ถาดเพาะกล้านาโยนจากโฟมฟองยางคริสตัลไลน์แบคทีเรียลเซลลูโลส

ชื่อนักเรียนผู้จัดทำโครงงานวิทยาศาสตร์

จริญา หนูน้อย, เกวลิน สุขไกว, ตุลยา ศิวะวิชชกิจ

อาจารย์ที่ปรึกษาโครงงานวิทยาศาสตร์

สุวารี พงศ์ธีระวรรณ, เฉลิมพร พงศ์ธีระวรรณ

โรงเรียนที่กำกับดูแลโครงงานวิทยาศาสตร์

โรงเรียนสุราษฎร์พิทยา

ปีที่จัดทำโครงงานวิทยาศาสตร์

พ.ศ. 2562

บทคัดย่อโครงงานวิทยาศาสตร์

บทคัดย่อ

โฟมฟองยางคริสตัลไลน์แบคทีเรียลเซลลูโลสสำหรับเพาะกล้านาโยน เป็นสิ่งประดิษฐ์ที่จัดทำขึ้นเพื่อแก้ปัญหา การเพาะกล้าข้าวสำหรับนาโยน ซึ่งมีปัญหาต้องใช้น้ำมากในการเพาะกล้าก่อนนำไปปลูกในนา ต้องปรับพื้นที่ให้เรียบได้ระดับเดียวกัน เพื่อให้ระดับน้ำเท่ากันจึงจะทำให้ต้นกล้าโตขนาดเท่ากัน จึงได้คิดประดิษฐ์วัสดุสำหรับเพาะกล้านาโยนทดแทนถาดพลาสติกเพาะกล้านาโยนที่มีขายในท้องตลาด โดยวัสดุที่ประดิษฐ์ขึ้นนี้ ใช้หลักการทางเคมีในการเปลี่ยนโครงสร้างของเซลลูโลสที่ได้จากแบคทีเรียให้เป็นคริสตัลไลน์แบคทีเรียลเซลลูโลส ที่มีอนุภาคขนาดเล็กกว่าเซลลูโลส เพื่อให้มีความสามารถในการอุ้มน้ำได้มากขึ้น ในการประดิษฐ์ครั้งนี้ได้นำความรู้ด้านเทคโนโลยีเรื่องวัสดุดูดซับน้ำยิ่งยวด SAP มาผสมผสานกับเทคโนโลยีพัฒนายางพาราให้มีสภาพเป็นกึ่งHydrophilic โดยการพัฒนายางพาราให้มีความเป็นคะปิลลารีด้วยรูพรุนขนาดเล็ก จากการตีฟอง ที่มีส่วนผสมระหว่างคริสตัลไลน์แบคทีเรียลเซลลูโลสกับยางพารา ด้วยสารก่อฟองและสารคงสภาพฟอง โดยเริ่มจากการเปลี่ยนโครงสร้างของแบคทีเรียลเซลลูโลสให้เป็นแอลฟาเซลลูโลส ทำปฏิกิริยาด้วยด่างเพื่อสกัดแอลฟาเซลลูโลสออกมา แล้วทำปฏิกิริยาด้วยกรด เพื่อสกัดคริสตัลไลน์เซลลูโลส เพิ่มขีดความสามารถในการดูดซับน้ำ และพัฒนาต่อให้เป็นโฟมฟองยางคริสตัลไลน์แบคทีเรียลเซลลูโลส ด้วยการออกสูตรที่เหมาะสมของสารตัวเติมที่ทำการคอมพาวด์ สูตรในการเตรียมฟองให้ได้ฟองเล็กละเอียดเพื่อเพิ่มความเป็นคะปิลลารี่ ที่สามารถกักเก็บน้ำ และดูดซับความชื้นได้ดี โดยใช้อัตราส่วนยางพารา : คริสตัลไลน์แบคทีเรียลเซลลูโลสในอัตราส่วน 25: 0.5 โดยมวล ใช้หลักการทางฟิสิกส์มาปั่นยางพาราเซลลูโลสคอมพาวด์ ด้วยความเร็ว 460 รอบ/นาที เมื่อได้โฟมฟองยางคริสตัลไลน์แบคทีเรียลเซลลูโลสที่มีฟองขนาดเล็กละเอียดแล้วทำการทดสอบคุณสมบัติทั้งด้านเชิงกล เชิงกายภาพ และชีวภาพ พบว่า โฟมฟองยางคริสตัลไลน์แบคทีเรียลเซลลูโลสที่ประดิษฐ์ขึ้นนี้ มีรูพรุนเฉลี่ยขนาด 39.5 µm สามารถซึมซับน้ำ 3.6 g/cm3 / hr. สามารถอุ้มน้ำได้ 380 % ดูดซับความชื้น 14.65 % เนื่องจากมีรูพรุนขนาดเล็ก จึงดึงดูดน้ำด้วยแรงคะปิลลารีได้ดี และคริสตัลไลน์แบคทีเรียลเซลลูโลสมีพื้นที่ผิวมาก มีหมู่ไฮดรอกซิลที่สามารถจับกับน้ำได้ดีจึงมีคุณสมบัติดูดซับความชื้นในอากาศได้ นอกจากนี้ยังเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม โฟมฟองยางคริสตัลไลน์แบคทีเรียลเซลลูโลส สามารถนำไปปลูกต้นกล้าข้าวสำหรับนาโยนได้อย่างมีประสิทธิภาพ มากกว่าแผ่นปลูกข้าวนาโยนที่มีขายตามท้องตลาดคือ มีอัตราการเจริญเติบโตเร็วกว่า มีความสูงของต้นกล้าสูงกว่า ระบบรากยาวกว่า ให้ต้นกล้าเจริญเติบโตรวดเร็วกว่า ไม่ต้องเสียเวลาในการรดน้ำ เพราะวัสดุเพาะกล้านาโยนจากโฟมฟองยางแบคทีเรียลเซลลูโลสสามารถดูดซับน้ำและส่งต่อไปยังดินที่เพาะเมล็ดข้าว สามารถใช้ได้ง่ายโดยการวางชุดเพาะลงในพื้นเปียกโดยไม่ต้องรดน้ำ หรือ วางบนพื้นแห้งรดน้ำระยะห่าง 3 วัน/ครั้ง จึงเป็นการประหยัดน้ำในการเพาะกล้า สามารถนำไปใช้ซ้ำได้ 8 ครั้ง จึงเป็นวัสดุเพาะที่มีประสิทธิภาพในการเพาะกล้านาโยน