รายละเอียดโครงการftiweb.off.fti.or.th/demo/6101/userfiles/files...โครงการพ...

25
โครงการพัฒนาเม็ดพลาสติกและคอมพาวด์ 28 กันยายน 2553 1 รายละเอียดโครงการ โครงการพัฒนาเม็ดพลาสติกและคอมพาวด์ แผนแม่บท: โครงสร้างพื ้นฐานทางปัญญา ปีงบประมาณ 2553 *************************** 1. เหตุผลและความจาเป็น ตามแนวคิดการวิเคราะห์ความสามารถในการแข่งขัน ปัจจัยการผลิตถือเป็นปัจจัยหลักในการผลิตที่มีผลอย่างมากต่อ ความสามารถในการแข่งขันของคลัสเตอร์ต่างๆ ในอุตสาหกรรมพลาสติก เม็ดพลาสติกเป็นวัตถุดิบหลักและเป็นปัจจัยที่สาคัญที่สุด ใน การผลิตและการพัฒนาผลิตภัณฑ์ต่างจาเป็นต้องมีวัตถุดิบที่ดี เพื่อสนับสนุนให้เกิดความเข้มแข็งในโครงสร้างการผลิต การพัฒนาเม็ดพลาสติกและคอมพาวด์ จะส่งผลดีในการเพิ่มขีดความสามารถในการแข่งขันของอุตสาหกรรมพลาสติกได้ทั ้ง ในด้านของการลดต้นทุนการผลิต การเพิ่มประสิทธิภาพในการผลิต หรือเป็นการเพิ่มมูลค่ าให้กับผลิตภัณฑ์พลาสติก ซึ ่งทั ้งหมดนี ้ล ้วน ส่งผลดี ต่ออุตสาหกรรมต่อเนื่องต่างๆ ของอุตสาหกรรมพลาสติกด้วย เช่น อุตสาหกรรมบรรจุภัณฑ์ ยานยนต์ เครื่องใช้ไฟฟ้ าและ อิเล็กทรอนิกส์ การเกษตร เป็นต้น ท่ามกลางสถานการณ์การแข่งขันที่รุนแรงอย่างมากของอุตสาหกรรมพลาสติก ทาให้อุตสาหกรรมพลาสติกไทยต้องมีการ ปรับตัว เพื่อเพิ่มขีดความสามารถในการแข่งขัน การลดต้นทุน การเพิ่มประสิทธิภาพการผลิต รวมถึงการพัฒนาสินค้าและนวัตกรรม ใหม่ๆ เป็นความจาเป็นที่จะช่วยให้อุตสาหกรรมพลาสติกไทยสามารถแข่งขันในตลาดโลก ซึ ่งในการนี ้การพัฒนาเม็ดพลาสติกและ คอมพาวด์ จะเป็นเครื่องมือสาคัญ ทีช่วยยกระดับอุตสาหกรรมพลาสติกไทยให้บรรลุเป้ าหมายได้ อย่างไรก็ตาม การพัฒนาอุตสาหกรรมต่างๆ ของไทยในอดีต ส่วนใหญ่ยังไม่ได้มุ่งเน้นเรื่องการพัฒนางานด้านนวัตกรรม หรือมีการดาเนินการด้านการวิจัยและพัฒนาอยู่ในเกณฑ์ที่น้อยมาก รวมถึงการพัฒนาเม็ดพลาสติกและคอมพาวด์ ซึ ่งส่วนใหญ่มีการ ผลิตที่ใช้เทคโนโลยีหรือสูตรในการผลิตจากต่าง ประเทศ ถึงแม้จะมีการพัฒนาในประเทศบ้างก็ตามแต่ก็เป็นส่วนน้อยมาก ในปัจจุบันภาคอุตสาหกรรมทั ้งผู ้ผลิตเม็ดพลาสติก ผู้ผลิตเม็ดคอมพาวด์ และผู้แปรรูปผลิตภัณฑ์พลาสติกได้ตะหนักถึง ความสาคัญของประเด็นการพัฒนาเม็ดพลาสติกและคอมพาวด์นี ้มากขึ ้น แต่ที่ผ่านมาประเทศ ไทยยังไม่มีการพัฒนาเทคโนโลยีการผลิต เม็ดพลาสติกและคอมพาวด์ที่มาจากอุตสาหกรรม ปิโตรเคมี เพื่อสนับสนุนอุตสาหกรรมแปรรูปพลาสติก ไปจนถึงอุตสาหกรรม ปลายทางต่างๆ อาทิเช่น อุตสาหกรรมยานยนต์ เครื่องใช้ไฟฟ้ าและอิเล็กทรอนิกส์ บรรจุภัณฑ์ และวัสดุก่อสร้าง เป็นต้น โครงการพัฒนาเม็ดพลาสติกและคอมพาวด์ จะช่วยพัฒนาเม็ดพลาสติกและคอมพาวด์ ของไทย และเพิ่ม ประสิทธิภาพการผลิตอย่างเป็นระบบในทุกภาคส่วน

Upload: others

Post on 17-Jan-2020

3 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: รายละเอียดโครงการftiweb.off.fti.or.th/demo/6101/userfiles/files...โครงการพ ฒนาเม ดพลาสต กและคอมพาวด

โครงการพฒนาเมดพลาสตกและคอมพาวด 28 กนยายน 2553

1

รายละเอยดโครงการ โครงการพฒนาเมดพลาสตกและคอมพาวด

แผนแมบท: โครงสรางพนฐานทางปญญา

ปงบประมาณ 2553

***************************

1. เหตผลและความจ าเปน

ตามแนวคดการวเคราะหความสามารถในการแขงขน ปจจยการผลตถอเปนปจจยหลกในการผลตทมผลอยางมากตอความสามารถในการแขงขนของคลสเตอรตางๆ ในอตสาหกรรมพลาสตก เมดพลาสตกเปนวตถดบหลกและเปนปจจยทส าคญทสด ในการผลตและการพฒนาผลตภณฑตางจ าเปนตองมวตถดบทด เพอสนบสนนใหเกดความเขมแขงในโครงสรางการผลต

การพฒนาเมดพลาสตกและคอมพาวด จะสงผลดในการเพมขดความสามารถในการแขงขนของอตสาหกรรมพลาสตกไดทงในดานของการลดตนทนการผลต การเพมประสทธภาพในการผลต หรอเปนการเพมมลค าใหกบผลตภณฑพลาสตก ซงทงหมดนลวนสงผลด ตออตสาหกรรมตอเนองตางๆ ของอตสาหกรรมพลาสตกดวย เชน อตสาหกรรมบรรจภณฑ ยานยนต เครองใชไฟฟาและอเลกทรอนกส การเกษตร เปนตน

ทามกลางสถานการณการแขงขนทรนแรงอยางมากของอตสาหกรรมพลาสตก ท าใหอตสาหกรรมพลาสตกไทยตองมการปรบตว เพอเพมขดความสามารถในการแขงขน การลดตนทน การเพมประสทธภาพการผลต รวมถงการพฒนาสนคาและนวตกรรมใหมๆ เปนความจ าเปนทจะชวยใหอตสาหกรรมพลาสตกไทยสามารถแขงขนในตลาดโลก ซงในการนการพฒนาเมดพลาสตกและคอมพาวด จะเปนเครองมอส าคญ ทชวยยกระดบอตสาหกรรมพลาสตกไทยใหบรรลเปาหมายได

อยางไรกตาม การพฒนาอตสาหกรรมตางๆ ของไทยในอดต สวนใหญยงไมไดมงเนนเรองการพฒนางานดานนวตกรรม หรอมการด าเนนการดานการวจยและพฒนาอยในเกณฑทนอยมาก รวมถงการพฒนาเมดพลาสตกและคอมพาวด ซงสวนใหญมการผลตทใชเทคโนโลยหรอสตรในการผลตจากตาง ประเทศ ถงแมจะมการพฒนาในประเทศบางกตามแตกเปนสวนนอยมาก

ในปจจบนภาคอตสาหกรรมทงผผลตเมดพลาสตก ผผลตเมดคอมพาวด และผแปรรปผลตภณฑพลาสตกไดตะหนกถงความส าคญของประเดนการพฒนาเมดพลาสตกและคอมพาวดนมากขน แตทผานมาประเทศ ไทยยงไมมการพฒนาเทคโนโลยการผลตเมดพลาสตกและคอมพาวดทมาจากอตสาหกรรม ปโตรเคม เพอสนบสนนอตสาหกรรมแปรรปพลาสตก ไปจนถงอตสาหกรรมปลายทางตางๆ อาทเชน อตสาหกรรมยานยนต เครองใชไฟฟาและอเลกทรอนกส บรรจภณฑ และวสดกอสราง เปนตน

“โครงการพฒนาเมดพลาสตกและคอมพาวด” จะชวยพฒนาเมดพลาสตกและคอมพาวด ของไทย และเพมประสทธภาพการผลตอยางเปนระบบในทกภาคสวน

Page 2: รายละเอียดโครงการftiweb.off.fti.or.th/demo/6101/userfiles/files...โครงการพ ฒนาเม ดพลาสต กและคอมพาวด

โครงการพฒนาเมดพลาสตกและคอมพาวด 28 กนยายน 2553

2

2. วตถประสงค

- เพอใหเกดความรใหมๆ ทสามารถสนบสนนใหเกดการพฒนาผลตภณฑรวมกนระหวางผผลตเมดพลาสตกและคอมพาวด ผผลตผลตภณฑพลาสตกและศนยวจยของภาครฐตางๆ

- เพอการพฒนาเมดพลาสตกและคอมพาวด ทบรณาการกบอตสาหกรรมแปรรปผลตภณฑพลาสตกตางๆ ทสอดคลองกบภาคการผลตในประเทศไทยอยางนอย 4 นวตกรรม

- เพอการพฒนาอตสาหกรรมพลาสตกใหมวตถดบ (เมดพลาสตกและคอมพาวด) ทมคณภาพ สามารถทดแทนการใชวตถดบทน าเขาจากตางประเทศ และเพมมลคาใหแกผลตภณฑ สามารถเสรมศกยภาพในการแขงขนหรอสนบสนนใหมตนทนการผลตทดขน

3. เปาหมาย

1. มการพฒนาเมดพลาสตกและคอมพาวด แบบบรณาการ ทสอดรบกบทศทางของอตสาหกรรมแปรรปผลตภณฑพลาสตกตางๆ ของประเทศ

2. มการประสานงานของหนวยงานทเกยวของตางๆ เพอใหเกดการพฒนาเมดพลาสตกและคอม พาวด อยางเปนรปธรรม

4. ขอบเขตการด าเนนงาน

ในการด าเนนงานเพอใหเกดการพฒนา “เมดพลาสตก” และ “คอมพาวด” เพอเปนวตถดบส าหรบอตสาหกรรมแปรรปผลตภณฑพลาสตก โดยเนนใหเกดการพฒนารวมกนอยางเปนระบบตงแตตนน าจนถงปลายน า โดยมขอบเขตการด าเนนงาน ดงน

- รวบรวมขอมลทงปฐมภมและทตยภม ดานผลตภณฑ และความตองการเมดพลาสตกในประเทศ - การประมวล วเคราะห และจดการขอมล เพอตดสนใจเลอกผประกอบการและผลตภณฑพลาสตกทนาสนใจ ม

แนวโนมในเชงพาณชย หรอมความตองการเรงดวน - พฒนาเมดพลาสตกและ/หรอคอมพาวด ทมความเชอมโยงก บผผลตผลตภณฑพลาสตก เพอ เปนตวอยางการ

เชอมโยงผประกอบการทเกยวของในเชงปฏบต สามารถน าไปใชในการปฏบตไดจรง อยางนอย 4 ผลตภณฑ - เผยแพรการเรยนร องคความรทเกดขน ปญหาและอปสรรคในการพฒนาเมดพลาสตกและทกษะของผประกอบการ

5. ผลทคาดวาจะไดรบ

- มแนวทางการพฒนาเมดพลาสตกและคอมพาวด อยางเปนระบบ - เกดการประสานงาน และเชอมโยงระหวางผผลตเมดพลาสตกและคอมพาวด และผแปรรปผลตภณฑพลาสตกเพอใหเกด

นวตกรรมของอตสาหกรรมพลาสตก - มนวตกรรมใหมๆ ดานเมดพลาสตกและคอมพาวด ทน าไปสการผลตทมมลคาเพ มและ/หรอประสทธภาพทเพมขนของ

อตสาหกรรมพลาสตกและอตสาหกรรมตอเนอง อยางนอย 4 ผลตภณฑ

Page 3: รายละเอียดโครงการftiweb.off.fti.or.th/demo/6101/userfiles/files...โครงการพ ฒนาเม ดพลาสต กและคอมพาวด

โครงการพฒนาเมดพลาสตกและคอมพาวด 28 กนยายน 2553

3

6. ปจจยแหงความส าเรจของแผนงานโครงการ

- ความรวมมอของผประกอบการเมดพลาสตกและคอมพาวด ผแปรรปผลตภณฑพลาสตก และหนวยงานสนบสนนการพฒนาผลตภณฑนวตกรรม

- ความพรอมของเครองจกร อปกรณการผลต - การพฒนาบคลากร ฝกฝนทกษะการคนควาพฒนาสตรคอมพาวด

7. รายชอทปรกษา และคณะท างาน

- ทปรกษาโครงการ ผศ. ดร. ปมทอง มาลากล ณ อยธยา (ต าแหนง คณบด วทยาลยปโตรเลยมและปโตรเคม จฬาฯ)

- คณะท างาน รศ. ดร. รตนวรรณ มกรพนธ (ต าแหนง หวหนาโครงการ) ดร. ธญญลกษณ ฉายสวรรณ (ต าแหนง ผชวยหวหนาโครงการ) น.ส. นาตยา มคสงห (ต าแหนง ผชวยวจย, นสตปรญญาเอก) น.ส. ชตมา วาณชวฒนเดชา (ต าแหนง ทมวจย) น.ส. เพญวสาข พสฎฐศกด (ต าแหนง ทมวจย) น.ส. ชมยพร แยมอน (ต าแหนง ทมวจย) น.ส. พชญา พลฤทธ (ต าแหนง ผชวยวจยและเลขานการ, วฒปรญญาตร) นาง ปรญา คงสวรรณ (ต าแหนง เจาหนาทจดการประชม, วฒปรญญาตร)

8. สถานทตดตอ

วทยาลยปโตรเลยมและปโตรเคม จฬาลงกรณมหาวทยาลย ซอย จฬาลงกรณ 12 ถนน พญาไท เขตปทมวน กรงเทพฯ 10330 โทรศพท 02-218-4133 โทรสาร 02-215-4459 E-mail: [email protected]

Page 4: รายละเอียดโครงการftiweb.off.fti.or.th/demo/6101/userfiles/files...โครงการพ ฒนาเม ดพลาสต กและคอมพาวด

โครงการพฒนาเมดพลาสตกและคอมพาวด 28 กนยายน 2553

4

ฟลมนาโนคอมโพสต

Page 5: รายละเอียดโครงการftiweb.off.fti.or.th/demo/6101/userfiles/files...โครงการพ ฒนาเม ดพลาสต กและคอมพาวด

โครงการพฒนาเมดพลาสตกและคอมพาวด 28 กนยายน 2553

5

ทมาและความส าคญ

การผลตฟลมทท าจากพอลโอเลฟนส เชน พอลพรอพลน (PP), พอลเอทธลนชนดความหนาแนนต า (LLDPE) /แรดนเหนยว นาโนคอมโพสตนน จะท าใหไดฟลมทมคณสมบตเชงกล เชงความรอน และความเปนผลก ทดขน กลาวคอ แผนฟลมทไดจะมความแขงแรงขน โดยเฉพาะจะมการซมผานของแกสออกซเจนลดลง อกทงฟลมทไดยงตานการลามไฟดวย จากการศกษาพบวาการผลตฟลมนาโนคอมโพสต หรอบรรจภณฑแอ คทฟนาโนคอมโพสต นนมการผลตในตางประเทศจงท าใหราคาตนทนยงสงมาก ดงนนหากสามารถผลตฟลมนาโนคอมโพสตชนดนไดภายในประเทศ และสามารถน าไปใชในระดบอตสาหกรรม กสามารถลดตนทนการผลตได โดยเปนการพฒนาวสดซงใชเครองมอการผลตและการขนรปทมในโรงงานอตสาหกรรมภายในประเทศ จงไมมความจ าเปนทตองสรางหรอซอเครองมอใหม ท าใหโอกาสในการแขงขนสงขน

การทดลองผลตฟลมนาโนคอมโพสต หรอบรรจภณฑแอคทฟนาโนคอมโพสตนเปนการตอยอดงานวจยททางวทยาลยปโตรเลยมและปโตรเคม จฬาลงกรณมหาวทยาลย ซงไดรบทนสนบสนนจากส านกงานการวจยแหงชาต (วช) โดยมการเลอกใชแรดนเหนยวหรอนาโนเคลยภายในประเทศ มาผสมกบเมดพลาสตกชนดพอลโอเลฟนส สองชนด คอ พอลพรอพลน (PP) และพอลเอทธลนชนดความหนาแนนต า (LLDPE) เนองจากพอลเมอรทงสองชนดนมการใชงานมากทสดในส าหรบอตสาหกรรมบรรจภณฑ

เปาหมาย

พฒนาคณภาพการผลตคอมพาวดภายในประเทศ เพมมลคาและพฒนาคณภาพผลตภณฑใหม ลดการน าเขาผลตภณฑ เพมความสามารถทางการแขงขน (อตสาหกรรมผลตผลการเกษตรไทย) ความรวมมอในคลสเตอรอตสาหกรรมพลาสตก

บทบาทของภาคอตสาหกรรม

ในกระบวนการผลตคอมพาวดทางอตสาหกรรมไดมสวนส าคญอยางยงในการแนะน าและแลกเปลยนองคความร โดยทางบรษทไทยนปปอน เคมภณฑ อตสาหกรรม ไดใหความชวยเหลอดวยดในการตรยมแรดนเหนยวออรกาโนเคลย บรษทอตสาหกรรมจอบไท ใหความชวยเหลอในการผลตเมดคอมพาวดเพอทดลองสตร บรษทตะลอมสน ใหความชวยเหลอในการจดหาเมดพลาสตก การทดลองเกบผกผลไม และการทดลองตลาดของผลตภณฑ บรษทปตท . เคมคอล จ ากด (มหาชน) ใหความชวยเหลอในการจดหาเมดพลาสตกส าหรบการผลตระดบอตสาหกรรม บรษท เวลดพก เมนท ใหความชวยเหลอในการผลตเมดคอมพาวดนาโนคอมโพสตระดบอตสาหกรรม และบรษทไพรซ อนเตอรแพค (1999) ไดใหความชวยเหลอในการขนรปฟลมนาโนคอมโพสต ดงนนความชวยเหลอจากภาคอตสาหกรรมมบทบาทส าคญอยางมากในกระบวนการผลตฟลมนาโนคอมโพสตใหประสบความส าเรจ

วสด

1. Polypropylene (PP) เปนสารพอลเมอรตงตนทน ามาใชผลตผลตภณฑฟลม PP nanocomposite 2. Linear low density polyethylene (LLDPE) เปนสารพอลเมอรตงตนทน ามาใชผลตผลตภณฑฟลม LLDPE nanocomposite 3. Low density polyethylene (LDPE) เปนสารพอลเมอรตงตนทใชผสมกบ LLDPE น ามาใชผลตผลตภณฑฟลม LLDPE

nanocomposite 4. Compatibilizer PP: ท าหนาทเปนสารเชอมประสานใหเกดความเขากนได ระหวาง PP และแรดนเหนยว 5. Compatibilizer PE: ท าหนาทเปนสารเชอมประสานใหเกดความเขากนได ระหวาง LLDPE และแรดนเหนยว

Page 6: รายละเอียดโครงการftiweb.off.fti.or.th/demo/6101/userfiles/files...โครงการพ ฒนาเม ดพลาสต กและคอมพาวด

โครงการพฒนาเมดพลาสตกและคอมพาวด 28 กนยายน 2553

6

ผส น ส

ต ด ด ผ นน

ห ด ส

ด ด น ป ผ น

6. แรดนเหนยว (ออรกาโนเคลย): สารเตมแตง เพอเพมคณสมบตตานการซมผานแกสของแผนฟลม 7. Antioxidant: ปองกนการ degrade ของคอมพาวด และผลตภณฑ

กระบวนการผลตคอมพาวด

สภาวะการคอมพาวดในเครอง twin-screw extruder

สตรคอมพาวด อณหภมในโซนตางๆของเครอง twin-screw extruder (C) ความเรวรอบ

(rpm) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 die PP nanocomposite 180 190 200 210 210 210 210 220 210 220 250

LLDPE nanocomposite 160 165 165 170 170 170 170 170 175 170 200

การผลตเมดคอมพาวดระดบอตสาหกรรมทบรษทเวลดพกเมน

Page 7: รายละเอียดโครงการftiweb.off.fti.or.th/demo/6101/userfiles/files...โครงการพ ฒนาเม ดพลาสต กและคอมพาวด

โครงการพฒนาเมดพลาสตกและคอมพาวด 28 กนยายน 2553

7

กระบวนการขนรปแผนฟลมนาโนคอมโพสต

บรษท ไพรซ อนเตอรแพค (1999) จ ากด

ฟ ลม PP nanocomposite

ฟ ลม LLDPE nanocomposite

Page 8: รายละเอียดโครงการftiweb.off.fti.or.th/demo/6101/userfiles/files...โครงการพ ฒนาเม ดพลาสต กและคอมพาวด

โครงการพฒนาเมดพลาสตกและคอมพาวด 28 กนยายน 2553

8

สมบตของคอมพาวดและผลตภณฑ

สมบต มาตรฐาน PP nanocomposite LLDPE nanocomposite

สมบตของเมดคอมพาวด Density (g/cm3) ASTM D 1505 0.91 0.92 MFR (กรม/10 นาท, 190 °C, 2.16 kg) ASTM D1238 6.06 0.54 Melting Point (°C) - 164.1 126.2 Crystallization temperature (°C) - 109.4 110.2 Crystallinity (%) - 35.3 42.9 สมบตของฟลม Tensile strength at break (N/mm2) ASTM D 822 30.0 32.7 Elongation at break (%) ASTM D 822 363.3 498.1 Gas Permeability (O2 ), cc/m2day ASTM D3985-02 2812 7051

ประเมนความไดเปรยบเสยเปรยบของผลตภณฑ

1. สมบตของแผนฟลมนาโนคอมคอมโพสตทได พบวาใหคณสมบตเชงกลและคณสมบตทางดานความรอน และสามารถตานการซมผานของแกสออกซเจนไดดกวาเมอเปรยบเทยบกบแผนฟลมทวไป แตยงไรกตามกคงตองมการปรบปรงในเรองรปลกษณของผลตภณฑใหมความใสขน

2. ประเมนดานราคา พบวาแผนฟลมนาโนคอมคอมโพสตยงคงมตนทนการผลตสงกวาแผนฟลมทวไป อนเนองมาจากการผลตแรดนเหนยวออรกาโนเคลยยงไมเปนระดบ commercial

3. ความตองการใชผลตภณฑในอนาคตนาจะมแนวโนมสงขน และมความส าคญมากส าหรบประเทศไทยโดยเฉพาะอตสาหกรรมดานการเกษตร เนองจากฟลมนาโนคอมโพสตสามารถเพมสมบตการตานการซมผานของแกสใหดขน ดงนนหากมการพฒนาบรรจภณฑทใชในการเกบถนอมอาหาร พชผก และผลไม ใหสามารถเกบไดนานยงขน ไมวาจะเพอการขนสง หรอยดอาย จะเปนสวนทชวยสนบสนนผลตผลทางการเกษตรได และเพมมลคาของผลตผลไดอยางมประสทธภาพ

สรปผลการวจย

การใชแรดนเหนยวผสมกบพอลเมอรเพอผลตเปนฟลมนาโนคอมโพสต หรอฟลมแอคทฟ ส าหรบอตสาหกรรมบรรจภณฑนน มความส าคญมาก ส าหรบประเทศไทยโดยเฉพาะอตสาหกรรมดานการเกษตร การทดลองหลงจากนจะเปนปรบปรงการวจยและพฒนาฟลมพลาสตกใหสามารถตานการซมผานกาซไดมากขน และเหมาะสมกบการเกบผกและผลไม แตละชนด การพฒนาฟลมพลาสตกทมสมบตยอมใหกาซและไอน าแพรผานอยางเหมาะสม โดยฟลมทพฒนาขนสามารถใชเปนบรรจภณฑเพ อยดอาย รกษาคณภาพ และเพมมลคาของผลตผลไดอยางมประสทธภาพ อนจะน าไปสการสรางรายไดใหกบเกษตรกรและประเทศตอไป

Page 9: รายละเอียดโครงการftiweb.off.fti.or.th/demo/6101/userfiles/files...โครงการพ ฒนาเม ดพลาสต กและคอมพาวด

โครงการพฒนาเมดพลาสตกและคอมพาวด 28 กนยายน 2553

9

ขอขอบคณ

1. บรษทไทยนปปอน เคมภณฑ อตสาหกรรม จ ากด 2. บรษท อตสาหกรรมจอบไท จ ากด 3. บรษทตะลอมสน จ ากด 4. บรษท ปตท เคมคอล จ ากด (มหาชน) 5. บรษท เวลดพกเมนท จ ากด 6. บรษทไพรซ อนเตอรแพค (1999) จ ากด

Page 10: รายละเอียดโครงการftiweb.off.fti.or.th/demo/6101/userfiles/files...โครงการพ ฒนาเม ดพลาสต กและคอมพาวด

โครงการพฒนาเมดพลาสตกและคอมพาวด 28 กนยายน 2553

10

ถงชอปปงชวภาพ

Page 11: รายละเอียดโครงการftiweb.off.fti.or.th/demo/6101/userfiles/files...โครงการพ ฒนาเม ดพลาสต กและคอมพาวด

โครงการพฒนาเมดพลาสตกและคอมพาวด 28 กนยายน 2553

11

ทมาและความส าคญ

ทกวนนพลาสตกเขามามบทบาทในการด ารงชวตประจ าวนของเราอยางหลกเลยงไมได มการใชพลาสตกในรปแบบตางๆ ในปรมาณทเพมมากขนอยางชดเจน โดยเฉพาะทใชบรรจอาหารหรอสงของ เนองมาจากความสะดวกสบายทงผซอและผขาย ซงถงพลาสตกเหลานกหาซอไดงาย,มน าหนกเบาและมราคาไมแพง สงผลใหปรมาณขยะทเกดจากการใชถงพลาสตกเหลานมเพมมากขนเชนกน ดงนนเพอเปนการลดปรมาณขยะจากถงพลาสตก ซงอาจกอใหเกดปญหาตอระบบนเวศและสงแวดลอมตามมาได ในปจจบนจงไดมการน าเอาวสดทางเลอกหรอพลาสตกชวภาพ (Bioplastic materials) ซงสามารถยอยไดเองตามธรรมชาตมาใชแทนพลาสตกทใชกนในปจจบน พอลแลคตกแอสดเปนพลาสตกชวภาพชนดหนงทสามารถผลตจากวตถดบทสามารถเกดขนใหมได (Renewable resource) โดยผลตไดจากการหมกแปงทไดจากขาวโพดหรอมนส าปะหลง แตพอลแลคตกแอสด (Polylactic acid, PLA)เองยงมขอจ ากดดานราคาทคอนขางสง ดงนนเพอเปนการลดตนทนการผลตถงพลาสตกชวภาพ จงมการน าแปงทไดจากพชซงสามารถยอยสลายไดตามธรรมชาตและมราคาถกกวาพอลแลคตกแอสดอยมากมาผสมเพอเปนการลดตนทนในการผลต ในงานวจยนใชแปงมนส าปะหลงซงไดจากสวนรากของมนส าปะหลง เพอท าใหถงพลาสตกชวภาพชนดนมราคาตนทนการผลตทลดลงและยงคงคณสมบตทสามารถยอยสลายไดเองตามธรรมชาต แตอยางไรกตามการผสมแปงกบพอลแลคตกแอซดกยงมขอจ ากดคอจะท า ใหไดผลตภณฑทมความแขง (Rigidity) แตเปราะ (Brittleness) เพมมากขน เพราะแปงมความสามารถในการเขากนไดทต ากบพอลแลคตกแอซด ดงนนในงานวจยนจงมใชเทอรโมพลาสตกแปงแทนแปง และใชซตรกแอซด หรอกรดผลไมทไดจากสม หรอ มะนาว เปนตวประสาน เพอปรบปรง ความเขากนของแปงกบพอลแลคตกแอซด ท าใหไดคอมพาวดทมคณสมบตทสามารถน าไปขนรปถงพลาสตกชวภาพตอไป

คณสมบตของวตถดบหลกทเลอกมาเปนองคประกอบในสตรคอมพาวด

1. พอลแลคตกแอซด (Polylactic acid, PLA) เปนพอลเมอรทสามารถยอยสลายไดโดยธรรมชาต 2. แปงมนส าปะหลง (Tapioca starch) เปนวตถดบทไดจากพช หาซอไดงาย และมราคาถก 3. กลเซอรอล (Glycerol) เปนสารเพมความยดหยนทมราคาไมแพง ชวยใหแปงหลอมเหลวทอณหภมทต าลงและท าให

กระบวนการผลตเมดคอมพาวดงายขน

การผลตเปนผลตภณฑในขนาดโรงงานอตสาหกรรม : บทบาทของภาคอตสาหกรรม

การขนรปผลตภณฑของถงชวภาพในครงนมหนวยงานภาคอตสาหกรรมตางๆ ใหความรวมมอและสนบสนนดงตอไปน บรษท เวลดพกเมนท จ ากด ใหความชวยเหลอและแนะน าในสวนของก ารผสมสตรและทดลองผลตเมดคอมพาวดในระดบ

อตสาหกรรม บรษทอตสาหกรรมถงพลาสตกไทย จ ากด ไดใหความชวยเหลอในการใหค าปรกษาและชวยเหลอในขนตอนการทดลองขน

รปถงในระดบหองปฏบตการและระดบอตสาหกรรม และบรษท เบสทโพลเมอรอนเตอรเนชนแนล จ ากด ไดใหความชวยเหลอในสวนของการปรบปรงการผสมสตรและทดลอง

ผลตเมดคอมพาวดและขนรปถงในระดบอตสาหกรรม ขนตอนการผลต เมดคอมพาวด

เตรยมเทอรโมพลาสตกแปง (แปงกบกลเซอรอล ) ในเครอง high speed mixer จากนนผสมพอลแลคตกแอซด (Polylactic acid, PLA) และพอลบวทลนซคซเนต (Polybutylene succinate, PBS) ลงไป และตามดวยสารเตมแตงอนๆ กวนใหเขากนและใชเครองอดรดแบบสกรค (Twin-Screw Extruder) ในชวงอณหภมประมาณ 140-160C จะท าใหไดเมดคอมพาวดทมสขาวขน ดงแสดงในรปท 1

Page 12: รายละเอียดโครงการftiweb.off.fti.or.th/demo/6101/userfiles/files...โครงการพ ฒนาเม ดพลาสต กและคอมพาวด

โครงการพฒนาเมดพลาสตกและคอมพาวด 28 กนยายน 2553

12

รปท 1 แสดงเมดคอมพาวดของ PLA กบ Thermoplastic starch

ขนตอนการขนรปถงพลาสตกชวภาพ

น าเมดคอมพาวดทไดมาขนรปถงดวยเครองเปาฟลมแบบสามชนส าหรบพลาสตกชวภาพ (Three Layer Co-extrusion Film Blowing) ในชวงอณหภมประมาณ 145-155 °C จะท าใหใดผลตภณฑถงดงรปท 2 ซงมความกวางประมาณ 9 cm หนาประมาณ 50-60 µm

รปท 2 แสดงถงพลาสตกชวภาพ PLA กบ Thermoplastic starch

จากนนสามารถออกแบบผลตภณฑถงไดเปน 2 ประเภท คอ ถงหว และถงแฟชนดงรปท 3

รปท 3 การออกแบบผลตภณฑ รปซายเปนถงหว และรปขวาเปนถงแฟชน

สมบตทางกายภาพของคอมพาวดทผลตในระดบหองปฏบตการและอตสาหกรรม

สมบต มาตรฐาน หนวย ผลตขนาด

หองปฏบตการ ผลตขนาดอตสาหกรรม

คาความหนาแนน - g/cm3 1.230 1.316 คาดชนการไหล ASTM D1238 g/10 min 10.65 9.93

คาการดดซบน า - % 7.19 4.51

a b

Page 13: รายละเอียดโครงการftiweb.off.fti.or.th/demo/6101/userfiles/files...โครงการพ ฒนาเม ดพลาสต กและคอมพาวด

โครงการพฒนาเมดพลาสตกและคอมพาวด 28 กนยายน 2553

13

สมบตเชงกลของผลตภณฑถงหวชวภาพทผลตในระดบหองปฏบตการและอตสาหกรรม

คณสมบต มาตรฐาน หนวย ผลตขนาด

หองปฏบตการ ผลตขนาดอตสาหกรรม

คาการทนตอแรงดงตามแนวยาว ASTM D882 MPa 27.02±3.09 36.55±4.29

คาการทนตอแรงดงตามแนวขวาง ASTM D882 MPa - 24.27± 6.01

คาเปอรเซนตการยดตวตามแนวยาว ASTM D882 % 6.12±2.00 11.41±0.80

คาเปอรเซนตการยดตวตามแนวขวาง ASTM D882 % - 14.37 ±6.47

คาการตานทานตอแรงกระแทก JIS Z1702-1986

g - 45 (ถงแฟชน),45 (ถงหว)

คาความแขงแรงในการรบน าหนก

Jog test - kg/lbs - 3 (ถงแฟชน), 2 (ถงหว)

lift capacities

- kg/lbs -

1 (1 หหว,ถงแฟชน), 2 (2 หหว,ถงแฟชน),

4 (2 หหว,ถงหว)

จากการเปรยบเทยบคณสมบตของเมดคอมพาวดและผลตภณฑถงชวภาพทผลตไดในระดบหองปฏบตการและในระดบอตสาหกรรมดงแสดงในตารางท 1 และ 2 พบวาคณสมบตทางกายภาพใหผลทแตกตางกนมากนก แตในขณะทสมบตเชงกลทไดจากการผลตในระดบอตสาหกรรมใหผลทดกวาการผลตในระดบหองปฏบตการ ทงนอาจเนองมาจากลกษณะความเรยบและการควบคมความหนาของผลตภณฑถงทไดจากการผลตดวยเครองขนาดใหญทดกวา ราคาตนทนวตถดบ

วตถดบ ราคาตนทนวตถดบ

(ตอกโลกรม) ปรมาณ

ราคาในการผลตคอมพาวด (ตอกโลกรม)

PLA 100 72% 72 แปงมนส าปะหลง 16 20% 3.2 PBS 250 8% 20

จากตารางท 3 จะเหนไดวาราคาของตนทนในการผลตคอมพาวดยงมราคาทคอนขางสง เพราะปรมาณของแปงในสวนผสมของคอมพาวดสตรนยงมปรมาณทคอนขางต า เนองมาจากขอจ ากดในการเปนตวดดความชนของแปงและราคาของสารเตมแตง PBS ทคอนขางสง ดงนนหากสามารถปรบปรงสตรคอมพาวดของ PLA กบ Thermoplastic starch ใหมปรมาณแปงทเพมขนไดและสามารถซอหรอน าเขาเมด PBS ในราคาทถกลงได กจะสามารถลดตนทนการผลตคอมพาวดสตรนได

ประเมนความไดเปรยบเสยเปรยบของการผลตคอมพาวดและผลตภณฑ

ขอดส าหรบของสตรคอมพาวดทเลอกใช ซงมองคประกอบหลกทส าคญทงหมดทสามารถยอยสลายไดตามธรรมชาตซงไดแก พอลแลคตกแอซด, แปงมนส าปะหลงและพอลบวทลนซคซเนต นอกจากนสารเตมแตงหลกทส าคญซงไดแกกลเซอรอลและซตรกแอซด ซงสารทงสองมความเปนพษต า (Low toxic agent) และไมกอใหเกดสารพษใดๆในกระบวนการผลต ดงนนการน าสตรคอมพาวดทไดนไปเปนสตรตนแบบกจะท าใหเกดผลดในระยะยาวในแงของการลดมลพษของอากาศในบรเวณโรงงานผลต

Page 14: รายละเอียดโครงการftiweb.off.fti.or.th/demo/6101/userfiles/files...โครงการพ ฒนาเม ดพลาสต กและคอมพาวด

โครงการพฒนาเมดพลาสตกและคอมพาวด 28 กนยายน 2553

14

และสถานทใกลเคยง และทส าคญคอจะท าใหไดผลตภณฑทมความเปนพษต า ท าใหสามารถน าไปประยกตใชทางดานอาหารอยางเชน ใชเปนภาชนะทบรรจอาหารไดโดยตรง

สวนขอดส าหรบขนตอนการผลตเมดคอมพาวดดวยวธน ซงเปนแบบขนตอนเดยว หรอ 1 step process ซงจะสามารถชวยเพมอตราการผลตไดมากขน และยงเปนการลดคาใชจายในการผลตไดอกทางหนง

อยางไรกตามสตรคอมพาวดยงมตนทนการผลตทคอนขางสงและและผลตภณฑทไดยงมคณสมบตเชงกลทยงต าเมอเปรยบเทยบกบถงพลาสตกทวไป ดงนนจงจ าเปนจะตองมการพฒนาสตรและปรบปรงเพอใหไดราคาและคณสมบตทยอมรบได

การปรบปรงสตรตอยอดจากน มแนวทางดงตอไปน

การพฒนาปรบปรงดานคณสมบตของผลตภณฑ พบวาถงทผลตไดยงมความคาความยดตวหรอคาความเหนยวทต าอย เนองมาจากขอจ ากดของพอลบวทลนซคซเนตทงในดานราคาและความเขากนไดกบ พอลแลคตกแอซด ดงนนอาจมการปรบปรงสตรคอมพาวดโดยเพมหรอเปลยนไปเตมพอลเมอรชนดอนทมความเหนยวและมความเขากนไดกบพอลแลคตกแอซด อยางเชน Ecoflex ซงจดเปนพลาสตกชวภาพชนดหนงเชนกน เพอท าใหผลตภณฑถงมคณสมบตเชงกลเพมขน โด ยเฉพาะเพอหลกเลยงปญหาการฉกขาดของถงระหวางใชงาน

การพฒนาปรบปรงดานราคา พบวาราคาตนทนการผลตยงมราคาทคอนขางสงอย เพราะใชสดสวนของแปงทต า (20 เปอรเซนตของทงหมด) เนองมาจากแปงมขอจ ากดคอเปนตวดดซบความชนทดและท าใหผลตภณฑ มความแขงแตเปราะของเพมมากขน ดงนนในการเพมปรมาณแปงใหไดมากทสดเพอเปนการลดราคาของตนทนในการผลตนนจงจ าเปนตองมการปรบปรงคณสมบตของแปงใหมความชอบน าหรอความเปนขวลดลงเสยกอน เพอเพมความเขากนกบพอลแลคตกแอซด ซงจะชวยเพ มความแขงแรง , ลดการดดซบความชนซงจะปองกนไมใหกลนอบและปองกนการเกดเชอรา ของผลตภณฑ อยางไรกตามอาจมการเพมราคาตนทนการผลตในสวนของการปรบปรงคณสมบตของแปง

สรปผลการวจย

ถงแมวาผลตภณฑถงพลาสตกชวภาพ PLA ทผลตไดในครงน ยงคงตองมการปรบปรงตอยอด แตการพฒนาและผลตถงพลาสตกชวภาพ PLA ในระดบอตสาหกรรมในครงนถอเปนการกระตนและท าใหเกดแนวโนมทจะมการพฒนาใหสามารถผลตถงพลาสตกชวภาพ PLA ในราคาทต าลงไดและผลตไดจรงในระดบอตสาหกรรมของไทย และหากการผลตถงพลาสตกชวภาพ PLA สามารถปรบปรงและพฒนาจนมราคาและคณสมบตเปนทยอมรบได กอาจท าใหคนไทยเปลยนพฤตกรรมการใชถง โดยหนมาลองใชถงพลาสตกชวภาพแทนถงพลาสตกทใชกนทวไปเพมมากขน

ขอขอบคณ 1. บรษท เวลดพกเมนท จ ากด 2. บรษทอตสาหกรรมถงพลาสตกไทย จ ากด 3. บรษท เบสทโพลเมอรอนเตอรเนชนแนล จ ากด

Page 15: รายละเอียดโครงการftiweb.off.fti.or.th/demo/6101/userfiles/files...โครงการพ ฒนาเม ดพลาสต กและคอมพาวด

โครงการพฒนาเมดพลาสตกและคอมพาวด 28 กนยายน 2553

15

กระถางตนไมชวภาพ

Page 16: รายละเอียดโครงการftiweb.off.fti.or.th/demo/6101/userfiles/files...โครงการพ ฒนาเม ดพลาสต กและคอมพาวด

โครงการพฒนาเมดพลาสตกและคอมพาวด 28 กนยายน 2553

16

ทมาและความส าคญ

ในปจจบนทวโลกใหความส าคญกบปญหาภาวะโลกรอนอนเนองจากมลพษทางสงแวดลอมกอภาวะเรอนกระจก ทางแกอยางหนงกคอการปลกตนไมเพอดดเอาคารบอนไดออกไซดซงเปนกาซกอเรอนกระจกทส าคญทสด น าไปสการรณรงคใหปลกปา ปลกตนไมกนทวโลก และเพอใหสอดคลองกบแนวคดการถนอมสงแวดลอมวสดอปกรณทใชในการปลกตนไมจงไมควรเปนพลาสตกสงเคราะหอก เพราะการผลตพลาสตกสงเคราะหจะกอกาซเรอนกระจก และเมอเลกใชงานแลวกกลายเปนขยะทไมสามารถยอยสลายได ในการปลกปาหรอตนไม อปกรณหนงทส าคญคอกระถางเพาะช าตนกลา หรอกระถางตนไมนนเอง ซงเดมนนท าจากดนเผา แตมความแกรงเกนไป เมอตนไมเตบโตขนกตองทบกระถางทง เพอใหรากและล าตนขยายตวได แตถาหากเปนวสดทสามารถยอยสลายไดเองในเวลาทเหมาะสมกบการเจรญของราก นอกจากจะไมขดขวางการเจรญเตบโตแลว ยงไมกอมลภาวะตอสงแวดลอมอกดวย ซงท าใหการปลกปาท าไดโดยสะดวกยงขน เป นการเสรมใหการปลกปาเกดไดรวดเรวขน ตอบสนองตอความตองการมการด ารงชวตทด นาอยขน จงน าไปสการคดคนนวตกรรมกระถางเพาะช าตนกลาหรอตนไมจากพลาสตกชวภาพ พอลแลกตคแอซด (polylactic acid, PLA) ซงยงไมมการผลตมากอนในประเทศ ในงานวจยนการพฒนากระถางตนไมชวภาพมขอจ ากดคอเมดพลาสตก PLA มราคาสง การผลตขนรปท าไดยาก และตองเพมปจจยใหการสลายตวของกระถางเกดภายในเวลาทเหมาะสมคอ 6 เดอน – 2 ป จงไดน าเปลอกถวลสงมาใชและใสไดมากถง 50% ซงนอกจากจะลดตนทนแลว ยงไปกวานนเปลอกถวลสงยงใหไนโตรเจนเปนปยทเปนประโยชนตอการเจรญเตบโตของตนไมอกดวย ชวยปรบความหนดใหอดฉดไดงาย นอกจากนการออกแบบกระถางกมสวนชวยใหเกดการไหลเวยนของอากาศและน า เพอเสรมใหการสลายตวเกดไดตามตองการ ท าใหเกดและใชผลตภณฑพลาสตกชวภาพมากขน เปนทรจกแพรหลายขนได

บทบาทของอตสาหกรรม

ในกระบวนการผลตคอมพาวดทางอตสาหกรรมไดมสวนส าคญอยางยงในการแนะน าและแลกเปลยนองคความร โดยทางบรษทเซไก คลเลอร ไดมสวนชวยในการผลตเมดคอมพาวดและใหค าแนะน าในการพฒนาสตรคอมพาวดรวมทงเทคนคในการผลต ในสวนของการขนรปกระถางตนไมชวภาพไดรบความรวมมอจากบรษทท กรงไทย โดยชวยเหลอทางดานออกแบบแมพมพของกระถางตนไมและขนรป ดงนนอตสาหกรรมมบทบาทส าคญอยางมากในกระบวนการผลตกระถางตนไมชวภาพใหประสบความส าเรจ

วสด

1. Polylactic acid (PLA) : เปนสารโพลเมอรตงตนทน ามาใชผลตผลตภณฑพลาสตกทยอยสลายได 2. เปลอกถวลสง : ชวยลดตนทนชนงาน ชวยเพมคณสมบตเชงกลและใหไนโตรเจนเมอยอยสลาย 3. Plasticizer : ชวยในการไหลของคอมพาวด และชวยเพมความเหนยวใหคอมพาวด 4. Antioxidant : ปองกนการ degrade ของ PLA และเปลอกถวลสง 5. Coupling agent : ส าหรบ wood composite และชวยเพมความเหนยวใหคอมพาวด

สตร

สตร เปลอกถวลสง/PLA

Compound 1 50/50 Compound 2 60/40

Page 17: รายละเอียดโครงการftiweb.off.fti.or.th/demo/6101/userfiles/files...โครงการพ ฒนาเม ดพลาสต กและคอมพาวด

โครงการพฒนาเมดพลาสตกและคอมพาวด 28 กนยายน 2553

17

กระบวนการผลตเมด Compound

Conditionในการผลตเมด Compound

Compound Temperature (oC) Screw speed (rpm) L/D ratio (mm.)

40/60 130-140 65 53 50/50 115-140 65 53

กระบวนการขนรปกระถางตนไม

Conditionในการขนรป

Compound Temperature

(oC) Injection Pressure

Injection hold (sec)

Cooling (sec)

Mold temperature (oC)

40/60 160-170 50-68 6 18 48 50/50 170-190 50-65 5 5 48

ผสมสตร

Feed เขา Twin-Sscrew Extruder

เขาเครองตดไดเมด compound

Page 18: รายละเอียดโครงการftiweb.off.fti.or.th/demo/6101/userfiles/files...โครงการพ ฒนาเม ดพลาสต กและคอมพาวด

โครงการพฒนาเมดพลาสตกและคอมพาวด 28 กนยายน 2553

18

ลกษณะของกระถางตนไมทผลตได

กระถางตนไมชวภาพ เปนนวตกรรรมผลตภณฑส าหรบการเพาะกลาหรอปลกตนไมขนาดเลกถงปานกลางกอนน าไปปลกลงดน กระถางมสน าตาลเขมแบบสชอคโกแลต ซงจะเปนผลดตอรากทไมตองการแสงแดดจงไมตองท าคอมพาวดสเพมเตม ผวมน สามารถอมน าไดเปนอยางด เหนยวทน ตกกระแทกไมแตก อาจนมตวบาง (ดดรปได )เมออยในสภาพอากาศรอนจด มองคประกอบส าคญคอ PLA และเปลอกถวลสงบดละเอยดทใสไดมากถง 50 เปอรเซนตโดยน าหนก

สมบตของคอมพาวดและผลตภณฑ

สมบต มาตรฐาน สตรท 50/50 สตรท 40/60

Density (g/cm3) - 1.1426 1.1456 MFR (กรม/10 นาท) ASTM D1238 32.70 21.80 น าหนก (กรม/1ใบ) - 75.11 76.07 Tensile modulus (MPa) ASTM D638 657.01 849.45 Tensile strength (MPa) ASTM D638 17.82 19.65 Elongation at break (%) ASTM D638 14.32 16.71 Impact resistance (J/g) ASTM D 256 59.82 61.94 Biodegradation at 80oC (4 week) - 20% 15 %

Page 19: รายละเอียดโครงการftiweb.off.fti.or.th/demo/6101/userfiles/files...โครงการพ ฒนาเม ดพลาสต กและคอมพาวด

โครงการพฒนาเมดพลาสตกและคอมพาวด 28 กนยายน 2553

19

ราคาผลตภณฑ

Compound บาท/25 กก. บาท/100 กก. บาท/1,000 กก.

50/50 1,618.5 6,474 64,740 40/60 1,856 7,424 74,240

ประเมนความไดเปรยบเสยเปรยบของผลตภณฑ

1. จดเดนของกระถางตนไมชวภาพเมอเทยบกบกระถางตนไมทวไป 1.1 สามารถยอยสลายไดเองภายใตสภาวะเหมาะสม ไมกอมลพษตอสงแวดลอม 1.2 ใหไนโตรเจนเปนปยจากเปลอกถว 1.3 ดดรปได เมอรอน 1.4 สมบตเชงกลยอมรบไดทดเทยมกน 1.5 ลดตนทน เพราะไมตองท าส

2. ประเมนดานราคา พบวากระถางทไดยงมตนทนวตถดบสงกวากระถางทวไป อนเนองมาจากวตถดบทมราคาคอนขางสง แตถาหากคดวาอาจจายในราคาแพงกวาตอนตน แลกกบความสะดวกทไมตองเสยเวลาเสยเงนกบการจดการขยะพลาสตกภายหลงลงดน

3. ตลาดรองรบ เนองจากปจจบนทวโลกก าลงตนตวกบปญหาภาวะโลกรอน ซงกระถางตนไมชวภาพเปนทางเลอกเดยวทชวยลดปญหาได

สรปผลการวจย

ในโครงการพฒนาเมดพลาสตกและคอมพาวดในสวนของกระถางตนไมชวภาพ ไดมการพฒนาสตรคอมพาวดส าหรบผลตกระถางตนไมชวภาพ โดยพยายาม ลดตนทนในการผลต ลดการน าเขาเมดพลาสตก (PLA) โดยการผสมเปลอกถวลสงทหาไดภายในประเทศและประโยชนของเปลอกถวลสงคอเมอยอยสลายแลวใหปยไนโตรเจนทชวยในการเจรญเตบโตของตนไม โดยสตรคอมพาวดทไดคอ สตร 50/50 และ 40/60 การเลอกสตรคอมพาวดในการผลตขนอยกบอายการใชงานของผใชเนองจาก 2 สตรนมอายการยอยสลายตางกนโดยสตร 50/50 จะยอยสลายเรวกวาสตร 40/60 แตคาสมบตเชงกลจะต ากวา ดงนนการใชงานขนอยปจจยทเหมาะสม

ขอขอบคณ

1. บรษทเซไก คลเลอร จ ากด ผชวยเหลอในการผลตเมดคอมพาวดโดยไมคดคาใชจาย 2. บรษทท กรงไทย จ ากด ผชวยเหลอในการขนรปกระถางตนไมโดยไมคดคาใชจาย

Page 20: รายละเอียดโครงการftiweb.off.fti.or.th/demo/6101/userfiles/files...โครงการพ ฒนาเม ดพลาสต กและคอมพาวด

โครงการพฒนาเมดพลาสตกและคอมพาวด 28 กนยายน 2553

20

พาเลทไมเทยม

Page 21: รายละเอียดโครงการftiweb.off.fti.or.th/demo/6101/userfiles/files...โครงการพ ฒนาเม ดพลาสต กและคอมพาวด

โครงการพฒนาเมดพลาสตกและคอมพาวด 28 กนยายน 2553

21

พาเลทไมเทยม

ความส าคญของพาเลท ในอดตนน การเคลอนยายสงของตองพงพาแรงงานคนเปนหลก ซงนอกจากจะสนเปลองเวลาแลว แรงงานคนยงมความไม

แนนอน อาจมปญหาดานก าลงความสามารถ ปญหาดานสขภาพ หรอปญหาดานพฤตกรรม ซงจะท าใหการควบคมการขนสงสนคาใหเปนไปอยางสม าเสมอท าไดยากและสงผลกระทบตอธรกจ ดงนนจงมการคดคนพฒนาพาเลท หรอแผนรอ งสนคา เพอใหสามารถขนถายสนคาไดโดยพงพาแรงงานคนนอยลง และประหยดเวลามาก ในประเทศไทยนน แมพาเลทไมจะเปนทนยมดวยเหตผลดานราคาและวตถดบซงหางายและใหความแขงแรง แตพาเลทไมกมปญหาในดานความคงทน การรบกวนจากแมลงและเชอรา และในอนาคต ไมกจะเปนวตถดบทหาไดยากมากยงขน ดงนนจงมผประกอบการหลายรายเรมผลตพาเลททท าจากพลาสตกออกสทองตลาด ขณะทพาเลทไมเทยม ซงผลตจากไมผสมกบพลาสตก ยงมการศกษาพฒนาและผลตออกจ าหนายนอยมาก ทงทการผลตพาเลทไมเทยมซงเปนไมประกอบพลาสตกนนจะสามารถลดปญหาขยะเหลอทงทงจากอตสาหกรรมไมและอตสาหกรรมพลาสตก โดยน าขยะเหลานนมาเพมมลคาสรางเปนผลตภณฑทเกดประโยชนการใชงาน เปนการใชทรพยากรอยางคมคา และลดตนทนการก าจดขยะของผประกอบการ ขอดของพาเลทไมอกขอหนงกคอ การเป นวสดรไซเคล ประโยชนของการเลอกใชพาเลทไมเทยมคอการชวยอนรกษสงแวดลอมโดยน าวสดเหลอใชคอขเลอย วสดรไซเคลคอพลาสตกมาผลตใหม ไดเปนผลตภณฑทรไซเคลได ทงยงชวยลดตนทน นอกจากนไมเทยมไมมเสยนทจะท าลายสนคา ไมถกควบค มแมลงและสตวน าโรคในการขนสงสนคาระหวางประเทศ

สมบตของวตถดบทเลอกมาเปนองคประกอบในสตรคอมพาวด HDPE ใหความเหนยว (toughness) กบชนงาน มราคาถก ขนรปงาย หาเมดรไซเคลไดงายซงจะชวยลดตนทนลงไดอก

มการน ามาใชผลตพาเลทพลาสตกอยางแพรหลาย ขเลอย ลดตนทนชนงาน เสรมคา modulus ท าใหมความแขงแรง ลดการเสยรปรางของพาเลท แตท าใหชนงานเปราะขน

เชนกน สวนนแกไขไดดวย toughness ของ HDPE

สารเพมเนออนนทรย เปนสารเตมแตงทราคาถก เขากนไดดกบ HDPE ชวยเพมความแขง ความสามารถในการรบแรงของพาเลท ลดการหดตวในแมแบบ ลดการเสยรปรางของพาเลทเมอไดรบความรอน

สารหลอลน ท าหนาทชวยในการไหลของคอมพาวดขณะขนรป ปองกนการไหม มราคาถก

บทบาทของภาคอตสาหกรรม

ในการวจยไดรบความรวมมอจากภาคอตสาหกรรมทงในดานการแลกเปลยนองคความรและการชวยเหลอในการผลตคอมพาวดและขนรปผลตภณฑดงตอไปน

บรษทว.พ. วด จ ากด ผใหขอมลทเปนประโยชนเกยวกบผลตภณฑไมเทยม ทงในเรองของประสบการณในการผลต ราค าผลตภณฑ ความตองการของตลาด ขอมลวตถดบทเกยวของ ลกษณะทวไปของผลตภณฑ ตลอดจนถงจดเตรยมวตถดบทตองใชในการผลต

บรษทนวพลาสตกอตสาหกรรม จ ากด ผใหขอมลทเปนประโยชนเกยวกบผลตภณฑพาเลทพลาสตก ประสบการณในการผลต ความตองการของทองตลาด ตลอดจนถงขอมลการทดสอบผลตภณฑพาเลทตามมาตรฐาน

บรษทเซไก คลเลอร จ ากด ผใหความรวมมอผลตเมดคอมพาวดไมเทยม บรษท เบสท โพลเมอร อนเตอรเนชนแนล จ ากด ผใหความรวมมอขนรป และประกอบผลตภณฑพาเลทไม

เทยม

Page 22: รายละเอียดโครงการftiweb.off.fti.or.th/demo/6101/userfiles/files...โครงการพ ฒนาเม ดพลาสต กและคอมพาวด

โครงการพฒนาเมดพลาสตกและคอมพาวด 28 กนยายน 2553

22

การผลตเปนผลตภณฑในโรงงาน

สตรคอมพาวด

เมดพลาสตก HDPE ทใชผลตพาเลทนอกจากจะใชเมดแทตามคอมพาวดสตรท 1 ซงจะใหความแขงและการทนความรอนทด เพอใหการบรหารตนทนท าไดงายขน กสามารถใชเมดพลาสตก HDPE ชนดรไซเคลผสมเขาไปแทนทเมดใหมสวนหนงเปนคอมพาวดสตรท 2 การใสขเลอยนอกจากจะท าใหเปนไมเทยมแลว ยงเปนการทดแทนเนอพลาสตกทมราคาสงและท าใหชนงานแขงขน ท าใหตนทนต าลง แขงขนไดกบพาเลทพลาสตก และสามารถน ากลบมาใชใหมได

ขนตอนการผลต ขนรปพาเลทดวยเครอง Twin-screw extruder โดย ขนรปไมแผนตน ขนาด 2.5x12.5 cm โดยใชอณหภม 150-

180C จากนนน าทอนไมเทยมไปไส ผาแตงใหไดตามขนาด แลวประกอบขนรปชนงานพาเลทดวยตะปเกลยว

แทงไมเทยมทขนรปไดกอนจะน าไปใชประกอบเปนพาเลท ดานซายไมผสมเมดรไซเคล (คอมพาวดสตรท 1) ดานขวาผสมเมดรไซเคล (คอมพาวดสตรท 2)

ลกษณะของแผนไมเทยมทผลตได จะเหนวาแทงไมเทยมสตรท 2 ซงผสมเมดรไซเคลลงไปมสคล ากวาสตรท 1 และยงมฟองอากาศปรากฎบนชนงานซง

มองเหนไดดวยตาเปลา ขณะทสตรท 1 มความเรยบเนยน แทบไมปรากฏฟองอากาศใหเหนใน นนคอการใชเมดพลาสตกรไซเคลจะมการปลดปลอยสารระเหยงายออกมาในระหวางการขนรปมากกวา

รปรางลกษณะ และขนาดของพาเลททได

พาเลทแตละตวประกอบดวยไมกระดาน (ดานบน) และไมคาน(ดานลาง) ไมกระดานยดตดกบไมคานดวยตะปเกลยว ขนาดของไมเทยมทใชเปนดงแสดงในภาพ

ขนาดของพาเลททผลตได

Page 23: รายละเอียดโครงการftiweb.off.fti.or.th/demo/6101/userfiles/files...โครงการพ ฒนาเม ดพลาสต กและคอมพาวด

โครงการพฒนาเมดพลาสตกและคอมพาวด 28 กนยายน 2553

23

ดานซาย พาเลทไมเทยมคอมพาวดสตรท 1 ดานขวา คอมพาวดสตรท 2

ตารางแสดงสมบตของคอมพาวดและผลตภณฑ

สมบต มาตรฐาน สตรท 1 สตรท 2 Density (g/cm3) - 0.97 0.94 MFR (กรม/10 นาท) ASTM

D1238 0.16 0.11

น าหนกตว (กก.) - 24.5±0.5 24.5±0.5 การรบน าหนกขณะอยกบท (กก.) JIS

Z0602-1988 >4500 >4500

การรบน าหนกขณะเคลอนยาย (กก.)

JIS Z0602-1988

350 300

ความตานการตกกระแทก JIS Z0602-1988

ไมเสยหาย

ไมเสยหาย

Hardness (shore D) ASTM D2240

82 78

Mold shrinkage (%) ASTM D955

1.9 1.9

Water absorption (%) ASTM D570

0.47 0.48

Heat distortion temperature

(C)

ASTM D648

86.2 86.6

Vicat softening point(C) ASTM D1525

125.9 102.5

ราคาตนทนวตถดบ

Page 24: รายละเอียดโครงการftiweb.off.fti.or.th/demo/6101/userfiles/files...โครงการพ ฒนาเม ดพลาสต กและคอมพาวด

โครงการพฒนาเมดพลาสตกและคอมพาวด 28 กนยายน 2553

24

น ณ ห ทหน ต หน ป ะ ณ 25 . บ ทท ผ ต ด สต ท 1 ต นทนป ะ ณ 900 บ ท ณะท ด 2 ท ป ะ ณ 800 บ ท

ประเมนความไดเปรยบเสยเปรยบของผลตภณฑ

1. ทไ ท ส บ ตท ไป น ณฑ ด น น น หน ต น ะด บท บได ทน ณหภ ได ส ณหภ ช น ดดน น บน หน ได 4.5 ต น ณะ บท (4.5 ต น น หน ส สดท ส ถ ดได นห ปฏบ ต ) ซ น บ บน หน ณะ บท ได ด ต ป ญห ท ะต ได บ ไ ป ญห โ ได บ ณะ น ( ทดส บ bending) ซ ป ญห น ไ ได โด บบ ท ห ไ ะด นหน ห น ห ะ ป ณส น นนท ต ต ะ ป ะท น ช นด น

ไ ต ภ ห ทดส บ บ ผ น ทดส บต ๆ โด ฉ ะ ผ น ด นโ (bending) ซ ะ บ ได น ต ทส ถ บ นสภ ด ได โด ไ ป ฎ ช ด ส ห ดๆ

2. นส น น น บ ทไ ท ป ะ ณต ะ 200 บ ท ณะท ท สต ท ช น ด ท ท ป ะ ณ 700-800 บ ท ท สต ช ซ ท ป ะ ณ 1500-2000 บ ท ด น น ท ทไ ท ท ะ น บ ทไ ะต นทนต น ส ถ น นน ะ ท บ ท สต บบ ช ซ ทไ ท ะห ต ต นทน ตถดบ ถ ท สต บบ ช ซ ท ณส บ ต น ห ฒน สต ต ไป ดป ณ สต ห ป ณ ไซ ะท ห ทไ ท ศ ภ น น บ ท สต ได ด น ไ ต ะบ น น ป ทไ ท ป น ะบ น ด ด (extrusion) ห ด น (hot press) ป ะ บ ณะท ะบ น น ป สต ฉด (injection) ด น น ป ท ะด ต ต นซ ผ ต ต ดสน ผ บ โภ

3. ต ด บ น ท ป นส ป น น นถ สน ไ ป ญห น ต ด บ ห ส ถผ ตได ด ต นทนท ถ ด ท ได ทไ ท น ะ ห ะส บ ช ส ไป ต ป ะ ทศ น ต นต ท ส ด ซ ส ผ ห ณ ด ช ไ ะห น ช สด ไซ ซ ป น ณส บ ตท ต บ ษณะ ทไ ท น น ทไ ท ป ศ ป ญห ส น ต ไ ห ส ต น โ ท ป นส ต ห น ช นถ สน ไป บ ป ะ ทศ ซ ป น ได ป บ หน ทท ท ไ น ๆ

4. ด ท ไป ท ทไ ท ห ผ ตภ ณฑ ไ ท นๆ ต ป น ดป ณ ช สต ด ต ซ ป น สดธ ช ต ะ ด ต ดไ ท ป น ณ ทไ ถ ส นช น ษ ส ด นท หน

สรปผลการวจย

ด ไ ท ผ ตได ตถดบท ห ได นป ะ ทศ ศ ภ น น นท ต ด ะ ป น ต ต ส ด ได ผ ต ทไ ท ส สต ท น ป ป นผ ตภ ณฑ ได ป นผ ส โด ป ะ บห น ด สต ด สต ชนด HDPE ะ ะ ส ส ต ต (filler) ส น ด สต ท ส บสต ต ผส ด สต HDPE ด ห ด ด ไซ บ ทท ได ส ถ บน หน สน ณะ บท ได ด ส ถ น บ ทท หน นท ต ดได นส น ป ญห ดดน ะ ส ป ได บ น น ะด บท น ป ญห ท ป บป ป ญห โ ณะ น ไ ป ญห ด

Page 25: รายละเอียดโครงการftiweb.off.fti.or.th/demo/6101/userfiles/files...โครงการพ ฒนาเม ดพลาสต กและคอมพาวด

โครงการพฒนาเมดพลาสตกและคอมพาวด 28 กนยายน 2553

25

ป ณ ห ส น นนท ไป น ะด บท ไ ท ห ผ ตภ ณฑ ป ะ นไป ทนท สต ด ส น นนท ะช ดต นทน ทไ ท ได ห หน ห ไ ะด น ต นทน ตถดบ ทไ ท ท ผ ต นโ น ท 800-900 บ ท น ะด บท น บ ท สต ชนด ช ซ

ขอขอบคณ

บรษทว.พ. วด จ ากด ผใหขอมลทเปนประโยชนส าหรบโครงการและจดเตรยมวตถดบ

บรษทนวพลาสตกอตสาหกรรม จ ากด ผใหขอมลทเปนประโยชนส าหรบโครงการ บรษท เบสท โพลเมอร อนเตอรเนชนแนล จ ากด ผชวยเหลอในการผลตพาเลทโดยไมคดคาใชจาย บรษทเซไก คลเลอร จ ากด ผชวยเหลอในการผลตเมดคอมพาวดโดยไมคดคาใชจาย