การพัฒนาสมบัติของแผ่นวัสดุรีไซเคิลจากพลาสติกและแผ่นยางพาราด้วยซิลิกอนไดออกไซด์จากทรายเพื่อใช้เป็นพื้นยางในการออกกำลังกาย

ชื่อนักเรียนผู้จัดทำโครงงานวิทยาศาสตร์

พรปวีร์ ชยุตพงศ์, ปริชญา สุยะ

อาจารย์ที่ปรึกษาโครงงานวิทยาศาสตร์

เอนก ไชยบุตร

โรงเรียนที่กำกับดูแลโครงงานวิทยาศาสตร์

โรงเรียนวิทยาศาสตร์จุฬาภรณราชวิทยาลัย เชียงราย

ปีที่จัดทำโครงงานวิทยาศาสตร์

พ.ศ. 2562

บทคัดย่อโครงงานวิทยาศาสตร์

จากนโยบายในการส่งเสริมสนับสนุนให้มีการปลูกยางพาราเพิ่มมากขึ้นในพื้นที่แถบภาคตะวันออกเฉียงเหนือของรัฐบาล (สกว., 2548) และปริมาณการปลูกยางพาราในกลุ่มประเทศเอเชียตะวันออกเฉียงใต้และประเทศจีน แสดงให้เห็นถึง ผลผลิตยางออกที่จะสู่ตลาดในปริมาณที่มากขึ้นเรื่อยๆส่งผลต่อราคาของยางพาราที่มีแนวโน้มตกต่ำอย่างมาก ถือได้ว่า เป็นปัญหาใหญ่ส่าหรับประเทศไทยที่อยู่ในฐานะผู้ผลิตและส่งออกยางพารามากเป็นอันดับต้นๆ ของโลก โดยมีเนื้อที่ปลูกประมาณ 12.3 ล้านไร่ มี ผลผลิตส่งออกปีละประมาณ 2.4 ล้านตัน มูลค่า 100,000 ล้านบาท/ปี (สกว., 2548) สืบเนื่องมาถึงปัจจุบันราคายางพารายังคงตกต่ำอย่างต่อเนื่อง ประกอบกับแนวโน้มการใช้พลาสติกของผู้บริโภคที่เพิ่มขึ้นอย่างชัดเจนในปัจจุบัน สะท้อนให้เห็นว่าพลาสติกเป็นวัสดุที่มีการนำมาใช้อย่างแพร่หลาย และยังมีคุณสมบัติเด่นมากมาย เมื่อเทียบกับวัสดุประเภทอื่นๆ เช่น กระดาษ แก้ว ซึ่งพลาสติกเองมีจุดดีทั้งในด้านของการที่สามารถขึ้นรูปได้ง่าย ราคาถูก อายุการใช้งานยาวนาน แต่ทั้งนี้ด้วยคุณสมบัติที่ไม่สามารถย่อยสลายได้เองในธรรมชาติ ทำให้เกิดปัญหาขยะพลาสติกมากขึ้นอย่างมากมายในปัจจุบัน ซึ่งส่งผลกระทบโดยตรงต่อสภาพแวดล้อม (เสาวนีย์ ปรีชานฤชิตกุล,2554) ปัจจุบันมีการแก้ไขปัญหาราคายางพาราด้วยการแปรรูปและการนำพลาสติกไปรีไซเคิลเพื่อใช้ซ้ำ เช่น การศึกษาเพื่อเตรียมฟิล์มจากพอลิเมอร์ผสมระหว่างพอลิแลกติกแอซิด (PLA) และ ยางธรรมชาติ (NR) ที่มีปริมาณยางธรรมชาติผสมอยู่ 10% (โดยน้ำหนัก) ด้วยกระบวนการรีด (extrusion process) และกระบวนการเป่าฟิล์ม (film-blowing process) ภายใต้การปรับสภาวะการขึ้นรูปต่าง ๆ พบว่า พอลิเมอร์ผสม PLA/NR นี้สามารถขึ้นรูปเป็นฟิล์มได้ด้วยกระบวนการทั้งสอง ( จันทิมา ดีประเสริฐกุล , 2554 ) และพัฒนาผลิตภัณฑ์กระเบื้องยางธรรมชาติผสมเศษขยะพลาสติกเอทธิลีนไวนิลอะซิเตท (พลาสติกอีวีเอ) แบบความละเอียด โดยใช้ยางธรรมชาติแท่ง STR20 พบว่ากระเบื้องยางธรรมชาติผสมพลาสติกอีวีเอ อัตราส่วน 10 phr มีสมบัติที่เหมาะสมสำหรับนำไปปูพื้น เนื่องจากมีค่าความแข็ง ความต้านทานแรงดึง และความต้านทานการสึกหรอที่มากขึ้น ส่วนความหนาแน่นและสัมประสิทธิ์การนำความร้อนมีค่าลดต่ำลง เมื่อเทียบกับกระเบื้องยางธรรมชาติที่ไม่มีพลาสติกอีวีเอ (วิหาร ดีปัญญา และคณะ , 2561) แต่ยังมีรายงานการนำผลงานวิจัยดังกล่าวมาพัฒนา และใช้งานอย่างเป็นรูปธรรมเพื่อนำไปสู่การใช้งานจริงน้อยมาก

แม้ว่าการพัฒนาและการแปรรูปพลาสติก และยางพาราในปัจจุบันสามารถทำได้ดี แต่อย่างไรก็ตามในการนำเทคนิคการแปรรูปไปใช้ต้องประสบปัญหาสำคัญคือ พลาสติกอีวีเอ สามารถช่วยพัฒนาประสิทธิภาพการป้องกันเสียง และสัมประสิทธิ์การ นำความร้อนให้ดีขึ้นได้ ในขณะที่สมบัติทางกายภาพและทางกลกลับมีค่าที่ด้อยลงเล็กน้อย กล่าวคือ ประสิทธิภาพการป้องกันเสียง ความแข็ง และปริมาณการสึกหรอเพิ่มสูงขึ้น และสัมประสิทธิ์การน่าความ ร้อน ความหนาแน่น ความต้านทานแรงดึง และความทนการฉีกขาดมีค่าลดต่ำลง (วิหาร ดีปัญญา และคณะ , 2561) การพัฒนาพลาสติกอีวีเอที่มีสมบัติทางกายภาพและทางกลให้มีระดับที่สูงขึ้นและตอบรับกับการใช้งานเป็นแนวทางหนึ่งในการแก้ปัญหาดังกล่าวข้างต้น

โครงงานนี้มีจุดมุ่งหมายเพื่อพัฒนาสมบัติของแผ่นวัสดุรีไซเคิลจากพลาสติกและแผ่นยางพาราด้วยซิลิกอนไดออกไซด์จากทรายเพื่อใช้เป็นพื้นยางในการออกกำลังกาย เพื่อเพิ่มมูลค่าของยางพาราและเป็นแนวทางในการนำพลาสติกมารีไซเคิลเพื่อลดปริมาณพลาสติกได้อีกด้วย และเป็นแนวทางของการแก้ปัญหาการนำยางพารา และพลาสติกมาสู่กระบวนการผลิตได้อย่างยั่งยืนอีกด้วย ซึ่งปัจจุบันยังไม่มีรายงานการนำแผ่นวัสดุรีไซเคิลจากพลาสติกและยางพารามาที่พัฒนาสมบัติทางเชิงกลและกายภาพด้วยซิลิกอนไดออกไซด์จากทรายใช้ในการสร้างพื้นยางในการออกกำลังกายมาก่อน จึงได้จัดทำโครงงานนี้ขึ้น