การศึกษาสมบัติเชิงกลของเส้นใยกัญชงที่ผ่านการอบลดความชื้นด้วยลมร้อนและการตากธรรมชาติ
Main Article Content
บทคัดย่อ
งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาและเปรียบเทียบผลของกระบวนการอบลดความชื้นเส้นใยกัญชงด้วยลมร้อนและการตากแดดธรรมชาติต่อสมบัติเชิงกลของเส้นใยกัญชง วิธีการศึกษาเริ่มจากการวิเคราะห์ความชื้นเริ่มต้นด้วยแผนการทดลองแบบสุ่มตลอด (CRD) ซึ่งพบว่ากระบวนการหาค่าความชื้นด้วยระบบอินฟราเรดและตู้อบมาตรฐานให้ผลลัพธ์ที่สอดคล้องกันอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติ (p-value > 0.05) จากนั้นทำการลดความชื้นเส้นใยกัญชงจากค่าความชื้นเริ่มต้นด้วยกระบวนการอบด้วยตู้อบลมร้อนให้เหลือร้อยละ 10–12 เปอร์เซ็นต์มาตรฐานเปียก ซึ่งเป็นระดับที่เหมาะสมต่อการนำไปใช้งานในภาคอุตสาหกรรม จากนั้นนำเส้นใยกัญชงไปทำการทดสอบแรงดึงพบว่าเส้นใยที่ผ่านกระบวนการอบมีค่ามอดุลัสยืดหยุ่นเฉลี่ยเท่ากับ 2.726 ±1.451 จิกะปาสกาล ซึ่งมีแนวโน้มสูงกว่ากลุ่มที่ผ่านกระบวนการตากแดดธรรมชาติที่มีค่าเฉลี่ย 2.052 ±1.370 จิกะปาสกาล อย่างไรก็ตามทั้งสองกระบวนการให้ลักษณะสัณฐานวิทยาบริเวณรอยแตกหักที่สอดคล้องกันเมื่อวิเคราะห์ด้วยกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราด (SEM) โดยกลุ่มที่รับความเค้นสูงแสดงโครงสร้างจุลภาคของเส้นใยกัญชงที่อัดแน่นของพันธะเซลลูโลสและลิกนิน ขณะที่กลุ่มที่มีความเครียดสูงแสดงการวิบัติแบบแยกเป็นเส้นใยย่อยเนื่องจากการสะสมความเค้นบริเวณส่วนอสัณฐานนำไปสู่การเกิดรอยแตกขนาดเล็ก จากผลการศึกษาสรุปได้ว่ากระบวนการอบเพื่อลดความชื้นเส้นใยกัญชงสามารถนำมาใช้ทดแทนกระบวนการตากแดดธรรมชาติได้อย่างมีประสิทธิภาพ โดยไม่ส่งผลกระทบเชิงลบต่อสมบัติเชิงกลและลักษณะทางกายภาพของเส้นใย
Article Details
อนุญาตภายใต้เงื่อนไข Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
บทความที่ลงตีพิมพ์เป็นข้อคิดเห็นของผู้เขียนเท่านั้น
ผู้เขียนจะต้องเป็นผู้รับผิดชอบต่อผลทางกฎหมายใดๆ ที่อาจเกิดขึ้นจากบทความนั้น
เอกสารอ้างอิง
C. Ingrao, A. L. Giudice, J. Bacenetti, C. Tricase, G. Dotelli, M. Fialla, V. Siracusa, and C. Mbohwa, “Energy and environmental assessment of industrial hemp for building applications: A review,” Renewable and Sustainable Energy Reviews, vol. 51, pp. 29–42, Nov. 2015, doi: 10.1016/j.rser.2015.06.002.
M. Zimniewska, “Hemp fibre properties and processing target textile: A review,” Materials, vol. 15, no. 5, Jan. 2022, Art. no. 1901, doi: 10.3390/ma15051901.
V. Placet, O. Cisse, and M. L. Boubakar, “Influence of environmental relative humidity on the tensile and rotational behaviour of hemp fibres,” Journal of Materials Science, vol. 47, pp. 3435–3446, Apr. 2012, doi: 10.1007/s10853-011-6191-3.
S. Islam and B. Hasan, “An overview of the effects of water and moisture absorption on the performance of hemp fiber and its composites,” SPE Polymers, vol. 6, no. 1, 2025, Art. no. e10167, doi: 10.1002/pls2.10167.
B. Wang, S. Wang, and B. Ling, “Recent advances in the drying of medicinal herb by novel physical field-based techniques: A review,” Journal of Stored Products Research, vol. 112, May 2025, Art. no. 102658, doi: 10.1016/j.jspr.2025.10 2658.
D. Huang, K. Men, D. Li, T. Wen, Z. Gong, B. Sunden, and Z. Wu, “Application of ultrasound technology in the drying of food products,” Ultrasonics Sonochemistry, vol. 63, May 2020, Art. no. 104950, doi: 10.1016/j.ultsonch.2019.104950.
Y. Baek, H. Grab, and C. Chen, “Postharvest drying and curing affect cannabinoid contents and microbial levels in industrial hemp (Cannabis sativa L.),” Plants, vol.14, no. 3, Jan. 2025, Art. no. 414, doi: 10.3390/plants14030414.
Y. Bai, W. Wang, Y. Zhang, X. Wang, X. Wang, and J. Shi, “Effects of different delignification and drying methods on fiber properties of moso bamboo,” Polymers (Basel), vol. 14, no. 24, Dec. 2022, Art. no. 5464, doi: 10.3390/polym14245464.
A. Windyandari, O. Kurdi, S. Sulardjaka, and M. Tauviqirrahman, “Scanning electron microscopy observation of coir fibre with alkali and drying method treatment,” IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, vol. 1053, Feb. 2021, Art. no. 012031, doi: 10.1088/1757-899X/1053/1/012031.
K. Promhuad, A. Srisa, H. San, Y. Laorenza, P. Wongphan, J. Sodsai, K. Tansin, P. Phromphen, N. Chartvivatpornchai, P. Ngoenchai, and N. Harnkarnsujarit, “Applications of hemp polymers and extracts in food, textile and packaging: A review,” Polymers, vol. 14, Oct. 2022, Art. no. 4274, doi: 10.3390/polym14204274.
A. Shahzad, “A study in physical and mechanical properties of hemp fibres,” Advances in Materials Science and Engineering, vol. 2023, Jul. 2023, Art. no. 325085, doi: 10.1155/2013/325085.
R. Singh, S. Nayak, S. Hegde, and P. NH, “Influence of fiber length and moisture content on sound and vibration characteristics of hemp/epoxy composites,” Journal of Applied Engineering Science, vol. 21, pp. 957–962, Sep. 2023, doi: 10.5937/jaes0-44872.
W. Hwanseang and S. Chaowakarnkool, “Development of appropriate dryer for hemp fiber drying process,” in Proceedings of the Conference on Research, Creativity and Innovation (CRCI2024), 2024, pp. 76–86 (in Thai).
ASTM D2654-22, Standard Test Method for Moisture in Textiles. West Conshohocken, PA, USA: ASTM International, 2023.
J. G. Montalvo, and T.M. Hoven, “Review of standard test methods for moisture in lint cotton,” The Journal of Cotton Science, vol. 12, no. 1, pp 33-47, 2008.
V. Rungsardthong, Food Processing Technology. in 2nd ed. Bangkok: KMUTNB Textbook Publishing Center, 2002 (in Thai).
M. Benarioua, S. AmrouneIcon, H. Alshahrani, A. BelaadiIcon, A. Hachaichi, I. M. H. Alshaikh, M. Barhm and K. Saada, “Statistical normalization of mechanical properties of natural date palm biofibers using the box-cox transformation,” Journal of Natural Fibers, vol. 22, no. 1, Aug. 2025, Art. no. 2544176, doi: 10.1080/ 15440478.2025.2544176.
J. Ribeiro, G. Bueno, M. R. Martín, and J. Rocha, “Experimental study on mechanical properties of hemp fibers influenced by various parameters,” Sustainability, vol. 15, no. 12, Jan. 2023, Art. no. 9610, doi: 10.3390/su15129610.
T. Ounjaijom, K. Kornsinkitti, S. Sanguansat, M. Bhudtiyatanee, and T. Mahawan, “The mechanical properties of bamboo used to make ancient umbrellas,” Journal of Engineering and Innovation, vol. 16, no. 3, pp. 162–170, Jul. 2023 (in Thai).
J. Vogl and M. Ostermann, “On the measurement of the moisture content in different matrix materials,” Accreditation and Quality Assurance, vol. 11, pp. 356–362, Jul. 2006, doi: 10.1007/s00769-006-0159-z.
V. K. Chasiotis, D. A. Tzempelikos, and A. E. Filios, “Assessment of constant and time-varying temperature schemes on the convective drying characteristics of hemp leaves,” Case Studies in Thermal Engineering, vol. 26, Aug. 2021, Art. no. 101098, doi: 10.1016/j.csite.2021. 101098.
A. Shahzad, “A study in physical and mechanical properties of hemp fibres,” Advances in Materials Science and Engineering, vol. 2013, no. 1, 2013, Art. no. 325085, doi: 10.1155/2013/325085.
P. Sadeghi, Q. Cao, R. Abouzeid, M. Shayan, M. Koo, and Q. Wu, “Experimental and statistical investigations for tensile properties of hemp fibers,” Fibers, vol. 12, no. 11, Nov. 2024, Art. no. 94, doi: 10.3390/fib12110094.
J. Müssig and J. Beaugrand, “Decortication and separation of wet or dry hemp stems-What difference does it make?,” Industrial Crops and Products, vol. 223, Jan. 2025, Art. no. 119965, doi: 10.1016/j.indcrop.202 4.119965.
S. Islam, Md. B. Hasan, M. Kodrić, K. Z. M. A. Motaleb, F.-E. Karim, and Md. R. Islam, “Mechanical properties of hemp fiber-reinforced thermoset and thermoplastic polymer composites: A comprehensive review,” SPE Polymers, vol. 6, Jan. 2025, Art. no. e10173, doi: 10.1002/pls2.10173.
S. Ahmed and C. A. Ulven, “Dynamic In-situ observation on the failure mechanism of flax fiber through scanning electron microscopy,” Fibers, vol.6, no.1, Mar. 2018, Art.no. 17, doi: 10.3390/fib6010017.
