Durometer Hardness เครื่องมือทดสอบความแข็งของยางและพลาสติก

 

oDurometer  เครื่องมือวัดและทดสอบความแข็งของยางและพลาสติก  

(Hardness Durometer type scale) ความแข็งความสามารถในการต้านการเปลี่ยนแปลงรูปร่างของวัสดุ อันเนื่องจากการกระแทก, การกด  และการขัดข่วนของสิ่งที่แข็งกว่า

oการใช้งาน ทดสอบความแข็งของยางและพลาสติก  Method Direct Verification of Hardness Durometer scale A, B, E, C, D, O, DO

oหลักการทำงาน Durometer เป็นเครื่องมือวัดที่มี spring loaded ในการจ่ายแรงเพื่อวัดความลึกเมื่อกดลงเนื้อของ material. แล้วเปลี่ยนค่าความลึกเป็นหน่วยในการวัด Scale Type

oRange ที่ย่านการวัด 10 Shore to 90 Shore

 

สามารถแบ่งการใช้งานออกได้เป็น 2 ประเภทหลักๆ ดังนี้

วัสดุที่มีความอ่อนตัว  (Soft Materials) จะแบ่งออกเป็น Scale การใช้งานตามประเภ(Type)ของวัสดุ ดังนี้

oType FO       ใช้ในการทดสอบ Urethane foam, Sponge for dish washer

oType OO ใช้ในการทดสอบ Very soft rubber, Foam rubber

oType E2 ใช้ในการทดสอบ Soft rubber, Process cheese

oType SRIS,E ใช้ในการทดสอบ Soft rubber, Expanded rubber, Eraser

oType O ใช้ในการทดสอบ Soft rubber, Styrene foam,Dense textile windings

oType A ใช้ในการทดสอบ General rubber, Elastomers, soft plastic

oType B ใช้ในการทดสอบ Medium-hard rubber, Wood, Biscuit

วัสดุที่มีความแข็ง (Hard Materials) จะแบ่งออกเป็น Scale การใช้งานตามประเภท (Type)ของวัสดุ ดังนี้

oType DO       ใช้ในการทดสอบ Medium-hard rubber, Building wood, Floor plate

oType C ใช้ในการทดสอบ Hard rubber, Golf ball, Break rubber

oType D ใช้ในการทดสอบ Hard rubber, Plastic, Ebonite

วิธีการวัดค่าเนื้อสัมผัส (อาหาร)

มีวิธีวัดค่าปัจจัยคุณภาพเนื้อสัมผัส (texture) 3 วิธี แต่วิธีที่นิยมใช้กันมากคือ วิธีทางกายภาพ ซึ่งเป็นการวัดค่าแรงต้านการสัมผัส ซึ่งได้มีการออกแบบและประดิษฐ์ เครื่องมือวัดค่าขึ้นหลายชนิด้วยกัน ทั้งชนิดหยาบและชนิดละเอียด แต่เครื่องมือวัดค่าละเอียดมีราคาแพงมาก และส่วนใหญ่ออกแบบมาเพื่อใช้กับผลิตภัณฑ์แต่ละชนิดเท่านั้น วิธีการวัดค่าเนื้อสัมผัสมีดังนี้ 1. วัดค่าเนื้อสัมผัสด้วยวิธีทางกายภาพ เป็นวิธีวัดค่าแรงต้านการสัมผัส ทั้งแรงเดี่ยวและแรงร่วม เช่นการวัดค่าแรงบด แรงแยกตัว แรงตัด แรงฉีกและแรงบด-แยก โดยใช้เครื่องมือวัดค่าต่าง ๆ
2. วัดค่าเนื้อสัมผัสด้วยวิธีทางฟิสิก-เคมี (Physico-chemical methods) เป็นวิธการหาค่าเนื้อสัมผัสโดยใช้วิธีทางกายภาพ และทางเคมีร่วมกันวึ่งเป็นวิธีที่ใช้เครื่องมือที่ไม่มีราคาแพงมาก เช่นเครื่องมือที่ใช้วัดค่าเนื้อสัมผัสทางกายภาพ แต่เป็นวิธีที่ใช้เวลามากหส่าทั้งไม่สามารถจะนำไปใช้วัดค่านอกสถานที่ได้ สะดวก เช่นวิธีวัดค่าเนื้อสัมผัสทางกายภาพและต้องเลือกใช้ให้เหมาะสมกับชนิดของ ผลิตภัณฑ์ด้วย การวัดค่าเนื้อสัมผัสด้วยวิธีทางฟิสิก-เคมี ทำได้โดย 2.1 วัดความชื้น จากการค้นพบว่าพืชเมื่อใกล้สภาวะการแก่ (maturity) มากเท่าใด พืชก็จะเพิ่มสารที่เป็นของแข็ง มากยิ่งขึ้น ซึ่งทำให้มีแรงต้านการสัมผัสเพิ่มขึ้นด้วย เช่นถั่วฝักยาว เมื่อยิ่งแก่มากขึ้นและก็จะยิ่งแข็งและมีเสี้ยนมาก จึงได้นำวิธีนี้มาใช้วัดหาค่าเนื้อสัมผัสของผลิตภัณฑ์อาหารพวกผักเช่นวิธี ของ 2.1.1 AOAC ทำโดยชั่งตัวอย่างให้ได้น้ำหนักตามกำหนด ทำให้ตัวอย่างแห้งด้วยการอบในตู้อบ จนน้ำหนักตัวอย่างไม่เปลี่ยนแปลง ซึ่งใช้เวลาอบแห้งประมาณ 6 ชั่วโมง ในตู้อบแบบสูญญากาศ ที่อุณหภูมิ 158 องศาฟาเรนไฮท์ หรือประมาณ 70 องศาเซลเซียส จำนวนความชื้นของตัวอย่าง จะเท่ากับน้ำหนักของตัวอย่างที่หายไปหลังการอบแห้ง หรือเท่ากับน้ำหนักของตัวอย่างลบด้วยน้ำหนักที่เหลือหลังการอบแห้ง 2.1.2 Barbender moisture tester ทำโดยชั่งน้ำหนักตัวอย่างที่ต้องการวัดค่า นำไปไล่ความชื้นออกโดยใช้อุณหภูมิคงที่ 100 องศาเซลเซียส เป็นเวลา 15 - 20 นาที นำตัวอย่างที่ไล่ความชื้นนี้ไปชั่งอีกครั้งหนึ่งและคำนวณหาค่าความชื้นของ ตัวอย่างจากกราฟมาตรฐาน 2.1.3 Cenco moisture balance เป็นเครื่องชั่งหาความชื้น ด้วยการทำให้ความชื้นในตัวอย่างระเหยออกไป ด้วยการใช้แสงอินฟราเรด (infrared radiation) นำเอาตัวอย่างวางบนจานเครื่องชั่งและวัดน้ำหนัก เป็นเครื่องให้แสงอินฟราเรดซึ่งรังสีจะทำให้เกิดความร้อนไปไล่ความชื้นออก จากตัวอย่าง น้ำหนักที่เปลี่ยนแปลงไป คือ ค่าของความชื้นของตัวอย่าง 2.1.4 Electronic moisture determination วัดค่าความชื้นโดยใช้คุณสมบัติของการเป็นสื่อไฟฟ้าของตัวอย่าง แต่ตัวอย่างที่นำมาวัดค่าจะต้องมีความชื้นไม่สูงกว่าร้อยละ 20 หากความชื้นสูงเกินไป ตัวอย่างจะเป็นสื่อไฟฟ้าได้ดีเท่ากันหมด ค่าของความชื้นในตัวอย่างจะแสดงคุณสมบัติของการเป็นสื่อไฟฟ้ามากน้อยแตกต่าง กัน ซึ่งจะสามารถวัดค่าได้ เครื่องมือวัดค่าแบบนี้ใช้มากกับผลิตภัณฑ์พวกธัญพืช2.2 วัดจำนวนสารที่เป็นของแข็งทั้งหมด ด้วยการใช้สกัดด้วยแอลกอฮอล์ชนิด 70-80 % สารที่เป็นชองแข็งที่เหลืออยู่จะเป็นพวกที่ไม่ละลายในแอลกอฮอล์ (alcohol-insoluble solid) เช่นพวก starches, cellulose, fiber, pectin และโปรตีนที่ไม่ละลายในแอลกอฮอล์ นำเอาสารที่ไม่ละลายในแอลกอฮอล์นี้มากรอง ล้าง แล้วทำให้แห้ง ชั่งน้ำหนัก ค่าที่ได้จะเป็นค่าที่แสดงถึงความแก่ - อ่อน ใช้มากกับผลิตภัณฑ์พวกผัก เช่น ถั่ว (pea) ข้าวโพดหวาน ฯลฯ 2.3 วัดจำนวนกากที่เป็นเยื่อใย (fiber) โดยวัดหาค่ากากเยื่อใยที่มีอยู่ในตัวอย่าง ซึ่งจะเป็นเครื่องชี้ถึงค่าของเนื้อสัมผัส ทำได้ 2 วิธี 2.3.1 PDA Method เป็นวิธีของคณะกรรมการอาหารและยาของประเทศสหรัฐอเมริกา ใช้วัดหาค่าความแก่ อ่อน ของผัก ทำโดยเอาตัวอย่างที่ทราบน้ำหนักแล้วไปต้มให้สารละลายด่างโซเดียมไฮดรอดไซด์ ชนิด 50% (NaOH 50% ) ต้มให้เดือดนาน 5 นาที นำไปทำให้แห้ง สารที่ได้จากการตากแห้งนี้คือพวกกาก เยื่อใย (fiber) นำไปคำนวณหาค่าความแก่ - อ่อนต่อไป 2.3.2 Blender Method เป็นวิธีที่คิดขึ้นเพื่อวัดค่าเนื้อสัมผัสผลิตภัณฑ์พวกถั่ว (bean) หน่อไม้ฝรั่งและข้าวโพดหวานให้รวดเร็วขึ้นด้วยการหาค่ากากเยื่อใย (fibrousness) ด้วยการนำตัวอย่างที่ทราบน้ำหนักไปบดด้วยเครื่องบดเป็นเวลา 5 นาที นำไปกรองด้วยตะแกรงขนาด 30 mesh นำสิ่งที่กรองได้ไปทำให้แห้ง ซึ่งน้ำหนักจะได้น้ำหนักของกากนำไปคำนวณหาค่าความแก่อ่อนได้ วิธีนี้ใช้เวลาน้อยกว่าวิธีของ FDA:Kramer (1956) 2.4 วัดค่าความหนาแน่น (density) วิธีนี้เป็นวิธวัดค่าเนื้อสัมผัสด้วยการวัดค่าความแตกต่างของความแน่นของ ตัวอย่าง ซึ่งเป็นเครื่องชี้ถึงลักษณะเนื้อสัมผัสซึ่งมีความสัมพันธ์กับความแก่อ่อน เช่น พวกถั่ว (pea หรือ Lima bean) ซึ่งยังอ่อนอยู่นั้นจะยกออกจากถั่วแก่ที่ปนมาได้ด้วยการให้ลอยตัวในน้ำเกลือ ที่มีความเข้มข้นต่าง ๆ หรือพวกมันฝรั่งที่ยังอ่อนอยู่ที่มีแป้งอยู่น้อย เหมาะกับการนำไปทำสลัดจะแยกออกจากมันฝรั่งที่แก่มีแป้งมากด้วยวิธีเดียวกัน เนื่องจากความแน่นของตัวอย่างพวกที่ยังอ่อนอยู่จะน้อยกว่าตัวอย่างที่แก่ วิธีนี้เป็นวิธีตรวจสอบความแก่-อ่อนของผักบางชนิดของกระทรวงเกษตร สหรัฐอเมริกา 2.5 วัดค่าความรู้สึกเป็นกรวดทราย (grittiness) ที่ปนอยู่ ความรู้สึกเป็นกรวดทรายที่ปนอยู่กับผักหรือพวก stone cells ที่อยู่ในพวกถั่ว มีผลต่อเนื้อสัมผัส เนื่องมาจากการเคี้ยวผลิตภัณฑ์เหล่านั้น ซึ่งการเกิดขึ้นมากน้อยขึ้นอยู่กับจำนวนของกรวดทราย หรือ stones cells ที่ปนอยู่ ในผลิตภัณฑ์จึงต้องวัดค่าด้วยการแยกเอากรวดทรายเหล่านั้นออกมาจากตัวอย่าง และวัดค่าปริมาณของกรวดทรายนั้น ด้วยการบดตัวอย่างด้วยเครื่องบดวิธีวัดค่าทำโดยชั่งน้ำหนักตัวอย่างแล้วเติม น้ำลงไปจำนวนหนึ่ง แล้วนำไปบดด้วยเครื่องบด ตั้งทิ้งไว้เนื้อเยื่อของตัวอย่างจะลอยอยู่บนพวกกรวดทรายจะจมอยู่ตอนล่างของ ภาชนะ ใช้วิธีเอาเนื้อเยื่อออกมาจากกรวดทรายที่เป็นต้นเหตุของการต้านการสัมผัสของ ตัวอย่าง วิธีนี้เป็นวิธีของ National Canners Association ประเทศสหรัฐอเมริกาใช้อยู่มีวิธีวัดค่าเรียกว่า "sand test" ดังนี้ นำเอาตัวอย่างชั่งน้ำหนักแล้วเอาไปต้มเพื่อให้ทรายหลุดออกจากผลไม้แห้ง ทรายจะตกลงไปอยู่ที่ก้นภาชนะแยกเอามาวัดโดยใช้หลอดวัดค่ามาตรฐาน จะทราบปริมาตรของทรายที่ปนอยู่ ซึ่งเป็นต่อก่อให้เกิดแรงต้านการสัมผัสจาการเคี้ยว
3. วัดค่าเนื้อสัมผัสด้วยวิธีร่วม (correlated methods) วิธีนี้ไม่ใช่วิธีวัดค่าเนื้อสัมผัสโดยตรง แต่ใช้คุณสมบัติหรือคุณลักษณะของผลิตภัณฑ์ หรือผลิตผลที่ชี้ถึงค่าเนื้อสัมผัส คือมีความสัมพันธ์กับค่าเนื้อสัมผัส ซึ่งใช้ได้เฉพาะผลิตภัณฑ์บางชนิดเท่านั้น ไม่สามารถนำเอาไปใช้ได้ทั่วไปผู้ใช้วิธีวัดค่าเนื้อสัมผัสวิธีนี้ จะต้องศึกษาข้อมูลต่างๆ อย่างละเอียดก่อนใช้วิธีนี้ร่วมวัดค่าตัวอย่าง เช่นกล้วยจะเปลี่ยนสีเมื่อสุกโดยจะเปลี่ยนสีจากสีพื้นคือสีเขียวเป็นสี เหลือง แต่มีกล้วยบางพันธุ์ เช่นกล้วยหอมเขียว จะไม่เปลี่ยนสี แม้ว่ากล้วยจะสุกแล้ว ก็ยังคงมีสีเขียวอยู่ โดยใช้วิธีร่วมด้วยการดูสีมาวัดค่าเนื้อสัมผัสไม่ได้ วิธีวัดค่าเนื้อสัมผัสโดยวิธีร่วมทำได้ วิธีคือ 3.1 ใช้สีเป็นเครื่องวัดค่าเนื้อสัมผัส เนื่องจากสีจะเป็นเครื่องชี้ถึงลักษณะเนื้อสัมผัสของพวกผักส่วนใหญ่ เช่นเปลี่ยนสีจากเขียวอ่อน เป็น แก่ หรือพวก ถั่ว lima bean ที่ใช้เป็นวัตถุดิบในการแปรรูปเมื่อยังอ่อนเม็ด จะมีสีเขียวแล้วจะค่อยเปลี่ยนเป็นสีขาวเมื่อถั่วแก่และเม็ดจะแข็งมากขึ้น พวกผลไม้ส่วนใหญ่ใช้แสดงเป็นเครื่องแสดงความแก่-อ่อน ของผลซึ่งมีความสัมพันธ์กับค่าเนื้อสัมผัส ผลไม้จะเปลี่ยนสีจากสีพื้นเมื่อยังอ่อนอยู่เป็นสีทับอีกสีหนึ่งเมื่อเริ่ม แก่ และจะเปลี่ยนไปจนทั่วทั้งผลเมื่อผลไม้สุก 3.2 ใช้ค่าความคงตัวเพื่อวัดค่าเนื้อสัมผัส โดยการวัดค่าแรงแยกของค่าความคงตัวเพื่อเป็นเครื่องชี้ถึงลักษณะของเนื้อ สัมผัสหรือความแก่-อ่อน ของตัวอย่าง ทั้งนี้เพราะตัวอย่างที่อ่อนอยู่นั้นจะมีความแน่นน้อยกว่าตัวอย่างที่แก่ จึงเป็นค่าแสดงถึงความแก่อ่อนได้ ด้วยการบดตัวอย่างที่กำหนดน้ำหนักไว้นาน 5 นาที แล้วนำไปวัดค่าความคงตัวด้วยเครื่องวัด Stormer viscosimeter (Kramer, 1956) 3.3 ใช้เสียงเป็นเครื่องชี้ลักษณะเนื้อสัมผัส ใช้กับพวกผลไม้บางชนิด เช่น ทุเรียน โดยการกรีดหนาม หรือเคาะหนามเพื่อฟังเสียงซึ่งเกิดจากการที่เนื้อแยกตัวออกจากพูทะเรียน หรือการเคาะผลเพื่อฟังเสียงที่แสดงถึงความแก่ของผลไม้ เช่นการเคาะผลแตงโมและการเคาะผลสับปะรด เป็นต้น แต่ผู้ฟังเสียงจะต้องมีความชำนาญและมีประสบการณ์มาก เนื่องจากขาดอุปกรณ์ที่จะใช้อ้างอิง 3.4 ใช้ปัจจัยรวมหลายอย่างเป็นเครื่องแสดงลักษณะเนื้อสัมผัส เช่นใช้โครงสร้างของใบ สีของใบ ความหนาของใบ และตำแหน่งของใบบนลำต้นเป็นเครื่องแสดงความแก่ - อ่อนของใบยาสูบที่เก็บมาบ่ม ใบยาที่บ่มแล้วจะแสดงคุณภาพเนื้อสัมผัสซึ่งมีผลต่อปัจจัยคุณภาพอื่น ๆ ของบุหรี่ ความแก่สุกของใบเป็นลักษณะเด่นของใบยาสูบ หรือลักษณะที่แสดงว่าใบยาสูบขณะที่เก็บมานั้นมีคุณภาพเหมาะสมแล้ว ระดับความแก่ - อ่อน ของใบยาสูบแบ่งออกเป็น 4 ระดับ คือ ไม่แก่ ไม่สุก แก่ และสุก ใบยาที่ไม่แก่คือ ใบยาสูบที่เรียกว่าใบยาสูบหนุ่ม ใบยาสีเขียวโครงสร้างทึบถึงทึบมาก เมื่อนำใบบ่มจะได้ใบยาสีเขียว มีกลิ่นไม่ชวนสูบ การไหม้ลามไม่ดี เวลาสูบอาจสำลักควันได้ ใบยาไม่สุก เป็นยาสูบที่มีคุณภาพเกือบพอเหมาะแต่รีบเก็บใบยาเร็วเกินไป เมื่อนำมาบ่มจะเกิดเป็นฝ้า มีโครงสร้างทึบ หรือทึบมากใบยามีสีเพื้ยนหรือสีมะนาวสุกหรือสีส้ม กลิ่นไม่หอมมีกลิ่นไม่ชวนสูบปนเล็กน้อย ใบยาแก่ คือใบยาที่มีคุณภาพเกือบสมบรูณ์แล้ว แต่รีบเก็บ ใบยาสูบเร็วไป 2-3 วัน เมื่อบ่มโครงสร้างใบยาโปร่งถึงแน่น การไหม้ลามดี กลิ่นยังไม่หอมเท่าที่ควร ใบยามีสีเขียวปนอยู่บ้างคือมีสีมะนาวสุก หรือมีสีส้มปนเขียว ส่วนใบยาสุกนั้น คือใบยาที่เก็บเมื่อคุณภาพสมบรูณ์ใบยาเมื่อบ่มแล้วจะมีสีมะนาวสุก หรือสีส้ม โครงสร้างของใบยาสูบโปร่งถึงแน่น กลิ่นรสดีมาก การไหม้ลามดี

การวัดค่าเนื้อสัมผัส

การ วัดค่าเนื้อสัมผัสของผลิตภัณฑ์อุตสาหกรรมเกษตร คือ การวัดค่าความรู้สึกสัมผัส (Kinesthetic) โดยพยายามออกแบบเครื่องมือเพื่อใช้วัดค่าทางกายภาพที่แสดงถึงความรู้สึก สัมผัสของมนุษย์ ทั้งความรู้สึกสัมผัสที่เกิดจากมือ (finger feel) ความรู้สึกสัมผัสที่เกิดจากปาก (mouth feel) เช่นการเคี้ยวอาหาร และความรู้สึกสัมผัสที่เกิดขึ้นกับร่างกาย ส่วนใหญ่เป็นเครื่องมือวัดค่าแรงต้านที่เกิดจากการสัมผัส หน่วยวัดค่าจึงเป็นหน่วยวัดค่าแรงคือ pounds force การวัดค่าแรงต้านนี้อาจวัดค่าแรงต้านเดี่ยว หรือแรงต้านร่วมที่เกิดจากการสัมผัส เช่นการวัดแรงต้านการเคี้ยวอาหาร วึ่งเป็นการวัดค่าแรง shear-pressure การวัดค่าแรงต้านการสัมผัสมีการวัดค่าแรงต่อไปนี้ 1. แรงบด (compression force) คือ การวัดค่าแรงที่เกิดจากการกด หรือบีบ เพื่อทำให้ปริมาณของตัวอย่างลดลง แต่ไมถึงกับทำลายให้รูปทรงของตัวอย่างแตกออก 2. แรงเฉือนแยก (shear force) คือการวัดค่าแรงที่ทำให้เกิดการแยกตัวโดยการเลื่อนออกจากกัน ซึ่งส่วนหนึ่งของตัวอย่างจะเลื่อนแยกออกจากส่วนเดิม 3. แรงตัด (cutting force) คือการวัดค่าแรงที่ทำให้ตัวอย่างขาดออกจากกัน โดยแต่ละส่วนที่แยกออกไปนั้นจะคงรูปเดิมอยู่เพียงแต่ขาดออกเป็นส่วน ๆ มีรอยแยกเรียบเป็นระเบียบ 4. แรงฉีก (tensile strength) คือ การวัดค่าแรงที่ทำให้ตัวอย่างแยกออกจากกัน ด้วยการออกแรงไปในทิศทางตรงกันข้ามกันทำให้เกิดการแบ่งแยกออกจากกัน โดยมีรอยแยกไม่เป็นระเบียบ สิ่งที่ต้านแรงแยก คือความเหนียว (toughness) เช่น ความหนียวของเส้นใย หรือความเหนียวของเส้นด้าย หรือเส้นเชือก 5. แรงบด-แยก (shear-pressure) คือการวัดค่าแรงร่วมของแรงสองอย่าง คือแรงแยกบด (compression) และแรงแยกตัว (shear ) ซึ่งเกิดขึ้นกับตัวอย่างในเวลาเดียวกัน เช่นแรงที่เกิดจากการเคี้ยวอาหารด้วยฟันของมนุษย์

เวลาเคี้ยวอาหาร คนเราสัมผัสความรู้สึกอะไรได้บ้าง

เนื้อสัมผัสของอาหาร (food texture) มีความสำคัญต่อการยอมรับในคุณภาพอาหารของผู้บริโภคซึ่งส่วนใหญ่ได้รับความ รู้สึกทางปากหรือจากการกิน เริ่มจากกัดอาหาร (bite) ครั้งแรก ความรู้สึกเมื่อเคี้ยวอาหาร (chewing) และความรู้สึกเมื่อบดอาหารในปาก (mastication) การรับความรู้สึกในเนื้อสัมผัสอาหารนี้เป็นการรับความรู้สึกทั้งทางกายภาพ และทางสรีรวิทยาร่วมกันในด้านสรีรวิทยานี้มีประสาทสัมผัสอื่น ๆ ของร่างกายเข้ามามีส่วนในการร่วมกับความรู้สึกเนื้อสัมผัสของอาหารด้วย คือ การเห็น การสัมผัส และการได้ยิน ทำให้มีการร่วมรับความรู้สึกซับซ้อนขึ้นจากประสาทสัมผัสเหล่านี้ การบดอาหารในปากมีหน้าที่เกี่ยวกับสรีรวิทยาอยู่ 3 อย่างด้วยกัน คือ การทำให้อาหารแตกตัวออกและหล่อลื่นอาหารเพื่อให้สะดวกต่อการกลืนลงไปมี หน้าที่ในการผสมอาหารกับเอนไซม์ที่มีอยู่ในน้ำลาย และมีหน้าที่ในการขยายพื้นผิวเพื่อให้พื้นผิวของอาหารให้ได้ทำปฏิกริยาอย่าง รวดเร็วกับน้ำย่อยในกระเพาะ ลักษณะของอาหารที่แสดงคุณภาพของเนื้อสัมผัสทางปากได้แก่ 1. การเคี้ยว (chewiness) คือ การตอบสนองต่อการบดแยกอาหารของฟันซึ่งอาหารเหนียวต้องเคี้ยวนาน 2. ความรู้สึกมีสารเยื่อใยในอาหาร หรือเป็นกากอาหาร (fibrousness) หมายถึงส่วนที่ไม่สามารถจะเคี้ยวบดได้และเหลือค้างอยู่จากการบดของฟัน 3. ความรู้สึกเป็นกรวด ทราย (grittiness) คือ การที่มีชิ้นส่วนของแข็งขนาดเล็กอยู่ในอาหารเช่นเมื่อเคี้ยวข้าวจะมีความรู้สึกน้อย ๆ อย่างนั้นอยู่ในปาก 4. ความรู้สึกเป็นแป้ง (mealiness) คือการที่ลักษณะของเนื้ออาหารยังไม่ได้ที่พอเหมาะที่จะใช้บริโภค เช่น ข้าวสุกที่หุงสุก ๆ ดิบ ๆ ยังไม่ได้ที่ เมล็ดข้าวยังเป็นไต เมื่อเคี้ยวจะรู้สึกกรุบ ๆ เมล็ดข้าวไม่นิ่มทั้งเมล็ด ส่วนใหญ่เป็นลักษณะเนื้อสัมผัสของอาหารประเภทแป้ง 5. ความเหนอะ ( stickiness) คือลักษณะเนื้ออาหารที่ติดอยู่ เช่น ผลไม้ กวน หรือ ทอฟฟี่ (toffee) เมื่อเคี้ยวจะรู้สึกเหนอะติดฟัน 6. ความเลี่ยน (oiliness) คือลักษณะของเนื้ออาหารที่มีน้ำมันมาก ทำให้เกิดเลี่ยนปากเมื่อเคี้ยวอาหารนั้น เช่นการเคี้ยว แกงฮังเล หรือหมูกรอบซึ่งติดมีมันติดอยู่มากฯลฯ ลักษณะเนื้อสัมผัส ของผลิตภัณฑ์อุตสาหกรรมเกษตรเป็นปัจจัยคุณภาพที่สำคัญทั้งในด้านการยอมรับใน คุณภาพของผู้บริโภคหรือผู้ใช้ ในด้านการผลิตเพื่อให้ได้ผลิตภัณฑ์ที่มีคุณภาพตามข้อกำหนดทางเทคนิค ตัวอย่างเช่น การใช้เส้นด้ายใยโพลีเอทิลีน (polyethelene) ทั้งชนิดสั้นในกิจการอุตสาหกรรมสิ่งทอแทนใยฝ้าย และใยจากกิ่ง ก้าน ลำต้นและใบของพืช เช่น ปาน (hemp) ปอ (jote) หรือลินิน (flax) ที่เรียกว่า ใยจากเซลท่อน้ำ เพราะมีความแข็งแรงมากกว่า หรือการที่ใช้ ผักกาดเขียวปลี (leaf mustrad Brassica juncea L.) ทำผักกาดดอง เนื่องจากคุณภาพของผักหลังจากการดองเค็มแล้วดี ลักษณะเนื้อสัมผัสกรอบ เปราะ ไม่ยุ่ยเปื่อย ซึ่งปัจจุบันเป็นที่ต้องการของตลาดมากทั้งในประเทศและต่างประเทศ การควบคุมปัจจัยคุณภาพเนื้อสัมผัสของผลิตภัณฑ์อุตสาหกรรมเกษตรจึงมีความ สำคัญต่อการดำเนินการอุตสาหกรรมเกษตร โดยเฉพาะการควบคุมคุณภาพเรื่องความแก่อ่อน (maturity) ของวัตถุดิบซึ่งจะส่งผลไปถึงปัจจัยคุณภาพของผลิตภัณฑ์ด้วย

Film ASTM D882

เทคนิคการทดสอบพลาสติกฟิล์มด้วย Universal Testing Machine 

การทดสอบการทนต่อแรงดึงของฟิล์ม มาตรฐานที่ใช้ ASTM D882 ชิ้นงาน 
โดยการเตรียมชิ้นงานให้ตัด ความยาวอย่างน้อย 50 mm(2 in) ความกว้างขอชิ้นงานอย่างน้อย 5 mm(0.2 in) - 25 mm (1in)  

จำนวนชิ้นงานทดสอบ แบ่งได้เป็น 2 กรณี 

1.ถ้าชิ้นงานเป็นแบบ isotropic ให้เตรียมชิ้นงานในการทดสอบอย่างน้อย 5 ชิ้นงาน 

2. ถ้าชิ้นงานเป็นแบบ anisotropic ให้เตรียมชิ้นงานในการทดสอบอย่างน้อย 10 ชิ้นงาน  
  •สภาวะทดสอบการเตรียมชิ้นงาน •หลังทำการตัดชิ้นงานทดสอบควรทิ้งชิ้นงานทดสอบไว้ที่สภาวะทดสอบคือที่ อุณหภูมิ 23±2 C ที่ความชื้นสัมพัทธ์ 50 ± 5 % อย่างน้อย 40 ชั่วโมง 

ความเร็วของการทดสอบ 

ความเร็วในการทดสอบ (speed test) และ ระยะเริ่มต้น (Gauge lenght= GL) จะตั้งใช้ให้เหมาะสมกับระยะการยืดตัวของฟิล์ม(% elongation) ตามรายละเอียดที่แนะนำดังนี้

 Type A

หาก% elongation ต่ำกว่า 20%   ให้ใช้ Speed test = 125 mm/min ,GL =12.5  mm

หาก% elongation อยู่ในช่วง 20 - 100 % ให้ใช้  Speed test = 50 mm/min ,GL =100 mm

หาก% elongation มากกว่า 100% ให้ใช้ Speed test = 500 mm/min ,GL =50 mm 

Type B

หาก% elongation ต่ำกว่า 100%   Speed test = 50 mm/min ,GL =100  mm

หาก% elongation มากกว่า 100%  Speed test = 500 mm/min ,GL =50 mm

การรายงานผล  •Breaking Factor    

Max. Load/Original Width (N/mm) 

•Tensile Strength    Max. Load/Cross-sectional Area (N/mm2)

% Elongation,Yeild   etc.

Melt Flow Indexzer (MFI)

•การทดสอบอัตราการไหลของเม็ดพลาสติก
•เป็นการทดสอบคุณสมบัติการไหลตัวของพลาสติกเหลวจำพวก Thermoplastics ตาม
•มาตรฐาน DIN 53735 (MFI, Melt Flow Index) ASTM D 1238 และ ISO 1133 (MFR, Melt Flow Rate) การทดสอบนี้จะคล้ายกับการ Extrusion คือเป็นการหลอมเหลวพลาสติกในกระบอกทดสอบ (cylinder) ด้วยอุณหภูมิที่กำหนดแล้วใช้น้ำหนักกดตามค่าที่กำหนดเช่นกันกดลงบนแท่งกด
•(Piston) โดยให้แท่งกดกระทำกับพลาสติกเหลวที่อยู่ในกระบอกทดสอบ พลาสติกเหลวก็จะไหลผ่านหัวดายน์ออกมา หลังจากนั้นก็นำพลาสติกที่ไหลอกมาไปชั่งน้ำหนักเทียบกับเวลา 10 นาที เราก็จะได้ค่าของ MFI ของพลาสติก ซึ่งมีหน่วยเป็น กรัม /10 นาที

nMelt flow index เป็นคุณสมบัติที่จำเป็นต่อการผลิต
nปัจจุบัน มีการใช้วัสดุสังเคราะห์ประเภทพลาสติกเป็นจำนวนมาก ทำให้เกิดมีโรงงานผลิต (produce) แปรรูป (process) และนำกลับมาใช้ (recycle)ของผลิตภัณฑ์พลาสติกมากขึ้นเช่นกัน ปริมาณสูญเสียของพลาสติกในการผลิตในแต่ละวันก็มีมากเช่นกัน มูลค่าของการสูญเสียหรือมากจนเป็นความเสียหายตั้งแต่วัตถุดิบจนถึงเครื่อง จักรในโรงงาน เหตุผลหนึ่งก็มาจากการไม่ทราบคุณสมบัติที่ถูกต้องหรือความเหมาะสมของ คุณสมบัติของพลาสติกที่นำมาผลิต จึงต้องมีการตรวจสอบคุณภาพของวัตถุดิบ

ถ้า ใน 1 วันเราต้องใช้พลาสติกเป็นวัตถุดิบในการผลิต ฟิล์ม,พลาสติกแผ่นขวด,ถ้วย และ อื่นๆ แต่วัตถุดิบซึ่งก็คือ เม็ดพลาสติก มีคุณสมบัติไม่ตรงตามที่เครื่องจักรใช้ผลิตได้ การสูญเสียที่จะเกิดก็คือเราต้องส่งคืนหรือทิ้งเม็ดพลาสติกเหล่านั้น และอาจตามมาด้วยความเสียหาย คือต้องหยุดเครื่องจักรเพื่อรอเม็ดพลาสติกใหม่หรือถ้าเม็ดพลาสติกที่ใส่เข้า ไปในเครื่องจักร หรือ extruder ทำให้เครื่องจักรเสียหายใช้การไม่ได้ต้องหยุดเครื่องจักรเพื่อซ่อมแซม ขาดรายได้ ต้นทุนการผลิตเพิ่ม ขาดทุน แต่ด้วยเครื่องทดสอบหาดัชนีการหลอมไหล (melt flow indexer) ความเสี่ยงที่กล่าวมาตั้งแต่ต้นก็จะน้อยลงหรือหมดไป
MFI
เป็น การทดสอบคุณสมบัติการไหลตัวของพลาสติกเหลวจำพวก Thermoplastics ตามมาตรฐาน DIN 53735 (MFI, Melt Flow Index) ASTM D 1238 และ ISO 1133 (MFR, Melt Flow Rate) การทดสอบนี้จะคล้ายกับการ Extrusion คือเป็นการหลอมเหลวพลาสติกในกระบอกทดสอบ (cylinder) ด้วยอุณหภูมิที่กำหนดแล้วใช้น้ำหนักกดตามค่าที่กำหนดเช่นกันกดลงบนแท่ง กด(Piston) โดยให้แท่งกดกระทำกับพลาสติกเหลวที่อยู่ในกระบอกทดสอบ พลาสติกเหลวก็จะไหลผ่านหัวดายน์ออกมา หลังจากนั้นก็นำพลาสติกที่ไหลอกมาไปชั่งน้ำหนักเทียบกับเวลา 10 นาที เราก็จะได้ค่าของ MFI ของพลาสติก ซึ่งมีหน่วยเป็น กรัม /10 นาที

nเครื่อง ทดสอบหาอัตราการไหลนอกจากใช้หาค่าอัตราการไหลของพลาสติกแล้วยังใช้เป็น กระบวนการทางอ้อมในการบอกค่าน้ำหนักของโมเลกุลของเม็ดพลาสติก (molecular weight)ได้ ถ้าเม็ดพลาสติกที่ทดสอบหา melt flow rate มีค่า สูงก็แสดงว่าเม็ดพลาสติกนั้นมีค่า molecular weight ต่ำ และขณะเดียวกัน melt flow rate ยังบอกถึงความสามารถในการหลอมไหลของวัสดุภายใต้แรงดัน. ในทางกลับกัน melt flow rate ยังใช้ในการวิเคราะห์หาค่าความหนืดของวัสดุภายใต้สภาวะการรับแรงต่างๆ อัตราส่วนระหว่างค่าการทดสอบหา melt flow rate 2 ครั้ง ที่ค่าน้ำหนักต่างกันก็นำไปหาค่าการกระจายตัวของน้ำหนักโมเลกุลของพลาสติก หรือ molecular weight distribution.

เครื่องทดสอบหา MFI มีการทำงานเหมือนกับ rheometerแต่เป็นการทดสอบพลาสติกภายใต้เงื่อนไข การกำหนดแรงเฉือนต่ำ (low shear).ถึงแม้ว่าค่า shear stress หรือ shear rate ที่กำหนดหรือทดสอบจะมีค่าต่ำมากเมื่อเทียบกับค่าที่ใช้ในกระบวนการผลิต แต่ก็ยังนำไปใช้ประโยชน์ในการกำหนดหรือเลือกใช้วัสดุในกระบวนการผลิตได้ ค่า MFR ที่สูงแสดงว่ามีความสามารถในการหลอมไหลได้ง่ายหรือนำไปใช้ในกระบวนการผลิต ที่ต้องการ shear rate สูงเช่น กระบวนการขึ้นรูปด้วยการฉีด(Injection molding) ค่า MFR ใช้แสดงค่าของ molecular weight ของพลาสติก และ ค่าความแข็งแรงทางกล(mechanical strength)ได้ด้วย

nเครื่องทดสอบหา MFI นอกจากจะใช้หาค่า MFR,MFI หรือ MI เรายังใช้หาค่าคุณสมบัติอื่นๆของพลาสติกได้อีก เช่น
nค่าความสัมพันธ์ระหว่าง shear stress กับ shear rate
nDie Swell or swelling ratio, คืออัตราส่วนทางคณิตศาสตร์ ระหว่าง เส้นผ่านศูนย์กลางของพลาสติกที่ไหลออกและเย็นตัวที่อุณหภูมิปกติ กับขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางของ die ค่าของ die swell จะสำคัญมากต่อกระบวนการขึ้นรูปงานท่อ
(pipe extrusion) และ งานขึ้นรูปเป่าขวด (blow molding)

nDRAW DOWN
Draw Down คือพฤติกรรมที่พลาสติกหลอมไหลที่ออกมาจาก die (polymer extrudate) มีการยืดตัวโดยค่าน้ำหนักของตัวมันเอง ซึ่งพฤติกรรมนี้จะเป็นตัวบอกว่าพลาสติกมีคุณสมบัติดีพอที่จะนำไปใช้ในกระบวน การขึ้นรูปขวด (blow molding) หรือไม่

nเครื่องทดสอบ MFI ถูกออกแบบเพื่อใช้ทดสอบหาค่า MFI ตามมาตรฐาน ISO 1133 และ ASTM D 1238 ISO1133 ซึ่งเข้ามาแทนที่ของมาตรฐานของประเทศต่างๆเช่น DIN 53735 (Germany), NF: 51-106 (France), UNI 5640-74 (Italy) U NE 53098 (Spain).
nเครื่อง ทดสอบ MFI มีส่วนประกอบและการทำงานคือ เป็นเครื่องทดสอบหาคุณสมบัติการไหลของพลาสติกโดยการรีดผ่านรูมาตรฐาน (standard die) แรงที่ใช้ในการรีด (extrude) ได้จาก ตุ้มน้ำหนัก กดผ่าน piston ไปยังพลาสติกที่ได้รับความร้อนจนหลอมไหล โดยความร้อนจะถูกควบคุมด้วยตัวควบคุมอุณหภูมิพลาสติกที่ได้รับความร้อนจะ หลอมไหลผ่าน die มาตรฐาน ด้วยแรงกดจากตุ้มน้ำหนัก มีการทดสอบหาค่า MFI อยู่ 2 วิธี

nวิธีที่ 1 manual cut-off (Procedure A) วิธีนี้เหมาะกับพลาสติกที่มีค่า MFR อยู่ระหว่าง 0.15 ถึง 25 g/10mins หรือใช้สำหรับการเปรียบเทียบระหว่าง พลาสติกทัวไปกับพลาสติกที่เติมสาร
nวิธี ที่ 2 automatic method (Procedure B) วิธีนี้จำเป็นจะต้องทราบค่า melt density เพื่อประกอบในสมการ คำนวณหาค่า MFI,โดยการหาค่าปริมาตรของพลาสติกหลอมไหลต่อเวลา(Melt Volume Rate,MVR) AFRT เป็นอุปกรณ์เสริมเพื่อช่วยวัดหาระยะการเคลื่อนที่ของ piston นำมาคำนวณ Melt Volume Rate,MVR ภายระยะที่กำหนดโดยอัตโนมัติ วิธีทดสอบ B เหมาะกับการทดสอบหาค่า MFI ตั้งแต่ 0.5 ถึง 900g/10mins.(ตาม ISO 1133 กำหนดให้ทดสอบได้ถึง 100g/10mins )

nขั้นตอนการทดสอบ
1. ถ้าเครื่องยังไม่เปิดใช้งาน ตรวจสอบการตั้งวางเครื่องให้ได้ระดับ โดยวางระดับน้ำที่ด้านบนของ
barrel ปรับขาตั้งวางเครื่องให้ระดับน้ำอยู่ตรงกึ่งกลาง เอาระดับน้ำออก
2. เปิดเครื่องทดสอบตั้งระดับอุณหภูมิที่กำหนดตามค่าประเภทของเม็ดพลาสติก
3. เมื่ออุณหภูมิถึงจุดที่ตั้งและคงที่ ใส่ die และ Piston เข้าไปใน bore รอจนอุณหภูมินิ่งอีกครั้ง
4. ดึง Piston ออก ใส่ตัวอย่างทดสอบตามปริมาณในตารางเข้าไปใน bore ทีละน้อยจะหมด ระหว่างที
ใส่ตัวอย่างทดสอบให้ใช้ charging tool กดไล่อากาศจากตัวอย่างทดสอบ การใส่ตัวอยางทดสอบ
และ pac ควรใช้เวลาไม่เกิน1 นาที
5. ใส่ Pistonพร้อมกับตัวค้ำยัน (piston support sleeve) และรอจนครบเวลา preheat (ประมาณ4-6
นาที)
6. วางตุ้มน้ำหนักตามค่าจากตารางบน Piston จะมีพลาสติกหลอมไหลเริ่มออกมาจาก die
7. ห้ามทำการกดตุ้มน้ำหนักหลังจากครบเวลา preheat แล้ว


วิธีทดสอบตาม Method A
1 นำ piston support sleeve ออก เริ่มการทดสอบ
2. ขณะที่ piston เลื่อนลงจนขีดของ scribed mark ตัวล่างอยู่ในระดับเดียวกับขอบบน
ของ barrel ตัดพลาสติกที่ไหลออกจาก die ออกและเริ่มจับเวลา
3. ตัดพลาสติกที่ไหลออกอีกครั้งเมื่อครบเวลาการตัดตามตาราง
4. ในการทดสอบสามารถทำการทดสอบได้มากกว่า 1 ครั้งแต่ต้องอยู่ในช่วงของ scribed marks

วิธีทดสอบตาม Method B

ก่อนการทดสอบ ให้กำหนดค่าระยะของการวัดของ AFRT หรือ ตัววัดระยะ
2. นำ piston support sleeve ออก เริ่มการทดสอบ
3. ขณะที่ piston เลื่อนลงจนขีดของ scribed mark ตัวล่างอยู่ในระดับเดียวกับขอบบนของ barrel เครื่องทดสอบ MFI จะเริ่มจับเวลาโดยอัตโนมัติ และจะหยุดเมื่อถึงระยะที่ตั้ง
4. ค่าที่ได้จากการทดสอบนี้จะเป็นค่า MVR มีหน่วยเป็น CC/10 mins


การคำนวณค่าและรายงานผล Method A
1. ชั่งพลาสติกหลอมไหลที่ตัดไว้ สังเกตที่พลาสติกต้องไม่มีฟองอากาศภายอยู่ใน
2. คำนวณหาค่าเฉลี่ยจากค่าน้ำหนักของพลาสติกหลอมไหลทั้ง 3 ชิ้น
3. คำนวณค่า MFR จากสมการ:
MFR= 10W /T
where:
MFR = ค่าดัชนีการหลอมไหล (Melt Flow Rate in grams / 10 minutes.)
W = ค่าน้ำหนักเฉลี่ยของพลาสติกหลอมไหล.(everage weigh of extrudated in gram)
T = ช่วงเวลาที่ตัดของพลาสติกหลอมไหล (the extrusion time per sample in minutes).
4. รายงานค่า MFI พร้อมทศนิยม 2 ตำแหน่ง พร้อมข้อมูลของการทดสอบ เช่น อุณหภูมิ และ
ตุ้ม น้ำหนักทดสอบ

ρ = m / 0.711X L
where:
ρ = ค่าความหนาแน่น (melt density,g/cm3)ของพลาสติกที่อุณหภูมิทดสอบ
m = ค่าเฉลี่ยของน้ำหนัก (g) ของพลาสติกหลอมไหลที่ตัดตาม Method A.
L = ระยะการเคลื่อนที่ของ Piston (mm.) จากการวัดของ AFRT หรือ
จากตัววัดระยะ Piston ของเครื่องนั้นๆ ตาม Method B.
หมายเหตุ ค่า melt density ที่คำนวณได้นี้จะไม่เท่ากับการวัดค่า density ที่อุณหภูมิปกติ (23 C) จาก
การวัดด้วย density gradient ตามมาตรฐาน ASTM D1505 เช่นถ้าใช้เม็ดพลาสติก หมายเลข GD
6250 ของ "Hostalen" ที่มีค่า MFI เท่ากับ 1.0 ถึง 1.1g/10 mins มาทำการทดสอบหาค่า melt
density จะได้ ค่า melt density เท่ากับ 0.760 ที่อุณหภูมิ 190 C ในขณะที่วัดค่า density ที่อุณหภูมิ 23
C ด้วยเครื่อง Density gradient column จะได้ค่า density เท่ากับ 0.947