วช.หนุนทีมวิจัย ม.วลัยลักษณ์ พัฒนาระบบควบคุมความเข้มข้นน้ำยาอัดไม้แปรรูปอุตสาหกรรม
ดร.วิภารัตน์ ดีอ่อง ผู้อำนวยการสำนักงานการวิจัยแห่งชาติ กล่าวว่า วช. ภายใต้กระทรวงการอุดมศึกษา วิทยาศาสตร์ วิจัยและนวัตกรรม ให้ความสำคัญกับการนำองค์ความรู้วิทยาศาสตร์ เทคโนโลยีรวมถึงงานวิจัยและนวัตกรรม ไปช่วยแก้ไขปัญหาให้กับผู้ประกอบการในภาคอุตสาหกรรมต่าง ๆ เพื่อให้สามารถลดต้นทุนและแข่งขันได้ทั้งตลาดในประเทศและต่างประเทศ อย่างเช่น ในอุตสาหกรรมไม้ยางพาราแปรรูป ที่ รองศาสตราจารย์ ดร.นิรันดร มาแทน และคณะ จากมหาวิทยาลัยวลัยลักษณ์ ได้มีการพัฒนาสิ่งประดิษฐ์ที่เรียกว่า “ImPregWooD” ระบบควบคุมความเข้มข้นน้ำยาอัดไม้แปรรูปอุตสาหกรรม ซึ่งช่วยให้ผู้ประกอบการโรงงานไม้ยางพาราแปรรูปสามารถลดการใช้สารเคมีได้กว่า 1.4 ล้านบาท ต่อปี โดยผลงานนี้เป็นส่วนหนึ่งของโครงการ การพัฒนาระบบออกแบบรูปแบบการเลื่อย ระบบควบคุมการอัดน้ำยา ระบบควบคุมการอบ และเตาอบไม้ต้นแบบ สำหรับการผลิตไม้ยางพาราแปรรูปในโรงงานอุตสาหกรรม ซึ่งเป็นโครงการที่ได้รับทุนสนับสนุนการทำวิจัยอย่างต่อเนื่องจากสำนักงานการวิจัยแห่งชาติ(วช.)
รองศาสตราจารย์ ดร.นิรันดร มาแทน จากศูนย์ความเป็นเลิศด้านไม้และวัสดุชีวภาพ มหาวิทยาลัยวลัยลักษณ์ กล่าวว่า ในกระบวนการแปรรูปไม้ยางในโรงงานอุตสาหกรรม จะมีการอัดน้ำยาโบรอนเพื่อรักษาเนื้อไม้ก่อนที่จะนำไปอบ เพื่อป้องกันการเข้าทำลายของเชื้อราและแมลง แต่เนื่องจากไม้ยางพาราสดมีน้ำเป็นองค์ประกอบซึ่งที่ไม่ทราบปริมาณที่แน่นอน ทำให้น้ำยาเจือจางลงไปทุกรอบของการอัด พนักงานจึงต้องเพิ่มสารโบรอนเพื่อชดเชยในการอัดรอบต่อไปโดยอาศัยประสบการณ์และการคาดเดา ทำให้ไม่สามารถควบคุมกระบวนการผลิตในขั้นตอนการอัดน้ำยาได้อย่างแม่นยำ ขณะที่การตรวจสอบปริมาณน้ำยาตามมาตรฐานภายหลังจากที่อบแห้งเสร็จแล้วซึ่งเป็นปฎิบัติการโดยทั่วไปนั้นจะล่าช้าเกินไป และทำให้ต้องเสียเวลาอัดน้ำยาไม้ใหม่ หรือ ส่งผลให้ไม้ยางพาราแปรรูปที่ได้ไม่ผ่านมาตรฐาน หรือ มีการใช้สารเคมีที่สิ้นเปลืองมากเกินไป
“จากการสำรวจผลของการอัดน้ำยาในโรงงานไม้ยางพาราแปรรูปจำนวน 5 โรงงาน พบว่า ไม้ยางพาราที่ได้ส่วนหนึ่งจะมีปริมาณสารโบรอนคงค้างในไม้มีค่าน้อยกว่าค่ามาตรฐานทำให้ไม่สามารถป้องกันไม้จากการเข้าทำลายของแมลงได้ ในขณะที่อีกส่วนหนึ่งก็มีปริมาณสารโบรอนคงค้างในไม้มากเกินไปซึ่งทำให้สิ้นเปลืองสารเคมีไปโดยไม่จำเป็น ดังนั้นเพื่อให้เกิดความสะดวก และสามารถควบคุมความเข้มข้นของน้ำยาโบรอนได้อย่างแม่นยำทุกรอบของการอัดน้ำยาโบรอน คณะผู้วิจัยจึงได้พัฒนาและสร้าง ImPregWooD ระบบควบคุมความเข้มข้นน้ำยาอัดไม้แปรรูปอุตสาหกรรมขึ้น เพื่อใช้สำหรับตรวจวัดความเข้มข้นของน้ำยาโบรอน พร้อมมีโปรแกรมคำนวณเพื่อแนะนำการผสมน้ำยารอบใหม่เพื่อให้ได้ความเข้มข้นน้ำยาโบรอนตามต้องการ”
ระบบที่พัฒนาขึ้น ประกอบด้วย หลอดแก้ววัดความเข้มข้นน้ำยาโบรอนที่หน้างาน กราฟมาตรฐานสำหรับเครื่องวัดความถ่วงจำเพาะกับปริมาณโบรอนในสารละลาย และโปรแกรมคำนวณการผสมน้ำยารอบใหม่เพื่อให้ได้ความเข้มข้นน้ำยาตามต้องการ
สำหรับจุดเด่นของระบบ คือ สามารถวัดความเข้มข้นของน้ำยาโบรอนที่ใช้อัดไม้ยางพาราที่ความเข้มข้นต่ำประมาณ 1% ในช่วงการใช้งานในโรงงานอุตสาหกรรมได้อย่างเที่ยงตรงและแม่นยำที่หน้างานในโรงงาน การวัดค่าความถ่วงจำเพาะของน้ำยาด้วยหลอดไฮโดรมิเตอร์ความละเอียดสูงที่ออกแบบและผลิตเอง สามารถอ่านค่าความถ่วงจำเพาะได้ละเอียดถึงทศนิยมตำแหน่งที่ 3 และในการสร้างระบบมีการสอบเทียบความแม่นยำของค่าความเข้มข้นของน้ำยากับเทคนิคการไตรเตรตที่ดำเนินการในห้องปฎิบัติการ ค่าที่อ่านได้จึงมีความแม่นยำสูง
นอกจากนี้ยังมีระบบคำนวณสูตรการผสมน้ำยาในรอบถัดไปโดยโปรแกรมคอมพิวเตอร์เพื่อให้ได้ปริมาณและค่าความเข้มข้นของน้ำยาอัดไม้ตามที่ต้องการ และสามารถออกแบบระบบให้ใช้ได้กับน้ำยาโบรอนที่เตรียมจากสารเคมีทุกยี่ห้อที่มีขายในท้องตลาด และใช้ได้กับระบบถังอัดน้ำยาทุกรูปแบบที่มีใช้ในอุตสาหกรรม และเนื่องจากเป็นระบบที่พัฒนาโดยทีมวิจัยทำให้สามารถแก้ไขปรับปรุงระบบทั้งหมดได้เองทั้งหมด และสามารถพัฒนาส่วนต่างๆ เพิ่มเติมได้ในภายหลังได้
รองศาสตราจารย์ ดร.นิรันดร กล่าวว่า จากการติดตามผลการใช้งานจริงของระบบ ImPregWooD ในโรงงานอุตสาหกรรมเป็นระยะเวลากว่า10 ปี โดยมีบริษัทไทยนครพาราวู้ด จำกัด เข้าร่วมโครงการฯ เป็นบริษัทแรก ในปี 2554 พบว่า ปัจจุบันระบบยังสามารถควบคุมความเข้มข้นของน้ำยาอัดไม้ได้อย่างแม่นยำ ส่งผลให้บริษัทสามารถลดการใช้สารเคมีลง 100 กิโลกรัมต่อวัน ประหยัดเงินค่าสารเคมีได้ถึงปีละ 1.4 ล้านบาท ในขณะที่ยังคงรักษาคุณภาพความคงทนของไม้ยางพาราแปรรูปได้ตามเกณฑ์มาตรฐาน
ปัจจุบันทีมวิจัยได้ทำการขยายผลติดตั้งระบบ ImPregWooD เพื่อใช้ในโรงงานอุตสาหกรรมไม้ยางพาราแปรรูปแล้วจำนวน 14 โรงงาน
ที่มา: สำนักงานการวิจัยแห่งชาติ
