1185

กระดาษสากันน้ำ ชม 5,567 ครั้ง

 Like 58

อ.ดร.มาโนช นาคสาทา และอ.ดร.วิมล นาคสาทา

manoch.n@cmu.ac.th

ความเป็นมา

การผลิตกระดาษสาปัจจุบันของผู้ประกอบการส่วนใหญ่ยังคงใช้กระบวนการแบบดั้งเดิมซึ่งถือว่าเป็นจุดเด่นของกระดาษสา แต่เมื่อมีการผลิตมากขึ้นทั้งในประเทศและต่างประเทศก็หันมาผลิตกระดาษสากันมาก ส่งผลทำให้เกิดการตัดราคากันระหว่างผู้ผลิต ทำให้ราคาตกต่ำและส่งผลต่อคุณภาพของกระดาษสา
จึงต้องมีการพัฒนาให้มีกระดาษสารที่มีสมบัติพิเศษกว่ากระดาษสาปกติ เช่นกระดาษสาที่ทนไฟ หรือกระดาษสารที่ทนน้ำ ที่จะทำให้สามารถประยุกต์การใช้กระดาษสาได้กว้างขึ้น ซึ่งจะเป็นการเพิ่มมูลค่าเพิ่มให้กับกระดาษสา


กระดาษสากันน้ำได้อย่างไร

โดยธรรมชาติเส้นใยเซลลูโลสชอบน้ำมาก (hydrophilic) ประกอบกับช่องว่างขนาดเล็กในกระดาษมีจำนวนมาก ทำให้กระดาษอุ้มน้ำเหมือนกับฟองน้ำพร้อมทั้งทำให้เกิด ปรากฏ- การณ์คะปิลลารี(capillary) ดังนั้นนั้นเมื่อมีหยดน้ำหยดลงบนกระดาษน้ำจึงแพ่รกระจายไปบนผิวกระดาษ เป็นวงกว้างพร้อมทั้งซึมผ่านเข้าไปในเนื้อกระดาษได้อย่างรวดเร็ว
การทำให้กระดาษสามารถกันน้ำได้ที่มีการทำกัน เช่นการลดช่องว่างในตัวกระดาษ โดยการเติมแป้งพร้อมกับมีกระบวนการอัดให้เส้นใยของกระดาษอยู่ชิดกันมากขึ้น ซึ่งจะทำให้กระดาษหนาและแข็ง หรือมีการเคลือบผิวหน้าของกระดาษด้วยวัสดุที่ไม่มีรูพรุนและไม่เปียกน้ำเช่นการเคลือบกระดาษด้วยฟิล์มพลาสติกซึ่งจะทำให้กระดาษสูญเสียความเป็นกระดาษไป

อีกกระบวนการหนึ่งที่มีการใช้กันคือการเติมสารที่ไม่ชอบน้ำ(sizing agents) ลงไป ส่วนใหญ่จะเป็นสารประเภท wax หรือ asphalt สารพวกนี้จะทำให้มุมสัมผัสของหยดน้ำโตมากทำให้น้ำไม่สามารถเปียกเส้นใย และไม่สามารถซึมผ่านกระดาษได้ ทั้งกระดาษยังคงให้ความรู้สึกถึงความเป็นกระดาษได้เหมือนกระดาษทั่วไป
การผลิตกระดาษสากันน้ำ ภายใต้โครงการวิจัยนี้ผู้วิจัยได้เลือกกระบวนการเติม sizing agents โดยทำการคัดเลือก sizing agents และทดลองเพื่อให้ได้ขั้นตอนและเงื่อนไขต่างๆที่เหมาะสมในการทำให้กระดาษสากันน้ำได้
จากการวิจัยทำให้ได้ว่า sizing agent ที่เหมาะสมคือ RSA 03 ซึ่งกระดาษสากันน้ำที่ผลิตขึ้นมาจะทำให้มุมสัมผัสของหยดน้ำโตมาก ทำให้กระดาษสากันน้ำไดดี หยดน้ำสามารถกลิ้งไปมาบนกระดาษได้เหมือนที่กลิ้งบนใบบัว และเมื่อสัมผัสกระดาษก็จะได้ความรู้สึกไม่แตกต่างไปจากกระดาษสาทั่วไป อีกทั้งต้นทุนไม่สูงและกระบวนการผลิตก็ไม่ซับซ้อน ผู้ผลิตรายย่อยสามารถทำได้ไม่ต้องใช้เครื่องมือราคาแพง

คุณสมบัติเฉพาะของกระดาษสากันน้ำ
+ ผ่านการทดสอบการต้านการซึมผ่านของน้ำตามมาตรฐาน ASTM D779-03
+ หยดน้ำมีมุมสัมผัสสูงทำให้หยดน้ำกลิ้งไปมาเหมือนบนใบบัว
+ เป็นผ้าฝ้ายกันน้ำที่สามารถหายใจได้: น้ำไม่ผ่านแต่ไอน้ำระเหยผ่านได้
+ ให้การสัมผัสเหมือนกระดาษสาปกติ

ไม่มีค่าใช้จ่ายในการอบรม

สนใจติดต่อขอข้อมูลเพิ่มเติม
อ. ดร.วิมล นาคสาทา
ภาควิชาเคมี คณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยเชียงใหม่

อ. ดร.มาโนช นาคสาทา
ภาควิชาฟิสิกส์ คณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยเชียงใหม่

กระดาษสา  กันน้ำ  

Clinictech  CMU  มหาวิทยาลัยเชียงใหม่