าความพึงพอใจเฉลี่ยระดับ 4.26 มีความเหมาะสมระดับดี 2) กลุ่มผู้บริโภค มีค่าความพึงพอใจเฉลี่ยระดับ 4.20 มีความเหมาะสมระดับดี