หมอนยางพาราความแข็ง 7 ระดับ…เอาใจผู้บริโภค

 

 

 

ทีมวิจัยกระบวนการแปรรูปยางขั้นสูง กลุ่มวิจัยนวัตกรรมการแปรรูปยาง พัฒนากระบวนการผลิตหมอนยางพาราให้มีระดับความแข็งแตกต่างกันได้ถึง 7 ระดับ ช่วยให้ผู้ประกอบการอย่างเกษตรกรหรือเอกชนรายย่อยสามารถผลิตหมอนที่มีความแข็งได้หลากหลายตามต้องการ อีกทั้งยังสามารถประยุกต์ใช้ผลิตผลิตภัณฑ์ยางฟองน้ำประเภทอื่น เช่น เบาะรองนั่ง ที่นอนได้อีกด้วย

เรียบเรียงโดย งานสื่อสารและขับเคลื่อนความรู้
ฝ่ายเผยแพร่เทคโนโลยีวัสดุ

เทคโนโลยีการผลิตยางฟองน้ำ

เทคโนโลยีที่นิยมใช้ในการผลิตยางฟองน้ำจากน้ำยางธรรมชาติในอุตสาหกรรม คือ กระบวนการดันลอป (Dunlop Process) ซึ่งมีทั้งวิธีการผลิตแบบแบตช์ (batch) และ การผลิตแบบต่อเนื่อง (continuous) วิธีที่กลุ่มสหกรณ์ เกษตรกร และผู้ประกอบการรายย่อยส่วนใหญ่ใช้คือ การผลิตแบบแบตช์ เนื่องจากเหมาะกับปริมาณการผลิตที่ไม่มาก และมีการลงทุนเครื่องจักรที่ต่ำกว่าแบบต่อเนื่อง

กระบวนการผลิตยางฟองน้ำด้วยเทคโนโลยีดันลอปแบบแบตช์

ขั้นตอนการผลิตเริ่มจากการผสมน้ำยางข้นกับสารเคมี เช่น สารช่วยการเกิดฟอง สารช่วยการเชื่อมโยงโมเลกุลยาง สารป้องกันการเสื่อมสภาพจากออกซิเจนและความร้อน จากนั้นตีให้น้ำยางคอมพาวนด์เป็นฟอง ตามระดับความหนาแน่นที่ต้องการ และเติมสารเสริมการก่อเจล คือ ซิงค์ออกไซด์ (zinc oxide) ไดฟีนิลกัวนิดีน (diphenylguanidine, DPG) และสารก่อเจลหลัก คือ โซเดียมซิลิโคฟลูออไรด์ (sodium silicofluoride, SSF) ผสมให้เข้ากัน แล้วจึงเทลงในแม่พิมพ์ จากนั้นปล่อยให้ฟองยางอยู่ตัวที่อุณหภูมิห้อง แล้วจึงนำไปนึ่งด้วยไอน้ำ เพื่อให้ยางฟองน้ำคงรูปและโมเลกุลยางเชื่อมโยงกัน แล้วจึงนำออกจากแม่พิมพ์ เพื่อนำมาล้างสารเคมีส่วนเกินออก ก่อนจะนำไปรีดน้ำ และสุดท้ายนำไปอบให้แห้ง

การตีให้น้ำยางคอมพาวนด์เป็นฟอง

ความท้าทาย

การควบคุมคุณภาพและสมบัติของหมอนยางพาราในการผลิตด้วยกระบวนการดันลอปแบบแบตช์ให้มีระดับความแข็งที่แตกต่างกันจะต้องมีการปรับตัวแปรต่างๆ ที่เกี่ยวข้องกับการผลิต ได้แก่ สูตรในการผสมน้ำยาง ปริมาณน้ำยางต่อแบตช์ และเวลาในการตีฟอง ตลอดจนสภาวะแวดล้อม เช่น อุณหภูมิในโรงงานให้มีความสมดุล เพราะจะส่งผลต่อเวลาในการเจลตัวและความหนาแน่นของยางฟองน้ำ หากผู้ประกอบการไม่เข้าใจปัจจัยที่เกี่ยวข้องกับกระบวนการผลิตอย่างถ่องแท้ การปรับเปลี่ยนตัวแปรต่างๆ อาจทำให้เกิดของเสียตามมาได้ ซึ่งจะกระทบต้นทุนการผลิต ดังนั้น ผู้ประกอบการจึงมักผลิตหมอนที่ระดับความแข็งเดียว

ดร.พร้อมศักดิ์ สงวนธำมรงค์ และคณะ ทีมวิจัยกระบวนการแปรรูปยางขั้นสูง กลุ่มวิจัยนวัตกรรมการแปรรูปยาง เอ็มเทค จึงได้พัฒนากระบวนการผลิต โดยศึกษาปริมาณน้ำยาง เวลาที่ใช้ในการตีฟอง สูตรที่ใช้ผลิตหมอนยางพารา และตัวแปรอื่นๆ เพื่อปรับสภาวะการผลิตให้เหมาะสมกับการผลิตจริง รวมถึงทดสอบสมบัติของหมอนยางพาราที่ผลิตได้ เพื่อช่วยให้ผู้ประกอบการผลิตหมอนยางที่มีความแข็งต่างกันได้ อีกทั้งสามารถควบคุมการผลิตให้มีประสิทธิภาพดีขึ้น และลดปริมาณของเสียในการผลิตได้มากขึ้น โดยที่ยังใช้เครื่องมือและแม่พิมพ์เดิม

ดร.พร้อมศักดิ์ตรวจดูลักษณะของยางฟองน้ำในแม่พิมพ์

ผลลัพธ์ที่ได้

ต้นแบบหมอนยางพาราที่ผลิตได้มีความแข็งแตกต่างกัน 7 ระดับ โดยมีค่าความหนาแน่นของหมอนตั้งแต่ 63-98 kg/m3 และค่าแรงกดที่ 40% ของความสูงของหมอน หรือค่าดัชนีความแข็งเชิงกด (indentation hardness index) ตั้งแต่ 47-152 นิวตัน โดยหมอนที่มีค่าความหนาแน่นและดัชนีความแข็งเชิงกดที่ต่ำแสดงถึงลักษณะหมอนที่นิ่มกว่าหมอนที่มีค่าความหนาแน่นและดัชนีความแข็งเชิงกดที่สูง ค่าการทดสอบสมบัติของหมอนแสดงในตารางที่ 1

ตารางที่ 1 สมบัติของต้นแบบหมอนยางพารา

การทดสอบความแข็งของหมอนจากการรับแรงกด

ทีมวิจัยได้สำรวจความพึงพอใจของผู้บริโภคคนไทยจำนวน 100 คน และคนจีนจำนวน 100 คนที่มีต่อระดับความแข็งของหมอนพบว่า ผู้บริโภคมีความพึงพอใจความแข็งที่แตกต่างกันไปในทุกระดับ โดยคนไทยพึงพอใจหมอนตัวอย่างที่ 3 มากที่สุด ส่วนคนจีนพึงพอใจหมอนตัวอย่างที่ 5 มากที่สุด ซึ่งถ้าเปรียบเทียบระดับความแข็งของหมอนที่ผลิตได้จากโรงงานด้วยกระบวนการเดิมจะตรงกับหมอนตัวอย่างที่ 4

ความพึงพอใจของกลุ่มผู้บริโภคตัวอย่างคนไทยและจีนต่อระดับความแข็งของหมอนที่ทีมวิจัยพัฒนาขึ้น

งานวิจัยนี้ช่วยให้ผู้ประกอบการมีความรู้ในการควบคุมการผลิตทั้งในส่วนของการควบคุมคุณภาพน้ำยาง สารเคมี และการควบคุมกระบวนการผลิต ดังนั้นจึงสามารถผลิตหมอนที่มีระดับความแข็งแตกต่างกันได้ เป็นการเพิ่มความหลากหลายให้แก่ผลิตภัณฑ์ อีกทั้งหมอนที่ผลิตได้ก็มีคุณภาพดีขึ้น ปริมาณของเสียลดลง และยังสามารถนำกระบวนการนี้ไปประยุกต์ใช้ในการผลิตผลิตภัณฑ์ยางฟองน้ำอื่นๆ ที่มีระดับความแข็งแตกต่างจากหมอนได้ เช่น เบาะรองนั่ง ที่นอน เป็นต้น

นอกจากนี้ ทีมวิจัยยังสามารถนำองค์ความรู้ที่ได้มาช่วยผู้ประกอบการ ทั้งในรูปแบบการให้คำปรึกษา การแก้ปัญหากระบวนการผลิต การรับจ้างวิจัย ซึ่งอาจต่อยอดไปสู่การพัฒนาผลิตภัณฑ์อื่นๆ ที่มีความเฉพาะกับบุคคลได้ เช่น การออกแบบหมอนสำหรับผู้มีปัญหาหยุดหายใจขณะนอนหลับ การทำเต้านมเทียมจากยางฟองน้ำ เป็นต้น