เครื่องย่อยกิ่งไม้และไม้สับ

เครื่องย่อยกิ่งไม้ หรือ เครื่องสับไม้ (Woodchipper) คือเครื่องจักรที่ออกแบบมาเพื่อลดขนาดของไม้ เช่น กิ่งไม้หรือลำต้น ให้กลายเป็นชิ้นไม้ขนาดเล็กที่เรียกว่า "ไม้สับ" (Woodchips) โดยทั่วไปเครื่องจักรประเภทนี้มักถูกออกแบบให้เคลื่อนย้ายได้ โดยติดตั้งบนล้อเลื่อนเพื่อให้สามารถลากจูงด้วยรถบรรทุกหรือรถตู้ได้

แหล่งพลังงานของเครื่องย่อยกิ่งไม้มีความหลากหลาย ตั้งแต่เครื่องยนต์สันดาปภายในขนาดเล็กที่มีกำลัง 2 ถึง 700 กิโลวัตต์ (ประมาณ 3 ถึง 1,000 แรงม้า) ไปจนถึงรุ่นประสิทธิภาพสูงที่ติดตั้งบนรถบรรทุกซึ่งใช้เครื่องยนต์แยกต่างหาก และมักติดตั้งรอกไฮดรอลิกเพื่อช่วยในการดึงกิ่งไม้ขนาดใหญ่เข้าสู่เครื่อง

ส่วนประกอบและการทำงาน

โดยทั่วไปเครื่องย่อยกิ่งไม้ประกอบด้วยส่วนสำคัญดังนี้:

• กรวยรับวัสดุ (Hopper): ส่วนที่ใช้สำหรับใส่กิ่งไม้ โดยมีขอบคอ (Collar) ทำหน้าที่เป็นกลไกความปลอดภัยเบื้องต้น เพื่อป้องกันไม่ให้ร่างกายของผู้ปฏิบัติงานเข้าใกล้ใบมีดสับไม้
• กลไกการย่อย (Chipper Mechanism): ส่วนหัวใจหลักที่ใช้ในการตัดไม้ให้เป็นชิ้นเล็กๆ
• ถังเก็บ (Collection Bin): (อุปกรณ์เสริม) สำหรับเก็บไม้สับที่ย่อยเสร็จแล้ว

เมื่อใส่กิ่งไม้ลงในกรวยรับวัสดุ ไม้จะถูกส่งเข้าสู่กลไกการย่อยและถูกพ่นออกทางท่อส่ง (Chute) ซึ่งสามารถกำหนดทิศทางให้ลงสู่พื้นหรือส่งเข้าสู่ตู้คอนเทนเนอร์บนรถบรรทุกได้ โดยปกติไม้สับที่ได้จะมีขนาดประมาณ 2.5–5 เซนติเมตร

ประเภทของเครื่องย่อยกิ่งไม้

เครื่องย่อยกิ่งไม้แบ่งออกเป็นหลายประเภทตามกลไกการตัด ซึ่งแต่ละประเภทมีความเหมาะสมกับการใช้งานที่แตกต่างกัน

1. แบบจานหมุน (Disc Chipper)

เป็นการออกแบบดั้งเดิมที่ใช้จานเหล็กที่มีใบมีดติดตั้งอยู่ เมื่อจานหมุนด้วยความเร็วสูง ใบมีดจะตัดไม้ที่ถูกส่งเข้ามาในแนวตั้งฉากกับจานหมุน โดยทั่วไปจะใช้ล้อไฮดรอลิกในการดึงวัสดุจากกรวยรับเข้าสู่จานตัด

เครื่องแบบจานหมุนระดับพาณิชย์มักรองรับเส้นผ่านศูนย์กลางไม้ได้ 15 ถึง 45 เซนติเมตร ส่วนระดับอุตสาหกรรม (เช่น Tub Grinders) อาจมีจานขนาดใหญ่ถึง 4 เมตร และใช้กำลังไฟสูงถึง 3,000 ถึง 3,700 กิโลวัตต์ เพื่อผลิตไม้สับสำหรับใช้ในอุตสาหกรรมไม้อัด

2. แบบถังหมุน (Drum Chipper)

ใช้ถังเหล็กขนาดใหญ่ที่ติดตั้งใบมีดไว้ที่ผิวนอกของถัง โดยถังจะหมุนขนานกับกรวยรับวัสดุและพ่นไม้สับออกทางท่อส่ง

เครื่องแบบถังหมุนระดับพาณิชย์มักรองรับเส้นผ่านศูนย์กลางไม้ได้ 25 ถึง 60 เซนติเมตร ในอดีตมีเครื่องแบบ "Chuck-and-Duck" ที่ใช้ถังหมุนดึงไม้เข้าเครื่องโดยตรง ซึ่งมีความเสี่ยงด้านความปลอดภัยสูง ปัจจุบันจึงถูกแทนที่ด้วยระบบป้อนไม้ด้วยไฮดรอลิก (Hydraulically-fed) เพื่อควบคุมความเร็วในการป้อนไม้ให้ปลอดภัยและแม่นยำยิ่งขึ้น

3. เครื่องย่อยขนาดใหญ่และเครื่องบด (Industrial Grinders)

สำหรับงานหนัก เช่น เครื่องย่อยไม้ทั้งต้น (Whole-tree chippers) หรือเครื่องรีไซเคิลไม้ สามารถจัดการไม้ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 60–180 เซนติเมตร โดยอาจใช้ทั้งระบบจานและถังหมุนร่วมกัน

เครื่องบดแนวนอน (Horizontal Grinders) หรือ Tub Grinders ขนาดใหญ่ที่สุดสามารถจัดการไม้ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางตั้งแต่ 2.4 เมตรขึ้นไป โดยใช้ค้อนเหล็กปลายคาร์ไบด์ (Carbide-tipped flail hammers) ในการบดไม้ให้ละเอียดแทนการตัด ทำให้ได้วัสดุที่มีลักษณะเป็นเศษไม้บดมากกว่าไม้สับ

การประยุกต์ใช้งาน

ไม้สับที่ได้จากเครื่องย่อยกิ่งไม้ถูกนำไปใช้ประโยชน์ในหลายด้าน:

• การเกษตรและจัดสวน: ใช้เป็นวัสดุคลุมดิน (Mulch) เพื่อรักษาความชื้นและป้องกันวัชพืช
• อุตสาหกรรมกระดาษ: ใช้เป็นวัตถุดิบหลักในกระบวนการย่อยสลายทางเคมีเพื่อผลิตเยื่อกระดาษ
• พลังงานชีวมวล: นำไปใช้เป็นเชื้อเพลิงในโรงไฟฟ้าชีวมวลเพื่อผลิตกระแสไฟฟ้า

ประวัติโดยสังเขป

เครื่องย่อยกิ่งไม้ถูกประดิษฐ์ขึ้นในปี ค.ศ. 1884 โดย Peter Jensen จากเมือง Maasbüll ประเทศเยอรมนี ซึ่งต่อมาได้กลายเป็นธุรกิจหลักของบริษัทเขาที่เชี่ยวชาญด้านเครื่องจักรงานไม้และเครื่องจักรส่วนกลาง