สยามรัฐ ฉบับวันที่ 07 ตุลาคม พ.ศ. 2563
อีกหนึ่งผลงานวิจัยของมหาวิทยาลัยเทคโนโลยีราชมงคลธัญบุรี โดย ผู้ช่วยศาสตราจารย์ดร.อนินท์ มีมนต์ นักวิจัยมหาวิทยาลัยเทคโนโลยีราชมงคล (มทร.ธัญบุรี) วิจัยและพัฒนาเส้นพลาสติกจากพอลิแลคติคแอซิดและพอลิพรอพิลีนรีไซเคิลผสมชีวมวลสำหรับการพิมพ์สามมิติ ด้วยการศึกษากระบวนการผสมพอลิแลคติคแอซิด (Polylacti-acid; PLA) กับข้าว แกลบ ฟางข้าว และเส้นใยจากใบสับปะรด และใช้พอลิพรอพิลีน(Polypropylene; PP) รีไซเคิลผสมกับแกลบเพื่อเพิ่มช่องทางใช้งานให้กับชีวมวล จากแกลบ ฟางข้าว และเส้นใยจากใบสับปะรดให้เกิดประโยชน์การใช้งานที่หลากหลายมากยิ่งขึ้น และสร้างโอกาสขยายผลผลิตงานวิจัยการผลิตเส้นพิมพ์สามมิติรักษ์โลกออกจำหน่ายในเชิงพาณิชย์
ผศ.ดร.อนินท์ เล่าว่าเครื่องพิมพ์สามมิติที่นิยมใช้
กันมากที่สุดในปัจจุบันใช้หลักการหลอมเส้นพลาสติกให้กลายเป็นของเหลวแล้วฉีดออกมาเป็นเส้นขนาดเล็กผ่านหัวฉีด เครื่องพิมพ์จะวาดเส้นพลาสติกที่ถูกฉีดออกมาให้เป็นรูปร่างในแนวราบทีละชั้นจนครบถ้วนเป็นรูปร่างตามการออกแบบ และได้รูปร่างวัตถุสามมิติที่จับต้องได้จริงเหมือนกับสิ่งทีได้ออกแบบไว้ เส้นพลาสติกที่ใช้กับเครื่องพิมพ์สามมิตินั้น เป็นพลาสติกกลุ่มเทอร์โมพลาสติก และชนิดที่นิยมใช้ในปัจจุบันได้แก่ Acrylonitrile butadiene styrene; ABS และ Polylactic-acid; PLA ปัจจุบัน PLA จะนิยมใช้งานมากกว่าABS เนื่องจาก ABS จะส่งกลิ่นรุนแรงมากกว่า อีกทั้งมีความหนืดที่น้อยกว่า ส่งผลให้พิมพ์รูปร่างหรือรูปทรงซับซ้อนได้ไม่ดีเหมือนเส้นพลาสติกจาก PLA
ด้วย PLA ถูกนำไปใช้งานที่หลากหลายมากยิ่งขึ้นเนื่องจากมีข้อดีด้านการย่อยสลายได้ด้วยกลไกทางธรรมชาติ สามารถช่วยลดปัญหาขยะพลาสติกได้ แต่ด้วยราคาที่ค่อนข้างแพงจึงได้มีการศึกษาวิจัย คิดค้น นำเอาวัสดุชนิดอื่นมาผสมเป็นวัสดุผสมชนิดต่าง และโดยมากจะนิยมนำมาผสมกับเส้นใยจากธรรมชาติทำให้มีลักษณะเป็นวัสดุผสมสะอาดหรือที่เรียกว่า Green composite ซึ่งแนวคิดนี้จะช่วยลดปริมาณการใช้ PLA ลง และส่งเสริมการนำเส้นใยธรรมชาติชนิดต่างๆ มาเพิ่มมูลค่านอกเหนือไปจากกระบวนการเผาทำลายทิ้งโดยไม่เกิดประโยชน์
เมื่อปี 2561 ทีมวิจัยได้วิจัย “เส้นพิมพ์ สามมิติรักษ์สิ่งแวดล้อมจากข้าวไทย”(Environmental Friendly 3D Printing from Thai rice) ศึกษาวิจัยและทดลองนำข้าวและข้าวเปลือกมาบดให้เป็นผงและผสมกับPLA ผลิตเป็นเส้นพลาสติกสำหรับงานพิมพ์สามมิติ ส่งผลงานเข้าร่วมประกวด ในงาน46th International Exhibition of Inventions Geneva ที่กรุงเจนีวา ประเทศสวิตเซอร์แลนด์และได้รับรางวัลเหรียญทองจากงานดังกล่าวจากประสบการณ์และความสำเร็จ จึงมีแรงบันดาลใจในการขยายผลงานศึกษาวิจัยถึงพลาสติกชนิดอื่นนอกเหนือจาก PLA และการใช้เส้นใยชนิดอื่นมาผสมร่วมกัน เช่น ฟางข้าวแกลบ และเส้นใยจากใบสับปะรด
ด้วยเหตุนี้ทีมงานวิจัยได้มีความสนใจศึกษาวิจัยในการนำข้าว ฟางข้าว แกลบ และเส้นใยจากใบสับปะรด มาบดให้เป็นลักษณะผงละเอียดผสมกับ PLA เกรดที่ใช้สำหรับขึ้นรูปเป็นเส้นพลาสติกในงานพิมพ์สามมิติ เพื่อลดปริมาณการใช้ PLA ให้น้อยลง และปรับปรุงสมบัติให้เหมาะสมสำหรับการพิมพ์สามมิติที่กำลังได้รับความสนใจ และพัฒนาให้มีประสิทธิภาพการพิมพ์ชิ้นงานให้ได้คุณภาพ สามารถพิมพ์ชิ้นงานที่พร้อมใช้งานตามการออกแบบสามารถจับต้องได้ และนำไปใช้งานได้จริง
ในการศึกษาวิจัยนี้จะศึกษากระบวนการผสม PLA กับข้าว แกลบ ฟางข้าว และเส้นใยจากใบสับปะรด และใช้ PP รีไซเคิลผสมกับแกลบ ศึกษาสภาวะการขึ้นรูปเส้นพลาสติกสำหรับงานพิมพ์สามมิติ ทดสอบสมบัติของวัสดุผสมที่ได้ รวมทั้งทดสอบความสามารถในการพิมพ์สามมิติของชิ้นงานต้นแบบด้วยเส้นพลาสติกที่ได้จากการศึกษาวิจัยการนำเอาข้าว แกลบ ฟางข้าว และเส้นใยจากใบสับปะรดผสมกับ PLA และ PP รีไซเคิลแล้วนำไปขึ้นรูปเป็นเส้นพลาสติกสำหรับงานพิมพ์สามมิติจะทำให้เกิดการพัฒนาผลิตภัณฑ์และสร้างมูลค่าเพิ่มให้กับข้าว วัสดุเหลือใช้จากขบวนการผลิตข้าว และเส้นใยธรรมชาติชนิดอื่นๆ ที่สามารถใช้งานได้จริงในเชิงอุตสาหกรรม
เป็นโครงการวิจัยที่ได้รับการสนับสนุนงบประมาณการวิจัยจากโครงการ Talent mobility ของสภานโยบายการอุดมศึกษาวิทยาศาสตร์วิจัยและนวัตกรรมแห่งชาติ(สอวช.) และร่วมศึกษาวิจัยกับ บริษัทเพลนคลาส จำกัด พัฒนาผลิตภัณฑ์เส้นพิมพ์สามมิติที่มีส่วนผสมของชีวมวล สามารถใช้งานได้จริง เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม และสามารถจำหน่ายได้เชิงพาณิชย์ สนใจสอบถามรายละเอียดได้ที่ ผศ.ดร.อนินท์ มีมนต์ โทร.06-4293-5154
