37 VALUE ADDED ผู้ช่วยศาสตราจารย์ ดร.นิติ ยงวณิชย์ มหาวิทยาลัยศิลปากร ผู้ช่วยศาสตราจารย์ ศุภกา ปาลเปรม มหาวิทยาลัยศิลปากร เซรามิคจากวิศวกรรม วัสดุผสานสุนทรียะ เครื่องเคลือบเซรามิคโดยใช้เทคนิคด้านวิศวกรรมวัสดุผสานสุนทรียะ เป็น ผลงานสร้างสรรค์รูปแบบแปลกใหม่ที่เป็นส่วนผสมของความรู้ทางด้านวัสดุ เซรามิกกับความงดงามอย่างลงตัว โดยนำ�เสนอสภาวะการตกและโตของ ผลึกในสูตรเคลือบที่เหมาะสม ซึ่งเป็นแนวทางสำ�หรับศิลปินในการออกแบบ และสร้างสรรค์ผลงานโดยมิต้องใช้การลองผิดลองถูกมากนักและยังสร้าง ประสบการณ์เชิงสุนทรียะแก่ผู้เสพผลงานเคลือบเซรามิค 38 VALUE ADDED ค ว า ม รู้ สู่ สั ง ค ม เ ครือ่ งเคลือบดินเผาหรือเครือ่ งเคลือบเซรามิค ถือได้วา่ เป็นสิ่งสะท้อนความเจริญทางวัฒนธรรมของมนุษย์ ในสังคม โดยเครือ่ งเคลือบยุคแรกนัน้ เป็นเพียงการน�ำดิน ที่มีอยู่โดยทั่วไปในธรรมชาติ หาได้ง่ายในท้องถิ่นมาปั้น เป็นรูปทรงต่างๆ และเผาให้รอ้ นจนได้เป็นภาชนะใช้สอย อย่างเรียบง่ายและคงทน ต่อมาได้มีการค้นพบวัสดุบาง ชนิดเมือ่ หลอมละลายแล้วสามารถเกาะติดบนผิวภาชนะ เครื่องปั้นดินเผาได้ โดยเกิดเป็นชั้นแก้วใสบางๆ หรือที่ เรียกว่า “เคลือบ” จากจุดนีเ้ องจึงเป็นถือก�ำเนิดของ เครือ่ งเคลือบดินเผา จากภาชนะใช้สอยทีเ่ รียบง่ายในครัวเรือนสูเ่ ครือ่ งประดับ อันทรงคุณค่า มีการพัฒนารูปแบบผลิตภัณฑ์เคลือบที่ หลากหลายเพื่อตอบสนองต่อรสนิยมของผู้บริโภคใน แต่ละยุคสมัย อย่างไรก็ตาม ก่อนที่จะมีการใช้ความรู้ ทางวิทยาศาสตร์มาช่วยในการผลิต การพัฒนาเครื่อง เคลือบมักอยูบ่ นพืน้ ฐานของการลองผิดลองถูก โดยแทบ จะไม่ได้ใช้คณ ุ สมบัตเิ ฉพาะของแร่วตั ถุดบิ ให้เป็นประโยชน์ เลย จึงไม่มขี อ้ มูลความบริสทุ ธิข์ องวัสดุ ไม่มกี ารก�ำหนด อุณหภูมแิ ละเงือ่ นไขทีแ่ น่นอนในการเผา และไม่มเี ครือ่ งมือ ตรวจวัดที่เหมาะสม เป็นต้น การควบคุมการผลิตเครื่อง เคลือบนี้ให้อยู่ในระดับที่สามารถท�ำออกมาแล้วมีความ สม�่ำเสมอจึงท�ำได้ยาก การเคลือบที่จัดว่ามีความ ซับซ้อนมากและมักจะถูกรังสรรค์ ออกมาในปริมาณน้อยมากคือ เคลือบผลึก จากความเจริญก้าวหน้าของเทคโนโลยีการผลิตเชิง อุตสาหกรรมส่งผลให้มกี ารพัฒนาเทคโนโลยีเครือ่ งเคลือบ อย่างก้าวกระโดด โดยสามารถผลิตของออกมาแต่ละครัง้ ในปริมาณมากๆ ทีค่ นทัว่ ไปสามารถหาซือ้ ได้ แต่การผลิต เชิงอุตสาหกรรมนั้นมักถูกจ�ำกัดอยู่เพียงแค่เคลือบบาง ชนิดทีไ่ ม่มคี วามซับซ้อนมากนัก รูปแบบของเคลือบก็มไิ ด้ มีลักษณะที่โดดเด่น การเคลือบเซรามิคมีอยู่มากมายหลายชนิด ได้แก่ เคลือบใส เคลือบด้าน เคลือบทึบ โดยหนึ่งในชนิดของ การเคลือบที่จัดว่ามีความซับซ้อนมาก และมักจะถูก รังสรรค์ออกมาในปริมาณน้อยมากคือ “เคลือบผลึก” เคลือบเซรามิคทัว่ ไปมีลกั ษณะเป็นชัน้ แก้ว มีโครงสร้าง ผลึกข้างในแบบไม่เป็นระเบียบ แต่การเคลือบผลึกมี ความแตกต่างจากเคลือบทั่วไปอย่างชัดเจนในจุดที่มี การเกิดการตกและโตของผลึกภายในชั้นเคลือบ ท�ำให้ โครงสร้างของเคลือบผลึกมีความซับซ้อนประหนึ่งว่ามี วัสดุสองชนิดที่แตกต่างเชิงโครงสร้าง แต่ฝังรวมผสาน อยูด่ ว้ ยกันอย่างลงตัว อย่างไรก็ตาม ไม่ใช่สงิ่ ทีง่ า่ ยในเชิง องค์ความรูท้ างด้านวัสดุส�ำหรับการสร้างสรรค์ผลิตภัณฑ์ เคลือบผลึกขึ้นมาแต่ละชิ้น มีหลายประเด็นที่จัดว่าเป็น สิ่งที่ท้าทายอย่างมาก ได้แก่ ปริมาณสัดส่วนของสาร ประกอบแร่ทใี่ ช้เป็นวัตถุดบิ การเคลือบทีเ่ หมาะสม หรือ การทราบถึงสภาวะการตกและโตของผลึกในสูตรเคลือบ แต่ละชนิด ส�ำหรับการบูรณาการศาสตร์และศิลป์ในครั้งนี้ ได้มี การประยุกต์ใช้ความรู้ในศาสตร์ของวิศวกรรมวัสดุผ่าน ทฤษฎีการเกิดและโตของผลึก (Nucleation และ crystal growth) ทีใ่ ช้กนั ทัว่ ไปในวัสดุประเภทโลหะ และเซรามิค เพือ่ ให้เข้าใจสภาวะการตกและโตของผลึกในสูตรเคลือบ ที่เหมาะสม อันจะเป็นแนวทางส�ำหรับศิลปินในการ ออกแบบและสร้างสรรค์ผลงานโดยมิต้องใช้การลองผิด ลองถูกมากนัก ความเข้าใจเชิงเทคนิคในประเด็นเหล่านี้ มีส่วนช่วยให้ศิลปินสามารถวางแผน ออกแบบ และ แก้ ป ั ญ หาเชิ ง ในการสร้ า งสรรค์ ง านศิ ล ป์ เ พื่ อ สร้ า ง ประสบการณ์เชิงสุนทรียะแก่ผู้เสพผลงานเคลือบผลึก 39 ด้านใน (ถ้วย จาน) และด้านนอก (แจกัน) เพือ่ แสดงถึง ศักยภาพของรูปทรงผลิตภัณฑ์ที่หลากหลาย ซึ่งชิ้นงาน ต่างๆ จะถูกออกแบบและขึ้นรูปด้วยการใช้แป้นหมุน ส�ำหรับการปั้นกระถาง และโอ่ง ซึ่งเป็นวิธีการขึ้นรูปมา ตั้งแต่สมัยโบราณและยังใช้อยู่ในปัจจุบัน และวิธีหล่อ น�้ำดินที่ใช้กันทั่วไปในสตูดิโอและอุตสาหกรรม ซึ่งให้ ชิ้นงานที่เหมือนกันออกมาตามแบบแม่พิมพ์ ชิ้นงานที่ ขึน้ รูปมานีจ้ ะถูกเรียกว่า “ชิน้ งานดิบ” หรือ Green ware ซึ่งจะต้องถูกน�ำไปเผาที่อุณหภูมิ 800 องศาเซลเซียส เพือ่ ให้เกิดการสลายตัวของสารอินทรียป์ ระเภทคาร์บอน จากดิน และที่ส�ำคัญคือ เพิ่มความแข็งแรงแก่ชิ้นงาน ส�ำหรับขั้นตอนการจุ่มเคลือบต่อไป ขั้นตอนการสร้างสรรค์ ผลงานเซรามิก เนื่ อ งจากวิ ธี ก ารเคลื อ บผลึ ก ในงานสร้ า งสรรค์ นี้ ประกอบด้วยปริมาณสารประกอบแร่วัตถุดิบที่แตกต่าง จากเคลือบทั่วไป (สารประกอบที่ใช้ ประกอบไปด้วย โซเดี ย มออกไซด์ ซิ ลิ ก าที่ พ บในทรายหรื อ ควอทซ์ แคลเซี ย มออกไซด์ ห รื อ ปู น ขาว อะลู มิ น ่ า และซิ ง ค์ ออกไซด์) ในระหว่างการเผาเคลือบในเตาหลอม ชัน้ เคลือบ สามารถเคลือ่ นที่ (ไหล) ไปมาบนผิวชิน้ งานได้งา่ ย ดังนัน้ การออกแบบรูปร่างของผลิตภัณฑ์เพือ่ ให้มคี วามเหมาะสม ในกระบวนการนีจ้ งึ มีความส�ำคัญอย่างมาก โดยรูปทรงนัน้ ไม่ควรมีความลาดชันสูง เพราะเมือ่ ลาดชันมาก น�ำ้ เคลือบ ก็จะไหลอย่างรวดเร็วอาจก่อให้เกิดความเสียหายแก่ ชิ้นงานและเตาเผา จากหลักการดังกล่าว ท�ำให้การ พัฒนานี้มีการเลือกใช้รูปแบบที่อวดโฉมเคลือบผลึกทั้ง ส� ำ หรั บ สู ต รเคลื อ บผลึ ก นั้ น จะต่ า งกั น ไปขึ้ น อยู ่ กั บ ลักษณะของงานเคลือบทีต่ อ้ งการ เช่น ความมันเงา และ ขนาดของผลึก การสร้างผลึกที่มีลักษณะเป็นดอกดวง ขนาดใหญ่เพื่อเพิ่มความโดดเด่นและความมีเสน่ห์แก่ ผลิตภัณฑ์ จะเลือกผลึกในระบบสังกะสีออกไซด์-ซิลกิ อน ไดออกไซด์ (ZnO-SiO2) ที่สามารถเกิดการตกและโต ของผลึกที่เรียกว่าวิลเลมไมต์ (Willemite, Zn2SiO4) ซึ่งมีขนาดใหญ่ได้ สูตรเคลือบที่เหมาะสมจะสุกหรือ หลอมตัวเป็นแก้วที่อุณหภูมิ 1,250 องศาเซลเซียส ซึ่ง ไม่สูงเกินกว่าจุดที่ดินทนได้ มิเช่นนั้น ดินอาจเกิดการ ยวบตัวท�ำให้ชิ้นงานบิดเบี้ยว ก่อนการสร้างสรรค์ผลงานจริงโดยศิลปิน สูตรเคลือบ ผลึกทีถ่ กู เลือก จะถูกศึกษาและวิเคราะห์ดว้ ยเทคนิคด้าน วิศวกรรมวัสดุ เช่น ความเป็นผลึก จะระบุได้ถงึ อุณหภูมิ ทีเ่ คลือบเกิดการสุกหรือหลอมตัวอย่างสมบูรณ์ ท�ำให้เกิด เป็นชั้นแก้วที่มันเงา มิ ฉ ะนั้ น เคลื อ บจะมี ลั ก ษณะขาวขุ ่ น ไม่ ส วยงาม อุณหภูมิที่เคลือบน่าจะเกิดการตกผลึกนั้น ได้มีการ ตรวจจับการปลดปล่อยพลังงานความร้อนซึ่งสามารถ ถูกเชือ่ มโยงได้กบั กระบวนการตกผลึก (เทียบเคียงได้กบั การตกผลึกของน�้ำแข็งจากน�้ำต้องมีการคายพลังงาน ความร้อน) จากข้อมูลดังกล่าว ท�ำให้ศิลปินทราบคร่าวๆ ว่าผลึกน่าจะเกิดขึ้นในเคลือบในช่วงอุณหภูมิการเผาใด 40 VALUE ADDED ค ว า ม รู้ สู่ สั ง ค ม นอกจากตัวแปรด้านความร้อนแล้ว เวลาในการเผาเพือ่ “เลี้ยงผลึก” หรือเพื่อให้ผลึกขยายขนาดโตขึ้นเป็นดอก ดวงมีความส�ำคัญมาก ซึ่งหากทราบถึงความสัมพันธ์ ระหว่างขนาดดอกผลึกและเวลาในการเผาเลี้ยงผลึกได้ จะเป็นประโยชน์อย่างมากส�ำหรับศิลปินในการวางแผน และออกแบบลักษณะดอกผลึกที่ต้องการ ทีมวิจัยฯ จึง ได้วธิ กี ารศึกษากลไกการโตของผลึกในวัสดุเชิงวิศวกรรม ประเภทโลหะและเซรามิคมาวิเคราะห์ ซึง่ ผลในเบือ้ งต้น ยืนยันความสอดคล้องของหลักการนี้ ส�ำหรับการโตของ ผลึกจากเคลือบได้เป็นอย่างดี นอกจากนี้ การวิเคราะห์ดว้ ยกล้องจุลทรรศน์อเิ ล็กตรอน ก�ำลังขยายสูง เปิดเผยให้เห็นว่าดอกผลึกที่ได้ประกอบ ไปด้วยแท่งผลึกขนาดเล็กเป็นจ�ำนวนมากโตออกมาจาก จุดร่วมเดียวกัน เรียงซ้อนถัดกันรอบจุดนัน้ คล้ายดอกไม้ ท�ำให้มองเห็นเป็นดอกผลึกรูปร่างกลมเมือ่ มองด้วยตาเปล่า ดังนั้น การศึกษาและวิเคราะห์ด้วยเทคนิคพื้นฐานของ ศาสตร์ดา้ นวิศวกรรมวัสดุจงึ มีประโยชน์อย่างมากส�ำหรับ การคาดคะเนสภาวะการเผาที่เหมาะสมส�ำหรับการได้ มาซึง่ ขนาดและลักษณะของดอกผลึกตามความประสงค์ ของศิลปิน รวมถึงช่วยย่นระยะเวลาในการออกแบบและ สร้างสรรค์ผลงานโดยที่มิต้องท�ำการลองผิดลองถูกอีก โครงสร้างของเคลือบผลึกเอง มีความซับซ้อนประหนึ่งว่ามีวัสดุ สองชนิดที่แตกต่างเชิงโครงสร้าง แต่ฝังรวมผสานอยู่ด้วยกันอย่าง จากข้อมูลเชิงเทคนิคนี้เอง ส่วนผสมเคลือบจะถูกน�ำ ลงตัว มาเคลือบบนผิวของชิ้นงานดิบ จากนั้นน�ำชิ้นงานไปเผา ตามสภาวะการเผาที่เหมาะสม โดยแบ่งเป็นสองช่วง ช่วงแรกที่อุณหภูมิ 1,250 องศาเซลเซียส เพื่อให้เคลือบ หลอมตัวก่อน จากนั้นลดอุณหภูมิลงมาที่ 1,100 องศา เซลเซียส เพื่อให้เกิดการตกผลึก และเผาแช่เลี้ยงผลึก เพื่อเหนี่ยวน�ำให้ผลึกโตขึ้นจนกลายเป็นดอกดวงขนาด ต่าง ๆ ส�ำหรับงานสร้างสรรค์นเี้ ลือกใช้เวลาในการเผาแช่ ที่ 8 ชัว่ โมง ทีช่ ว่ ยให้ดอกดวงผลึกมีขนาดใหญ่พอสมควร เกิดความโดดเด่นแก่ชิ้นงาน เฟสเกลือจากน�ำ้ ปลา นอกจากนี้ ความสวยงามของดอก ผลึกทีเ่ กิดสามารถสร้างเสริมขึน้ ด้วยการเติมสารประกอบ ออกไซด์ให้สี (Coloring oxide) ลงไปเพื่อก่อเกิดสีสันที่ แปลกตา ยกตัวอย่างเช่น โคบอลต์ออกไซด์ท�ำให้เกิด โทนสีน�้ำเงิน คอปเปอร์ออกไซด์เกิดผลึกสีขาวตัดกับ พื้นหลังสีเขียว หรือนิกเกิลออกไซด์เกิดดอกผลึกสีฟ้า แต่เนื้อเคลือบพื้นหลังจะเป็นสีน�้ำตาลอ่อน ส�ำหรับแรงขับเคลื่อนในการตกผลึกนั้นส่วนหนึ่งเกิด จากการลดขีดความสามารถในการละลายด้วยการลด อุณหภูมิในการเผา ผลของการเปลี่ยนแปลงนี้ท�ำให้องค์ ประกอบออกไซด์ของสังกะสีและซิลิคอน (ZnO และ SiO2) ในเคลือบเกิดการตกตะกอน (ตกผลึก) ออกมา กลายเป็นวิลเลมไมต์ (Zn2SiO4) คล้ายกับการตกผลึก เครื่องเคลือบดินเผาชนิดเคลือบผลึกจึงเป็นผลงาน สร้างสรรค์ที่สามารถด�ำเนินการผลิตในลักษณะที่เป็น งานศิลปะซึง่ มีเอกลักษณ์ไม่ซำ�้ กัน เพราะลวดลายทีไ่ ด้จะ แตกต่างกันอย่างสิน้ เชิงในแต่ละชิน้ งาน เพราะไม่สามารถ ก�ำหนดจุดที่จะเกิดผลึกได้อย่างแม่นย�ำ เครื่องเคลือบ เซรามิคทั่วไปลวดลายที่ได้ส่วนใหญ่จะเกิดจากการลง 41 เขียนสีวาดบนชัน้ เคลือบ มิใช่ลวดลายทีเ่ กิดจากในเนือ้ แท้ ของงานเครื่องเคลือบแบบเคลือบผลึก อีกทั้งดอกผลึกที่ เกิดขึ้นในเคลือบผลึกความเลื่อมของสีในเนื้องานท�ำให้ เกิดเป็นมิติซ้อนที่โดดเด่น กลายเป็นสุนทรียศาสตร์ที่มี เอกลักษณ์ความงาม แปลกตาเฉพาะไม่ซ�้ำกัน เป็นที่ ต้องการของผูป้ ระกอบการ SME ในอุตสาหกรรมเครือ่ ง เคลือบดินเผา เช่น ศิลปินท�ำงานออกแบบเซรามิค ที่ ต้องการออกแบบรูปทรงของชิน้ งานเคลือบผลึก สามารถ ก�ำหนดวัสดุเคลือบในสีทตี่ อ้ งการ และยังสามารถก�ำหนด อุณหภูมิในการเผาให้เกิดผลึกที่เป็นเอกลักษณ์ในแต่ละ ชิน้ งานไม่ซำ�้ เป็นงาน Limited edition ทีก่ ำ� ลังได้รบั ความ นิยมจากมัณฑนากรหรือผู้สนใจน�ำมาใช้กับงานตกแต่ง ภายในปัจจุบัน เช่น ห้องรับแขก โรงแรม ภัตตาคาร ที่ อยู่อาศัยแบบคอนโดมีเนียม หรือสถานที่ที่ต้องการ ชิ้นงานศิลปะขนาดไม่ใหญ่ในการตกแต่งนั่นเอง Ã กิตติกรรม ประกาศ ขอขอบคุณ • คณะมัณฑนศิลป์ มหาวิทยาลัย • ผู้ช่วยศาสตราจารย์ ดร. อริศร์ เทียน ศิลปากร ประเสริฐ ผู้อ�ำนวยการสถาบันวิจัยและ พัฒนา มหาวิทยาลัยศิลปากร • เจ้าหน้าที่ฝ่ายสร้างสรรค์ สถาบันวิจัย และพัฒนา มหาวิทยาลัยศิลปากร • คณะวิศวกรรมศาสตร์และเทคโนโลยี อุตสาหกรรม มหาวิทยาลัยศิลปากร • ผู้ช่วยนักวิจัยและผู้ช่วยผลิตงาน สร้างสรรค์ทุกท่าน ข้อมูล นักวิจัย ผู้ช่วย ศาสตราจารย์ ศุภกา ปาลเปรม • จบปริญญาตรีสาชาอุตสาหกรรมศิลป์ • อาจารย์สังกัดภาควิชาเครื่องเคลือบ จากวิทยาลัยครูพระนคร และปริญญา โท สาขาอุตสาหกรรมศึกษา จาก มหาวิทยาลัยศรีนครินทรวิโรฒ ประสานมิตร มีความเชี่ยวชาญทาง ด้านเซรามิก ดินเผา คณะมัณฑนศิลป์ มหาวิทยาลัย ศิลปากร วิทยาเขต พระราชวังสนาม จันทร์ รางวัลส�ำคัญ • รางวัลเหรียญทองแดงงานแสดง เครื่องปั้นดินเผาแห่งชาติครั้งที่ 1 • ในปี 2003ได้รับคัดเลือกเข้าร่วมแสดง ผลงานในงาน 53 Premio Faenza, Concorso International Della Ceramic d’Arte Contempornea, Italy • ในปี 2010 ได้รับคัดเลือกเป็นหนึ่งใน สองของศิลปินไทย เข้าร่วมแสดงผล งานในงาน The 2010 Second China (Shanghai) International Modern Pot Art Biennial Exhibition 42 VALUE ADDED ค ว า ม รู้ สู่ สั ง ค ม ข้อมูล นักวิจัย ผู้ช่วย ศาสตราจารย์ ดร.นิติ ยงวณิชย์ งานวิจัยและผลงานส�ำคัญ • Development of crystalline glazes for commercial potential • Color stability of inorganic pigments in various glazes • จบปริญญาตรีสาขาวิทยาการและ วิศวกรรมวัสดุ (Material Scienceand Engineering) และวิศวกรรมและ รัฐนโยบาย (Engineering and Public Policy) สถาบันมหาวิทยาลัยคาร์เนกี เมลลอน (Carnegie Mellon University) ประเทศสหรัฐอเมริกา ปริญญาโท และเอกในสาขาวิทยาการและวิศวกรรม วัสดุ มหาวิทยาลัยเพนซิลวาเนีย (University of Pennsylvania) ประเทศสหรัฐอเมริกา • อาจารย์สังกัดภาควิชาวิทยาการและ วิศวกรรมวัสดุ คณะวิศวกรรมศาสตร์ และเทคโนโลยีอุตสาหกรรม มหาวิทยาลัยศิลปากร วิทยาเขต พระราชวังสนามจันทร์ • Surface modification of advanced inorganic nanomaterials รางวัลที่ได้รับ • ทุนการศึกษาระดับอุดมศึกษาของ กระทรวงวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี ปี พ.ศ.2539 โดย หมีจ้อ ช่วยพ่อ ลูกชายคนเดียวติดคุกคดีครอบครองอาวุธสงคราม พ่อผู้มีอาชีพชาวไร่ข้าวโพดเขียนจดหมายถึงลูกว่า "ลูกไม่อยู่ พ่อล�ำบากมาก ไม่มีคนช่วยขุดดินในไร่ พ่อท�ำคนเดียวไม่ไหว นี่ก็จะต้องลงข้าวโพดรอบใหม่แล้ว" ลูกชายจึงเขียนจดหมายฝากต�ำรวจไปถึงพ่อว่า "พ่ออยู่เฉย ๆ ห้ามไปขุดดินในไร่นะ ผมฝังปืน ฝังระเบิดไว้หลายจุดในไร่ข้าวโพด พ่อไปขุดมันอาจระเบิดนะพ่อ" วันรุ่งขึ้นต�ำรวจทั้งโรงพักยกก�ำลังแบกจอบไปขุดหาอาวุธ ขุดกันทุกทุกตารางนิ้วในไร่ แต่ไม่พบอาวุธใด ๆ อีกสองวันต่อมา ลูกชายเขียนจดหมายถึงพ่อว่า "พ่อครับ ลงมือปลูกข้าวโพดได้เลยครับ มีคนไปช่วยขุดดินให้แล้ว" ขอขอบคุณเจ้าของต้นคิดเรื่องนี้ที่ถูกส่งต่อ ๆ กันมาให้อ่านเพื่อความบันเทิง