การศึกษาประสิทธิภาพการแทนที่ทรายด้วยขยะโฟมในการผลิตซีเมนต์บล็อก
- ชื่อนักเรียนผู้จัดทำโครงงานวิทยาศาสตร์
วุฒิเมศร์ ศิรวิรุฬห์ชัย, ภคพงศ์ วงค์อำมาตร, กิตติยวดี โสภณสกุลเกียรติ
- อาจารย์ที่ปรึกษาโครงงานวิทยาศาสตร์
สิทธิศักดิ์ จินดาวงศ์
- โรงเรียนที่กำกับดูแลโครงงานวิทยาศาสตร์
- ปีที่จัดทำโครงงานวิทยาศาสตร์
บทคัดย่อโครงงานวิทยาศาสตร์
โฟมชนิดพอลิสไตรีน เป็นพลาสติกชนิดเทอร์โมพลาสติก ที่สามารถหลอมเหลวหรือเปลี่ยนรูปร่างได้เมื่อโดนความร้อนและแข็งตัวได้เมื่อเย็น ง่ายต่อการขึ้นรูป ราคาถูก จึงมักนิยมนำมาผลิตเป็นบรรจุภัณฑ์ รวมถึงภาชนะบรรจุอาหารต่างๆ เนื่องจากเป็นวัสดุที่มีน้ำหนักเบา ราคาถูก หาได้ง่าย สะดวกในการใช้งาน ซึ่งกระบวนการในการกำจัดขยะพลาสติกที่นิยมใช้กันทั่วไป คือ การเผาไหม้ ซึ่งส่งผลให้เกิดมลพิษทางอากาศ และการฝังกลบที่ต้องใช้เวลานานส่งผลให้ดินไม่สามารถดูดซับน้ำได้ และการรีไซเคิลโฟมพอลิสไตรีนนั้นสามารถทำได้แต่ไม่เป็นที่นิยม เนื่องจากมีน้ำหนักเบาแต่ปริมาตรมากการขนส่งและค่าใช้จ่าย จึงไม่คุ้มทุน และโฟมพอลิสไตรีนส่วนใหญ่ใช้เป็นภาชนะบรรจุอาหาร จึงมีคราบปนเปื้อนที่ภาชนะอยู่มาก ต้องผ่านกระบวนการทำความสะอาดหลายขั้นตอน อีกทั้งคุณภาพของพลาสติกที่รีไซเคิลได้จะต่ำลงกว่าก่อนผ่านการรีไซเคิล ดังนั้นพลาสติกที่รีไซเคิลได้จึงไม่สามารถนำกลับมาผลิตเป็นผลิตภัณฑ์เดิมได้ ต้องทำเป็นผลิตภัณฑ์ที่ด้อยคุณภาพลงไป ทำให้มีปัญหาในเรื่องความไม่คุ้มทุนเป็นสำคัญ
ดังนั้นคณะผู้จัดทำจึงเล็งเห็นว่าจากปัญหาขยะโฟมพลาสติกที่มีมาก และกระบวนการกำจัดยังก่อให้เกิด มลพิษต่อสิ่งแวดล้อม อีกทั้งกระบวนการรีไซเคิลยังมีปัญหาความไม่คุ้มทุน คณะผู้จัดทำจึงมีความคิดที่จะลดปริมาณของขยะโฟมพอลิสไตรีน โดยการนำมาลดปริมาตรอากาศภายใน จึงนำมาละลายในตัวทำละลายอะซิโตน เนื่องจากกระบวนการผลิตโฟมพอลิสไตรีนทำให้โฟมพอลิสไตรีนนั้นมีโพรงแก๊สเล็กๆจำนวนมากกระจายอยู่ในเนื้อโฟม จากปฏิกิริยาที่เกิดขึ้นนั้นเป็นปฏิกิริยาการละลายตามหลัก like-disolve-like จึงไม่ก่อให้เกิดมลพิษ ผลิตภัณฑ์ที่ได้จากปฏิกิริยาการละลายมีลักษณะเหนียวคล้ายกาว ไม่สามารถขึ้นรูปได้ จึงทิ้งไว้ให้แข็งตัว พบว่าเนื้อสารมีความแข็งมาก ผู้จัดทำจึงเล็งเห็นว่าสามารถนำผลิตภัณฑ์ที่ได้นั้น มาทดแทนทรายในการขึ้นรูปซีเมนต์บล็อกได้
ในการขึ้นรูปซีเมนต์บล็อก 3 สูตร แต่ละสูตรจะมีอัตราส่วน(ถ้วยตวง)ของ ปูน:ทราย:โฟมพอลิสไตรีน โดยมีการควบคุมให้อัตราส่วน ทราย:โฟมพอลิสไตรีน ต่างกัน ดังนี้ 1:2:1 (สูตร1) 1:1.5:1.5 (สูตร2) 1:1:2 (สูตร3) ตามลำดับ และซีเมนต์บล็อกทั่วไป 1 สูตร เพื่อทดสอบและวิเคราะห์หาอัตราการดูดซึมน้ำ สมบัติการต้านทานการอัด อัตราการคายน้ำ เปรียบเทียบกับซีเมนต์บล็อกแบบทั่วไป เพื่อหาสูตรที่ดีที่สุดในการผลิต