การประยุกต์ใช้การออกแบบการทดลองแบบ D-optimal เพื่อหาค่าพารามิเตอร์การอัดขึ้นรูปภาชนะถ้วยจากใบตอง
Article Sidebar
Main Article Content
บทคัดย่อ
งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อหาค่าพารามิเตอร์ที่เหมาะสมสำหรับการอัดขึ้นรูปภาชนะถ้วยจากใบตองด้วยกระบวนการขึ้นรูปด้วยความร้อน (Thermoforming) โดยพิจารณาเงื่อนไขคือ 1) จำนวนชั้นของใบตอง 2) อุณหภูมิการอัดขึ้นรูป และ 3) ระยะเวลาการอัดขึ้นรูป ต่อคุณสมบัติเชิงกลและการดูดซึมน้ำของภาชนะถ้วยจากใบตอง โดยประยุกต์ใช้การออกแบบการทดลองแบบ D-optimal เพื่อลดจำนวนการทดลองและเพิ่มประสิทธิภาพสำหรับการวิเคราะห์หาค่าพารามิเตอร์ ผลจากการศึกษาพบว่า ค่าพารามิเตอร์ที่เหมาะสมที่สุด คือ 1) จำนวนชั้นของใบตองจำนวน 4 ชั้น 2) อุณหภูมิการอัดขึ้นรูป 140 องศาเซลเซียส และ 3) ระยะเวลาการอัดขึ้นรูป 2 นาที ซึ่งให้ค่าแรงกดเฉลี่ย 9.12 กิโลนิวตัน และค่าการดูดซึมน้ำเฉลี่ย 15.02 เปอร์เซ็นต์ เมื่อเปรียบเทียบกับภาชนะเยื่อกระดาษสำเร็จรูปที่จำหน่ายในเชิงพาณิชย์ พบว่าภาชนะเยื่อกระดาษมีค่าแรงกดเฉลี่ย 13.61 กิโลนิวตัน และค่าการดูดซึมน้ำเฉลี่ย 16.63 เปอร์เซ็นต์ จากนั้นวิเคราะห์ผลทางสถิติด้วย Two-Sample T-Test ที่ระดับความเชื่อมั่น 95 เปอร์เซ็นต์ พบว่าความแข็งแรงต่อแรงกดและค่าการดูดซึมน้ำของภาชนะใบตองและเยื่อกระดาษมีความแตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติ แม้ภาชนะใบตองจะมีความแข็งแรงน้อยกว่า แต่ยังอยู่ในเกณฑ์มาตรฐาน ISO 3037:2022 (ค่าความแข็งแรง > 8 กิโลนิวตัน) และมีค่าการดูดซึมน้ำต่ำกว่ามาตรฐาน ISO 535:2014 (ไม่เกิน 17 เปอร์เซ็นต์) ซึ่งยืนยันถึงความเหมาะสมต่อการใช้งานจริง อีกทั้งยังมีข้อได้เปรียบด้านความเป็นวัสดุชีวภาพที่ย่อยสลายได้ง่าย จึงมีศักยภาพสำหรับพัฒนาภาชนะบรรจุภัณฑ์ที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม
Article Details
เอกสารอ้างอิง
ประสิทธิ์ เวชบรรยงรัตน์. ออกแบบบรรจุภัณฑ์รักษ์โลก. Journal of Information Technology and Innovation. 2018;17(1): 37–48.
Arumugam S, Pugazhenthi G, Selvaraj S. Investigations on mechanical properties of processed banana leaves for sustainable food packaging applications. Biomass Conversion and Biorefinery. 2024;14(18): 22527-22537.
Mvuma AC, Alexander AN. The emerging use of palm and banana leaves in food packaging. International Journal of Multidisciplinary Research and Development. 2023;10(12): 81–3.
นธีทร ม่วงเอี่ยม, พัฒนพงษ์ เพชรโต, พิษณุ ชาวพิจิตร, ปิยณัฐ ขุนทอง. การศึกษาลักษณะทางกายภาพของภาชนะจากธรรมชาติ. วารสารวิชาการเทคโนโลยีอุตสาหกรรมและวิศวกรรม มหาวิทยาลัยราชภัฏพิบูลสงคราม. 2564;3(1): 1–9.
Luthfi N, Wang X, Kito K. Effect of drying temperature on the physical properties of binderless fiberboard from bagasse: study of water absorption. Science & Technology Asia. 2021;26(3): 30–8.
Adekunle K, Åkesson D, Skrifvars M. Biobased composites prepared by compression molding with a novel thermoset resin from soybean oil and a natural‐fiber reinforcement. Journal of Applied Polymer Science. 2010;116(3): 1759 -1765.
Alibekov RS, Urazbayeva KU, Azimov AM, Rozman AS, Hashim N, Maringgal B. Advances in biodegradable food packaging using wheat-based materials: fabrications and innovations, applications, potentials, and challenges. Foods. 2024;13(18): 2964.
Begum HA, Tanni TR, Shahid MA. Analysis of water absorption of different natural fibers. Journal of Textile Science and Technology. 2021;7(4): 152-160.
Klein P, Kennedy M. Fundamentals of plastics thermoforming [Internet]. Cham: Springer Nature Switzerland; 2025. Synthesis Lectures on Materials and Optics). Available from: https:// link.springer.com/10.1007/978-3-031-63528-1.
Bootklad M, Kaewtatip K. Biodegradation of thermoplastic starch/eggshell powder composites. Carbohydrate Polymers. 2013;97(2): 315-320.
Yuvaraj G, Ramesh M. Mechanical, wear, and hydrophobic properties of silane-treated Corn husk fiber and betel nut epoxy composites. Biomass Conversion and Biorefinery. 2023;13(16): 15227-15234.
Henrion D, Lasserre JB. Approximate D-optimal design and equilibrium measure. Comptes Rendus. Mathématique. 2025;363(G8): 739-756.
Luesak P, Pitakaso R, Sethanan K, Golinska-Dawson P, Srichok T, Chokanat P. Multi-objective modified differential evolution methods for the optimal parameters of aluminum friction stir welding processes of AA6061-T6 and AA5083-H112. Metals. 2023;13(2): 252.
Huang Y, Li K, Mandal A, Yang J. ForLion: A new algorithm for D-optimal designs under general parametric statistical models with mixed factors. Statistics and Computing. 2024;34(5): 157.
Kang L, Deng X, Jin R. Bayesian D-optimal design of experiments with quantitative and qualitative Responses. Available from: https://arxiv.org/abs/ 2304.08701 [Accessed 28th July 2025].
Sriamornsak P, Sunthornvarabhas J, Nunthanid J. Design of biodegradable food packaging using heat-molded natural materials. Kasetsart Journal: Natural Science. 2017;51(3): 499–506.
International Organization for Standardization. Corrugated Fibreboard—Determination of Edgewise Crush Resistance (Non‑Waxed Edge Method) (ISO Standard No. 3037:2022). Geneva, Switzerland: International Organization for Standardization; 2022. Report No.: ISO 3037:2022. Available from: https://www.iso.org/ standard/80310.html [Accessed 7th May 2025].
International Organization for Standardization. Paper and Board — Determination of Water Absorptiveness — Cobb Method (ISO Standard No. 535:2014). Geneva, Switzerland: International Organization for Standardization; 2014. Report No.: ISO 535:2014. Available from: https://www.iso.org/standard/60490.html [Accessed 7th May 2025].
