การเปรียบเทียบประสิทธิภาพของฉนวนกันความร้อนที่ผลิตจากเส้นใย ผักตบชวา และเส้นใยปอกระเจาโดยใช้น้ำยางพาราแบบมีฟองอากาศเป็นตัวประสาน

ชื่อนักเรียนผู้จัดทำโครงงานวิทยาศาสตร์

ธนณัฏฐ์ คุ้มครองวจี, ธัชพล วงศ์อภิญญา

อาจารย์ที่ปรึกษาโครงงานวิทยาศาสตร์

นิติ ไชยวงคต

โรงเรียนที่กำกับดูแลโครงงานวิทยาศาสตร์

โรงเรียนวิทยาศาสตร์จุฬาภรณราชวิทยาลัย ปทุมธานี

ปีที่จัดทำโครงงานวิทยาศาสตร์

พ.ศ. 2561

บทคัดย่อโครงงานวิทยาศาสตร์

อุณหภูมิเฉลี่ยบนพื้นผิวโลกเพิ่มสูงขึ้น ทำให้การออกแบบสิ่งก่อสร้างอาคารบ้านเรือน ที่ลดความร้อนภายในบ้านโดยหลีกเลี่ยงการใช้เครื่องปรับอากาศ เช่น ทาสีลดความร้อน การออกแบบบ้านที่อากาศถ่ายเท หรือใช้ฉนวนกันความร้อน (ดลพร ประสาทกิจ, 2559) การใช้ฉนวนกันความร้อนที่นิยมที่สุดคือ ฉนวนใยแก้ว ที่มีลักษณะเป็นแผ่นฟูโปร่งด้วยเส้นใย สีเหลืองหรือสีขาว บางชนิดจะมีแผ่นเงาสะท้อนรังสีความร้อนหุ้มอยู่ด้วย ความหนาโดยประมาณ 2 - 4 นิ้ว น้ำหนักเบา ป้องกันความร้อนได้ดีฉนวนกันความร้อนจากธรรมชาติที่ทำจากพืช จะมีความปลอดภัยเมื่อเทียบกับฉนวนที่ทำจากใยแก้ว อีกทั้งเส้นพืชไม่มีโปรตีนที่สามารถเป็นอาหารของสัตว์หรือแมลง จึงไม่มีปัญหาเรื่องมอดหรือแมลงรบกวน (โฮมบายเออร์ไกด์, 2555) และเมื่อใช้น้ำยางพาราแบบมีฟองอากาศเป็นตัวประสาน จะสามารถลดการนำความร้อนได้ (ประชุม คำพุฒ, 2550)

คณะผู้จัดทำจึงมีความสนใจในการเปรียบเทียบประสิทธิภาพฉนวนกันความร้อนที่ผลิตจากเส้นใยผักตบชวา และเส้นใยปอกระเจา โดยใช้น้ำยางพาราแบบมีฟองอากาศเป็นตัวประสาน เพื่อให้ได้ฉนวนกันความร้อนที่ผลิตจากเส้นใยผักตบชวา และเส้นใยปอกระเจาที่มีประสิทธิภาพอีกทั้งเป็นการช่วยกำจัดฝักตบชวาที่ทำให้เกิดปัญหา และยังเป็นแนวทางการเพิ่มมูลค่าให้แก่ผักตบชวาและปอกระเจาอีกด้วย

โดยวิธีการดำเนินงานเริ่มจากขั้นตอนการเตรียมเส้นใยผักตบชวา และเส้นใยปอกระเจาโดยนำผักตบชวามาตัดให้เหลือแค่ลำต้น จากนั้นนำไปเข้าเครื่องแยกเส้นใยแบบ กึ่งอัตโนมัติ และปฏิบัติเช่นเดียวกันกับปอกระเจา จากนั้นนำเส้นใยที่ได้ทั้งสอง มาทำการตากแดดจนแห้งสนิท แล้วมาตัดที่ความยาวเฉลี่ย 1-2 เซนติเมตร พร้อมกับนำน้ำยางพารามาทำการตีฟองด้วยเครื่องตีฟองเป็นเวลา 30 นาที จากนั้นจึงเข้าสู่การผลิตฉนวนกันความร้อนโดยเริ่มจากชั่งน้ำหนักเส้นใยด้วยการคำนวณความหนาแน่นเส้นใยผักตบชวาที่ 150, 200, 250, 300 และ 350 กิโลกรัมต่อลูกบาศก์เมตรคำนวณปริมาณน้ำยางพาราโดยใช้อัตราส่วนเส้นใยผักตบชวา 1.3 ส่วน ต่อน้ำยางพารา 1 ส่วน จากนั้นนำเส้นใยผักตบชวากับน้ำยางพาราที่ชั่งได้มาผสมกันขึ้นรูปในบล็อกเหล็ก แล้วไปใส่ในเครื่องกดอัด และกดทิ้งไว้ 24 ชั่วโมง จากนั้นนำแผ่นที่อัดขึ้นรูปเสร็จ นำไปเข้าเตาอบที่อุณหภูมิ 85 องศาเซลเซียส แล้วปฏิบัติขั้นตอนที่ 1 ถึง 5 โดยเปลี่ยนจากเส้นใยผักตบชวาเป็นเส้นใยปอกระเจา เมื่อผลิตเสร็จแล้วจึงนำไปทำการทดสอบหาค่าสัมประสิทธิ์การนำความร้อน ค่าความชื้น ค่าการดูดซึมน้ำ จากนั้นจึงทำการทดสอบซ้ำอีก 2 ครั้ง

คณะผู้จัดทำคาดว่าจะได้รับประโยชน์จากโครงงานนี้ในด้านของทราบชนิดของเส้นใย และอัตราส่วนของฉนวนกันความร้อนที่มีประสิทธิภาพสูงสุด ได้ทราบถึงวิธีการผลิตฉนวนกันความร้อนจากเส้นใยผักตบชวาและเส้นใยปอกระเจาแบบใหม่และน้ำยางพาราแบบมีฟองอากาศเป็นตัวประสาน อีกทั้งยังคาดว่าฉนวนกันความร้อนที่ผลิตจากเส้นใยผักตบชวาและเส้นใยปอกระเจาจะสามารถนำไปใช้ได้ในแหล่งชุมชนในรูปแบบภูมิปัญญาชาวบ้านอีกด้วย