ความรู้ทั่วไปเกี่ยวกับผลิตภัณฑ์เซรามิก

              การผลิตเซรามิกมีความเป็นมาตั้งแต่สมัยดึกดำบรรพ์ โดยค้นพบการขุดเครื่องประดับ ลูกปัด และเครื่องใช้ที่ทำมาจากดินเผาในหลุมศพของชนเผ่าโบราณ จนมีวิวัฒนาการต่อเนื่องกลายเป็นผลิตภัณฑ์เซรามิกที่มีหลากหลายในปัจจุบัน ดังรายละเอียดต่อไปนี้

              1. เซรามิกคืออะไร

              คำว่า “เซรามิก” (Ceramic) ศัพท์เดิมมาจากภาษากรีก “เครามอส” (Karamos) และมีรากศัพท์มาจากภาษาสันสกฤต ซึ่งมีความหมายว่า เผา (ปรีดา, 2535) ในอดีต เซรามิก คือ ชิ้นงานหรือของอะไรก็ตามที่ทำด้วยดินทั้งหมด หรือใช้ดินเป็นส่วนประกอบบางส่วน นำมาปั้นหรือขึ้นรูปเป็นผลิตภัณฑ์ต่างๆ เช่น ปั้นเป็นรูปสัตว์ นำมาขึ้นรูปเป็นเครื่องมือ เครื่องใช้ สิ่งของ รวมถึงพวกเครื่องประดับ จากนั้นทิ้งให้แห้งแล้วเผาที่อุณหภูมิ ความร้อนสูงเพียงพอที่จะทำให้ชิ้นงาน หรือผลิตภัณฑ์เหล่านั้นมีความแข็งแรงคงทนไม่แตกหักง่าย เซรามิกแบบนี้ถูกผลิตอย่างต่อเนื่องตั้งแต่อดีตจนถึงปัจจุบัน และนิยมเรียกผลิตภัณฑ์เซรามิกประเภทนี้ว่า เซรามิกแบบดั้งเดิม (Conventional ceramics) ปัจจุบันเทคโนโลยีเข้ามามีบทบาทในชีวิตประจำวันของมนุษย์มากขึ้น ทำให้คำจำกัดความของคำว่าเซรามิกกว้างออกไป นั่นคือ ผลิตภัณฑ์อะไรก็ตามที่ผลิต หรือทำจากวัสดุที่ผ่านกระบวนการให้ความร้อน และรวมไปถึงพวกแก้ว ซีเมนต์ ผลิตภัณฑ์เหล่านี้วัตถุดิบที่ใช้อาจไม่ใช่ดินเพียงอย่างเดียว แต่อาจหมายรวมถึง ผลิตภัณฑ์ที่ผลิตด้วยสารอนินทรีย์ จำพวกแร่ต่างๆ อโลหะ หรือนำวัตถุดิบหลายๆ อย่างมาผสมกันก็ได้ เรียกผลิตภัณฑ์เซรามิกประเภทนี้ว่า เซรามิกสมัยใหม่ (New ceramics) ได้แก่ เซรามิกสำหรับงานโครงสร้าง อิเล็กโทรเซรามิก และเซรามิกสำหรับงานทางด้านการแพทย์ (ศูนย์พัฒนาอุตสาหกรรมเซรามิก จังหวัดลำปาง, 2558)

              2. ประเภทของผลิตภัณฑ์เซรามิก

              การจำแนกผลิตภัณฑ์เซรามิกสามารถจำแนกได้หลายชนิด แต่ที่สำคัญมี 2 ชนิด คือ

              (1) การจำแนกผลิตภัณฑ์เซรามิกโดยอาศัยประโยชน์การนำไปใช้งาน แบ่งออกเป็น 5 กลุ่ม ได้แก่ (ศูนย์พัฒนาอุตสาหกรรมเซรามิก จังหวัดลำปาง, 2557)

                                                      (ที่มา : http://www.lampangmarket.com)                      (ที่มา : สมาคมเครื่องปั้นดินเผาลำปาง, 2558)

ภาพที่ 1 ผลิตภัณฑ์เซรามิกประเภทเครื่องใช้บนโต๊ะอาหาร (ซ้าย) และของชำร่วย และเครื่องประดับ (ขวา)

                   -  เครื่องสุขภัณฑ์ (Sanitary) เป็นผลิตภัณฑ์ที่เป็นส่วนประกอบอย่างหนึ่งในอาคารและบ้านเรือนทุกประเภท โรงงานผลิตเครื่องสุขภัณฑ์ส่วนใหญ่จะมีขนาดใหญ่และได้มาตรฐาน ใช้เงินลงทุนและเทคโนโลยีการผลิตระดับสูง ตลอดจนมีการพัฒนาเทคโนโลยีการผลิตอย่างต่อเนื่องจนสามารถผลิตเพื่อส่งออกนำเงินตราเข้าประเทศได้ปีละกว่าพันล้านบาท (ภาพที่ 2)

 

                          

 

                                                    (ที่มา : http://www.thaiceramicsociety.com)                         (ที่มา : http://kanchanapisek.or.th)

ภาพที่ 2 ผลิตภัณฑ์เซรามิกประเภทกระเบื้องปูพื้น (ซ้าย) และเครื่องสุขภัณฑ์ (ขวา)

 

                    -  ลูกถ้วยไฟฟ้า (Insulator) เป็นผลิตภัณฑ์ที่ต้องอาศัยเทคโนโลยีการผลิตระดับสูง และใช้เงินลงทุนค่อนข้างสูง เป็นการผลิตเพื่อทดแทนการนำเข้า โดยการผลิตร้อยละ 90 จะตอบสนองความต้องการใช้ภายในประเทศในด้านกิจการสาธารณูปโภคด้านไฟฟ้าและพลังงานเป็นหลัก เนื่องจากลูกถ้วยไฟฟ้าเป็นผลิตภัณฑ์ที่ทำหน้าที่เป็นฉนวนช่วยป้องกันการรั่วไหลของกระแสไฟฟ้าผ่านเสาไฟฟ้าลงสู่พื้นดินและจับยึดสายไฟฟ้า โรงงานผลิตส่วนใหญ่ตั้งอยู่ในกรุงเทพมหานคร นครปฐม และระยอง (ภาพที่ 3)

 

                          

 

(ที่มา : http://www.asianinsulators.com/index.php/business-group/electrical-insulators-business/)

ภาพที่ 3 ผลิตภัณฑ์เซรามิกประเภทลูกถ้วยไฟฟ้า

 

              (2) การจำแนกผลิตภัณฑ์เซรามิกโดยอาศัยคุณสมบัติทางด้านกายภาพ และเคมี ของผลิตภัณฑ์ แบ่งออกเป็น 3 ประเภท (สมศักดิ์, 2549) ได้แก่ 

                    -  เออร์เทนแวร์ (Earthenware) เป็นผลิตภัณฑ์ที่ใช้เนื้อดินปั้นส่วนใหญ่เป็นดินเหนียวธรรมดา นิยมใช้ดินท้องถิ่นขึ้นรูปเป็นภาชนะต่างๆ เช่น หม้อดิน กระถางต้นไม้ โอ่งดิน อิฐก่อสร้าง กระเบื้องมุงหลังคาวัด ผลิตภัณฑ์เหล่านี้มีการพรุนตัวสามารถดูดซึมน้ำได้ เนื้อผลิตภัณฑ์หนาหยาบสีเนื้อดินเป็นสีน้ำตาล สีเทาอ่อนออกเหลือง เวลาเคาะเสียงไม่กังวานเหมือนผลิตภัณฑ์อื่นๆ มีทั้งชนิดเคลือบและไม่เคลือบ อุณหภูมิที่ใช้เผาประมาณ 900-1,000 องศาเซลเซียส และหากมีการผสมเนื้อดินปั้นชนิดสีขาว มีน้ำหนักเบา เผาไฟต่ำขึ้น เรียกว่า ดินผสมโดโลไมต์ ใช้ผลิตเป็นผลิตภัณฑ์เซรามิกประเภทของที่ระลึก ของชำร่วย หรือของใช้ทั่วๆไป (ภาพที่ 4) 

                    -  สโตนแวร์ (Stoneware) เป็นผลิตภัณฑ์ที่ผลิตขึ้นจากเนื้อดินธรรมชาติ หรือการผสมเนื้อดินขึ้นใหม่โดยมีส่วนผสมของดินทนไฟ (Fire clays) อยู่ด้วย และมีซิลิกาสูง เนื่องจากผลิตภัณฑ์ประเภทนี้เนื้อหยาบ แน่น และมีความแข็งแกร่งมาก เผาถึงจุดสุกตัว น้ำและของเหลวไม่สามารถไหลซึมผ่านได้ ผลิตภัณฑ์สโตนแวร์ที่เตรียมดินจากธรรมชาตินำมาผลิตเป็นผลิตภัณฑ์โดยตรง เช่น ผลิตภัณฑ์โอ่งราชบุรี ศิลาดอนเชียงใหม่ และผลิตภัณฑ์สังคโลก เนื้อผลิตภัณฑ์ประเภทนี้จะไม่ขาว เนื้อดินมีหลายสีขึ้นอยู่กับแหล่งดินธรรมชาติและวัตถุดิบที่ผสม จะมีสีน้ำตาล หรือสีเทาอมเขียว ส่วนเนื้อดินปั้นที่เตรียมจากห้องปฏิบัติการสามารถควบคุมสมบัติของ สีเนื้อดิน การดูดซึมน้ำ การหดตัวได้ จึงนิยมนำไปผลิตเป็นผลิตภัณฑ์ภาชนะใส่อาหาร เช่น จาน ชาม ถ้วยกาแฟ เหยือกน้ำ อุณหภูมิที่ใช้เผาประมาณ 1,200-1,350 องศาเซลเซียส (ภาพที่ 4)

                    -  พอร์ซเลนแวร์ (Porcelainware) เป็นผลิตภัณฑ์ที่เตรียมเนื้อดินปั้นขึ้นเป็นพิเศษ โดยส่วนผสมของเนื้อดินปั้นประกอบไปด้วย หินเขี้ยวหนุมาน หินฟันม้า ดินขาว ดินดำ และวัตถุดิบอื่นๆ ตามสัดส่วนที่เหมาะสม อุณหภูมิที่เผาประมาณ 1,250-1,450 องศาเซลเซียส เนื้อดินจะสุกตัวหลอมจนกลายเป็นแก้ว มีความแข็งแกร่ง น้ำและของเหลวไม่สามารถซึมผ่านได้ ได้แก่ ผลิตภัณฑ์เนื้อเนียนสีขาว (Whiteware) ผลิตภัณฑ์  พอร์ซเลนแวร์แบ่งตามอุณหภูมิในการเผา คือ พอร์ซเลนชนิดไฟต่ำ (Soft porcelain) เผาในอุณหภูมิประมาณ 1,250-1,285 องศาเซลเซียส นิยมนำไปผลิตเป็นภาชนะใส่อาหาร และงานด้านศิลปะ ส่วนพอร์ซเลนชนิดไฟสูง (Hard porcelain) เผาในอุณหภูมิตั้งแต่ 1,285-1,450 องศาเซลเซียส ผลิตภัณฑ์ประเภทนี้มีความแข็งแกร่งเป็นพิเศษ นิยมนำไปผลิตเป็นผลิตภัณฑ์ประเภทเครื่องฉนวนไฟฟ้า อุปกรณ์ไฟฟ้า (ภาพที่ 4)

              ส่วนผลิตภัณฑ์ที่เรียกว่า โบน ไชน่า (Bone china) เป็นผลิตภัณฑ์ที่จัดอยู่ในพอร์ซเลน เนื่องจากเนื้อดินปั้นทำมาจากวัตถุดิบประเภทเดียวกัน แต่มีส่วนผสมของขี้เถ้ากระดูกสัตว์ผสมอยู่ด้วย และที่สำคัญเนื้อผลิตภัณฑ์จะโปร่งแสง 

 

                                                     A                                                                    B                                                               C

 

                               

 

                  (ที่มา : http://taradceramiclampang.blogspot.com)       (ที่มา : หนังสือพิมพ์กรุงเทพธุรกิจ, 2558)        (ที่มา : http://taradceramiclampang.blogspot.com)

 

ภาพที่ 4 ผลิตภัณฑ์เซรามิกประเภทเออร์เทนแวร์ (A) สโตนแวร์ (B) และพอร์ซเลนแวร์ (C)

              3. ประโยชน์ของผลิตภัณฑ์เซรามิก (ปรีดา, 2547)

              ผลิตภัณฑ์เซรามิกมีมากมายหลายชนิด แต่ละชนิดจะมีคุณสมบัติเฉพาะตัวทั้งทางด้านเคมี ไฟฟ้า กลศาสตร์ ความร้อน และโครงสร้างที่เป็นประโยชน์ ตัวอย่างผลิตภัณฑ์เซรามิกที่สำคัญ ได้แก่