งานวิจัย กลุ่มอุตสาหกรรมพลาสติกชีวภาพ (Bioplastics)

ข้อมูลงานวิจัยอุตสาหกรรมพลาสติกชีวภาพ (Bioplastics Research)

งานวิจัยส่วนท้องถิ่น
อุตสาหกรรมพลาสติกชีวภาพ (Bioplastics)
ชาตรี หอมเขียว ชัยณรงค์ ศรีวะบุต และ วรพงศ์ บุญช่วยแทน
สภาวะการขึ้นรูปที่เหมาะสมทีjสุดในการผลิตภาชนะบรรจุอาหารจากใบมันสําปะหลังโดยใช้การออกแบบบ็อกซ์-เบห์นเคนและวิธีพื้นผิวตอบสนอง
Optimal forming condition for producing the food container from cassava leaves using Box–Behnken des
การออกแบบการทดลองแบบบ็อกซ์–เบห์นเคน และวิธีพื้นผิวตอบสนองได้นำมาประยุกต์ใช้เพื่อวิเคราะห์ผลกระทบของปัจจัยในการขึ้นรูปภาชนะบรรจุอาหารจากใบมันสำปะหลังด้วยวิธีการอัดร้อน ได้แก่ อุณหภูมิขึ้นรูป แรงดันการอัดขึ้นรูป และระยะเวลาการอัดขึ้นรูป ตลอดจนเพื่อหาสภาวะการขึ้นรูปที่เหมาะสมที่สุดในการผลิต โดยพิจารณาจากสมบัติแรงอัดในแนวตั้ง แรงต้านการทิ่มทะลุ และระยะเวลาการดูดซึมน้ำ การขึ้นรูปภาชนะบรรจุอาหารจากใบมันสำปะหลังตัวอย่างกระทำโดยใช้เครื่องอัดร้อน จากการทดลองพบว่า การเพิ่มอุณหภูมิขึ้นรูปในช่วง 170–190 องศาเซลเซียส ส่งผลให้ความสามารถต้านทานแรงอัดในแนวตั้งและแรงต้านการทิ่มทะลุของภาชนะบรรจุอาหารจากใบมันสำปะหลังลดลงอย่างช้า ๆ อย่างไรก็ตาม การอัดขึ้นรูปด้วยแรงดันที่สูงขึ้นในช่วง 1,500–2,200 ปอนด์ต่อตารางนิ้ว ส่งผลให้ความสามารถต้านทานแรงอัดในแนวตั้งเพิ่มขึ้นอย่างชัดเจน แต่มีผลให้แรงต้านการทิ่มทะลุลดลง และการเพิ่มระยะเวลาการอัดขึ้นรูปในช่วง 5–9 นาที ส่งผลให้ระยะเวลาการดูดซึมน้ำนานขึ้น ขณะที่การเพิ่มระยะเวลาการอัดขึ้นรูปในช่วง 5–6.5 นาที ทำให้แรงต้านการทิ่มทะลุลดลง นอกจากนี้ สมการถดถอยของแรงอัดในแนวตั้ง แรงต้านการทิ่มทะลุ และระยะเวลาการดูดซึมน้ำ สามารถหาสภาวะการขึ้นรูปที่เหมาะสมที่สุดของภาชนะบรรจุอาหารจากใบมันสำปะหลังได้ ดังนี้: การขึ้นรูปโดยใช้อุณหภูมิ 170 องศาเซลเซียส แรงดันการอัดขึ้นรูป 1,600 ปอนด์ต่อตารางนิ้ว และระยะเวลาการอัดขึ้นรูป 6 นาที โดยมีค่าความพึงพอใจ 0.615 และค่าผลตอบสนองจากการทำนาย ได้แก่ แรงอัดในแนวตั้ง 22.5 นิวตัน แรงต้านการทิ่มทะลุ 1.41 นิวตัน และระยะเวลาการดูดซึมน้ำ 22.5 นาที เช่นเดียวกัน พบด้วยว่า ภาชนะบรรจุอาหารที่ขึ้นรูปด้วยสภาวะที่เหมาะสมที่สุดนี้ มีค่าการทดลองจริงแตกต่างจากค่าที่ได้จากการทำนายไม่เกิน 5%
Box-Behnken design and response surface methodology were applied to analyze the effects of factors in hot compression of food container from cassava leaves, namely forming temperature, pressure, and time, as well as finding an optimal forming condition in production based on vertical compression force, puncture force, and water absorption time. The forming of food containers from cassava leaves was conducted using a hot-compression machine. From the experiment, an increase of the forming temperature in the range of 170-190 oC caused the vertical compression force and puncture resistance of the food containers decreased slowly. However, the forming with higher compression pressures in the range of 1500-2200 psi resulted in vertical compression force resistance was clearly increased, but reduced the puncture force resistance. Increasing the forming time in the range of 5-9 minutes affected in a longer water absorption time but the forming time in the range of 5-6.5 minutes resulted in a decrease of puncture force. In addition, the regression models fitted of the vertical compression force, puncture force, and water absorption time were used to optimize the forming condition for manufacturing the food container from cassava leaves. An optimal condition found was the forming temperature 170 oC, forming pressure 1600 psi, and forming time 6 minutes with a desirability score of 0.615, and the predicted responses were the vertical compression force 22.5 N, puncture force 1.41 N, and water absorption time 22.5 minutes. Likewise, the food container produced with this optimal condition had the actual experimental value that differs with predicted value by less than 5%.
การออกแบบการทดลอง มันสําปะหลัง ขี้เลื่อยไม้ยางพารา การอัดร้อน สมบัติทางกล
design of experiment cassava rubberwood sawdust hot compression mechanical property
2025