โครงการวิจัยต่อเนื้องเริ่มปี 2550-2554
                                   
ความสำคัญและที่มา
   
   
        ไม้ (Wood) ถูกนำมาใช้เป็นวัสดุก่อสร้างตั้งแต่อดีตจนถึงปัจจุบัน นอกจากการนำไม้มาใช้เป็นโครงสร้างหลักของอาคารยังมีการใช้ไม้เพื่อการตกแต่งและการผลิตเฟอร์นิเจอร์
ในหลายลักษณะเนื่องจากไม้ให้ความสวยงามและมีสมบัติที่ดีหลายประการ อีกทั้งไม้ยังเป็นวัสดุที่เกิดขึ้นเอง
ตามธรรมชาติ และสามารถปลูกทดแทนใหม่ได้ จากความนิยมในการใช้ไม้เพื่องานประเภทต่างๆ
เป็นผลให้ปริมาณไม้ที่ผลิตจากการปลูกป่าเชิงพาณิชย์ภายในประเทศไม่เพียงพอกับความต้องการใช้งาน
จึงต้องนำเข้าจากต่างประเทศ ซึ่งไม้นำเข้ามีราคาสูงและมีปริมาณจำกัด จึงทำให้เกิดปัญหาการลักลอบตัดไม้ทำลายป่า  ป่าไม้ถูกทำลายมากขึ้นทุกปี จนแทบไม่มีป่าสมบูรณ์เหลืออยู่ในประเทศไทย ส่งผลให้เกิดปัญหาธรรมชาติขาดความสมดุล เกิดปัญหาอื่นๆ ตามมา เช่น ฝนไม่ตกตามฤดูกาล ปรากฏการณ์โลกร้อน   เป็นต้น  นอกจากนี้ไม้ยังมีข้อเสียบางประการ  เช่น ต้องการการดูแลรักษาทุกๆ 2-3 ปี เพื่อรักษาเนื้อไม้ไม่ให้บิดงอและแตกหัก เกิดการผุกร่อน ดูดน้ำมาก เกิดการบวมตัวสูงและถูกทำลายโดยแมลงต่างๆ เช่น ปลวก มอด ได้ง่าย 
จากข้อเสียเหล่านี้ทำให้มีการพัฒนาวัสดุอื่นมาใช้งานแทนไม้ เรียกว่า วัสดุทดแทนไม้ 
       แผ่นไม้อัดซีเมนต์ (Wood-Cement Board ; WCB) เป็นหนึ่งในวัสดุทดแทนไม้
ถูกพัฒนาขึ้นโดยการนำไม้ปลูกโตเร็วมาบดย่อยและผสมกับซีเมนต์แล้วกดอัดด้วยแรงกดสูง
เป็นการนำสมบัติเด่นของส่วนผสมสองชนิดมารวมไว้ด้วยกัน จึงแข็งแกร่งทนทาน ทนแดด ทนฝน ทนไฟ
ทนต่อความชื้น ไม่ผุกร่อน ไม่ยืดหรือหดตัวมาก ทนต่อปลวก มอด เชื้อรา และแมลงกินไม้ต่างๆ เหมือนซีเมนต์ แต่มีน้ำหนักเบา ยืดหยุ่น ใช้งานง่าย ป้องกันความร้อน มีความสวยงามเหมือนไม้
จึงเป็นวัสดุก่อสร้างทันสมัย ใช้งานสะดวก และมีสมบัติเด่นเหนือวัสดุอื่นๆ โดยใช้งานได้ทั้งภายในและภายนอก และการใช้งานเฉพาะด้านต่างๆ ในปัจจุบันแผ่นไม้อัดซีเมนต์เป็นที่นิยมในงานก่อสร้างอย่างแพร่หลาย แผ่นไม้อัดที่เตรียมจากซีเมนต์กับไม้เป็นผลิตภัณฑ์ที่มีสมบัติดีกว่าไม้อัดธรรมดา และยังไม่มีปัญหาเรื่องการเกิดก๊าซฟอร์มาลดีไฮด์ จึงนิยมนำมาใช้เป็นวัสดุก่อสร้าง เพื่อตอบสนองรสนิยมของการใช้งาน และเพิ่มทางเลือกให้กับการตกแต่งอาคารบ้านเรือน ให้หลากหลายตามความต้องการ  นอกจากนี้แผ่นไม้อัดซีเมนต์ดังกล่าวยังมีความเป็นฉนวน มีความสามารถในการดูดกลืนเสียง มีน้ำหนักเบาทำให้เสาและคานไม่ต้องรับน้ำหนักมาก จึงเป็นการลดต้นทุนในงานก่อสร้าง และลดปริมาณการใช้ไม้ลงได้  นอกจากนี้จึงมีการนำไปใช้ทำวัสดุก่อสร้าง เช่น รั้ว หลังคา ผนัง เพดาน ฯลฯ
      ในงานวิจัยนี้เสนอที่จะศึกษาการผลิตแผ่นชิ้นไม้อัดซีเมนต์ (WCB) จากการผสมซีเมนต์กับเศษไม้ในรูปไม้ชิ้น (Chips) จากต้นไม้ที่มีการปลูกเชิงพาณิชย์ในประเทศไทยในปริมาณมาก มีอัตราการเจริญเติบโตสูง ปลูกง่าย โตเร็ว ให้เนื้อไม้มาก ราคาถูก และสามารถปลูกทดแทนได้ในระยะเวลาสั้น ได้แก่ ไม้ยูคาลิปตัสและไม้ยางพารา โดยปรับเปลี่ยนอัตราส่วนของวัตถุดิบต่าง ๆ ให้เหมาะสม แล้วทำการอัดขึ้นรูปเป็นแผ่นไม้อัดซีเมนต์ จากนั้นจะทำการทดสอบสมบัติต่าง ๆ ของแผ่นไม้อัดซีเมนต์ที่เตรียมได้ตามมาตรฐานอุตสาหกรรม (มอก.) เพื่อใช้งานเป็นวัสดุทดแทนไม้สำหรับงานก่อสร้าง  โดยการผสมไม้ซึ่งเป็นองค์ประกอบหลักเป็นเส้นใยเซลลูโลสลงแผ่นซีเมนต์ น่าจะมีส่วนช่วยปรับปรุงสมบัติในด้านการรับแรงและการกระจายแรงของแผ่นซีเมนต์ ให้ดีขึ้น อีกทั้งยังช่วยลดน้ำหนักของแผ่นซีเมนต์ลง เนื่องจากไม้ซึ่งมีความหนาแน่นต่ำกว่าซีเมนต์ ทั้งนี้แผ่นไม้อัดซีเมนต์ที่เตรียมได้จึงน่าจะมีความเหมาะสมในการนำไปประยุกต์ใช้ในงานก่อสร้าง โดยเฉพาะในส่วนผนังหรือส่วนอื่นที่ไม่ได้ต้องการรับแรงที่สูงมากนัก ซึ่งน้ำหนักที่เบากว่าของแผ่นไม้อัดซีเมนต์จะมีส่วนช่วยลดต้นทุนในการก่อสร้างเสาและคานได้  อีกทั้งการนำเอาไม้ธรรมชาติที่มีอยู่มากมาแปรรูปในลักษณะดังกล่าวยังช่วยเพิ่มมูลค่า และเป็นการนำเอาเศษไม้ที่เหลือทิ้งมาใช้ให้เกิดประโยชน์อีกทางหนึ่งด้วย
   
   
   
   
   
           
   
           
   
           
วัตถุประสงค์
       
          เพื่อศึกษาความเป็นไปได้ในการเตรียมแผ่นไม้อัดซีเมนต์ (WCB) จากไม้สกุลอะคาเซีย ที่มีสมบัติเชิงกลที่ดีต้นทุนการผลิตต่ำและมีความเป็นไปได้ในการผลิตเชิงพาณิชย์ โดยเน้นศึกษาปัจจัยบางประการที่มีผลต่อสมบัติของ WCB เช่น ผลของปริมาณและขนาดของไม้ อัตราส่วนผสมของวัตถุดิบที่เหมาะสม ผลของชนิดไม้ที่ใช้ การปรับปรุงไม้ด้วยสารเคมีบางชนิด การปรับปรุงบรรยากาศการบ่มซีเมนต์ ฯลฯ
ขอบเขต
   

1. ศึกษาอัตราส่วนของวัตถุดิบ ได้แก่ ปูนซีเมนต์ น้ำ และไม้ชิ้นที่เหมาะสมในการขึ้นรูปเป็นแผ่นไม้อัดซีเมนต์
2. ศึกษาสมบัติต่างๆ ของแผ่นไม้อัดซีเมนต์ ตามมาตรฐาน มอก. ได้แก่
     2.1 สมบัติทางกายภาพ เช่น ความหนาแน่น ความชื้น และการพองตัวเมื่อแช่น้ำ
     2.2 สมบัติเชิงกล เช่น ความแข็งแรงโค้งงอและมอดุลัสโค้งงอ
3. ศึกษาปัจจัยต่างๆ ที่มีผลต่อสมบัติของแผ่นไม้อัดซีเมนต์ ได้แก่
     3.1 ผลของชนิดไม้ชิ้นที่ใช้
     3.2 ขนาดของไม้ชิ้นที่เหมาะสม
     3.3 อัตราส่วนของไม้ชิ้นต่อซีเมนต์ที่เหมาะสม
     3.4 ผลของการปรับปรุงพื้นผิวไม้ชิ้นด้วยสารเคมี  เพื่อช่วยเพิ่มการยึดติดระหว่างไม้ชิ้น กับซีเมนต์
     3.5 ศึกษาผลของการบ่มแผ่นไม้อัดซีเมนต์ภายใต้ความชื้นเปรียบเทียบกับบรรยากาศของก๊าซบางชนิด เพื่อช่วยเร่งปฏิกิริยาการคงรูปของแผ่นไม้อัดซีเมนต์และช่วยเพิ่มสมบัติเชิงกลบางประการ

ประโยชน์ที่คากว่าจะได้รับ
 

1. ทราบความเป็นไปได้ในการในการทำแผ่นชิ้นไม้อัดซีเมนต์
2. ผลิตแผ่นไม้อัดซีเมนต์ขนาด 50 x 50 ตารางเซนติเมตร ซึ่งมีความหนา 10 และ 15 มิลลิเมตรได้
3. แผ่นไม้อัดซีเมนต์ที่เตรียมได้มีสมบัติหลักตามมาตรฐาน มอก. ดังนี้
    - ความหนาแน่นอยู่ในช่วง 1,100 – 1,500 กก./ลบ.ม.
    - มอดูลัสโค้งงอมีค่าประมาณ 3,000 นิวตัน/ตร.มม.
    - การขยายตัวเมื่อแช่น้ำ (ตามความหนา) 24 ชั่วโมง ไม่เกิน 2%
4.  เป็นการเพิ่มคุณค่าของเศษไม้
5.  เป็นการเพิ่มประสิทธิภาพในการใช้วัตถุดิบในประเทศ
6.  เป็นแนวทางในการประยุกต์นำไปตั้งโรงงานอุตสาหกรรมไม้แบบต่อเนื่อง
7. เป็นวิธีการใช้ประโยชน์จากไม้ได้อย่างคุ้มค่าและมีประสิทธิภาพมากที่สุด

วิธีการดำเนินงาน
 

1. สำรวจและวิเคราะห์หาความเป็นไปได้เชิงอุตสาหกรรมเกี่ยวกับระดับอายุ  ขนาด  และปริมาณไม้สกุลอะคาเซียเพื่อมาใช้เป็นวัตถุดิบในการผลิตแผ่น
2. ทดสอบหาความเหมาะสมของวัตถุดิบที่  โดยวางแผนการทดลองในการผลิตแผ่น โดยใช้อัตราส่วนผสมของชิ้นไม้  กาว  ชนิดของกาว  ปริมาณของกาว  ปริมาณสารเติมแต่งต่างๆ ในระดับปริมาณหลายระดับ  ให้ได้ปริมาณที่เหมาะสมต่อคุณภาพที่ดีของแผ่น
3. นำแผ่นชิ้นไม้อัดซีเมนต์ที่ผลิตได้ไปทดสอบหาคุณภาพ  ทั้งด้านความแข็งแรง  และความคงขนาดของแผ่นชิ้นไม้อัดซีเมนต์ที่ผลิตได้
4. วิเคราะห์ผลการทดสอบและเปรียบเทียบกับตามมาตรฐานต่างประเทศ(JIS A 5908-1994 :
Particleboards) และ มอก. ไทย

ระยะเวลาดำเนินงาน

ะยะเวลา 5 ปี (ปี พ.ศ. 2550-2554)
โดยในแต่ละปีจะมีการกำหนดชนิดไม้วัตถุดิบของโครงการวิจัย คือ
       ปีที่ 1 ไม้กระถินเทพา (Acacia crassicarpa) 3- 5 สายพันธุ์ (อาจมีการเปลี่ยนแปลงสายพันธุ์ที่ทำการวิจัย  
                 ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับความเหมาะสมและศักยภาพในการจัดหาสายพันธุ์ในการผลิต)
       ปีที่ 2 ไม้กระถินออลาโคคาร์ป้า (Selected Acacia auriculiformis) 3- 5 สายพันธุ์ (อาจมีการเปลี่ยนแปลงสายพันธุ์ที่ทำการวิจัย
                 ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับความเหมาะสมและศักยภาพในการจัดหาสายพันธุ์ในการผลิต)
       ปีที่ 3 ไม้กระถินณรงค์ (Selected Acacia mangium) 3-5 สายพันธุ์ (อาจมีการเปลี่ยนแปลงสายพันธุ์ที่ทำการวิจัย
                 ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับความเหมาะสมและศักยภาพในการจัดหาสายพันธุ์ในการผลิต)
       ปีที่ 4 ไม้กระถินคราสซิคาร์ป้า (Acacia aulacocarpa) 3- 5 สายพันธุ์ (อาจมีการเปลี่ยนแปลงสายพันธุ์ที่ทำการวิจัย
                 ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับความเหมาะสมและศักยภาพในการจัดหาสายพันธุ์ในการผลิต)
       ปีที่ 5 ไม้กระถินพันธุ์ผสม(Controlled Crossing Acacia spp.) 3- 5 สายพันธุ์ (อาจมีการเปลี่ยนแปลงสายพันธุ์ที่ทำการวิจัย ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับความเหมาะสมและศักยภาพในการจัดหาสายพันธุ์ในการผลิต)

ผลสำเร็จและความคุ้มค่า
   

 ประเภท G
     1. ทำให้ทราบถึงสถานภาพและศักยภาพของเศษไม้สกุลอะคาเซียที่จะนำมาทำเป็นแผ่นวัสดุทดแทนไม้
     2. ทำให้ได้ข้อมูลเรื่องการผลิตแผ่นชิ้นไม้อัดซีเมนต์จากเศษไม้สกุลอะคาเซีย  ซึ่งสามารถนำไปเผยแพร่ให้แก่ประชาชนในท้องถิ่นที่มีศักยภาพต่อไป
     3. เป็นแนวทางในการประยุกต์นำไปตั้งโรงงานขนาดเล็กในการผลิตแผ่นชิ้นไม้อัดซีเมนต์ จากเศษไม้สกุลอะคาเซียหรือเป็นอุตสาหกรรมไม้แบบต่อเนื่อง (Integrated Wood Industry) สำหรับส่งเสริมและเผยแพร่สู่ชุมชนที่มีศักยภาพ
     4. มีการพัฒนาการจัดสรรการใช้ทรัพยากรอย่างคุ้มค่าและศึกษาการขจัดของเสียอย่างมี ประสิทธิภาพ

       

งานอุตสาหกรรมวัสดุทดแทนไม้และกาวติดไม้ กลุ่มงานพัฒนาอุตสาหกรรมไม้
สำนักวิจัยและพัฒนาการป่าไม้ กรมป่าไม้
ชั้น 5 อาคารสุรัสวดี 61 ถนนพหลโยธิน จตุจักร กรุงเทพฯ 10900
โทร. 0-2561-4292-3 ต่อ 5471 โทรสาร 0-2940-6285 E-mail : [email protected]