PMO8

การพฒนาเครองปรบปรงความละเอยดของเสนใยดาหลาสวนล าตน Development of Machine of Improving Fineness of Dala Fiber from Stalk

สธา ลอยเดอนฉาย (Sutha Loidueanchai)* ดร.กลทมา เชาวชาญชยกล (Dr.Kantima Chaochanchaikul)** ดร.แววบญ แยมแสงสงข (Dr.Weawboon Yamsaengsung) ***

บทคดยอ

งานวจยนมวตถประสงคเพอออกแบบและพฒนาเครองจกรปรบปรงความละเอยดเสนใย โดยเปรยบเทยบกบวธทางเคม โดยศกษาเสนใยจากตนดาหลา ซงเปนพชพนถนทพบไดทางภาคใตของประเทศไทย เครองจกรประกอบดวยชดลกกลงพาเสนใย และชดลกกลงบบอดเสนใย ซงขบเคลอนดวยมอเตอรไฟก าลงไฟ 745 วตต เสนใยทไดน ามาศกษาองคประกอบทางเคม ขนาดเสนใย สมบตเชงกล และสมบตทางสญฐานวทยา ผลการทดลองพบวาเสนใยทไดจากเครองจกรมขนาดเลกกวาเสนใยทไดจากวธเคม เมอท าการประเมนความพงพอใจพบวาผเชยวชาญมความพงใจตอเครองจกรรอยละ 97 เครองจกรปรบปรงความละเอยดของเสนใยมความเรวในการผลตมากกวาวธเคม 400 เทา

ABSTRACT

The purpose of this study was to design and development the fiber fineness improvement machine and compared with chemical method. Dala (Etlingera elatior) a local plant in Southern Thailand, was used in this experiment. Two main components of the machine were fiber delivery rollers and fiber compression rollers driven by a 745 watt electric motor. Fibers were characterized for their chemical composition, fibers size, mechanical properties and morphological properties. It was found that the fibers obtained from the fiber fineness improvement machine had smaller size when compared with chemical method. The fiber fineness improvement machine were most satisfied by the expert at 97 %. The machine capacity was 400 times faster than chemical method. ค าส าคญ: เครองปรบปรงเสนใย ดาหลา สงทอ Keywords: Fiber Machine, Dala, Textile *นกศกษา หลกสตรวทยาศาสตรมหาบณฑต แขนงวชาวทยาศาสตรและเทคโนโลย สาขาวชาเทคโนโลยอตสาหกรรม มหาวทยาลยสโขทยธรรมาธราช **ผชวยศาสตราจารย สาขาวชาวสดศาสตรอตสาหกรรม คณะวทยาศาสตรและเทคโนโลย มหาวทยาลยเทคโนโลยราชมงคลพระนคร ***อาจารย แขนงเทคโนโลยอตสาหกรรม สาขาวชาวทยาศาสตรและเทคโนโลย มหาวทยาลยสโขทยธรรมาธราช

121

PMO8-2

บทน า การตนตวของสงคมดานสงแวดลอม ท าใหธรกจและองคกรตางๆ ตระหนกและใหความสนใจ รวมถง

ภาคอตสาหกรรมสงทอ ซงจ าเปนตองคนควาวจย เพอสรางนวตกรรมและเทคโนโลยในกระบวนการผลตสงทอใหเปนมตรกบสงแวดลอม วสาหกจชมชนกลมเกษตรกรผผลตเสนใยดาหลาบานนาโอน จงหวดนราธวาส เปนผผลตเสนใยจากตนดาหลา (Etlingera elatior (Jack) R.M. Smith) ทเปนวสดเหลอใชทางการเกษตร โดยไดรบการสงเสรมทางวชาการจากศนยวจยและพฒนาการเกษตร อ าเภอรอเสาะ จงหวดนราธวาส ใชกระบวนการตแยกเสนใยดาหลาสดดวยเครองแยกเสนใยส าหรบพช แลวจงปรบปรงความละเอยดของเสนใยดาหลาดวยวธทางเคมใชระยะเวลาเฉลย 17-20 วน ในการผลตเปนเสนดายส าหรบอตสาหกรรมสงทอ ซงใชระยะเวลานาน ใชแรงงานจ านวนมาก และสงผลกระทบตอสงแวดลอมทงจากเคมตกคางในเสนใยดาหลา และเคมเหลอทงจากกระบวนการแชหมก จากสภาพปญหาดงกลาวทางผวจยจงไดเสนอโครงการ การปรบปรงเสนใยดาหลาโดยจะด าเนนการออกแบบพฒนาและสรางเครองจกรตนแบบทดแทนวธเคม เพอเปนการแกปญหาดานระยะเวลาในการผลต จ านวนแรงงาน และลดปญหามลภาวะจากเคมปนเปอนในสงแวดลอมใหกบกระบวนการผลตเสนใยดาหลาส าหรบอตสาหกรรมสงทอตนน า

วตถประสงคการวจย การวจยครงนมวตถประสงคเพอออกแบบและสรางเครองจกรตนแบบเพอปรบปรงเสนใยดาหลาจากสวนล า

ตน โดยวเคราะหเพอเปรยบเทยบสมบตเสนใยดาหลาจากการปรบปรงดวยการใชเครองจกรตนแบบกบวธเคม และเพอประเมนประสทธภาพและความพงพอใจในการใชเครองจกรแทนการใชสารเคม

วธการวจย วธการทดลอง การออกแบบและพฒนาเครองจกร เพอปรบปรงความละเอยดของเสนใยดาหลา ดงแสดงในภาพตอไปน

ภาพท 1 แผนภมแสดงขนตอนการทดลอง

- การวเคราะหธาต

- องคประกอบทางเคมของเสนใย

- ความเปนกรด-ดาง - ตนทนการผลตเทยบกบวธเคม

สมบตทางสณฐานวทยา

- คาการรบแรงดง - SEM

- คาเปอรเซนตความความสามารถ

ในการยดตว

155 10

ตนดาหลา (ล าตน)

ตแยกดวยเครอง

อบไลความชน

ปรบปรงเสนใยดวยเครองจกรตนแบบ

15

ปรบเปลยนแรงกด (Bar)

5

เวลา (นาท)

5 10 15 5 10

ประสทธภาพเครองตนแบบวเคราะหสมบตของเสนใยดาหลา

สมบตทางกายภาพ

- ขนาดของเสนใย

- ความละเอยดของเสนใย - ระยะเวลาในการผลตเทยบกบวธเคม

3 4

เวลา (นาท) เวลา (นาท)

- ตนทนดานแรงงานเทยบกบวธเคม

- ปรมาณผลผลตเทยบกบวธเคม

- ความพงพอใจของผใชเครองจกร

ตนแบบสมบตเชงกล

สมบตทางเคม

122

PMO8-3

การเตรยมเสนใยสดจากตนดาหลา วสาหกจชมชนกลมเกษตรกรผผลตเสนใยดาหลาบานนาโอน จงหวดนราธวาส ด าเนนการเตรยมเสนใยดวย

เครองตแยกเสนใยซงเปนวธเชงกล โดยตดตนดาหลา แยกใบออกจากล าตน ทบ และผาล าตนดาหลาออกเปนสวนๆ ตามแนวยาว เพอลดขนาดของล าตน ใสเขาเครองตแยกเสนใย จะไดเสนใยสดทมความยาว น าเสนใยสดทไดมามดเปนวง และน าไปแขวนตากแหงดวยแสงอาทตย โดยใชระยะเวลาตากเฉลยประมาณ 2 วน

การปรบปรงเสนใยดาหลาดวยวธเคม วสาหกจชมชนกลมเกษตรกรผผลตเสนใยดาหลาบานนาโอน ปรบปรงเสนใยดวยการแชหมกสารเคมสกด

ซงพฒนาวธมาจากงานวจยการสรางมลคาเพมใหกบดาหลาในเชงพาณชยดวยการสกดเสนใยจากล าตนดาหลาเพอใชในอตสาหกรรมการทอผาในจงหวดนราธวาสของกรมวชาการเกษตร (ดารกา:2558) โดยจะน าเสนใยทผานการตากแดดจนแหงแลว มาเขยา หรอฟาดเพอใหเศษเนอเยอตางๆทเกาะตามผนงของเสนใยซงแหงแลวหลดออก เพอลดระยะเวลาในการแชสารเคม แลวจงน าเสนใยใสในถงหมกขนาด 100 ลตร ซงบรรจสารเคมสตรเฉพาะของทางวสาหกจชมชนบานนาโอนจ านวน 60 ลตร โดยเตมสารเคมใหทวมเสนใย ท าการหมกแชเปนเวลา 7, 15 และ 30 วนตามล าดบของการใชซ าของสารเคม โดยใชหมกซ าไดเพยง 3 ครง เมอครบตามระยะเวลาทก าหนด น าเสนใยมาลางท าความสะอาด จากนนน าเสนใยมายเพอใหเสนใยแยกออกจากกนโดยใชมอยและจบแยกทละเสน เสนใยทผานการแยกดวยมอแลวจะน าไปท าความสะอาดดวยน ายาซกผาใหสะอาด แลวจงน าไปตากใหแหง เพอบรรจถงรอการสงจ าหนายตอไป

การออกแบบและสรางเครองจกรในการปรบปรงความละเอยดของเสนใยดาหลา แนวคดในการออกแบบเครองจกรตนแบบเบองตน ก าหนดใหสามารถบบอดเสนใยไดดวยแรงกดจาก

กระบอกลมทมแรงกดขนาดตางๆ กน และสามารถปรบตงระยะเวลาในการท างานของเครองจกรได จงก าหนดชดอปกรณหลกๆ ประกอบดวย

1) ขนาดเครองจกรตนแบบ ก าหนดขนาดโดยประมาณ ความกวาง 55 เซนตเมตร ความยาว 100 เซนตเมตรและความสง 180 เซนตเมตร โครงสรางผลตจากวสดเหลกรปพรรณ และเหลกแผน และมระยะความสงของชดลกกลง 150 เซนตเมตรจากฐานเครองจกร เพอใหเหมาะสมกบคนท างานซงเปนสภาพสตร

2) ชดปรบปรงเสนใย เปนชดลกกลงชนดสแตนเลสซงตองสมผสกบเสนใย ท าหนาทในการปรบปรงเสนใยจากแรงกดประกอบดวย (1) อปกรณลกกลง ส าหรบพาเสนใย ขนาดเสนผานศนยกลางประมาณ 12 เซนตเมตร ยาวประมาณ 26 เซนตเมตร จ านวน 2 ลก (2) อปกรณลกกลงกดอดเสนใย ขนาดเสนผาศนยกลางประมาณ 15 เซนตเมตร ยาวประมาณ 20 เซนตเมตรจ านวน 1 ลก

3) ชดสงก าลง ท าหนาทสงก าลงใหกบชดปรบปรงเสนใย ประกอบดวย (1) ชดสงก าลงกดอด ใชอปกรณกระบอกลมขนาดพนท 125 ตารางเซนตเมตร ระยะเคลอนออกของแกนประมาณ 7 เซนตเมตร ส าหรบสงก าลงใหลกกลงกดอดเสนใย โดยใชแรงดนลมจากเครองปมลม ผานชดปรบแรงดนลม (2) ชดปรบแรงดนลม ส าหรบปรบแรงดนกระบอกลม โดยตดตงตวกรองลมดกน าและปรบแรงดนลม (Regulator) ซงสามารถปรบแรงดนตงแต 0 – 5 กโลกรมตอตารางเซนตเมตร (3) ชดสงก าลงขบ ส าหรบอปกรณลกกลงพาเสนใย โดยใชมอเตอรกระแสสลบแรงดนไฟฟา 220 โวลต มก าลงไฟฟา 745 วตต สงก าลงผานชดเกยรอตราทด 1:60 และโซขบผานเฟองของลกกลงพาเสนใย แบบรางของเครองจกรตนแบบดงแสดงในภาพท 2

123

PMO8-4

ภาพท 2 แบบรางลกษณะของเครองจกรตนแบบ

การทดสอบการปรบปรงความละเอยดของเสนใยดาหลาดวยเครองจกรตนแบบ

น าเสนใยทเตรยมไว ใสลงในเครองจกรตนแบบทสรางขน โดยก าหนดกลมตวอยางทดลองแบงเปน 9 กลมตวอยาง ก าหนดแรงกดบบเสนใย โดยปรบตงแรงดนกระบอกลมท 3, 4, 5 Bar โดยในแตละแรงดนมระยะเวลาในการบบ 5, 10 และ 15 นาท ตามล าดบ ลกษณะการท างานของเครองจกร ดงภาพท 3

ภาพท 3 การปรบปรงความละเอยดของเสนใยดวยเครองจกรตนแบบ

การเกบรวมรวมและวเคราะหขอมล เกบขอมลผลจากการทดลอง โดยเปรยบเทยบระหวางเสนใยทผานการปรบปรงดวยเครองจกรบบอดทแรงกด

3, 4 และ 5 Bar ทระยะเวลา 5, 10 และ 15 นาท และเสนใยทผานกระบวนการปรบปรงดวยวธเคมของวสาหกจชมชนบานนาโอน น าเสนใยไปวเคราะหทดสอบทางหองปฏบตการ โดยเครองมอดงตอไปน

การวเคราะหขนาดเสนใย วเคราะหดวยกลองจลทรรศน (Micro Scope) ทก าลงขยาย 1000 เทา รวมกบโปรแกรม ImageJ เพอดลกษณะของเสนใย และวดขนาดของเสนใย

การทดสอบความละเอยดของเสนใย วเคราะหดวยเครอง WIRA Cotton Fineness Meter การทดสอบเปนการวดการไหลผานของอากาศในกลมเสนใยตวอยางจ านวน 5 กลมๆ 5 กรม แสดงคาเปนไมโครแนร (Micronaire)

124

PMO8-5

การทดสอบคาการรบแรงดงของเสนใย และการทดสอบคาเปอรเซนตความสามารถในการยดตวของเสนใย วเคราะหดวยเครองทดสอบแรงดง (Tensile Strength Tester) รน INSTRON 5569 ตามมาตรฐาน ASTM D3822 - 01 Standard Test Method for Tensile Properties of Single Textile Fibers ก าหนด Load cell ขนาด 10 N ความเรวทดสอบ 30 mm/min ตวอยางเสนใยตดบนกระดาษแขงรปตวซ ระยะทดสอบเสนใย 25 มลลเมตร โดยคาการรบแรงดงของเสนใยทท าการวดวเคราะห มหนวยเปนเซนตนวตน (cN) และคาเปอรเซนตความสามารถในการยดตวมหนวยเปนเปอรเซนต (%)

การวเคราะห SEM-EDS วเคราะหดวยกลองจลทรรศนอเลกตรอนชนดสองกราดแบบฟลดอมชชน (Field Emission Scanning Electron Microscope; FESEM) เชอมตอกบระบบการวเคราะหธาตดวยเทคนคการกระจายพลงงานรงสเอกซ (Energy Dispersive X-ray Spectroscopy: EDS) วเคราะหธาตทเปนองคประกอบของตวอยางโดยมชวงธาตทวเคราะหไดตงแตธาตเบรลเลยม (Beryllium; Be) ถงธาตแคลฟอรเนยม (Californium; Cf)

การวเคราะหปรมาณเซลลโลส เฮมเซลลโลส และลกนนในเสนใย การวเคราะหหาปรมาณโฮโลเซลลโลส ตามวธ acid chlorite ตามวธของ Browing (1963) วเคราะหหาปรมาณเซลลโลสตามวธ TAPPI (1999) วเคราะหหาปรมาณลกนนตามวธ TAPPI (2002) และการค านวณหาปรมาณเฮมเซลลโลส (สาลน:2559)

การศกษาสญฐานวทยาของเสนใย ใชกลองจลทรรศนอเลกตรอนชนดสองกราดแบบฟลดอมชชน (Field Emission Scanning Electron Microscope; FESEM) รน NovaTM NanoSEM 450 ก าลงขยายสงสด 2,000,000 เทา ทความดนสญญากาศต าท 500 Pa ใชการถายภาพเพอตรวจวเคราะหลกษณะพนผว ขนาด รปรางของอนภาค และลกษณะการกระจายของเฟสในโครงสรางจลภาค โดยในการวจยน ใชศกยไฟฟา 15 kV ก าลงขยาย 100, 200 และ 500 เทา

การส ารวจความพงพอใจในการใชเครองจกรตนแบบ ท าการส ารวจโดยใชแบบสอบถาม ดวยเทคนค IOC (Index of Item – Objective Congruence) เปนเทคนคในการแสดงความสอดคลองระหวางขอค าถามกบวตถประสงค เปนคาทใชในการตรวจสอบคณภาพของแบบสอบถามเปนรายขอ ชวยใหทราบไดวาเครองจกรตนแบบมความสอดคลองกบวตถประสงคและความตองการของผใชงานมากนอยเพยงใด

การเปรยบเทยบประสทธภาพเครองจกรตนแบบกบวธเคม เปนการวเคราะหเปรยบเทยบประสทธภาพเครองจกรตนแบบและวธเคม โดยประมาณการจากดานตางๆ ไดแก ระยะเวลาในการผลต ตนทนดานแรงงาน และตนทนการผลต ผลการวจย

ตอนท 1 สมบตเสนใยทผานการปรบปรงความละเอยดของเสนใยดวยเครองจกรตนแบบ สมบตทางกายภาพของเสนใย

การปรบปรงเสนใยดวยวธเชงกลดวยเครองจกรตนแบบ พบวาเมอเวลาในการการบบอดเพมขนท าใหเสนใยมขนาดเลกลง และยงพบวาเมอเพมความดนในการบบอดท าใหเสนใยมขนาดเลกลง โดยขนาดเสนใยทปรบปรงดวยวธเชงกลแลวท าใหไดเสนใยทมขนาดเลก ท แรงกด 5 Bar ระยะเวลา 15 นาท โดยขนาดเสนใยเฉลยจะมขนาดเลกกวาเสนใยจากวธเคมของวสาหกจชมชนบานนาโอน การเพมแรงกดและระยะเวลาในการบบอดท าใหเสนใยดาหลามขนาดเลกลง เพราะแรงจากการบบอดของลกกลงของเครองจกรตนแบบจะไปแยกเสนใยใหแตกออกจากกน ท าใหขนาดของเสนใยมขนาดเลกลง ดงแสดงในภาพท 4

125

PMO8-6

ภาพท 4 กราฟแสดงขนาดเสนใยดาหลาทปรบปรงดวยดวยเครองจกรตนแบบและวธเคม

เสนใยทผานการปรบปรงความละเอยดดวยเครองจกรตนแบบและปรบปรงดวยวธเคมของวสาหกจชมชน

บานนาโอน มคาความละเอยดมากกวา 8 ไมโครแนร แสดงวาเสนใยมความละเอยดอยในระดบความหยาบสง ตามลกษณะเฉพาะตวของเสนใยดาหลา ซงจะมลกษณะใกลเคยงกบพชทน าเสนใยจากสวนของเปลอกหรอล าตนมาใชงาน กรณพชอนๆ เชน ปาน ปอ เปนตน

สมบตเชงกลของเสนใย จากกลมตวอยางจ านวน 50 ตวอยาง พบวา การปรบปรงความละเอยดของเสนใยดวยเครองจกรตนแบบ ทแรงดน

4 Bar เปนเวลา 10 นาท เสนใยมคาการรบแรงดงของเสนใยมากทสดท 147 เซนตนวตน ขณะทวธเคมมคาการรบแรงดงของเสนใยเทากบ 109 เซนตนวตน ดงแสดงในภาพท 5 ซงแสดงใหเหนถงผลกระทบระหวางแรงกดและระยะเวลา โดยทมแรงกดทกระท าตอเสนใยจาก 5 นาท เปน 10 นาท เสนใยมคาการรบแรงดงเฉลยในทศทางทเพมขน และคาการรบแรงดงเฉลยจะลดลงหลงจากใชแรงกดนานกวา 10 นาท เพราะเมอมแรงกระท าตอเสนใยดาหลาในระยะเวลาหนง สงผลใหเสนใยแยกเปนเสนใยขนาดเลกลงจงมความแขงแรงเพมขน แตเมอใชระยะเวลานานขนเสนใยถกแรงกดกระท าเพมขนท าใหเกดการหกพบของเสนใยจงท าใหความแขงแรงของเสนใยลดลง โดยเสนใยทผานการบบอดเปนเวลานานดวยแรงดนท าใหเกดการหกและพบของเสนใย ดงแสดงในภาพท 6

ภาพท 5 กราฟแสดงคาการรบแรงดงเฉลยของเสนใยดาหลา

126

PMO8-7

ก) เสนใยดาหลาทไมผานการปรบปรง ข) เสนใยดาหลาปรบปรงความละเอยดดวย

เครองจกรตนแบบทแรงดน 5 Bar เวลา 5 นาท ภาพท 6 ลกษณะเสนใยดาหลาทผานการปรบปรงความละเอยดของเสนใยดวยเครองจกรตนแบบ

การปรบปรงความละเอยดของเสนใยดวยเครองจกรตนแบบ ทขนาดแรงดน 5 Bar เปนเวลา 15 นาท มคา

เปอรเซนตความสามารถในการยดตวของเสนใยมากทสด 4.51 % ทแรงดน 5 Bar เปนเวลา 10 นาท มคารองลงมาท 3.96 % โดยวธเคมมคาเทากบ 3.69 % ดงแสดงในภาพท 7 คาเปอรเซนตความสามารถในการยดตวของวธเชงกลมแนวโนมทจะลดลง เพราะแรงบบอดจะท าใหเสนใยเกดการหก พบ เมอมแรงดงจงเกดการฉกขาดไดจากรอยหก รอยพบ หรอรอยแตกทเกดขน โดยเสนใยทผานการบบอดทเวลามากขนท าใหเกดการหกและพบของเสนใย

ภาพท 7 กราฟแสดงคาเปอรเซนตความสามารถในการยดตวของเสนใยดาหลา

สมบตทางเคมของเสนใย ธาตองคประกอบทางเคมทตรวจพบในเสนใย คอ คารบอน และออกซเจน ซงเปนองคประกอบทางเคมของ

เสนใยธรรมชาต ไดแก เซลลโลส, เฮมเซลลโลส และลกนน และธาตองคประกอบทมาจากธาตอาหารทพชดดซม ไดแก โพแทสเซยม แมกนเซยมคลอรน แคลเซยม และพบปรมาณธาตโซเดยมในเสนใยทปรบปรงดวยวธเคม 0.56% มากกวาเสนใยดาหลากอนปรบปรงท 0.20% และเสนใยทปรบปรงดวยเครองจกรตนแบบ สงสดท 0.32% แสดงถงการปรบปรงดวยวธเคมจะมสารเคมทตกคางในเสนใยมากกวา ดงแสดงในภาพท 8

127

PMO8-8

ภาพท 8 แสดงคาองคประกอบทางเคมในเสนใยทผานการปรบปรงความละเอยดโดยเครองจกรตนแบบ

ผลการวเคราะหปรมาณเซลลโลส เฮมเซลลโลส และลกนนในเสนใย การปรบปรงเสนใยดวยเครองจกรตนแบบและวธเคม ท าใหปรมาณเซลลโลส เฮมเซลลโลส และลกนนลดลง

โดยวธเคมสามารถขจดเฮมเซลลโลสไดมากกวาการใชเครองจกรตนแบบ เพราะสารละลายทใชในวธเคมสามารถกระท าตอเสนใยไดทวถงตลอดเสนใย แตการใชเครองจกรตนแบบ แรงกดจากเครองจกรจะไมสามารถกระท าไดตลอดเสนใย จงท าใหปรมาณเฮมเซลลโลสสงกวาวธเคม ดงแสดงในภาพท 9

ภาพท 9 กราฟแสดงปรมาณองคประกอบทางเคมในเสนใยดาหลาอบแหง

การวเคราะหสมบตสณฐานวทยาของเสนใย การปรบปรงเสนใยดวยเครองจกรตนแบบ ท าใหเสนใยมขนาดเลกลง ตามระยะเวลาทแรงกดกระท าตอเสนใย

เพราะระยะเวลาในการกด สงผลใหโครงสรางของเสนใยมการแยกตวมากขนตามระยะเวลาทเพมขน ดงแสดงในภาพท 11 และตามขนาดแรงกดทกระท าตอเสนใย เพราะความดนทใชในการกด สงผลใหโครงสรางของเสนใยมการแยกและพบทเพมขน ดงแสดงในภาพท 12 สวนการปรบปรงเสนใยดวยวธเคม ท าใหเสนใยมขนาดเลกลง เพราะสารละลายดางจะก าจดลกนน และเฮมเซลลโลส ไข และกรดไขมน ของเสนใยออกบางสวน (A. El. Oudiani, 2012) ท าใหเสนใยมขนาดเลกลง ดงแสดงในภาพท 10

C O Na Mg Al Si Cl K Ca

53.69 44.72 0.20 0.16 - - - - 1.42

50.55 47.53 0.56 0.10 - - 0.76 - 0.55

5 Min 52.36 44.79 0.32 0.13 - - 0.14 1.21 1.20

10 Min 53.06 44.83 0.09 0.18 - 0.26 - 0.81 0.95

15 Min 57.73 40.91 - 0.23 - - - 0.39 0.74

5 Min 55.50 41.41 0.27 0.37 - - - 1.09 1.35

10 Min 56.70 42.79 - 0.10 - - - 0.31 0.30

15 Min 54.55 41.04 0.15 0.36 - 0.44 2.44 1.08

5 Min 53.96 44.88 - 0.26 - - - 0.42 0.47

10 Min 57.48 42.16 - - - - - 0.36 -

15 Min 59.29 39.70 - - 0.48 - - 0.40 0.74

Mass (%)Method of Fiber

Treatment

5 B

arM

ech

an

ica

l T

rea

tmen

t

Non Treatment

Chemical Treatment

3 B

ar

4 B

ar

128

PMO8-9

ก) เสนใยดาหลาทยงไมผานการปรบปรง ข) เสนใยดาหลาปรบปรงดวยวธเคม ภาพท 10 แสดงลกษณะทางกายภาพของเสนใยดาหลาปรบปรงดวยวธเคม ทขนาดก าลงขยาย 200 เทา

ก) เสนใยดาหลาปรบปรงดวยเครองจกรตนแบบ ท

แรงกด 3 Bar 5 นาท ข) เสนใยดาหลาปรบปรงดวยเครองจกรตนแบบ ท

แรงกด 3 Bar 10 นาท

ภาพท 11 แสดงลกษณะทางของเสนใยดาหลาทปรบปรงดวยเครองจกรตนแบบ ทแรงกด 3 Bar

ก) เสนใยดาหลาปรบปรงดวยเครองจกรตนแบบ ทแรงกด 3 Bar เปนเวลา 5 นาท

ข) เสนใยดาหลาปรบปรงดวยเครองจกรตนแบบ ทแรงกด 4 Bar เปนเวลา 5 นาท

ภาพท 12 แสดงลกษณะทางกายภาพของเสนใยทปรบปรงดวยเครองจกรตนแบบ เปนเวลา 5 นาท

ตอนท 2 ผลการส ารวจความพงพอใจในการใชเครองจกรตนแบบดวยเทคนค IOC ผลการส ารวจความพงพอใจในการใชเครองจกรตนแบบ ทไดพฒนาขน โดยเปนความคดเหนจากผเชยวชาญ

และผทเกยวของจ านวน 7 ทาน พบวา เครองจกรตนแบบส าหรบปรบปรงเสนใยมความเหมาะสมโดยรวมคดเปนรอยละ 97.14

129

PMO8-10

ตอนท 3 ผลการวเคราะหเปรยบเทยบประสทธภาพเครองจกรตนแบบและวธเคม การวเคราะหเปรยบเทยบประสทธภาพเครองจกรตนแบบ ดกวาในดานระยะเวลาในการผลต ตนทนดาน

แรงงาน ตนทนการผลต เมอเทยบกบประสทธภาพจากวธเคมทวสาหกจชมชนบานนาโอนใชอยเดม ดงแสดงในตารางท 1 ตารางท 1 สรปผลการประมาณการเปรยบเทยบประสทธภาพการใชเครองจกรตนแบบและวธเคม

รายการเปรยบเทยบ วธเคม วธเชงกลดวยเครองจกร

ตนแบบ ผลตาง

1. ระยะเวลาในการผลตเสนใย ตอผลผลตเสนใยดาหลา 2 กโลกรม

408 ชวโมง หรอ 17 วน

(ระยะเวลาแชสารเคมเฉลย)

2 ชวโมง (300 – 350 กรมเสนใย ตอระยะเวลา 20 นาท)

406 ชวโมง

2. แรงงานทใชในการผลตเสนใย (คน-วน)

8 1 7

3. ตนทนการผลต ผลผลตเสนใยดาหลา 2 กโลกรม

ตนทนสารเคม 20 ลตรๆ ละ 200 บาทเปนเงน 4,000 บาท

ประมาณการ ตนทนไฟฟา 20 บาท

และซอมบ ารง 100 บาท

3,880 บาท

อภปรายและสรปผลการวจย

ตอนท 1 ผลการวเคราะหสมบตเสนใยทผานเครองจกรตนแบบ เมอน าตนดาหลามาท าใหเปนเสนใยดวยเครองจกรตนแบบ พบวาเมอเวลาในการการบบอดเพมขนท าใหเสน

ใยมขนาดเลกลง และยงพบวาเมอเพมแรงดนในการบบอดท าใหเสนใยมขนาดเลกลง โดยเสนใยทมขนาดเลกทสดจากผลการทดลองไดจากการปรบปรงดวยวธเชงกลดวยเครองจกรตนแบบ ทแรงกด 5 Bar ระยะเวลา 15 นาท โดยคาความละเอยดของเสนใยดาหลา มคาความละเอยดมากกวา 8 ไมโครแนร

กรณสมบตเชงกล พบวาคาการรบแรงดงเฉลยของเสนใยขนอยกบแรงกดและระยะเวลา โดยเสนใยจะมคาการรบแรงดงเฉลยในทศทางทเพมขน และคาการรบแรงดงเฉลยจะลดลงหลงจากใชแรงกดนานกวา 10 นาท เพราะเมอมแรงกระท าตอเสนใยดาหลาในระยะเวลาหนง สงผลใหเสนใยแยกเปนเสนใยขนาดเลกลงจงมความแขงแรงเพมขน แตเมอใชระยะเวลานานขนเสนใยถกแรงกดกระท าเพมขนท าใหเกดการหกพบของเสนใยจงท าใหความแขงแรงของเสนใยลดลง คาเปอรเซนตความสามารถในการยดตวของเสนใยทปรบปรงดวยเครองจกรตนแบบ มแนวโนมทจะลดลง เพราะแรงบบอดจากวธเชงกลจะท าใหเสนใยเกดการหก พบ เมอมแรงดงจงเกดการฉกขาดไดจากรอยหก รอยพบ หรอรอยแตกทเกดขน

130

PMO8-11

เมอพจารณาองคประกอบของเสนใย พบวาเสนใยทผานเครองปรบปรงความละเอยดของเสนใย มปรมาณเซลลโลส เฮมเซลลโลส และลกนนลดลง เปนทนาสงเกตวาวธเคมสามารถขจดเฮมเซลลโลสไดดกวาวธเชงกล เพราะสารละลายทใชในการปรบปรงเสนใยดาหลา สามารถกระท าตอเสนใยไดทวถงตลอดเสนใย แตการใชเครองจกรตนแบบจะไมสามารถกระท าไดตลอดเสนใย จงท าใหปรมาณเฮมเซลลโลสสงกวาวธเคม

อยางไรกตามวธกล กยงเปนวธทนาสนใจในการปรบปรงเสนใย เพราะขอดหลายประการ เชน ระยะเวลาในการปรบปรงเสนใยนอยกวามาก ไมมสารเคมตกคางในเสนใย และไมตองก าจดสารเคมทเหลอจากกระบวนการปรบปรงเสนใยแบบวธเคม การปรบปรงดวยวธเคม คาความเปนดางสงกวาการปรบปรงดวยวธเชงกล คาดวานาจะมการใชสารเคมซงมฤทธเปนดางในการปรบปรงเสนใย สงผลใหมสารเคมบางสวนตกคางในเสนใยทผานการปรบปรง และคาดวาสารละลายทวสาหกจชมชนฯใชในการปรบปรงเสนใยมสวนผสมของโซเดยมไฮดรอกไซด

ดานสญฐานวทยาพบวา เสนใยทไดจากเครองปรบปรงความละเอยดของเสนใย จะมขนาดเลกลงตามระยะเวลาทแรงกดกระท าตอเสนใย เพราะระยะเวลาในการกด สงผลใหโครงสรางของเสนใยมการแยกตวมากขนตามระยะเวลาทเพมขน และความดนทใชในการกด สงผลใหโครงสรางของเสนใยมการแยกและหกพบทเพมขน

ตอนท 2 ผลการส ารวจโดยใชแบบสอบถาม ดวยเทคนค IOC เครองปรบปรงความละเอยดของเสนใยมความเหมาะสมโดยรวมคดเปนรอยละ 97.14 ทงในดานการออกแบบ

ดานการใชงานเครองและความปลอดภย และดานผลผลต ตอนท 3 ผลการวเคราะหเปรยบเทยบประสทธภาพเครองจกรตนแบบและวธเคม ประสทธภาพของเครองปรบปรงความละเอยดของเสนใย ดกวาการปรบปรงเสนใยดวยการใชสารเคม ใน

ดานระยะเวลาในการผลต ตนทนดานแรงงาน ตนทนการผลต เมอเทยบกบประสทธภาพจากวธเคมทวสาหกจชมชนบานนาโอนใชอยเดม สรปผลการวจย

ไดออกแบบและสรางเครองจกรตนแบบเพอปรบปรงความละเอยดของเสนใยดาหลา ทดลองใชงานโดยผเกยวของ ไดแก สมาชกของวสาหกจชมชนกลมเกษตรกรผผลตเสนใยดาหลาบานนาโอน จงหวดนราธวาส จากการน าไปใชงานอยางตอเนอง ยงไมพบปญหาจากการใชงานเครองจกร เมอพจารณาสมบตเสนใยดาหลาทผานการปรบปรงความละเอยดโดยใชเครองจกร พบวาเครองจกรตนแบบสามารถแยกเสนใยใหมขนาดเลกลงได โดยระยะเวลาในการปรบปรงเสนใย ทใหคาการรบแรงดงของเสนใยเฉลยสงสดคอ 10 นาท ซงมคาสงกวาการปรบปรงเสนใยดวยวธเคม สภาวะทเหมาะสมในการใชเครองจกรตนแบบเพอปรบปรงความละเอยดของเสนใย คอ ทแรงกด 4 Bar 10 นาท การใชเครองจกรตนแบบ มขอดกวาการใชวธเคม คอมระยะเวลาในการผลตนอยกวา และสงผลกระทบตอสงแวดลอมนอยกวา เนองจากไมมการใชสารเคมในกระบวนการ การศกษาประสทธภาพและความพงพอใจในการใชเครองจกรตนแบบพบวามความความเหมาะสม คดเปนรอยละ 97.14 กตตกรรมประกาศ

ผวจยขอขอบพระคณ ดร.แววบญ แยมแสงสงข และ ผศ.ดร.กลทมา เชาวชาญชยกล ทไดกรณารบเปนอาจารยทปรกษา ทใหความทมเททงการปรกษาแนะน า และก าลงใจในการท าวทยานพนธจนส าเรจไดเปนอยางด ขอขอบพระคณ ผศ.ดร.ศรนทร ทองแสง ทใหความกรณามาเปนประธานกรรมการสอบวทยานพนธ และใหค าแนะน าท

131

PMO8-12

ผวจยจะไดไปฏบตใหเกดประโยชนตอไป ขอขอบพระคณ ศาสตราจารย ดร.ณรงคฤทธ สมบตสมภพ สายวชาเทคโนโลยวสด คณะพลงงานสงแวดลอมและวสด มหาวทยาลยเทคโนโลยพระจอมเกลาธนบร ทใหความอนเคราะหในการใชหองปฏบตการในการวเคราะหเสนใย และทมงานหองวจยทกๆทาน ขอขอบพระคณ ผชวยศาสตราจารยพรรณราย รกษงาร ภาควชาวศวกรรมสงทอ คณะวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยเทคโนโลยราชมงคลธญบร อาจารยสาลน ศรวงษชย คณะวทยาศาสตรและสงคมศาสตร มหาวทยาลยบรพา วทยาเขตสระแกว ทใหค าแนะน าความรและความอนเคราะหในการวเคราะหทดสอบเสนใย ผวจยจะน าความรทไดจากงานวจยไปเผยแพรใหเกดประโยชน หากมความผดพลาดประการใดผวจยขออภยมา ณ ทนดวย เอกสารอางอง ดารกา ดาวจนอด, อนนต อกษรศร และคณะ. การสรางมลคาเพมใหกบดาหลาในเชงพาณชยดวยการสกดเสนใยจากล า

ตนดาหลาเพอใชในอตสาหกรรมการทอผาในจงหวดนราธวาส. ผลงานวจยดเดน กรมวชาการเกษตร; 2558; 123-136.

สาลน ศรวงษชย. การผลตน าตาลรดวซจากการปรบสภาพกอนเชอเหดเกาดวยความรอนชน. การประชมเสนอผลงานวจยระดบชาต มหาวทยาลยสโขทยธรรมาธราช ครงท 6; 25 พฤศจกายน 2559; กรงเทพมหานคร.กรงเทพมหานคร: มหาวทยาลยสโขทยธรรมาธราช; 2559.

A. El Oudiani, Yassin Chaabouni, Slah MsahliSlah FaouziSakli. Morphological and crystalline characterization of NaOH and NaOCl treated Agave americana L. fiber. Industrial Crops and Products 2012; 36(1):257-266

132