การเสริมแรงกระดาษอัดด้วยเส้นใยนาโนเซลลูโลส เพื่อผลิตวัสดุทดแทนพลาสติก

ชื่อนักเรียนผู้จัดทำโครงงานวิทยาศาสตร์

ศรุตา นาตาล, พิมพ์ไพลิน บุญทวี, จิราภา จันทร์หัวนา

อาจารย์ที่ปรึกษาโครงงานวิทยาศาสตร์

เพ็ญศรี พุทธา, วรางค์สิริ สุวรรณรินทร์

โรงเรียนที่กำกับดูแลโครงงานวิทยาศาสตร์

โรงเรียนปทุมเทพวิทยาคาร

ปีที่จัดทำโครงงานวิทยาศาสตร์

พ.ศ. 2565

บทคัดย่อโครงงานวิทยาศาสตร์

ในปัจจุบันปัญหาขยะพลาสติกที่เพิ่มมากขึ้นในเกือบทุกอุตสาหกรรมและในชีวิตผู้คนเพราะพลาสติกใช้ได้สะดวกมาก มีราคาถูก แต่การใช้อย่างแพร่หลายนี้อาจทำให้ความยั่งยืนของมนุษย์ลดลงเนื่องจากปัญหาต่างๆ เช่น ปัญหาการอุดตันตามท่อระบายน้ำทำให้น้ำท่วมปัญหาการทิ้งขว้างขยะพลาสติกกระจัดกระจายทั่วไปหรือลอยในแม่นํ้าทะเลทําลายทัศนียภาพและสิ่งแวดล้อมซึ่งการผลิตและการกำจัดพลาสติกทำให้เกิดก๊าซเรือนกระจกและของเสียอันตราย พลาสติกและสารเคมีที่ปล่อยออกมานั้นสร้างขึ้นบนบกและในมหาสมุทร ทะเลสาบ แม่น้ำ น้ำแข็ง และอากาศ และความเสียหายที่เป็นผลต่อสุขภาพของมนุษย์และระบบนิเวศนั้นยังไม่เป็นที่เข้าใจในปัจจุบัน พลาสติกส่วนใหญ่ไม่สามารถรีไซเคิลได้และส่วนใหญ่ไม่ย่อยสลายทางชีวภาพนอกจากนี้ผลิตภัณฑ์พลาสติกมักจะแตกออกเป็นชิ้นเล็กชิ้นน้อยที่เรียกว่าไมโครพลาสติกซึ่งสามารถก่อให้เกิดมลพิษต่อระบบนิเวศน์และเป็นอันตรายต่อสิ่งมีชีวิตผู้วิจัยจึงได้ศึกษาหาวัสดุชนิดใหม่ที่จะมาทดแทนพลาสติกเพื่อลดปริมาณการใช้งานของพลาสติกผู้วิจัยต้องการหาวัสดุอื่นเพื่อทดแทนพลาสติกงานวิจัยได้มุ่งนำเอาเซลลูโลสซึ่งเป็นวัสดุพื้นฐานที่มีอยู่ในพืชทุกชนิดในโลกมาพัฒนา โดยใช้พื้นฐานของวัสดุในการทำกระดาษมาพัฒนาด้วยการเสริมแรงให้มีคุณสมบัติที่เพิ่มมากขึ้น กระดาษเป็นวัสดุที่ผลิตได้ง่ายและนำมารีไซเคิลได้ดีกว่าพลาสติก ทำจากไม้ได้หลายชนิด เช่น ไม้สน ไม้ไผ่ และไม้โอ๊ค ดังนั้นจึงมีให้เลือกมากมายซึ่งจะช่วยส่งเสริมต้นทุนวัสดุที่ต่ำลงชนิดของไม้นั้นมีหลากหลายชนิด ซึ่งหมายความว่าสามารถผสมไม้ที่มีความหนาแน่นสูงและความหนาแน่นต่ำได้ด้วยเทคโนโลยีขั้นพื้นฐานจึงมีความเหมาะสมในการพัฒนาเพื่อสังคมในทุกระดับชั้นการนำเอากระดาษซึ่งเป็นเซลลูโลสมาเสริมเเรงด้วยนาโนเซลลูโลสซึ่งมีคุณสมบัติที่น่าสนใจมาก ซึ่งน่าสนใจสำหรับการใช้งานที่หลากหลาย ตัวอย่างเช่น เป็นสารเพิ่มความข้นสำหรับผลิตภัณฑ์ที่มีน้ำเป็นส่วนประกอบหลัก เช่น สีและอาหาร แต่ยังสามารถใช้แทนฟิล์มพลาสติกในบรรจุภัณฑ์ได้อีกด้วย การใช้นาโนเซลลูโลสเพื่อเสริมความแข็งแรงของพลาสติกช่วยให้เกิดการเสริมแรงของวัสดุในระดับนาโน ให้วัสดุเข้ากันได้ดี แล้วสามารถช่วยเสริมแรงให้คุณสมบัติของกระดาษอัดแข็งแรงขึ้นและสามารถทนความร้อนรวมทั้งเปลี่ยนแปลงรูปทรงได้พร้อมทั้งเพิ่มคุณสมบัติเชิงกลด้วยการอัดแรงทำให้วัสดุชนิดใหม่มีความสามารถในคุณสมบัติเชิงกลและเชิงกายภาพเพิ่มมากขึ้นคณะผู้จัดทำจึงได้มุ่งทำการทดสอบด้วยเกณฑ์มาตรฐานทางอุตสาหกรรมเพื่อให้ได้ผลทดสอบที่น่าเชื่อถือ และสามารถนำไปใช้งานในอุตสาหกรรมได้ในขั้นตอนต่อไป