ฐานเศรษฐกิจ ฉบับวันที่ 18 ตุลาคม พ.ศ. 2563
“เส้นพลาสติกจากพอลิแลคติค แอซิดและพอลิพรอพิลีนรีไซเคิล ผสมชีวมวลสำหรับการพิมพ์สามมิติ” อีกหนึ่งงานวิจัยนวัตกรรมที่น่าสนใจของมทร.ธัญบุรี ซึ่งเป็นงานวิจัยของผศ.ดร.อนินท์ มีมนต์ นักวิจัยมหาวิทยาลัยเทคโนโลยีราชมงคล (มทร.ธัญบุรี) ที่เกิดจากกระบวนการผสมพอลิแลคติคแอซิด (Polylactic-acid ; PLA) กับข้าว แกลบ ฟางข้าว และเส้นใยจากใบสัปปะรด และใช้พอลิพรอพิลีน (Polypropylene ; PP) รีไซเคิลผสมกับแกลบ
ผศ.ดร. อนินท์ มีมนต์ นักวิจัยมหาวิทยาลัยเทคโนโลยีราชมงคล (มทร.ธัญบุรี) เล่าว่า เครื่องพิมพ์สามมิติที่นิยมใช้กันมากที่สุดในปัจจุบัน ใช้หลักการหลอมเส้นพลาสติกให้กลายเป็นของเหล วแล้วฉีดออกมาเป็นเส้นขนาดเล็กผ่านหัวฉีด เครื่องพิมพ์จะวาดเส้นพลาสติกที่ถูกฉีดออกมา ให้เป็นรูปร่างในแนวราบทีละชั้นจนครบ เป็นรูปร่างตามการออกแบบ และได้รูปร่างวัตถุสามมิติที่จับต้องได้จริง เหมือนกับสิ่งที่ได้ออกแบบไว้ เส้นพลาสติกที่ใช้กับเครื่องพิมพ์สามมิติ เป็นพลาสติกกลุ่มเทอร์โมพลาสติก และชนิดที่นิยมใช้ในปัจจุบันได้แก่ (Acrylonitrile butadiene styrene ; ABS) และ (Polylactic-acid ; PLA) ปัจจุบัน PLA จะนิยมใช้งานมากกว่า ABS เนื่องจาก ABS จะส่งกลิ่นรุนแรงมากกว่า อีกทั้งมีความหนืดที่น้อยกว่าส่งผลให้พิมพ์รูปร่างหรือรูปทรงซับซ้อนได้ไม่ดีเหมือนเส้นพลาสติกจาก PLA
เมื่อปี 2561 ทีมวิจัยได้วิจัย “เส้นพิมพ์สามมิติรักษ์สิ่งแวดล้อมจากข้าวไทย” (Environmental Friendly 3D Printing from Thai rice) ศึกษาวิจัยและทดลองนำข้าวและข้าวเปลือกมาบดให้เป็นผงและผสมกับ PLA ผลิตเป็นเส้นพลาสติกสำหรับงานพิมพ์สามมิติ ส่งผลงานเข้าร่วมประกวด ในงาน 46th International Exhibition of Inventions Geneva ที่ กรุงเจนีวา ประเทศสวิตเซอร์แลนด์ จนได้รับรางวัลเหรียญทอง
ความสำเร็จที่ได้ ก่อให้เกิดแรงบันดาลใจในการขยายผลงานศึกษาวิจัยถึงพลาสติกชนิดอื่น นอกเหนือจาก PLA และการใช้เส้นใยชนิดอื่นมาผสมร่วมกัน เช่น ฟางข้าว แกลบ และเส้นใยจากใบสัปปะรด ทีมงานวิจัยจึงทดลองศึกษาการนำข้าว ฟางข้าว แกลบ และเส้นใยจากใบสัปปะรด มาบดให้เป็นลักษณะผงละเอียด ผสมกับ PLA เกรดที่ใช้สำหรับขึ้นรูปเป็นเส้นพลาสติกในงานพิมพ์สามมิติ เพื่อลดปริมาณการใช้ PLA ให้น้อยลง และปรับปรุงสมบัติให้เหมาะสมสำหรับการพิมพ์สามมิติที่กำลังได้รับความสนใจ และพัฒนาให้มีประสิทธิภาพการพิมพ์ชิ้นงานให้ได้คุณภาพ สามารถพิมพ์ชิ้นงานที่พร้อมใช้งานตามการออกแบบ สามารถจับต้องได้ และนำไปใช้งานได้จริง
ในการศึกษาวิจัยนี้ จะทำการศึกษากระบวนการผสม PLA กับข้าว แกลบ ฟางข้าว และเส้นใยจากใบสัปปะรด และใช้ PP รีไซเคิลผสมกับแกลบ ศึกษาสภาวะการขึ้นรูปเส้นพลาสติกสำหรับงานพิมพ์สามมิติ ทดสอบสมบัติของวัสดุผสมที่ได้ รวมทั้งทดสอบความสามารถในการพิมพ์สามมิติของชิ้นงานต้นแบบด้วยเส้นพลาสติกที่ได้จากการศึกษาวิจัย การนำเอาข้าว แกลบ ฟางข้าว และเส้นใยจากใบสัปปะรด ผสมกับ PLA และ PP รีไซเคิล แล้วนำไปขึ้นรูปเป็นเส้นพลาสติกสำหรับงานพิมพ์สามมิติ จะทำให้เกิดการพัฒนาผลิตภัณฑ์และสร้างมูลค่าเพิ่มให้กับข้าว วัสดุเหลือใช้จากขบวนการผลิตข้าว และเส้นใยธรรมชาติชนิดอื่นๆ ที่สามารถใช้งานได้จริงในเชิงอุตสาหกรรม
เป็นโครงการวิจัยที่ได้รับการสนับสนุนงบประมาณการวิจัยจากโครงการ Talent mobility ของสภานโยบายการอุดมศึกษา วิทยาศาสตร์ วิจัยและนวัตกรรมแห่งชาติ (สอวช.) และร่วมศึกษาวิจัยกับ บริษัทเพลนคลาส จำกัด พัฒนาผลิตภัณฑ์เส้นพิมพ์สามมิติที่มีส่วนผสมของชีวมวล สามารถใช้งานได้จริง เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม และสามารถจำหน่ายได้เชิงพาณิชย์
