|
|
 |
| Anti fouling paint history |  |
สีกันเพรียง
(Antifouling Paint)น.อ.มานะ นาคแนวดี ประจำ วศ.ทร.กล่าวนำสีกันเพรียง เป็นสีใต้แนวน้ำอยู่ชั้นนอกสุดของสีใต้แนวน้ำ ทำหน้าที่ควบคุมการปล่อยสารพิษ (Toxic Substance) ลงในน้ำทะเล เพื่อป้องกันสิ่งมีชีวิตเล็ก ๆ มาเกาะติดตัวเรือ ถ้าการปล่อยสารพิษมีมาก (leaching rate is too high) อายุการใช้งานของสีกันเพรียงจะสั้น ถ้าการปล่อยสารพิษมีน้อย (leaching rate is too low ) สีกันเพรียงจะกันเพรียงไม่ได้
ในอดีตสีกันเพรียงจะมี ๒ แบบ ขึ้นอยู่กับชนิดของสารที่ใช้เป็นตัวกาวหรือเรซิน ว่าเป็นแบบละลายน้ำทะเลได้ (Soluble Matrix) หรือเป็นแบบละลายน้ำทะเลไม่ได้ ( Insoluble Matrix )
วิวัฒนาการของสีกันเพรียงแบบละลายน้ำทะเลได้ เป็นสีแบบโบราณมาก กาวหรือเรซินจะได้มาจากผลิตภัณฑ์ธรรมชาติ จัดเป็นสีที่มีเรซินแบบ Conventional , มีอายุการใช้งานประมาณ ๖ - ๙ เดือน ขึ้นอยู่กับอากาศที่แวดล้อม ถ้าอากาศเย็นจะอยู่ได้ถึง ๙ เดือน แต่ถ้าอากาศร้อนจะอยู่ได้เพียงแค่ ๖ เดือน หลังสงครามเวียตนาม เมื่อสหรัฐอเมริกางดความช่วยเหลือด้านส่งกำลังบำรุง ทร. ไทยได้ใช้สีประเภทนี้อยู่หลายปี เนื่องจากบริษัทผลิตสีภายในประเทศผลิตแต่สีประเภทนี้เป็นส่วนใหญ่ สีประเภทนี้ สร้างปัญหาให้แก่ ทร. ไทยพอสมควร เพราะเราเคยใช้สีที่มีมาตรฐานของสหรัฐอเมริกา (US MIL-spec) ซึ่งเป็นสีแบบละลายน้ำทะเลไม่ได้ ซึ่งเป็นสีที่พัฒนามาจากความก้าวหน้าทางวัสดุศาสตร์สาขาโพลีเมอร์ในสมัยปฏิวัติอุตสาหกรรม สีพวกนี้ กาวหรือเรซินจะได้มาจากผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียมเป็นวัสดุสังเคราะห์ขึ้นมา เรซินเป็นแบบ Sophisticated ( พวก Vinyl , Chlorinated rubber, Epoxy , Urethane และอื่น ๆ ) มีอายุการใช้งานนาน ๑๘ - ๒๔ เดือน สีประเภทนี้เกิดขึ้นมากมายในสมัยสงครามโลกครั้งที่ ๒ ในตอนแรกอายุการใช้งานเพียง ๑๒ เดือน แต่เมื่อผ่านการค้นคว้าวิจัยอายุการใช้งานก็เพิ่มขึ้นเรื่อย ๆ
ทฤษฏีในการกันเพรียงของสีกันเพรียงในสมัยโบราณจนถึงก่อนจะเกิดวิกฤตการณ์ทางน้ำมันเชื้อเพลิง (Fuel Crisis ) เราเน้นการป้องกันเพรียงโดยใช้ผสมสี (Pigment) เป็นตัวป้องกันการเกิดเพรียง (Toxicant) เป็นหลักก่อนแล้วจึงมาพัฒนาตัวเรซิน เพราะอายุการใช้งานของสีกันเพรียงขึ้นอยู่กับคุณภาพของเรซิน มีการพัฒนาตัวเรซินจากเรซินที่ทำมาจากธรรมชาติ (Conventional) อายุการใช้งานสูงสุด ๑๒ เดือน มาเป็นเรซินที่มาจากการสังเคราะห์ (Synthesis) ที่เรียกกันว่า (Sophisticate) อายุการใช้งานสูงสุด ๒๔ เดือน จะยืดอายุเป็น ๔๘ เดือนได้ ต้องมีการใช้ เครื่องขัดไปกระตุ้นผงสีที่เป็นพิษ (Toxicant) ให้ขยับตัวมาใกล้ผิวหน้าฟิล์มสี แต่เมื่อเกิดวิกฤตการณ์ทางน้ำมันเชื้อเพลิง นักวิทยาศาสตร์ได้ค้นคว้าวิจัยจนได้ตัวเรซินที่เป็นตัวปล่อยสารพิษออกมา โดยเรซินจะทำปฏิกิริยากับน้ำทะเล (Hydrolysis) เกิดเป็น TBT หรือ TBTF ออกมาป้องกันการเกิดเพรียง ตามเมคคาพิซึม
 ปัญหาของสีกันเพรียงในสมัยสงครามเวียตนาม เราได้รับการสนับสนุนสีจากสหรัฐอเมริกาจึงไม่มีปัญหาอายุการใช้งานของสีต่าง ๆ แต่หลังสงครามเวียตนาม เมื่อสหรัฐอเมริกางดความช่วยเหลือ ประเทศไทยต้องช่วยเหลือตัวเองในการส่งกำลังบำรุง และรัฐบาลมีนโยบายในการประหยัดงบประมาณ โดยให้ใช้ของที่ผลิตในประเทศ ทร. ไทยก็เริ่มประสบปัญหาเกี่ยวกับอายุการใช้งานของสีต่าง ๆ ทันที เนื่องจากสีที่ผลิตภายในประเทศเป็นแบบ Conventional เป็นส่วนใหญ่ สีแบบ Sophisticated ที่มีมาตรฐานใกล้เคียงกับต่างประเทศมีราคาแพง และในการจัดหาของ พธ.ทร. ใช้การประกวดราคาเป็นหลักในการจัดหา ดังนั้น การจัดหาทุกครั้งจึงได้แต่สี Conventional หน่วยที่เดือดร้อน คือ กร. เพราะซ่อมทำออกจากอู่ไปไม่นาน สีที่ทาไปใหม่ ๆ ก็หมดอายุการใช้งาน จากการศึกษาของผู้เขียน คาดว่าอายุการใช้งานของสีทุกชนิดที่จัดหาไม่น่าจะเกิน ๖ เดือน ต่อมา ทร. ได้อนุมัติให้ใช้สีป้องกันสนิมและป้องกันเพรียงระบบ Vinyl แทนระบบ Conventional ตามบันทึก ฯ กบ.ทร. ที่ ๙๗๑๐/๑๘ ลง เม.ย. ๑๙ เรื่อง ทบทวนการกำหนดมาตรฐานสีทาเรือ สีกันเพรียงของ ทร. ไทย จึงมีคุณภาพดีขึ้นมา ส่วนสีกันเพรียงของไทยใช้มีอายุการใช้งานเพียงแค่ ๑๐ เดือน ประมาณ ๘ - ๙ เดือน เพรียงก็เริ่มเกาะแล้ว แต่ก็ยังดีกว่าแต่ก่อนที่เพียงแค่ ๔ - ๕ เดือน ก็เริ่มเกาะแล้วการพิจารณา จัดหาสีกันเพรียงของ ทร. ถึงแม้ว่าสีกันเพรียงที่จัดหาในตอนหลังช่วงปี ๒๕๒๒ มาจนถึงปี ๒๕๒๗ จะมีคุณภาพดีขึ้นกว่าแต่ก่อน หลังสหรัฐอเมริกางดความช่วยเหลือ แต่อายุการใช้งานของสีกันเพรียงก็ยังไม่เป็นที่น่าพอใจ ผู้เขียนได้ให้ความสนใจกับสีกันเพรียงระบบ Self Polishing Copolymer ( SPC ) เป็นพิเศษ ได้อ่านเอกสารจากวารสารต่าง ๆ , จากเอกสารของ บริษัทผู้ผลิตสีต่าง ๆ เช่น บริษัทโจตัน , บริษัท ทีโอเอ-ชูโกกุ , บริษัท International , บริษัท ซิกม่าไทย ฯลฯ เป็นต้น และเอกสารใน Journal ของอเมริกา โดยอเมริกาใช้คำว่า Organometallic Polymer ( OMP ) แทน Self Polishing Copolymer ( SPC) เนื่องจากเห็นว่าในช่วงนั้นปี พ.ศ. ๒๕๓๐ สีตัวนี้แหละจะเป็นตัวแก้ปัญหาในเรื่องกันเพรียงให้กับ ทร. ไทย ในการประชุมคณะกรรมการดำเนินการวิเคราะห์และทดลองสีทาเรือ เพื่อรับรองคุณภาพเป็นการถาวรเริ่มตั้งแต่ในปี ๒๕๓๐ แต่เนื่องจากสีกันเพรียงแบบ Vinyl ที่ ทร. กำหนดเป็นสีมาตรฐานของ ทร. ในตอนนั้น ( ปี ๒๕๒๖) เป็นสูตรค่อนข้างล้าสมัย เพราะเป็นสูตรตั้งแต่สมัยสงครามโลกครั้งที่ ๒ และการล้างท้องเรือยนต์เร็วใช้ฉีดน้ำความดันสูง ไม่ใช้วิธีการพ่นทราย สีกันเพรียงจะถูกล้างออกไม่หมดจะเหลือคราบ (Skeleton) ไว้ท้องเรือจะหยาบขึ้นเรื่อย ๆ ตามอายุการใช้งาน ดังนั้น เมื่อล้างท้องเรือไปได้เพียง ๕ - ๖ ครั้ง (หรือ ๔ - ๕ ปี) ในที่สุดก็ต้องพ่นทรายล้างทิ้งในที่สุด และระหว่างการซ่อมทำความหยาบของท้องเรือจะเพิ่มขึ้น เรื่อย ๆ ความเร็วเรือจะลดลงไปเรื่อย ๆ สีระบบ Vinyl นี้ ในปี ๒๕๓๘ จึงได้ถูกสีระบบ SPC เข้ามาแทนที่ในท้องตลาด เพราะสีระบบ SPC เมื่อใช้งานแล้วท้องเรือจะสะอาดปราศจากเพรียง (Zero Growth) และท้องเรือจะเรียบ ทำให้การใช้น้ำมันเชื้อเพลิงประหยัดอย่างมหาศาล
ข้อเสนอแนะในการจัดหาสีกันเพรียง ในระหว่างปี ๒๕๓๓ - ๒๕๓๕ ที่ผู้เขียนทำวิจัยโดยนำสีกันเพรียงระบบ SPC มาใช้เปรียบเทียบกับสีกันเพรียงระบบ Vinyl นั้น ผู้เขียนต้องไปบริษัทผลิตสีทาเรือ (Marine Paint) บ่อย ๆ โดยไปแทบทุกสัปดาห์ พบว่าในช่วงนั้นเจ้าของเรือสินค้าทั้งไทยและต่างประเทศสั่งซื้อเฉพาะสีกันเพรียงระบบ SPC ไม่มีบริษัทไหนสั่งซื้อสีกันเพรียงระบบ Vinyl เลย ขนาดสี SPC ขาดตลาดไม่มีสี มีแต่เฉพาะสี Vinyl ทางเจ้าของเรือให้สั่งสี SPC เข้ามาจากสิงคโปร์ เพราะในตอนนั้นบริษัทขายสี ทาเรือมีอยู่ ๔ บริษัท ซึ่งแย่งลูกค้ากันค่อนข้างดุเดือด ในที่สุดสีระบบ Vinyl ก็หายไปจากท้องตลาดสีกันเพรียง จากการสอบถามปรากฏว่า สีกันเพรียงระบบ SPC ช่วยบริษัทเจ้าของเรือประหยัดน้ำมันในการเดินทางถึง ๖๐ เปอร์เซ็นต์ ยกตัวอย่างเรือเดินทะเลระหว่างไทย - ญี่ปุ่น เมื่อก่อนที่จะใช้สีกันเพรียง SPC โดยใช้สีกันเพรียงแบบระบบ Vinyl หรือใช้สี Long Life แบบอื่น ๆ เช่น สี Chlorinated Rubber การใช้น้ำมันเชื้อเพลิงประมาณปีละ ๑ ล้านบาท เมื่อเปลี่ยนมาใช้ สีกันเพรียง SPC ค่าใช้น้ำมันเชื้อเพลิงลดลงเหลือปีละ ๔ แสนบาท ผลจากการใช้งานของเรือเพียง ปีเดียว ของบริษัทต่าง ๆ ทำให้เจ้าของเรือหันมาใช้สีกันเพรียง SPC หมด สีกันเพรียง SPC ได้เข้าสู่ท้องตลาดในปี พ.ศ. ๒๕๒๕ ใช้เวลาแค่ช่วง ๑๐ ปี ก็ครองตลาดแทนสีกันเพรียงแบบ Long Life ทั้ง ๆ ที่ราคาในตอนเริ่มแรกแพงกว่าถึง ๓ - ๑๐ เท่า ขึ้นอยู่กับอายุการใช้งาน โดยสีกันเพรียง SPC มีอายุการใช้งานตั้งแต่ ๔๘ - ๗๒ เดือน โดยอายุการ ใช้งาน ๔๘ เดือน จะแพงกว่า ๓ เท่า นำเข้ามาในประเทศไทยปี ๒๕๒๖ ส่วนอายุการใช้งาน ๗๒ เดือน จะแพงกว่า ๑๐ เท่า เพิ่งแพร่หลายในสิงคโปร์ในปี ๒๕๓๐ เนื่องจากเรือพวก Tanker ต้องการอายุการใช้งานนานเกิน ๕ ปีขึ้นไป สีกันพรียง SPC ที่มีอายุการใช้งานเกิน ๔๘ เดือน จะมีพิษสูง การสลายตัวของพิษใช้เวลานานเป็นปัญหา แก่สิ่งแวดล้อม แต่สีกันเพรียงที่ ทร.ไทยกำหนดต้องการอายุการใช้งานเพียง ๒๔ เดือน ปัญหา สิ่งแวดล้อมจึงมีน้อย สีกันเพรียง SPC ได้ถูกกำหนดให้เป็นสีมาตรฐาน ทร. ไทย ในปี ๒๕๓๕ หลังจากที่ อจปร.อร. ได้ทำการวิจัยเปรียบเทียบคุณภาพการใช้งานระหว่าง สีกันเพรียง SPC กับสีกันเพรียงระบบ Vinyl โดยใช้แนวทางการทดลองแบบ US. Navy ที่เรียกว่าวิธี Shipboard Evaluation แทนวิธีแบบ Test Panel ผลการวิจัยผู้เขียนเคยนำไปเสนอผลงานในการประชุมของสมาคม Corrosion ของประเทศไทย ที่จัดโดยสภาวิจัยแห่งชาติ (วท.) ร่วมกับ JICA จะเห็นว่า สีกันเพรียงระบบ SPC เป็นสีกันเพรียงแบบที่ ๓ มีขบวนการในการกันเพรียงแตกต่างจาก สีกันเพรียง ๒ แบบแรก โดยสารพิษจะอยู่ในเรซินแต่ไม่อยู่ในผงสี จะทำปฏิกิริยากับน้ำทะเลได้สารกันเพรียง Tributyltin ออกมา ส่วนสีกันเพรียง ๒ แบบแรก ใช้หลักการปล่อยสารพิษ (Leaching) ที่เป็นผงสีออกจากเรซินเกิด Skelaton บนผิวหน้า ยิ่งปล่อยสารพิษออกมามากเท่าใด ผิวหน้าสีจะยิ่งหยาบ เรือจะใช้น้ำมันเพิ่มขึ้น ส่วนสีกันเพรียง SPC ใช้หลักการทำปฏิกิริยากับน้ำทะเล (Hydrolysis) ผิวหน้าสีจะเรียบเสมอ ผิวหน้าสีจะราบเรียบ ( Smooth ) ตลอดอายุการใช้งาน สีกันเพรียงชนิดนี้ ผลิตมาตั้งแต่ปี ๒๕๒๖ จนถึงปัจจุบัน แต่เนื่องจากสารพิษของสีชนิดนี้ มีผลต่อสิ่งแวดล้อมทางประเทศในยุโรปกำหนดเลิกใช้สีประเภทนี้ ในปี ค.ศ. ๒๐๐๘ ในตอนนี้บริษัทสีทั้งหลายกำลังวิจัยและค้นหาสีกันเพรียงใหม่ ๆ ที่เป็นแบบ Tin Free Leaching ซึ่งสีกันเพรียงระบบ SPC เป็นสี กันเพรียงแบบ Organotin Leaching จากผลการทดลองของคณะกรรมการวิเคราะห์และทดลองสีทาเรือ เพื่อรับรองคุณภาพเป็นการถาวร ปรากฏว่าคุณภาพสีกันเพรียงแบบ Tin Free Leaching ดีกว่าสีกันเพรียงแบบ Long Life เล็กน้อยเท่านั้น เทียบไม่ได้เลยกับสีกันเพรียงแบบ SPC ดังนั้น สีกันเพรียงแบบ Tin Free คงต้องใช้เวลาอีกหลายปี กว่าจะพัฒนาให้มีคุณภาพดีเท่าสีกันเพรียงแบบ SPC จากปัจจุบัน ( ค.ศ. ๒๐๐๒) กว่าจะถึงปีที่กำหนดห้ามใช้ ( ค.ศ. ๒๐๐๘) ยังเหลือเวลาอีก ๖ ปี คาดว่าสีกันเพรียงแบบ Tin Free คงจะพัฒนาจนคุณภาพในการป้องกันเพรียงดีเท่าหรือ ดีกว่าสีกันเพียงแบบ SPC นอกจากนี้นักวิชาการ คงจะได้หลักการวัสดุใหม่ ๆ ในการป้องกันเพรียง เมื่อสีกันเพรียงแบบ Tin Free ออกมาแพร่หลายในท้องตลาด เหมือนกับสีกันเพรียงแบบ SPCข้อมูลจาก http://www.navy.mi.th/science
| |
|
