การเตรียมฉนวนกันความร้อนจากเส้นใยหมาก

ชื่อนักเรียนผู้จัดทำโครงงานวิทยาศาสตร์

ธมนวรรณ หนูเสน, ณภัชร์ อนุตรพันธุ์, ณพสร ยืนยง

อาจารย์ที่ปรึกษาโครงงานวิทยาศาสตร์

ภรพนา บัวเพชร์

โรงเรียนที่กำกับดูแลโครงงานวิทยาศาสตร์

โรงเรียนสาธิตมหาวิทยาลัยทักษิณ ฝ่ายมัธยม

ปีที่จัดทำโครงงานวิทยาศาสตร์

พ.ศ. 2566

บทคัดย่อโครงงานวิทยาศาสตร์

เนื่องจากประเทศไทยเป็นประเทศเขตร้อนชื้น จึงมีสภาพอากาศร้อนเกือบทั้งปี ปัจจุบันการ เปลี่ยนแปลงสภาพแวดล้อมทำให้มี อุณหภูมิสูงขึ้นประเทศไทยต้องสูญเสียพลังงานกับการใช้อุปกรณ์ ไฟฟ้าภายในบ้าน ทั้งพัดลม เครื่องปรับอากาศ เป็นต้น โดยเฉลี่ย แล้วประมาณ 27,346 เมกะวัตต์ ปัจจุบันการเปลี่ยนแปลงสภาพ แวดล้อมนิยมใช้ฉนวนกันความร้อนเพื่อถ่ายโอนความร้อนให้กับ ที่ อยู่อาศัยอย่างแพร่หลาย ฉนวนกันความร้อนที่นิยมใช้ คือ ฉนวน เส้นใยสังเคราะห์ ได้แก่ โพลิเอสเตอร์ (Polyester) อะลูมิเนียมฟอยล์ (Aluminium Foil) พลีเอธิลีนโฟม (Polyethylene Foam-PE) แอร์ บับเบิ้ล (Air Bubble) ใยแก้ว (Fiberglass) แต่เนื่องจากวัสดุ ฉนวน ส่วนใหญ่นําเข้าจากต่างประเทศ และวัสดุส่วนใหญ่ทำจากเส้นใย สังเคราะห์จึงเกิดปัญหาเกี่ยวกับ ความปลอดภัยด้านสุขภาพของคน งานที่ผลิตและผู้บริโภคที่นำมาใช้งาน ประเทศไทยเป็นประเทศ อุตสาหกรรมเพราะรายได้หลักมาจากภาคการเกษตร ในแต่ละปี ประเทศไทยจะมีวัสดุเหลือใช้ทาง การเกษตรจำนวนมากโดยเฉลี่ย แล้วประมาณ 29 ล้านตันต่อปี

​จากปัญหาดังกล่าว จึงมีการศึกษา ค้นคว้าเกี่ยวกับฉนวนความ ร้อนจากเส้นใยธรรมชาติ ซึ่งได้แก่เส้นใยต่าง ๆ ดังนี้ ใบอ้อย (Sugarcane leaves) หญ้าคา (Cogon grass) ซังข้าว (Rice cobs) ซังข้าวโพด (Corn cobs) มะพร้าว (Coconuts) กล้วย (Bananas) ปอ (Jute) ผักตบชวา(Water hyacinth) เป็นต้น วัสดุทางการเกษตร ซึ่งเป็นพืชที่มีเส้นใยจะมีโครงสร้างประกอบด้วยสารอินทรีย์ เช่น เซลลูโลส (Cellulose) เฮมิเซลลูโลส (Hemi Cellulose) และลิกนิน (Lignin) โดยเฉพาะเซลลูโลสมีปริมาณที่สูงถึงร้อยละ 60-80 ของสารประกอบทั้งหมด สามารถนำมาทำเป็นฉนวนได้เป็นอย่างดี หาได้ ง่าย ไม่เป็นมลพิษต่อสิ่งแวดล้อม ผู้ทําวิจัยจึงได้สนใจนําเส้นใยของพืชในท้องถิ่น ได้แก่แก้วมังกร ลูกตาล และหมาก ซึ่งมีคุณสมบัติสามารถทำฉนวนกันความร้อนได้และเป็นวัสดุเหลือใช้ ซึ่งสามารถพบได้ง่ายในท้องถิ่น (โรสลีนา จาราแว, 2559) ภาวะโลก ร้อนเป็นเทรนด์ที่คนยุคใหม่ให้ความใส่ใจเป็นอย่างมาก การพัฒนา เทคโนโลยีเพื่อสิ่งแวดล้อมจึงถูกนำมาใช้ในหลากหลายด้าน ทั้ง กระบวนการผลิตผลิตภัณฑ์ต่าง ๆ การใช้พลังงานหมุนเวียน เพื่อลด การใช้เชื้อเพลิงที่ส่งผลเสียต่อโลกของเรา โดยเราสามารถ นำ Green Technology หรือ เทคโนโลยีสีเขียว เป็นแนวคิดที่ได้จาก การนำองค์ความรู้มาประยุกต์ใช้กับเทคโนโลยี ที่ส่งผลดีต่อองค์กร และสิ่งแวดล้อม และนับเป็นพื้นฐานสำคัญของการพัฒนาอย่างยั่งยืน ด้วยการจัดหาแหล่งพลังงานทางเลือก การลดของเสีย การจัดการ ผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมจากเทคโนโลยีสมัยใหม่ รวมถึงคาร์บอน เครดิต ที่ได้รับความสนใจจากนานาประเทศ เพราะสภาวะมลพิษทาง อากาศ กำลังเป็นปัญหาใหญ่ในระดับโลก (สยาม ทีซี, 2564) ซึ่ง ฉนวนกันความร้อนจากวัสดุธรรมชาติก็จัดเป็นบริการด้าน เทคโนโลยีสีเขียวที่สามารถช่วยประหยัดพลังงานที่ยั่งยืน โดยฉนวน ดังกล่าวผลิตจากวัสดุธรรมชาติหลายอย่าง เช่น ขนแกะ ป่าน เส้นใย ไม้หรือฉนวนเยื่อกระดาษที่มีสารประกอบต่ำซึ่งจะส่งผลกระทบต่อสิ่ง แวดล้อมน้อยที่สุด (สุกฤต อนันตชัยยง, 2566)

​ปัจจุบันประเทศไทยมีพื้นที่ปลูกยางทั้งประเทศประมาณ 12 ล้านไร่ กระจายกันอยู่ในภาคใต้ ภาคตะวันออก และภาคตะวันออก เฉียงเหนือซึ่งเป็นแหล่งปลูกยางใหม่ การพัฒนาอุตสาหกรรมยาง ของประเทศได้เจริญ รุดหน้าเรื่อยมาจนทำให้ประเทศไทยเป็น ประเทศที่ผลิตและส่งออกยางได้มากที่สุดในโลก ยางพาราถือเป็น พืช เศรษฐกิจใหม่สำหรับพื้นที่ภาคตะวันออกเฉียงเหนือ คุณสมบัติของน้ำยางพารา คือ มีน้ำหนักเบาและมีความ ยืดหยุ่นสูง สามารถ ขึ้นรูปได้ง่าย น้ำยางสดที่กรีดได้จากสวนยาง สามารถนำไปแปรรูป ได้หลากชนิดทั้งในรูปน้ำยางข้นและยางแห้ง ซึ่งได้แก่ ยางแท่ง ยาง แผ่นดิบ ยางแผ่นรมควัน ยางก้อนถ้วย ยางเครพ เป็นต้น ปัจจุบันมี การพัฒนาเทคนิคต่าง ๆ จนสามารถน้ำยางไปใช้ประโยชน์ได้ มากมาย เช่น ผ้ายางกันน้ำ เสื้อกันฝน ลูกบอล รองเท้า ยางรถยนต์ สายไฟ สายเคเบิ้ล เป็นต้น (ปริย นิลแสงรัตน์, 2560) และจากการศึกษาแผนพัฒนาจังหวัดพัทลุง 5 ปี (พ.ศ.2556-2570) พบว่า ยางพารา ในปี ๒๕๖๓ มีพื้นที่ปลูกต่อปี จำนวน ๙๙๓,๔๕๕ ไร่ พื้นที่ ให้ผลผลิต ๘๙๕,๒๙๖ ไร่ ผลผลิต ๒๐๔,๐๓๐ ตัน ผลผลิตเฉลี่ยต่อไร่ ต่อปี ๒๒๘ กิโลกรัมต่อไร่ต่อปี และเมื่อเปรียบเทียบกับปีอื่น ๆ พบว่ามีแนวโน้มในการปลูกยางพาราและผลผลิตจากยาพาราที่สูงขึ้น จาก งานวิจัยได้นำยางพารามาใช้ให้เกิดประโยชน์และยังช่วยกระตุ้นเศรษกิจทางภาคใต้

​ดังนั้นผู้วิจัยจึงต้องการนำเส้นใยจากหมากซึ่งเหลือทิ้งทางการเกษตรมาทำเป็นฉนวนกันความร้อนโดยใช้น้ำยางธรรมชาติเป็นตัวประสาน แล้วทำการศึกษาสมบัติต่าง ๆ ได้แก่ สมบัติทางกายภาพ สมบัติ เชิงกลเพื่อประเมินความเป็นไปได้ในการใช้เป็นวัสดุทางเลือกและสามารถนำไปใช้ประโยชน์ได้จริงในอนาคต ซึ่งช่วยแก้ปัญหาสิ่ง แวดล้อมของชุมชน และเป็นการส่งเสริมเทคโนโลยีสีเขียวและนวัตกรรมการใช้พลังงานหมุนเวียน รวมถึงการช่วยลดพลังงานและลดภาวะโลกร้อนได้อีกด้วย