Walailak Innovation 13, February 2019
Oil Palm Wood Core Sandwich Panel – Innovative Product from Oil Palm Trunk Waste
Oil palm trees, planted for palm oil production, are generally felled for replanting after about 25 years when the palm oil production becomes uneconomical. These oil palm trunks are usually left to decompose in plantation either by felling and chipping into small pieces or injecting toxic chemicals into the oil palm trunk (Figure 1). Such activities release CO2 into the atmosphere and the toxic chemical substances used could pollute soil and water. Uses of the oil palm trunk as a raw material for wood products not only increase the value of the leftover oil palm trunk waste but also keep carbon stored for the service life of the wood products.
ต้นปาล์มน้ำมันซึ่งปลูกเพื่อผลิตผลน้ำมันปาล์ม โดยทั่วไปถูกตัดโค่นเพื่อปลูกใหม่หลังจากมีอายุได้ประมาณ 25 ปีซึ่งจะให้ผลผลิตน้ำมันปาล์มน้อยและไม่คุ้มค่าทางเศรษฐกิจ โดยทั่วไปเศษชีวมวลลำต้นปาล์มน้ำมันเหล่านี้จะถูกกำจัดด้วยการตัดโค่นและสับเป็นชิ้นเล็กหรือโดยการใช้สารเคมีฉีดเข้าไปในลำต้นเพื่อให้ต้นปาล์มย่อยสลายในสวน (รูปที่ 1) การกำจัดลำต้นปาล์มน้ำมันด้วยวิธีการดังกล่าวส่งผลให้เกิดการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ออกสู่บรรยากาศและการใช้สารเคมีก็ส่งผลให้เกิดมลพิษต่อดินและน้ำในบริเวณดังกล่าวได้ ดังนั้นการนำลำต้นปาล์มน้ำมันมาใช้ประโยชน์เป็นวัตถุดิบสำหรับผลิตภัณฑ์ไม้ไม่เพียงแต่เป็นการเพิ่มมูลค่าให้กับเศษชีวมวลลำต้นปาล์มน้ำมันแต่ยังเป็นการช่วยกักเก็บคาร์บอนไว้ในวัสดุไม้ตลอดช่วงอายุการใช้งานได้อีกด้วย
Figure 1: Disposing of oil palm trunk (left) for use as bio-fertilizers
and (right) by chemical decomposition
Utilization of the oil palm trunk has been restricted due to its relatively low strength and durability with respect to softwoods and hardwoods. The research team at the Research Center of Excellence in Wood Science and Engineering, Walailak University has successfully developed an innovative product made of oil palm wood (Figure 2) namely oil palm core sandwich panel with rubbewood veneer faces (OPW-sandwich panel). The developed panel has a density of less than 500 kg/m3, classified as a lightweight material. In comparison to typical wood based products used for furniture such as particleboard and medium density fiberboard, OPW-sandwich panel has comparable or greater physical and mechanical properties. In addition, it has a relatively low thermal conductivity compared with typical building materials. Thus, this product has good potential for lightweight furniture applications and structural insulated uses in the building sector.
อุปสรรคที่สำคัญในการนำไม้ปาล์มน้ำมันมาใช้ประโยชน์ คือไม้ปาล์มน้ำมันมีความแข็งแรงและความทนทานต่ำเมื่อเทียบกับไม้เนื้ออ่อนและไม้เนื้อแข็ง ทีมนักวิจัยของศูนย์ความเป็นเลิศด้านวิทยาศาสตร์และวิศวกรรมไม้ มหาวิทยาลัยวลัยลักษณ์ได้เปลี่ยนจุดอ่อนดังกล่าวมาเป็นจุดเด่น โดยการพัฒนาผลิตภัณฑ์แผ่นไม้แซนวิชที่มีไม้ปาล์มน้ำมันเป็นไส้และไม้บางยางพาราเป็นผิวนอกได้สำเร็จ (รูปที่ 2) โดยผลิตภัณฑ์ดังกล่าวมีค่าความหนาแน่นน้อยกว่า 500 kg/m3 ซึ่งจัดได้ว่าเป็นผลิตภัณฑ์มวลเบา และมีสมบัติทางกายภาพและทางกลที่เทียบเท่าหรือดีกว่าเมื่อเทียบกับผลิตภัณฑ์ไม้ที่ใช้สำหรับผลิตเฟอร์นิเจอร์ เช่น แผ่นไม้อัดพาร์ติเคิล (Particleboard) และ แผ่นใยไม้อัดความหนาแน่นปานกลาง (Medium density fiberboard, MDF) นอกจากนั้นแผ่นไม้แซนวิชนี้ยังมีค่าการนำความร้อนที่ค่อนข้างต่ำเมื่อเทียบกับวัสดุที่ใช้สำหรับก่อสร้างอาคารอีกด้วย ดังนั้นผลิตภัณฑ์นี้จึงมีศักยภาพที่จะนำไปใช้ผลิตเป็นเฟอร์นิเจอร์มวลเบาและแผ่นฉนวนสำหรับโครงสร้างอาคารได้
Figure 2: Details of OPW-Sandwich panel composed of
two sheets of rubberwood veneer and oil palm core
In order to achieve commercial production of this product, the industrial size OPW-sandwich panels have been successfully manufactured using an existing industrial plywood production line (Figure 3) at Phang-Nga Timber Industries Co., Ltd., Phang-Nga province, Thailand. Lightweight prototype furniture, i.e., a table and chair have been constructed from the panels produced (Figure 4).
เพื่อให้บรรลุวัตถุประสงค์ในการผลิตในระดับอุตสาหกรรม จึงได้มีการทดลองผลิตแผ่นไม้แซนวิชจากไม้ปาล์มน้ำมันขนาดเชิงพาณิชย์ด้วยเครื่องมือที่ใช้ในกระบวนการผลิตไม้อัด (รูปที่ 3) ของบริษัทพังงาทิมเบอร์อินดัสทรีส์ จำกัด จังหวัดพังงา ซึ่งเข้าร่วมสนับสนุนการวิจัย ซึ่งพบว่าแผ่นแซนวิชนี้สามารถผลิตได้โดยการใช้เครื่องมือในกระบวนการผลิตไม้อัดในอุตสาหกรรม นอกจากนั้นผลิตภัณฑ์ต้นแบบซึ่งได้แก่ โต๊ะและเก้าอี้ จากแผ่นแซนวิชก็ได้ถูกผลิตขึ้นได้สำเร็จดังแสดงใน รูปที่ 4
Figure 3: Manufacturing of the industrial size OPW-sandwich panels
Figure 4: Prototype of light-weight table and chair made of oil palm core sandwich panel
Inventors:
School of Engineering and Resources, Walailak University,
Thasala, Nakhon Si Thammarat,
Thailand 80160
Awards:
-
Suthon Srivaro and Nirundorn Matan “Manufacture of lightweight sandwich panel from oil palm wood core and rubberwood veneer faces” Outstanding Research Project 2014 awarded by The Royal Golden Jubilee Ph.D. Program, Thailand Research Fund
Grant:
-
The Royal Golden Jubilee Ph.D. Program (RGJ-Industry) scholarship
-
Phang-Nga Timber Industries Co., Ltd., Phang-Nga province, Thailand
Patents/Licenses:
-
Petty Patent number 9202, dated 8th October 2014 “Preparation of oil palm wood for a core section of sandwich structures and manufacture of lightweight sandwich panel using oil palm wood as a core”
-
Software Licenses number 4593, dated 15th January 2013 “Property design software of oil palm core sandwich panel overlaid with rubberwood veneer faces”
Sources:
-
Suthon Srivaro, Nirundorn Matan and Frank Lam (2015) “Stiffness and strength of oil palm wood core sandwich panel under center point bending” Materials and Design 84: 154-162
-
Suthon Srivaro, Nirundorn Matan, Pannipa Chaowana and Buhnnum Kyokong (2014) “Investigation of physical and mechanical properties of oil palm wood core sandwich panels overlaid with a rubberwood veneer face” European Journal of Wood and Wood Products 72(5): 571-581
-
Suthon Srivaro, Pannipa Chaowana, Nirundorn Matan and Buhnnum Kyokong (2014) “Development of lightweight sandwich panel consisting of oil palm wood core and rubberwood veneer face” Journal of Tropical Forest Science 26(1): 50-57
