สมบัติเชิงความร้อนของคอนกรีตบล็อกแทรกแผ่นยางธรรมชาติ (NR) ผสมลาต้นกล้วย และยางรีเคลม Thermal Properties of Concrete Blocks Inserted Natural-Rubber Sheets Mixed with Banana Stalk and Reclaimed Rubber เนรัญชรา ศรีคะรัน Nerunchara Srikarun วิทยานิพนธ์นี้เป็นส่วนหนึ่งของการศึกษาตามหลักสูตรปริญญาวิทยาศาสตรมหาบัณฑิต สาขาวิชาฟิสิกส์ประยุกต์ มหาวิทยาลัยสงขลานครินทร์ A Thesis Submitted in Partial Fulfillment of the Requirements for the Degree of Master of Science in Applied Physics Prince of Songkla University 2561 ลิขสิทธิ์ของมหาวิทยาลัยสงขลานครินทร์
Welcome message from author
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
สมบตเชงความรอนของคอนกรตบลอกแทรกแผนยางธรรมชาต (NR) ผสมล าตนกลวย และยางรเคลม
Thermal Properties of Concrete Blocks Inserted Natural-Rubber Sheets Mixed with Banana Stalk and Reclaimed Rubber
เนรญชรา ศรคะรน
Nerunchara Srikarun
วทยานพนธนเปนสวนหนงของการศกษาตามหลกสตรปรญญาวทยาศาสตรมหาบณฑต
สาขาวชาฟสกสประยกต มหาวทยาลยสงขลานครนทร
A Thesis Submitted in Partial Fulfillment of the Requirements for the Degree of Master of Science in Applied Physics
Prince of Songkla University 2561
ลขสทธของมหาวทยาลยสงขลานครนทร
(2)
ชอวทยานพนธ สมบตเชงความรอนของคอนกรตบลอกแทรกแผนยางธรรมชาต (NR) ผสมล าตนกลวยและยางรเคลม
ผเขยน นางสาวเนรญชรา ศรคะรน สาขาวชา ฟสกสประยกต อาจารยทปรกษาวทยานพนธหลก คณะกรรมการสอบ ................................................................. .................................................ประธานกรรมการ (รองศาสตราจารย ดร.สมบต พทธจกร) (ดร.แวอาแซ แวหามะ) อาจารยทปรกษาวทยานพนธรวม ................................................................. .............................................................กรรมการ (ผชวยศาสตราจารย ดร.ธรณศ นาวารตน) (รองศาสตราจารย ดร.สมบต พทธจกร) ...............................................................กรรมการ
(ผชวยศาสตราจารย ดร.ธรณศ นาวารตน)
...............................................................กรรมการ (ผชวยศาสตราจารย ดร.พลพฒน รวมเจรญ) บณฑตวทยาลย มหาวทยาลยสงขลานครนทร อนมตใหวทยานพนธฉบบนเปนสวนหนงของการศกษาตามหลกสตรปรญญาวทยาศาสตรมหาบณฑต สาขาวชาฟสกสประยกต ………………………………………………………
(ศาสตราจารย ดร.ด ารงศกด ฟารงสาง) คณบดบณฑตวทยาลย
(3)
ขอรบรองวา ผลงานวจยนมาจากการศกษาวจยของนกศกษาเอง และไดแสดงความขอบคณบคคลทมสวนชวยเหลอแลว
ลงชอ .............................................................. (รองศาสตราจารย ดร.สมบต พทธจกร)
อาจารยทปรกษาวทยานพนธหลก ลงชอ .................................... ........................... (ผชวยศาสตราจารย ดร.ธรณศ นาวารตน) อาจารยทปรกษาวทยานพนธรวม ลงชอ........................................ .......................
(นางสาวเนรญชรา ศรคะรน) นกศกษา
(4)
ขาพเจาขอรบรองวา ผลการวจยนไมเคยเปนสวนหนงในการอนมตปรญญาในระดบใดมากอนและไมไดถกใชในการยนขออนมตปรญญาในขณะน
ลงชอ........................................ ............... (นางสาวเนรญชรา ศรคะรน)
นกศกษา
(5)
ชอวทยานพนธ สมบตเชงความรอนของคอนกรตบลอกแทรกแผนยางธรรมชาต (NR) ผสมล าตนกลวยและยางรเคลม
ผเขยน นางสาวเนรญชรา ศรคะรน สาขาวชา ฟสกสประยกต ปการศกษา 2560
บทคดยอ ในปจจบนโลกก าลงประสบปญหาภาวะโลกรอน จงมการสรางนวตกรรมใหม ๆ เพอแกปญหาเหลาน โดยนวตกรรมททางผวจยสนใจศกษา คอ การสรางคอนกรตบลอกแทรกแผนฉนวนกนความรอนจากยางธรรมชาตผสมยางรเคลม และผงเสนใยจากล าตนกลวย น ามาใชเปนวสดหอหมผวอาคารเพอชวยลดการใชพลงงานและลดตนทนการผลตฉนวนกนความรอน โดยท าการศกษาสมประสทธการน าความรอนของคอนกรตบลอกทแทรกดวยแผนฉนวนกนความรอนจากยางธรรมชาตผสมยางรเคลม และผงเสนใยจากล าตนกลวย โดยล าตนกลวยทใชจะเปนล าตนกลวยท เจรญเตบโตเตมท อตราสวนในการผสมระหวางยางธรรมชาตและยางรเคลมทศกษา คอ 100:0, 80:20 และ 60:40 และผสมผงเสนใยจากล าตนกลวยปรมาณ 2, 4, 6, 8 และ 10 phr ซงเตรยมไดจากการน ายางธรรมชาตบดผสมกบยางรเคลม ผงเสนใยจากล าตนกลวย และสารเคมตาง ๆ ดวยเครองบดผสมยางแบบสองลกกลง (Two Roll Mill) ในปรมาณทก าหนดไว เม อบดผสมกนจะไดยางคอมปาวด และน ายางคอมปาวดแตละอตราสวนเขาสกระบวนการวลคาไนเซชน โดยใชเครองรโอมเตอรแบบจานแกวง (ODR) จากนนน ายางคอมปาวดไปอดเบาขนรปดวยเครองอดเบาไฮโดรลคแบบสองชน โดยขนรปดวยแมพมพ 2 ขนาด ทมความหนาตางกน คอ 15×15×0.1 cm3 และ 15×15×0.3 cm3 จากนนน าแผนยางธรรมชาตผสมยางรเคลม และผงเสนใยจากล าตนกลวย มาทดสอบคาความหนาแนน และเมอน าแผนฉนวนกนความรอนทผลตไดแทรกระหวางคอนกรตบลอก โดยขนรปคอนกรตใหมขนาด 16×16×3 cm3 และทดสอบคาสมประสทธการน าความรอนดวยชดทดสอบสมบตเชงความรอนของฉนวนกนความรอน พบวาคอนกรตบลอกทแทรกฉนวนกนความรอนจากยางธรรมชาตผสมยางรเคลมทอตราสวน 60:40 และผสมผงเสนใยจากล าตนกลวย 8 phr ทความหนา 0.3 cm มประสทธภาพในการเปนฉนวนกนความรอนดทสด เนองจากมคาสมประสทธการน าความรอนต าทสด คอ 0.0706 W/m-K และจากผลการทดสอบการกดเพอทดสอบความแขงแรงของคอนกรตบลอก พบวาคอนกรตบลอกทแทรกแผนฉนวนกนความรอนจากยางธรรมชาตผสมยางรเคลม และผงเสนใยจากล าตนกลวยทอตราสวนตาง ๆ มความแขงแรง และความตานทานการกดเทากนกบคอนกรตบลอกธรรมดาทไมแทรกฉนวนกนความรอน
(6)
Thesis Title Thermal Properties of Concrete Blocks Inserted Natural-Rubber Sheets Mixed with Banana Stalk and Reclaimed Rubber
Author Ms. Nerunchara Srikarun Major Program Applied Physics Academic Year 2017
ABSTRACT Nowadays, the effects of global warming are the environmental changes cause to the novel innovation for solving this problem. One of the interesting innovation is developing concrete blocks inserted natural – rubber sheet mixed with reclaimed rubber and fiber of banana stalk that was used as façade materials for energy reduction and cost reduction to produce the thermal insulator. The purpose of this research is to study the thermal conductivity of concrete blocks inserted with natural rubber sheets, reclaimed rubber and fiber of banana stalks by using the completed growth. The mixed ratios between natural rubber and reclaimed rubber were 100:0, 80:20 and 60:40 then mixed with fiber of banana stalks at 2, 4, 6, 8 and 10 phr. The preparation of thermal insulator of natural rubber mixed with reclaimed rubber and fiber of banana stalks is as follows. Crushed and mixed natural rubber, reclaimed rubber, fiber of banana stalks and chemicals by two roll mill machine as amount is set. When the mixing is done, the rubber compounds are obtained and taken to investigate cure time by Oscillating Disc Rheometer. The rubber compounds were pressed into socket shape, with two sizes ie, 15×15×0.1 cm3 and 15×15×0.3 cm3. The samples of natural rubber, reclaimed rubber, and fiber of banana stalks are tested for density. When the sheets are inserted between concrete blocks sized at 16×16×3 cm3, it was found that the concrete blocks with natural rubber, reclaimed rubber 60:40, and fiber of banana stalks at 8 phr with thickness of 0.3 cm, and the resulting lowest thermal conductivity was at 0.0706 W/m-K. From the testing for compression strength of concrete blocks that inserted with natural rubber, reclaimed rubber and fiber of banana stalks in various mixing ratios. Most of the given ratios have the same compressibility and solidity comparable to each other and is taken for further testing for strength.
(7)
กตตกรรมประกาศ วทยานพนธฉบบน ส าเรจลลวงไปไดดวยด ตองขอขอบคณ รองศาสตราจารย ดร.สมบต พทธจกร อาจารยทปรกษาวทยานพนธหลก ผชวยศาสตราจารย ดร.ธรณศ นาวารตน อาจารยทปรกษาวทยานพนธรวม ดร.แวอาแซ แวหามะ และผชวยศาสตราจารย ดร.พลพฒน รวมเจรญ คณะกรรมการสอบวทยานพนธ ทไดกรณาสละเวลา แรงกาย แรงใจ ใหค าปรกษา ค าแนะน า และขอเสนอแนะในทกประเดน อกทงคอยตกเตอน ตลอดจนการใหความชวยเหลอในดานตาง ๆ อนเปนประโยชนอยางยงตอวทยานพนธฉบบน ซงผศกษาขอขอบพระคณอยางสงมา ณ โอกาสน ขอขอบคณอาจารย และบคลากรสาขาวชาฟสกส และสาขาเทคโนโลยยางและพอลเมอร คณะวทยาศาสตรและเทคโนโลย มหาวทยาลยสงขลานครนทร วทยาเขตปตตาน ทเออเฟอสถานท และอปกรณในการท าวจย รวมทงคอยชแนะ และใหค าปรกษาการใชอปกรณตาง ๆ ขอขอบคณ มหาวทยาลยสงขลานครนทร ทใหทนอดหนนการท าวทยานพนธ และ ขอบคณ คณะวทยาศาสตรและเทคโนโลย มหาวทยาลยสงขลานครนทร วทยาเขตปตตาน ทใหทนยกเวนคาธรรมเนยมการศกษาตลอดหลกสตรวทยาศาสตรมหาบณฑต และขอขอบคณนกศกษาปรญญาตร และนกศกษาปรญญาโท รวมถงคณครโรงเรยน มอ.วทยานสรณ สราษฎรธาน ตลอดจนเพอน ๆ ทคอยใหความชวยเหลอ ทงดานก าลงกาย และก าลงใจมา ณ ทนดวย
เนรญชรา ศรคะรน
(8)
สารบญ บทคดยอ ABSTRACT กตตกรรมประกาศ
หนา (5) (6) (7)
สารบญ (8) สารบญตาราง (11) สารบญภาพ (12) บทท 1 บทน า 1 1.1 ทมาและความส าคญของงานวจย 1 1.2 งานวจยทเกยวของ 4 1.3 วตถประสงคของการวจย 8 บทท 2 ทฤษฎ 9 2.1 ฉนวนกนความรอน (Thermal insulation) 2.1.1 ประเภทฉนวนกนความรอน 2.1.2 กลไกการเปนฉนวนกนความรอน 2.1.3 ขอดและขอเสยของฉนวนกนความรอน
9 9 10 11
2.2 การถายโอนพลงงานความรอน (Heat transfer) 12 2.2.1 การน าความรอน (Thermal conduction) 12 2.2.2 การพาความรอน (Thermal convection) 14 2.2.3 การแผรงสความรอน (Thermal radiation) 14 2.3 ยางธรรมชาต (Natural rubber) 14 2.4 ยางรเคลม (Reclaimed rubber) 16 2.5 สมบตเชงความรอนของพอลเมอร (Thermal properties of polymer) 17 2.6 การผสมสารเคมในยาง 18 2.6.1 สารกระตน (Activator) 18 2.6.2 สารแอนตออกซแดนท (Antioxidant) 18 2.6.3 สารตวเตม (Filler) 2.6.4 สารเคมอน ๆ 2.7 การวลคาไนซยาง (Vulcanization) 2.8 การออกแบบสตรส าหรบยางอณหภมสง 2.8.1 ผลของการเสอมคณภาพของยางทอณหภมสง 2.8.2 ลกษณะโครงสรางโมเลกลของยาง 2.8.3 ขอบเขตของอณหภม
18 19 19 19 20 20 20
(9)
สารบญ (ตอ)
หนา
2.8.4 ระบบของการวลคาไนซ 2.9 ล าตนกลวย (Banana Stalk) 2.10 เซลลโลส (Cellulose) 2.11 ปนซเมนต (Cement) 2.11.1 ปนซเมนตธรรมชาต 2.11.2 ปนซเมนตปอรตแลนด (Portland cement) 2.11.3 ปนซเมนตอน ๆ
20 20 22 23 23 23 24
2.12 ความหนาแนน (Density) 24 2.13 สมบตการเปลยนรปแบบกด 24 บทท 3 วสดอปกรณ และวธการวจย 27 3.1 ยาง ปน และสารเคม 27 3.1.1 ยางแทง STR 5L 27 3.1.2 ยางรเคลม (Reclaimed rubber) 27 3.1.3 ปนส าเรจรป 27 3.1.4 ซงคออกไซด (Zinc oxide, ZnO) ชนด White seal 27 3.1.5 กรดสเตยรก (Stearic acid) 27 3.1.6 CBS (N-Cyclohexyl-2-benzothiazyl sulphenamide) 27 3.1.7 6PPD (N-Phenyl-N-1,3-dimethylbutyl-p-phenylenediamine) 27 3.1.8 ก ามะถน (Sulphur) 28 3.2 วสด และอปกรณ 27 3.2.1 เครองชงละเอยดแบบอเลกโทรนกส (Electronic balance) 27 3.2.2 เครองปนน าผลไม 27 3.2.3 ตะแกรงรอนสาร เบอร 16 27 3.2.4 เครองบดผสมยางแบบสองลกกลง (Two Roll Mill) 27 3.2.5 เครองรโอมเตอรแบบจานแกวง (Oscillating Disc Rheometer, ODR) 28 3.2.6 เครองอดเบาไฮโดรลคแบบสองชน (Compression Moulding Machine) 3.2.7 เครองหาความหนาแนนระบบไฟฟา (Electronic density meter) 3.2.8 ชดทดสอบสมบตเชงความรอนของฉนวนกนความรอน 3.2.9 เครองมอการทดสอบสมบตการกด (Compression tester) 3.3 วธการวจย 3.3.1 การเตรยมสารตวเตม (Filler) 3.3.2 การเตรยมยางคอมปาวด
29 29 30 31 32 32 33
(10)
สารบญ (ตอ)
หนา
3.3.3 การอดเบาขนรป 34 3.3.4 การทดสอบหาคาความหนาแนน 34 3.3.5 การเตรยมคอนกรตบลอกแทรกฉนวนกนความรอน 3.3.6 การทดสอบสมประสทธการน าความรอนของคอนกรตบลอกแทรกฉนวนกน
ความรอน 3.3.7 การทดสอบการกดของคอนกรตบลอกแทรกฉนวนกนความรอน บทท 4 ผลการวจย และวจารณผลการวจย
34 35 36 37
4.1 ผลการทดสอบความหนาแนนของฉนวนกนความรอนจากแผนยางธรรมชาตผสมยางรเคลม และผงเสนใยจากล าตนกลวย
37
4.2 ผลการทดสอบคาสมประสทธการน าความรอนของคอนกรตบลอกแทรกฉนวนกนความรอนจากแผนยางธรรมชาตผสมยางรเคลม และผงเสนใยจากล าตนกลวย
39
4.3 ผลการทดสอบการกดของคอนกรตบลอกแทรกฉนวนกนความรอนจากยางธรรมชาตผสมยางรเคลมและผงเสนใยจากล าตนกลวย
43
บทท 5 สรปผลการศกษา และขอเสนอแนะ 46 5.1 สรปผลการศกษา 5.1.1 กลไกการเปนฉนวนกนความรอน
46 46
5.1.2 การทดสอบความหนาแนนของฉนวนกนความรอนจากแผนยางธรรมชาตผสมยางรเคลม และผงเสนใยจากล าตนกลวย
46
5.1.3 การทดสอบคาสมประสทธการน าความรอนของคอนกรตบลอกแทรกฉนวนกนความรอนจากแผนยางธรรมชาตผสมยางรเคลม และผงเสนใยจากล าตนกลวย
47
5.1.4 การทดสอบการกด 48 5.2 ขอเสนอแนะ 49 เอกสารอางอง ภาคผนวก ประวตผเขยน
50 54 86
(11)
สารบญตาราง ตารางท 2.1 ขอดและขอเสยของฉนวนชนดตาง ๆ
หนา 12
2.2 คาสมประสทธการน าความรอนของวสดทเปนฉนวนกนความรอนชนดตาง ๆ 14 3.1 สตรผสมยางธรรมชาต ยางรเคลม ผงเสนใยจากล าตนกลวย และสารเคมตาง ๆ 34 4.1 คาความหนาแนนของฉนวนกนความรอนจากแผนยางธรรมชาตผสมยางรเคลม
และผงเสนใยจากล าตนกลวยทขนรปดวยความหนา 0.1 cm และ 0.3 cm 37
4.2 คาสมประสทธการน าความรอนของคอนกรตบลอกแทรกฉนวนกนความรอนจากแผนยางธรรมชาตผสมยางรเคลม และผงเสนใยจากล าตนกลวย
41
(12)
สารบญภาพ ภาพท 1.1 แสดงแผนภมการใชพลงงานแยกตามระบบตาง ๆ ภายในอาคาร
หนา 2
1.2 ความตองการปนซเมนตทวโลก 3 1.3 ราคายางแผนดบประมล ณ ตลาดกลางยางพารา อ.หาดใหญ 4 2.1 กลไกการถายเทความรอนผานฉนวนกนความรอน 2.2 ภาพจาก SEM แสดงการกระจายตวของผงกาบกลวย 2 บรเวณ a และ b ดวย
ขนาดก าลงขยาย 250 เทา
10 11
2.3 การถายเทความรอนของวตถ 2.4 โครงสรางโมเลกลของ cis-1,4-Polyisopene (C5H8)
13 15
2.5 ล าตนกลวย 2.6 SEM แสดงลกษณะภายในเสนใยของล าตนกลวย 2.7 โครงสรางทางเคมของเซลลโลส
21 21 22
2.8 การทดสอบการกดวตถรปทรงกระบอก 25 3.1 เครองบดผสมยางแบบสองลกกลง (Two Roll Mill) 3.2 เครองรโอมเตอรแบบจานแกวง (Oscillating Disc Rheometer, ODR)
28 28
3.3 เครองอดเบาไฮโดรลคแบบสองชน (Compression moulding machine) 3.4 เครองหาความหนาแนนระบบไฟฟา (Electronic density meter) 3.5 ชดทดสอบสมบตเชงความรอนของฉนวนกนความรอน 3.6 เครองทดสอบการกด (Compression tester) 3.7 ล าตนกลวย 3.8 โครงสรางล าตนกลวยภาคตดขวาง 3.9 ผงเสนใยจากล าตนกลวย 3.10 การแทรกแผนยางในคอนกรตบลอก 3.11 คอนกรตบลอกแทรกแผนฉนวนกนความรอน 4.1 ความสมพนธระหวางคาความหนาแนนของฉนวนกนความรอนจากแผนยาง
ธรรมชาตผสมยางรเคลม และผงเสนใยจากล าตนกลวยทข นรปดวยความหนา 0.1 cm และ 0.3 cm กบปรมาณผงเสนใยจากล าตนกลวย
4.2 ภาพจาก SEM แสดงการกระจายตวของผงกาบกลวย 2 บรเวณ a และ b ดวยขนาดก าลงขยาย 250 เทา
4.3 กราฟแสดงความสมพนธของอณหภมระหวางหองกบเวลาในการทดสอบสมบตเชงความรอนของคอนกรตบลอกแทรกแผนยางธรรมชาตผสมยางรเคลม 60:40 และผงเสนใยจากล าตนกลวย 8 phr ความหนา 0.3 cm
39 30 31 32 32 33 33 35 35 38 39 40
(13)
สารบญภาพ (ตอ) ภาพท 4.4 กราฟแสดงความสมพนธระหวางคาสมประสทธการน าความรอนกบเวลาในการ
ทดสอบสมบตเชงความรอนของคอนกรตบลอกแทรกแผนยางธรรมชาตผสมยางรเคลม 60:40 และผงเสนใยจากล าตนกลวย 8 phr ความหนา 0.3 cm
4.5 กราฟแสดงความสมพนธระหวางคาสมประสทธการน าความรอนของคอนกรตบลอกแทรกฉนวนกนความรอนกบอตราสวนการผสมยางธรรมชาตผสมยางรเคลม และผงเสนใยจากล าตนกลวย
4.6 กราฟความสมพนธระหวางความเคนกบการเปลยนรปแบบโคช 4.7 กราฟความสมพนธคามอดลสกบเวลาทใชในการกด 5.1 กราฟแสดงการเปรยบเทยบคาสมประสทธการน าความรอนระหวางคอนกรตบลอก
ธรรมดาทไมแทรกฉนวนกนความรอนและคอนกรตบลอกทแทรกแผนฉนวนกนความรอนจากยางธรรมชาตผสมยางรเคลม และผงเสนใยจากล าตนกลวยทมประสทธภาพดทสด
หนา 40 42 44 44 48
1
บทท 1 บทน า
1.1 ทมาและความส าคญของการวจย ในปจจบนภาวะโลกรอน (Global warming) สงผลกระทบท าใหสภาพอากาศและอณหภมของโลกเปลยนแปลงไปอยางมาก โดยอณหภมของโลกสงขนทกป มอณหภมเฉลยเพมขน ประมาณ 0.6 oC นบตงแตศตวรรษท 19 และภายใน พ.ศ.2643 อณหภมเฉลยของโลกจะเพมขนอกประมาณ 1.4 oC – 5.8 oC หากยงไมลดปรมาณกาซเรอนกระจก (Greenhouse gas) ซงเปนสาเหตหลกทท าใหเกดภาวะโลกรอน (รตนสดา, 2558) โดยกาซเรอนกระจกทมอยในบรรยากาศนนมความส าคญตอการรกษาระดบอณหภมของโลก เกดจากการกระท าของมนษยในการด ารงชวต พบไดจากกระบวนการผลตในภาคอตสาหกรรมทมการเผาไหมเชอเพลง เชน อตสาหกรรมผลตไฟฟา อตสาหกรรมการขนสง รวมถงการใชเครองใชไฟฟาในชวตประจ าวนอกดวย ซงกาซเรอนกระจกจะมความสามารถในการดดซบพลงงานความรอนจากดวงอาทตยทสะทอนจากผวโลกกลบสชนบรรยากาศ ท าใหพลงงานความรอนวนเวยนอยภายในชนบรรยากาศของโลก กาซเหลาน ไดแก คารบอนไดออกไซด มเทน คลอโรฟลออโรคารบอน (CFC) และไนตรสออกไซด เปนตน (ณฐภพ และคณะ, 2553) การเพมขนของปรมาณกาซเรอนกระจกในชนบรรยากาศของโลกมาจากการใชพลงงานมากทสด คดเปนรอยละ 60 ของปรมาณการปลอยกาซเรอนกระจกจากมนษย เมอพจารณาเปรยบเทยบการปลอยกาซเรอนกระจกของประเทศทพฒนาแลว และประเทศทก าลงพฒนา พบวากลมประเทศทพฒนาแลวมการเผาไหมเชอเพลงประเภทฟอสซลซงเปนแหลงทกอใหเกดกาซเรอนกระจกทส าคญทสด คดเปนรอยละ 81 ของปรมาณการปลอยกาซเรอนกระจกทงหมด ในระหวางป 2533 – 2547 ประเทศไทยปลอยกาซคารบอนไดออกไซด เปนอนดบท 4 ของประเทศในกลมอาเซยน และมแนวโนมเพมมากขนในทก ๆ ป ท าใหประเทศไทยมความเสยงสง และสงผลกระทบตอการพฒนาประเทศ โดยส านกงานคณะกรรมการพฒนาการเศรษฐกจและสงคมแหงชาต (สศช.) ไดก าหนดทศทางการแกปญหาอยางจรงจง โดยเฉพาะทางดานการน าทรพยากรมาใชในระบบอตสาหกรรมใหเปนมตรตอสงแวดลอม เชน การกอสรางอาคารบานเรอน โดยใชวสดจากธรรมชาตหรอวสดเหลอใชมาผลตเปนฉนวนกนความรอนใชเปนวสดหอหมผวอาคาร เปนตน (ส านกงานคณะกรรมการพฒนาการเศรษฐกจและสงคมแหงชาต, 2553) จากการศกษาเกยวกบการใชพลงงานไฟฟาภายในอาคารประเภททพกอาศย พบวาพลงงานไฟฟาสวนใหญใชไปกบระบบการท าความเยน ระบบปรบอากาศภายในบานใหมอณหภมลดลง เชน พดลม แอร เปนตน ดงแสดงในแผนภมการใชพลงงานแยกตามระบบตาง ๆ ภายในอาคาร ดงภาพท 1.1 ดงนนวสดกอสรางภายนอกทเปรยบเสมอนเปลอกหอหมอาคาร ควรเลอกชนดทสามารถปองกนการถายเทความรอนเขาสภายในตวอาคาร จะชวยใหอณหภมภายในบานลดลงได อกทงยงสามารถรกษาอณหภมภายในบานใหคงท ซงจะเปนการลดการใชเครองใชไฟฟาเกยวกบระบบปรบอากาศได (วรรณ และชยรตน, 2557)
2
ภาพท 1.1 แสดงแผนภมการใชพลงงานแยกตามระบบตาง ๆ ภายในอาคาร (กรมพลงงานทดแทนและอนรกษพลงงาน, 2553)
ในขณะนการประหยดพลงงานดวยวธการผลตฉนวนกนความรอน เพอใชเปนวสดกอสรางไดรบความนยมอยางแพรหลาย แตเมอศกษากระบวนการผลตฉนวนกนความรอน พบวามตนทนการผลตสงและมผลกระทบตอสงแวดลอม (ประชม, 2550) จงมการวจยเกยวกบการสรางวสดกอสรางทเปนมตรตอสงแวดลอมมากขน ในภาคอตสาหกรรมมการคดคนนวตกรรมใหม ๆ เพอน ามาผลตวสดกอสรางอาคารบานเรอน โดยเฉพาะการน าวสดทใชแลวมารไซเคล (Recycle) น ากลบมาใชใหมหรอการใชวสดจากธรรมชาตมาผลตเปนฉนวนปองกนความรอนเพอลดปญหามลพษ ลดการปลดปลอยกาซคารบอนไดออกไซด เชน การใชฟางเปนฉนวนปองกนความรอน การผลตอฐบลอกจากกระดาษรไซเคล การผลตคอนกรตทมสวนผสมของพลาสตกรไซเคลและเศษขยะ การผลตวสดกอสรางจากขเลอยผสมคอนกรต เปนตน (สนทร, 2553) ซงวสดอาคารบานเรอนทเปนมตรกบสงแวดลอมจะมผลดตอเจาของอาคารบานเรอนหรอผอยอาศย เชน ชวยอนรกษพลงงาน มตนทนในการสรางอาคารบานเรอนลดลง มความคลองตวในการออกแบบอาคารบานเรอนสงขน และยงสงผลใหผทอยอาศยมสขภาพทด (ทพวรรณ, 2549) การสรางอาคารบานเรอนในอดตทผานมานยมสรางดวยไม เนองจากแตกอนมทรพยากรธรรมชาตจ านวนมาก สามารถหาไดงายและราคาถก แตในปจจบนปรมาณตนไมมปรมาณลดลงอยางรวดเรว สงผลใหมราคาทแพงขน ดวยเหตนจงท าใหมการคดคนหาวสดใหม เพอน ามาทดแทนการใชทรพยากรไม การกอสรางในโลกปจจบน จงมการใชวสดประเภทอฐ ปน และคอนกรต ในปรมาณทเพมขนอยางรวดเรวทวโลก (สวฒชย, 2555) ดงภาพท 1.2 โดยงานผนงโดยทวไปจ าแนกไดออกเปน งานผนงภายนอกอาคาร เชน รวบาน และงานผนงภายในอาคาร เชน งานผนงส าหรบรบน าหนก และงานผนงชนดทไมรบน าหนก โดยคอนกรตบลอกหรออฐบลอกเปนวสดทไดรบความนยมน ามาใชกอผนงอยางแพรหลาย โดยมลกษณะเปนกอนสเหลยม ซงใชปนซเมนตเปนวตถดบทส าคญในการผลต ท าใหคอนกรตบลอกมราคาถก อกทงมกรรมวธในการผลตทไมยงยาก ซงคอนกรตบลอกเปนวสดทมคาสมประสทธการถายเทความรอนทด ความรอนสามารถไหลผานผนงอาคารไดโดยไมมการกกเกบความรอน อณหภมภายในตวอาคารจะเพมขนหรอลดลง ขนอยกบประสทธภาพของคอนกรตบลอก (Kim Kook – Han et al, 2002)
ระบบปรบอากาศ 52%
ระบบไฟฟาแสงสวาง 20%
อนๆ 28%
3
ภาพท 1.2 ความตองการปนซเมนตทวโลก (Pacheco-Torgal F., 2012) การเสรมสรางสมบตการเปนฉนวนกนความรอนทดใหกบคอนกรตบลอก เปนการเพมประสทธภาพในการปองกนความรอนจากภายนอกกอนเขาสภายในตวอาคาร ปจจบนฉนวนกนความรอนส าหรบอาคารสวนใหญนนผลตมาจากวสดสงเคราะห เชน ใยแกว โฟม อะลมเนยมฟอยล ซงเปนวสดทมตนทนในการน าเขาสงและอาจจะสงผลตอสขภาพเมอน ามาใชงาน แตเนองจากประเทศไทยเปนประเทศเกษตรกรรมจะมสงเหลอทงจากอตสาหกรรมทางการเกษตรจ านวนหลายลานตน จงไดมการวจยเพอน าสงเหลอใชเหลานมาผลตเปนวสดทเปนฉนวนปองกนความรอน จะเปนการเพมมลคาใหกบผลผลตทางการเกษตร ซงในโครงสรางของเสนใยธรรมชาตมลกษณะเปนโพรงอากาศ ชวยใหมคาการน าความรอนต า นอกจากนวสดทางการเกษตรซงเปนพชทมเสนใยจะมโครงสรางประกอบดวยสารอนทรย โดยเฉพาะเซลลโลสมปรมาณทสงถงรอยละ 60 – 80 ของสารประกอบทงหมดสามารถน ามาท าเปนฉนวนปองกนความรอนไดเปนอยางด ไมเปนมลพษตอสงแวดลอม และเมอน าเสนใยเหลานแทรกระหวางคอนกรตบลอก จะชวยท าใหคอนกรตบลอกมประสทธภาพทดขน (อนภา, 2559) การตดตงฉนวนปองกนความรอนไวดานนอกของผนงอาคารทงในสวนของผนงอาคารกออฐฉาบปนเรยบปกต และผนงอาคารกออฐมวลเบา รวมทงการตดตงฉนวนปองกนความรอน โดยการแทรกระหวางผนงอาคาร จะสามารถลดการถายเทความรอนจากดานนอกตวอาคารไดอยางมประสทธภาพมากกวาการตดต งฉนวนปองกนความรอนไวดานในของผนงอาคาร เนองจากฉนวนปองกนความรอนจะชวยลดการสะสมความรอนภายในผนงอาคาร (ชพงษ, 2556) ยางธรรมชาตเปนหนงในวสดทเปนฉนวนกนความรอนทด โดยภายในโมเลกลยางมแรงยดเหนยวระหวางกน มชองวางระหวางโมเลกลเปนทกกเกบความรอน และเปนการเพมมลคาของยางธรรมชาต โดยยางธรรมชาตจากยางพาราท เปนพชเศรษฐกจของไทย ซ งมการเปลยนแปลงราคาอยางตอเนอง ในชวง 10 ปทผานมาจนถงปจจบน พบวาราคายางสงสดถง 180 บาท/กโลกรม ในชวงป 2553 จากนนราคายางพารากลดลงอยางตอเนองเปนไปตามสถตราคายาง
4
แผนดบ ดงภาพท 1.3 จนในปจจบนราคายางพารามราคาประมาณ 35 บาท/กโลกรม ซงสงผลกระทบตอรายไดของเกษตรกรและเศรษฐกจของประเทศไทย (ธรณศ, 2561)
ภาพท 1.3 ราคายางแผนดบประมล ณ ตลาดกลางยางพารา อ.หาดใหญ (ส านกงานกองทนสงเคราะหการท าสวนยาง, 2561)
นอกจากน ประเทศไทยมการสงออกผลตภณฑจากอตสาหกรรมประเภทยางรถยนตสง และยางลอรถยนตจ านวน 1,000 ลานตน จะหมดอายการใชงานทก ๆ ป (ธนาวรรณ, 2539) ซงยางลอรถยนตทใชแลวเปนปญหาทเกดขนอยทวโลก โดยยางลอรถยนตเกานนจะท าลายไดยาก เนองจากกอใหเกดควนพษ และมลภาวะมากมาย จงมการคดคนการน ายางลอรถยนตมาท าการแปรรปเปนยางรเคลมผสมกบยางธรรมชาตเพอผลตเปนฉนวนกนความรอน (เฉลมพล และคณะ, 2546) แตอยางไรกตามการน าผลตภณฑประเภทยางลอรถยนต หรอพอลเมอรอน ๆ มารไซเคลกลบมาใชใหมยงมปรมาณนอยเมอเทยบกบวสดประเภทกระดาษ และโลหะ (Yesilata et al., 2009) ดงนน งานวจยฉบบนจงสนใจศกษาการน ายางธรรมชาต (Natural rubber) ผสมกบยางรเคลม (Reclaimed rubber) และสารตวเตมจากธรรมชาต คอ ผงเสนใยจากล าตนกลวย อดเบาขนรปเปนฉนวนกนความรอนแทรกกลางระหวางคอนกรตบลอก เพอเปนวสดหอหมอาคารและเพมประสทธภาพการเปนฉนวนกนความรอน เปนคอนกรตบลอกทมตนทนการผลตต า เปนมตรกบสงแวดลอม และยงสรางมลคาเพมใหแกวสดธรรมชาต 1.2 งานวจยทเกยวของ ปจจบนฉนวนกนความรอนส าหรบอาคารสวนใหญผลตจากวสดสงเคราะห เชน ใยแกว โฟม อะลมเนยมฟอยล เปนวสดทมตนทนในการน าเขาสงและอาจสงผลตอสขภาพขณะใชงาน ประกอบกบผลผลตทางการเกษตรของประเทศไทยในแตละปมปรมาณสง และมสารชวมวลจงไดมการวจยเพอน าสงเหลอทงเหลานมาผลตเปนวสดใหม นนกคอ ฉนวนปองกนความรอน สารชวมวล
ราคา
ยางแ
ผนดบ
(บาท
/กโล
กรม)
5
หลายชนดทไดจากการเกษตรเปนสงเหลอทงจากอตสาหกรรมทางการเกษตรเปนวสดทมศกยภาพ สามารถน ามาใชเปนสารตวเตมในยางธรรมชาต ซงการน าสารชวมวลมาใชตองพจารณาถงองคประกอบ อนภาคตองมขนาดเลก มโครงสรางทางเคมทเหมาะสมกบยางธรรมชาตทตองการผสม สารชวมวลตวอยางทน ามาใชทดสอบเปนสารตวเตมในยางธรรมชาต ไดแก ชานออย เสนใยปาลม ทะลายปาลม กะลาปาลม กะลามะพราว กาบเสนใยมะพราว แกลบ เปลอกหอย เปลอกไข ขนไก กระดองปลาหมก กระดองป เพอใชแทนสารเคมตาง ๆ อกทงสามารถสงผลตอการเสรมแรง และปรบปรงสมบตของยางไดอยางมาก (ปญญานช, 2555) ตอมามการศกษาการผลตวสดปองกน ความรอน โดยเลอกใชวสดทเปนเสนใยจากธรรมชาต และเปนสงทเหลอจากการเกษตร นนกคอ ซงขาวโพด มาท าการทดสอบสมบตการน าความรอนเพอผลตเปนแผนฉนวนปองกนการน าความรอนภายในอาคาร ซงเสนใยในซงขาวโพดมลกษณะเปนโพรงอากาศ ปองกนการถายเทความรอนไดด ซงในการผลตฉนวนใชน ายางธรรมชาตผสมน าในอตราสวน 1:0, 1:1, 1:2 และ 2:1 โดยแบงความหนาแนนเปน 200 kg/m3 และ 300 kg/m3 ขนรปโดยการน าซงขาวโพดจมในน ายางทอตราสวน ตาง ๆ ใสในแมพมพแลวอบทอณหภม 100 oC เปนเวลา 1.5 ชวโมง พบวาฉนวนทมอตราสวนของ น ายาง 1:0 และ 2:1 มการยดเกาะกนภายในแผนฉนวนดกวาแบบอน ๆ แผนฉนวนทมคาความหนาแนน 300 kg/m3 อตราสวนของน ายางธรรมชาตธรรมชาต 1:0, 1:1 และ 2:1 มคาสมประสทธการน าความรอน 0.068 W/m-K, 0.067 W/m-K และ 0.066 W/m-K ตามล าดบ (อนภา, 2559) อกทงยงมการศกษาสมบตเชงความรอนของแผนฉนวนกนความรอนจากตนปด โดยใชผสมกบน ายางพาราทมความเขมขนรอยละ 50 โดยมวล โดยน ายางพาราจะเปนตวเชอมประสานผานกระบวนการอดโดยใชความรอน ขนรปใหมลกษณะเปนแผนเรยบขนาด 360×360×14.9 mm พบวาแผนฉนวนจากเสนใยของใบ เปลอกนอก และแกนในของตนปดทมความหนาแนนเทากบ 206.7 – 416.5 kg/m2 จะมคาการน าความรอนอยในชวง 0.0737 – 0.0757 W/m-K เปนฉนวน กนความรอนทมประสทธภาพมากทสด นอกจากนยงพบวาเมอความหนาแนนของแผนฉนวนจาก ยางธรรมชาตผสมเสนใยจากตนปดเพมขน สงผลใหคาการน าความรอนของแผนฉนวนเพมขนดวย เมอน าไปเปรยบเทยบกบแผนฉนวนกนความรอนทผลตจากวตถดบทแตกตางกน เชน เสนใยมะพราว เสนใยกกชาง และเสนใยตนปดทคาความหนาแนนเดยวกน พบวาแผนฉนวนกนความรอนจากเสนใยตนปดมคาสมประสทธการน าความรอนสงกวาแผนฉนวนจากเสนใยกกชาง และมคาใกลเคยงกบแผนฉนวนกนความรอนจากอฐมวลเบา แสดงใหเหนวาแผนฉนวนกนความรอนจากเสนใยตนปดสามารถน าไปดดแปลงเปนวสดปองกนความรอนภายในตวอาคารได (อษาวด และฉนทนา, 2560) นอกจากนยงมการศกษาการน าแกลบ ขเถาแกลบ และร าสกดน ามน มาใชเปนสารตวเตมในยางธรรมชาต อกดวย โดยแกลบทใชเปนแกลบจากขาว ซงถกบดและรอนใหมขนาด 180 µm สวนขเถาแกลบไดจากการน าแกลบมาเผา จากนนน าแกลบไปลางดวยน าแลวท าปฏกรยากบกรดไฮโดรคลอรกจนไดเถาสขาว แลวน าเถาซลกาทไดไปบดใหเปนผงดวยเครองบดแบบใชก าลงลม และร าสกดน ามนเปนสารตวเตมในยาง ไดจากการรอนผานตะแกรงขนาด 100 – 106 µm และอบจนแหง จากการทดสอบพบวา ยางธรรมชาตทมแกลบเปนสารตวเตม จะมคาความตานทานแรงดง และคาความตานทานการฉกขาดคอนขางต า เหมาะส าหรบกรณทไมตองการผลตภณฑทตองเสรมแรง ส าหรบขเถาแกลบเปนไดทงสารตวเตมแบบเสรมแรง และแบบไมเสรมแรงขนอยกบขนาดอนภาค โดยถาอนภาคมขนาดเลกกสามารถ
6
เสรมแรงไดดกวาอนภาคขนาดใหญ และร าสกดน ามนสามารถน ามาใชเปนสารตวเตมไมเสรมแรงในยางธรรมชาต เมอน าร าสกดน ามนไปเปรยบเทยบกบดนขาว และแคลเซยมคารบอเนตซงเปนสารตวเตมลดตนทนทนยมใชในอตสาหกรรมยาง พบวายางผสมร าสกดน ามนมสมบตความตานทานการ สกหรอ ความแขง และคามอดลสดกวา นอกจากนยงมคาการเสยรปหลงการกดอดนอยกวาอกดวย (ดรญญา, 2555) การศกษาการน าพอลเมอรโพลเอสเตอรเรซนผสมกบยางธรรมชาตเพอทดสอบสมบตการน าความรอน ซงโพลเอสเตอรเรซนทใชมสวนผสมอย 44 – 46% และความหนด คอ 280 – 330 MPa โดยขนาดของยางทใชในการผสม คอ นอยกวา 0.8 mm และ 0.8 – 2.0 mm ปรมาณในการผสม คอ 0%, 5%, 10%, 15%, 20%, 25%, 30%, 35%, 40%, 45% และ 100% ขนรปขนาด 150×150×20 mm3 ทดสอบสมประสทธการน าความรอนดวยเครองทดสอบการ น าความรอน Lasercomp FOX-200 ซงคาสมประสทธการน าความรอนของโพลเอสเตอรเรซน ไมผสมยางมคาเทากบ 0.15 W/m-K สวนคาสมประสทธการน าความรอนต าสด คอ โพลเอสเตอรเรซนผสมยางขนาด 0.8 – 2.0 mm ปรมาณ 40% มคาเทากบ 0.11 W/m-K โดยจากการศกษาพบวาการเพมยางสงผลใหสมประสทธการน าความรอนลดลง และความหนาแนนกมคาลดลงเชนกน (Abu-Jdayil. et al., 2016) และยงมการผลตฉนวนกนความรอนแบบเซลลปดจากยางธรรมชาต โดยใชยางแทง STR 5L ผลตเปนฉนวนกนความรอน 2 ชนด คอ ฉนวนกนความรอนทไมผสมซลกา และฉนวนกนความรอนทผสมซลกา โดยจากการทดสอบพบวา ฉนวนทไมมสวนผสมของซลกา จะมความสามารถในการดดซบน า 10 – 12% โดยปรมาตร คาความหนาแนน 0.27 – 0.29 g/cm3 คาความทนทานตอความรอน 57 – 104 oC ค าสมประสทธการน าความรอน อย ในชวง 0.03 – 0.04 W/m-K คาความตานทานตอแรงตงขาด 0.34 – 10.35 MPa คาความแขง 20 – 25 และราคาตารางเมตรละ 206.60 บาท สวนฉนวนกนความรอนทมสวนผสมของซลกา จากการทดสอบพบวา มความสามารถในการดดซบน า 10 – 15% โดยปรมาตร คาความหนาแนน 0.25 – 0.50 g/cm3 คาความทนทานตอความรอน 70 – 100 oC คาสมประสทธการน าความรอน อยในชวง 0.039 – 0.040 W/m-K ความตานทานตอแรงตงขาด 1.30 – 6.26 MPa คาความแขง 20 – 24 และราคาตารางเมตรละ 207.09 บาท (นรา และสายฝน, 2550) ระบบการกอสรางในปจจบน มการออกแบบวสดกอสรางหลายชนดใหเปนวสดท ใชเพอรบมอกบสถานการณตาง ๆ โดยเฉพาะความรอน หนงในการศกษาอยางแพรหลายคอ การออกแบบการผลตคอนกรตบลอกใหมความเปนฉนวนปองกนความรอน หรอมการแทรกวสดทเปนฉนวนกนความรอน เพอปองกนการไหลผานของความรอนเขาสตวอาคาร มการตรวจสอบสมประสทธการน าความรอนของยางผสมคอนกรต โดยวสดทใชในการทดสอบม 3 ชนด คอ คอนกรตธรรมดา คอนกรตแทรกแผนยางรปทรงสเหลยมจตรส และคอนกรตแทรกแผนยางรปวงกลม น ามาทดสอบการน าความรอนโดยใชกลองไดนามกส อณหภมท ใช คอ 35 oC และ 55 oC ซงจากการทดสอบพบวาวสดตวอยางทมสมประสทธการน าความรอนต าสด คอ คอนกรตแทรกแผนยางรปวงกลม (Yesilata B. and Turgut P., 2007) อกทงยงมการทดสอบการระบายความรอนของอฐทมการผสมยางรไซเคลขนาด 0.075 – 4.75 mm วสดตวอยางทใชในการทดสอบมจ านวน 8 ชนด คอ คอนกรตธรรมดา และคอนกรตผสมยางในอตราสวน 10%, 20%, 30%, 40%, 50%, 60% และ 70% ขนรป
7
ขนาด 105×30×225 mm3 น าเขาเตาอบทอณหภม 65 oC เปนเวลา 48 ชวโมง จากนนทดสอบ คาการน าความรอนของคอนกรตโดยเทคนคตอะเดยแบตกแบบไดนามกส ซงเปนกระบวนการทไมมการถายเทความรอนเขาและออกจากระบบ โดยอณหภมทใช คอ 35 – 55 oC จากผลการศกษาพบวาคอนกรตผสมยาง 60% มคาสมประสทธการน าความรอนต าสด จงเหมาะแกการน ามาเปนฉนวนกนความรอน ซงคอนกรตทใชทดสอบมคาความหนาแนน 1.60 ± 0.05 g/cm3 ความสามารถในการดดซบเทากบ 6.11 ± 1.51 และเปอรเซนความพรน คอ 10.9 ± 2.6 การศกษาการน าความรอนของคอนกรตทถกผสมดวยยางรเคลมทมอนภาคเลก ๆ จ านวน 3 ชนด คอ อนภาคทกรองดวยตะแกรงเบอร 6 อนภาคทกรองดวยตะแกรงเบอร 26 และอนภาคทกรองดวยตะแกรงเบอร 6 ผสมกบอนภาคทกรองดวยตะแกรงเบอร 26 โดยมปรมาณการผสมยางในอตราสวน 10%, 20% และ 30% จากการทดสอบพบวาคอนกรตธรรมดามคาสมประสทธการน าความรอนเทากบ 0.531 W/m-K สวนคอนกรตผสมยางท กรองดวยตะแกรงเบอร 6 อตราสวน 30% จะมคาสมประสทธการน าความรอนของต าสด คอ มคาเทากบ 0.295 W/m-K (Piti S., 2009) นอกจากนยงมการศกษาการผลตปนผสมยางในปรมาณ 40%, 50% และ 60% และทราย รวมทงผสมสารกระจายกกฟองอากาศในปรมาณ 0.125%, 0.250%, 0.500%, และ 0.750% ขนรปใหมขนาด 150×150×20 mm3 จากนนน าชนตวอยางเกบไวในหองท อณหภม 20 oC และ 95% ของความชนสมพทธเปนเวลา 28 วน กอนการทดสอบ หลงจากนนน าเขาเตาอบทอณหภม 60 oC เพอใหมวลชนงานคงท ทดสอบดวยมเตอรการน าความรอน NEOTIM FP2C ตามเทคนคลวดรอน ผลการทดสอบพบวาวสดทม สมประสทธการน าความรอนต าสดคอ ปนผสมยาง 60% และสารกระจายกกฟองอากาศ 0.5% สวนแรงอดอยในชวง 1 – 10 MPa โดยสมบตเชงกลมคาลดลงเมอมการเพมคอนกรตผสมยาง และสารกระจายกกฟองอากาศ (Eiras et al., 2014) การศกษาคอนกรตมวลเบาผสมน ายางพารา วธการทดลองโดยใชปนและทรายละเอยด ในอตราสวนเทากบ 1:1 ผสมผงอะลมเนยม น า ปนขาว ยปซม และผสมน ายางพาราปรมาณ 0, 0.10, 0.15 และ 0.20 โดยน าหนกปนซเมนต จากนนน าไปอบไอน า จากการทดสอบคอนกรต มวลเบาอาย 28 วน พบวาคอนกรตมวลเบาผสมน ายางพาราปรมาณ 0.10 เหมาะสมทสดในงานวจยน โดยทดสอบคาก าลงอดเทากบ 115 kg/cm2 คามอดลสการแตกราวดานขอบเทากบ 72 kg/cm2 และดานแบนเทากบ 31 kg/cm2 คาความหนาแนน เทากบ 1.42 g/cm3 คาการดดกลนน าเทากบรอยละ 7.98 และคาสมประสทธการน าความรอนเทากบ 0.154 W/m-K (ประชม, 2550) ตอมามการศกษาสมบตทางกายภาพ สมบตเชงกล และความเปนฉนวนกนความรอนของคอนกรตบลอกมวลเบาผสมเศษพลาสตก EVA จากรองเทา โดยตดใหเปนชนสเหลยมขนาด 1.5, 2.5, 5, 6 และ 8 mm จากนนผสมคอนกรตขนรปขนาด 5×5×5 mm3 ตงทงไว 28 วน เพอหาขนาดของพลาสตกทเหมาะสมแกการขนรป จะเหนไดวาพลาสตกขนาด 6 mm หรอเลกกวา สามารถผสมเขากบคอนกรตไดด จากนนน าพลาสตกขนาด 6 mm ปรมาณ 0, 250, 300 และ 350 g ผสมคอนกรตขนรปและ ทงไว 28 วน เพอทดสอบสมบตตาง ๆ พบวา คอนกรตผสมพลาสตกขนาด 6 mm ปรมาณ 300 g มความเปนฉนวนกนความรอนคาทดทสด คอ มคาความหนาแนนเทากบ 640 kg/m3 คาการดดซมน าไมเกนคามาตรฐาน คาก าลงอดมคาต ากวามาตรฐาน คาสมประสทธการน าความรอน 0.157 W/m-K (ประชม และกตตพงษ, 2554)
8
การศกษาสมบตเชงกลและสมบตทางกายภาพของอฐบลอกมวลเบาทมสารตวเตมเปนเสนใยจากกลวย เพอน าวสดทเหลอจากการเกษตรมาใชใหเกดประโยชน โดยศกษา 2 กรณ คอ การใชเสนใยจากกลวยเปนวสดทดแทนการใชปนซเมนต และการใชเสนใยจากกลวยเปนวสดทดแทนทราย โดยใชระยะเวลาในการบมน าจ านวน 28 วน จากการทดสอบพบวา อฐบลอกทผสมเสนใยจากกลวยเพอทดแทนการใชปนซเมนตในอตราสวนรอยละ 2.5 มคาความหนาแนน 1,376 kg/m3 และมคาความตานทานแรงอดสงสด 65.25 kg/cm2 นอกจากนเมอปรมาณล าตนกลวยเปนรอยละ 7.5 พบวาผลของความสามารถในการดดซบน ามคาเทากบรอยละ 32.86 และการเปลยนแปลงความยาวมคาสงสดเปนรอยละ 0.12 ดงนนอฐบลอกมวลเบาทมอตราสวนรอยละระหวางทราย : ปนซเมนต : ปนขาว : ยปซม :ผงอลมเนยม : เสนใยกลวยเทากบ 50 : 27.5 : 9 : 9 : 2 : 2.5 มสมบตตานทานแรงอดไดดทสด และเมอน าไปเทยบกบคามาตรฐานพบวามคาอยในชวงทมาตรฐานอตสาหกรรม (มอก.) ก าหนดไว แสดงใหเหนวาเสนใยจากกลวยเปนอกแนวทางทสามารถน าไปประยกตเปนวสดปองกนความรอนได (วรนช และคณะ, 2559) 1.3 วตถประสงคของการวจย
1.3.1 เพอวเคราะหสมบตเชงความรอนของวสดผสมระหวางยางธรรมชาต ยางรเคลม และผงเสนใยจากล าตนกลวย
1.3.2 เพอเปรยบเทยบสมบตเชงความรอนของคอนกรตบลอกกบคอนกรตบลอกทแทรกแผนยางวสดผสมระหวางยางธรรมชาต ยางรเคลม และเสนใยจากล าตนกลวย
1.3.3 เพอพฒนาวสดผวอาคาร และวสดกนความรอนใหเปนวสดเดยวกน
9
บทท 2 ทฤษฎ
ในการวจยครงน ผวจยไดศกษาทฤษฎทเกยวของตามล าดบดงน ฉนวนกนความรอน (Thermal insulation) การถายโอนพลงงานความรอน (Heat transfer) ยางธรรมชาต (Natural rubber) ยางร เคลม (Reclaimed rubber) สมบ ต เช งความรอน ของพอล เมอร (Thermal properties of polymer) การผสมสารเคม ใน ยาง ล าต น กล วย (Banana stalk) เซลล โลส (Cellulose) ปนซเมนต (Cement) การวดคาความหนาแนนของพอลเมอร และสมบตการเปลยนรปการกดของพอลเมอร ตามล าดบดงตอไปน 2.1 ฉนวนกนความรอน (Thermal Insulation) ฉนวนกนความรอน หมายถง วสดทใชเพอลดหรอควบคมอตราการถายเทความรอนเขาสอาคารบานเรอน โดยฉนวนกนความรอนตองมสมบตดงน คอ คาความตานทานความรอน (R) สง คาสมประสทธการถายเทความรอนรวม (U) และสภาพการน าความรอน (k) ต า (กรมพฒนาพลงงานทดแทนและอนรกษพลงงาน, 2549)
2.1.1 ประเภทของฉนวนกนความรอน ฉนวนกนความรอนสามารถจ าแนกประเภทตามลกษณะสมบตของสวนประกอบหลกทใชเปนวสดปองกนความรอน แบงออกเปน 5 ประเภท ไดแก 1. วสดทเปนเสนใย (Fiber) ประกอบดวย เสนใยขนาดเลกจ านวนมาก วสดเสนใยเหลานสวนใหญเปนสารอนทรย เชน เสนใยของพชตาง ๆ หรอเสนใยสงเคราะห 2. วสดทเปนชองวางหรอเซลล (Cell) ฉนวนประเภทนจะมชองวางของแตละเซลลทผนกตดกน ผลตจากวสดทเปนแกว พลาสตก หรอยาง ไดแก โฟมโพลสไตรน โฟมโพลยรเทน เปนตน 3. วสดท เปนโพรงอากาศ (Granule) เปนฉนวนกนความรอนทอากาศสามารถถายเทระหวางโพรงอากาศขนาดเลก ๆ ได และโพรงอากาศเหลานสามารถกกเกบความรอนเพอลดอตราการถายเทความรอน ดงนนวสดทเปนโพรงอากาศจะเปนฉนวนกนความรอนทมประสทธภาพสง 4. วสดทเปนเกลดหรอแผนเลก ๆ (Flake) เปนฉนวนกนความรอนทประกอบดวยอนภาคขนาดเลกทเกาะตวกนเปนรปทรงฉนวนทมความแขง มลกษณะเปนบลอกหรอแผนอด เชน เพอรไลท เปนตน 5. วสดทเปนแผนบาง (Sheet) เปนฉนวนกนความรอนทท าจากวสดทมสมบตในการสะทอนรงสความรอน สวนใหญฉนวนกนความรอนประเภทนเหมาะส าหรบการใชงานรวมกบฉนวนกนความรอนทมชองวางหรอโพรงอากาศ จะท าใหมประสทธภาพในการเปนฉนวนกนความรอนเพมมากขน (กรมพฒนาและสงเสรมพลงงาน, 2543)
10
2.1.2 กลไกการเปนฉนวนกนความรอน กลไกทเกดขนภายในฉนวนกนความรอน เม อมความรอนไหลผานวสดท เปนฉนวนกนความรอน โดยเกดขนจากการทความรอนเคลอนทผานชองเลก ๆ ทอยภายในวสดทเปนฉนวนกนความรอน และลกษณะทเปนรพรนหรอชองอากาศ จะท าหนาท ตานการไหล (Flow resistance) ของอากาศ ท าใหความรอนถกกกเกบไว และมความรอนเพยงสวนนอยทสามารถถายเทความรอนผานฉนวนกนความรอน โดยกระบวนการพาความรอนได นอกจากนเมอความหนาแนนของวสดเพมมากขน เนองจากเสนใยในแตละเสนเรยงชดตดกน การถายเทความรอนตามทศทางการเคลอนทของความรอนจะลดลง สงผลใหกลายเปนฉนวนกนความรอนทด ดงแสดงไว ในภาพท 2.1
ภาพท 2.1 กลไกการถายเทความรอนผานฉนวนกนความรอน (นรา และสายฝน, 2550) จากการศกษาผลของการผลตฉนวนกนความรอนโดยใชยางธรรมชาตผสมผงจากกาบกลวย พบวาลกษณะภายในของฉนวนกนความรอนมผลในการปองกนความรอน โดยศกษาจากกลองจลทรรศนอเลกตรอน (SEM) ก าลงขยาย 250 เทา สเกล 100 µm ดงภาพท 2.2 (a) และ (b) เปนลกษณะการเชอมตอกนดวยแรงยดเหนยวระหวางโมเลกลของยางธรรมชาต ซงชองวางระหวางโมเลกลจะเปนทกกเกบความรอนไวภายในฉนวนกนความรอนทเปนยางธรรมชาตและเมอมการแทรกตวของผงจากกาบกลวยระหวางโมเลกลของยางธรรมชาตท าใหเกดชองวางภายในฉนวนกนความรอน ซงท าใหสามารถดกจบความรอนไมใหมการถายเทได สงผลใหยางธรรมชาตผสมผงกาบกลวยเปนฉนวนกนความรอนทมประสทธภาพดขน (Ezema et al., 2014)
11
(a) (b)
ภาพท 2.2 ภาพจาก SEM แสดงการกระจายตวของผงกาบกลวย 2 บรเวณ a และ b ดวยขนาดก าลงขยาย 250 เทา (Ezema et al., 2014)
2.1.3 ขอดและขอเสยของฉนวนกนความรอน
ส งท ควรพจารณาในการเลอกฉนวนกนความรอนส าหรบใชเปนวสดกอสรางอาคารบานเรอน ควรเลอกฉนวนกนความรอนทสงผลใหภายในอาคารบานเรอนมอณหภมต า และช วยลดค า ใช จ ายท ต ามมา เช น พล งงาน ไฟฟ าท ใช ไป ก บ ระบบการท าความ เย นห ร อเครองปรบอากาศภายในบานทท าใหมอณหภมลดลง สงทควรพจารณาหลก ๆ ในการเลอกใชฉนวนกนความรอนมดงน 1. คาสมประสทธการน าความรอน (k) ต า และคาความตานทานความรอน (R) สง ซงคาดงกลาวควรมคาคงท ไมเปลยนแปลง หรอเปลยนแปลงนอยทสดตลอดระยะเวลาการใชงานฉนวนกนความรอน 2. โครงสรางของฉนวนกนความรอน จะเปนตวบงบอกความสามารถในการดดซบน า และความชน หากสามารถดดซบน าไดงาย เมอใชงานเปนระยะเวลานานจะเกดการยบตว ซงสงผลใหคาสมประสทธการน าความรอน และคาความตานทานความรอนมแนวโนมท าใหประสทธภาพความเปนฉนวนกนความรอนลดลง 3. ความปลอดภยในการใชฉนวนกนความรอน เชน การเกดเชอราบนวสดท เปนฉนวน การเกดฝนทเปนอนตรายตอระบบทางเดนหายใจ และการเกดอคคภยจากวสดทเปนฉนวนกนความรอนทตดไฟไดงาย เปนตน ฉนวนกนความรอนทมขายตามทองตลาด สวนใหญจะมลกษณะเปนแผนชทมวนใชวางบนฝา และแบบพนใหกระจายตดกบหลงคา วสดทใชจะมหลายประเภท เชน ใยแกว เซลลโลส โฟมชนดยดหยน โฟมโพลเอทธลน โฟมโพลสไตรน โฟมโพลยรเทน และยางอลาสโตเมอร เปนตน โดย โดยวสดทใชเปนฉนวนกนความรอนแตละชนด จะมขอดและขอเสยทควรระวงแตกตางกนออกไป ดงแสดงในตารางท 2.1 โดยฉนวนกนความรอนแตละชนดมราคาทคอนขางสง ซงขนอยกบวสดและตนทนทน ามาผลตเปนฉนวนกนความรอน ซงการเลอกวสดเพอน ามาใชเปนฉนวนกนความรอน ควรเลอกใหมความเหมาะสมตอการใชงาน
12
ตารางท 2.1 ขอดและขอเสยของฉนวนชนดตาง ๆ
ชนดของฉนวน ขอด ขอเสย ใยแกว (Glass fiber)
1. สภาพการน าความรอนต า 2. ไมเปนอนตราย 3. ใชงานไดดทอณหภมต ากวา 700 oC
1. ตดไฟไดงาย 2. เกดความชนไดงาย
เซลลโลส (Cellulose)
1. สภาพการน าความรอนต า 2. ไมเปนอนตราย
1. ตดไฟไดงาย 2. มความสามารถในการดดซบน า
ได 3. ประสทธภาพขนอยกบอายการ
ใชงาน โฟมโพลสไตรน (Polystyrene foam)
1. สภาพการน าความรอนต า 2. ใชเปนตวผนกชองวางของผนงอาคาร 3. มความสามารถในการดดซบน าต า 4. ไมเปนอนตราย
1. ตดไฟไดงาย 2. ม ข อ จ า ก ด ใน ก าร ใช งาน ท
อณหภมต ากวา 80 oC
โฟมโพลยรเทน (Polyurethane foam)
1. สภาพการน าความรอนต ามาก 2. ใชเปนตวผนกชองวางของผนงอาคาร 3. มความสามารถในการดดซบน าต า
1. ตดไฟไดงาย 2. เกดควนพษเมอมการลกไหม
โฟมชนดยดหยน (Elastomeric foam)
1. สภาพการน าความรอนต า 2. ตดตงไดงาย 3. ไมเปนอนตราย
1. ตดไฟไดงาย และเกดควนพษจ านวนมาก
2 . ม ข อ จ าก ด ใน การใช งาน ทอณหภมต ากวา 105 oC
ทมา: การพฒนาและสงเสรมพลงงาน, 2543 2.2 การถายโอนพลงงานความรอน (Heat transfer) การถายโอนพลงงานความรอน หมายถง การถายเทพลงงานความรอนจากทมอณหภมสง ไปยงอกทหนงทมอณหภมต ากวา การถายโอนพลงงานความรอน ม 3 แบบ ดงตอไปน
2.2.1 การน าความรอน (Thermal conduction) การน าความรอน หมายถง การถายเทความรอนจากโมเลกลหนง ไปยงอกโมเลกลหน งท สมผสกน โดยจะถายเทจากโมเลกลท มอณหภมสงไปยงโมเลกลท มอณหภมต า โดยอาศยตวกลางชนดตาง ๆ อตราการน าความรอนขนอยกบความแตกตางระหวางอณหภม และสมบตของวสดในการน าความรอน ดงภาพท 2.3 ซงปจจยทมผลตอการน าความรอน ไดแก ชนดของตวกลางหรอสสาร ความหนาแนนของฉนวนกนความรอน ความชนของตวกลาง และความแตกตางของอณหภม เปนตน (ศนยการเรยนรวทยาศาสตรโลกและดาราศาสตร, 2559) โดยมสมการคาการน า ความรอน เปนดงน
13
q = Q
A t (2.1)
q = k dT
dx (2.2)
โดย q คอ ฟลกซความรอน (Heat flux) (W/m2, J/s-m2) Q คอ ความรอนทไหลผานตอพนทตงฉากกบทศการไหลของความรอน (J) A คอ พนททความรอนไหลผาน (m2) k คอ คาสมประสทธการน าความรอน (W/m-K) t คอ เวลา (s)
dT
dx คอ เกรเดยนของอณหภม (K/m)
ภาพท 2.3 การถายเทความรอนของวตถ (แหลงรวมความรสแตนเลสเพอการเรยนรของคนไทย, 2554) โดยวสดทใชกอสรางอาคารบานเรอนแตละชนดแตละประเภทจะมคาสมประสทธการน าความรอนทแตกตางกนออกไป ขนอยกบชนดและองคประกอบของวสด ซงคาสมประสทธการน าความรอนของวสดตาง ๆ ทใชเปนฉนวนกนความรอน จะใชประกอบการค านวณหาคาความตานทานความรอนของวสดกอสรางอาคาร เพอน าไปประกอบการตดสนใจเลอกใชวสด โดยยกตวอยางคาสมประสทธการน าความรอนของวสดทเปนฉนวนกนความรอนชนดตาง ๆ ทนยมเลอกใชเปนวสดกอสรางอาคารบานเรอนกนมากในปจจบน ดงแสดงในตารางท 2.2 ซงวสดทควรเลอกใชเปนฉนวนกนความรอนควรเปนวสดประเภททมคาสมประสทธการน าความรอนต า เพอชวยลดอตราการถายเทความรอนเขาสภายในตวอาคาร
14
ตารางท 2.2 คาสมประสทธการน าความรอนของวสดทเปนฉนวนกนความรอนชนดตาง ๆ
Material Thermal conductivity (W/m-K)
Polyurethane (PUR) 0.021 Polynum 0.040
Mineral wool 0.042 Polyethylene (PE) 0.045
Fiber glass/Glass wool 0.045 Light weight concrete 0.13
Brick 0.69 Concrete 1.73
ทมา: Great wall group, 2556
2.2.2 การพาความรอน (Thermal convection) การพาความรอน หมายถง การถายเทความรอนดวยการเคลอนทของโมเลกลของสสาร ซงสถานะทสามารถพาความรอนไดตองอยในสถานะของเหลวหรอแกสเทานน อตราการพาความรอนขนอยกบความแตกตางระหวางอณหภม ความเรวของการไหลตวกลาง พนทหนาตดของวสด และชนดของของเหลวหรอแกส (กรมพฒนาพลงงานทดแทนและอนรกษพลงงาน, 2549)
2.2.3 การแผรงสความรอน (Thermal radiation) การแผรงสความรอน หมายถง การถายเทความรอนในรปของคลนแมเหลกไฟฟาจากพนผววตถทมอณหภมสงไปยงพนผวทมอณหภมต า โดยไมอาศยตวกลางในการถายเท ซงอตราการแผรงสความรอนปรมาณมากหรอนอยขนอยกบความแตกตางระหวางอณหภม และการดดซบความรอนของพนผว (กรมพฒนาพลงงานทดแทนและอนรกษพลงงาน, 2549) 2.3 ยางธรรมชาต (Natural Rubber) ยางธรรมชาตในประเทศไทยและแถบเอเชยตะวนออกเฉยงใต เปนยางสายพนธ Hevea brasiliensis มตนก าเนดจากลมน าอเมซอน น ายางทกรดไดจากตนเรยกวาน ายางสด มลกษณะเปนของเหลวสขาวขนมอนภาคเลก ๆ กระจายตวในน า มสภาพเปนคอลลอยด มคา pH 6.5 – 7.0 น ายางม ความหนาแน นประมาณ 0 .975 – 0 .980 g/mL และม เน อยางแห ง (Dry rubber content, DRC) เป นองคประกอบประมาณ 30 – 35% โดยน าหนก โดยยางธรรมชาตเปนพอลเมอรชนดหน งท มโครงสรางโมเลกลประกอบดวย cis-1,4-Polyisoprene (C5H8) ดงแสดงในภาพท 2.4 ซ งยางธรรมชาต 1 โมเลกล ประกอบดวยหนวยของไอโซพรน (C5H8) ตอกนเปนสายยาวประมาณ 3 ,000 – 5,000 หนวยตอโมเลกล มการกระจายตวของน าหนกโมเลกลทกวางมากน าหนกโมเลกล 200,000 ถง 400,000
15
ภาพท 2.4 โครงสรางโมเลกลของ cis-1,4-Polyisoprene (C5H8)
ปจจบนภาคอตสาหกรรมสวนใหญนยมใชยางแทงมาตรฐาน (Standard Thai Rubber, STR) เนองจากยางแผนมการประเมนเกรดของยางดวยสายตา ซงใหผลทไมแนนอน ทางภาคอตสาหกรรมยางจงเปลยนมาใชยางแทงเปนวตถดบในการขนรปผลตภณฑแทนท าให ยางแทงมคณภาพสม าเสมอมากกวายางแผน ผานการทดสอบเพอประเมนเกรดของยาง และรบรองคณภาพตามหลกวชาการ โดยพจารณาจากปรมาณส งเจอปนทมอย ในยางเปนส าคญ นอกจากน กท าการพจารณาตวแปรอนรวมดวย เชน ปรมาณเถา ดชนความออนตว เปนตน (พงษธร, 2547) โดยจะน ายางดบขนรปเปนกอนขนาดเสนผานศนยกลาง 2 – 3 mm เพองายตอการน าส งปนเปอนออก และงายตอการแหงของยาง จากนนน า ไปอดเปนแทง ซ งจะมน าหนก 33.33 kg สามารถแบงยางแทงเปนเกรดตาง ๆ จะขนอยกบปรมาณการปนเปอน โดยเรยงจากคณภาพทดสด คอ STR 5L, STR 5, STR 10, STR 20 และ STR 50 (สมบต, 2555) โดยสมบตทวไปของยางธรรมชาตเปนดงน 1. มความยดหยน (Elasticity) สง เปนลกษณะเดนของยางธรรมชาต โดยมความเกยวของกบความเคนและความเครยด คอ ยางเกดการเปลยนรปเมอมแรงมากระท าจากภายนอก และเมอปลอยแรงทกระท ากบยาง ยางกจะกลบคนสรปเดม (ตลยพงษ, 2557) 2. มความทนทานตอแรงดง (Tensile strength) เน องจากโมเลกลของยางธรรมชาตมความเปนระเบยบจงสงผลใหยางตกผลกไดงายเมอถกยดออก 3. มความทนทานตอการฉกขาด (Tear strength) เนองจากยางธรรมชาตตกผลกไดงายเมอท าการยด จงท าใหมความทนทานตอการฉกขาด 4. มสมบตเชงพลวต (Dynamic properties) ทด ซงสมบตเชงพลวต หมายถง สมบตของยางทวดไดเมอยางถกแรงกระท าอยางตอเนองเปนคาบ เชน การกดและปลอยสลบกนไป เพอตรวจสอบความแขงแรงและทนทานของวสดทท าจากยางธรรมชาต โดยระหวางการท างานยาง จะสญเสยพลงงานในรปความรอนต า มสมบตการเหนยวตดกนทด และยงตานทานตอการลาตวสง เหมาะส าหรบการใชผสมกบยางสงเคราะหในการผลตยางรถยนต 5. มความตานทานตอการการขดถ (Abrasion resistance) ถงแมวายางธรรมชาตจะมความตานทานตอการขดถทสงแตกยงดอยกวายางสงเคราะห SBR (Styrene-butadiene rubber)
16
6. มความเปนฉนวนไฟฟา (Insulation) ยางธรรมชาตมคาความเปนฉนวนทสง เพราะมโครงสรางในโมเลกลทมแรงยดเหนยวระหวางกน มชองวางระหวางโมเลกล สามารถกกเกบความรอนไวไมใหถายเท 7. ความทนทานตอของเหลวและสารเคม (Liquid and chemical resistance) ยางธรรมชาตมองคประกอบเปนสารไฮโดรคารบอนทไมมขว ดงนน ยางธรรมชาตละลายไดดในตวท าละลายอนทรยทไมมขว เชน เบนซน เฮกเซน และโทลอน 8. สามารถ เส อมสภาพเน องจากความรอน โอโซน และแสงแดด (Aging properties) โมเลกลของยางธรรมชาตมพนธะคมาก สงผลใหวองไวตอการท าปฏกรยากบออกซเจน โดยมความรอนเปนตวเรงปฏกรยา และยางธรรมชาตไมทนตอโอโซน เพราะจะท าใหเกดรอยแตกเลก ๆ จ านวนมาก 9. สามารถหกงอท อณหภมต า (Low temperature flexibility) ยางธรรมชาตรกษาสมบตความยดหยน หรอสมบตการหกงอไดในอณหภมต ามาก ๆ 10. ยางธรรมชาตมคา compression set ต าทงอณหภมหอง และอณหภมสง โดย Compression set หมายถง คาทบงบอกความสามารถในการรกษาสมบตความยดหนนของยางหลงไดรบแรงกดเปนระยะหนง โดยค านวณเปนเปอรเซนต 11. มการกระเดงกระดอน (Rebound resilience) ยางธรรมชาตมสมบตการกระเดงกระดอนทสงกวายางอน ๆ ยกเวนยางสงเคราะห Butadiene Rubber 12. อณหภมของการใชงาน (Service temperature) ยางธรรมชาตท างานไดตงแตอณหภมตงแต 55 oC – 70 oC แตหากผสมสารเคมทเหมาะสมกสามารถใชงานทอณหภม 90 oC – 100 oC (พงษธร, 2547) 2.4 ยางรเคลม (Reclaimed rubber) ยางรเคลม หมายถง ยางทผานการใชงานแลวน ามาผานกระบวนวลคาไนซโดยจะใชสารเคม และความรอนตดพนธะโมเลกล ท าใหยางไหลเหมอนยางดบ หรอยางคอมปาวด (พงษธร, 2555) แตยางรเคลมมสมบตทดอยกวายางใหม ดงนนการใชงานยางรเคลมจงนยมผสมยางใหมเพอใหไดสมบตทเหมาะสมกบการใชงานบางประการ (ชนรตน, 2010) ขนตอนกระบวนการรเคลม ท าไดโดยน าชนสวนตาง ๆ ทไมสามารถรไซเคลได เชน ลวด ออกจากเนอยาง จากนนน าเนอยางไปบด และผสมกบสารรเคลมพรอมทงใหความรอน และความดน เพ อท าลายพนธะท เก ดจากก ามะถน หรอเร ยกวา กระบวนการดว ลคาไนซ (Devulcanization) ท าใหยางรเคลมมลกษณะน ม ไหล และข นรปไดใหม (พงษธร , 2555) กระบวนการด ว ลคาไนซ ม การพ ฒ นาเทคโน โลย อย างต อ เน อ ง โดยใช ส ารด ว ลคาไนซ (Devulcanizing agents) ท าปฏกรยาภายในหมอนงความดนไอสง ซงวธการนใชระยะเวลานานและเปนอนตราย ตอมามการปรบปรงเทคโนโลยโดยใชวธการท มความทนสมยมากขน เชน กระบวนการทางฟสกส โดยใชคล นไมโครเวฟและคล นอลตราโซนก การใชความรอนรวมกบ แรงเชงกล และการใชแรงเชงรวมกบสารเคม โดยใชสารตวเรงปฏกรยาและสารกระตนปฏกรยา (กระบวนการดลงค) ซงกระบวนการเหลานจะสงผลใหยางรเคลมทไดมคณภาพดขน และสามารถ
17
น าไปผานกระบวนการว ลคาไนซ (Vulcanization) ข นร ปรวมกบยางธรรมชาตได อย างมประสทธภาพและยงสามารถเพมคณสมบตของยางธรรมชาตไดอกดวย ยางรเคลมเมอน ามาวลคาไนซโดยทวไปจะมคาความตานทานตอแรงดง ความกระเดงกระดอน และความตานทานตอการสกหรอต ากวายางทวไป แตยางรเคลมจะวลคาไนซไดเรวกวายางปกต และมคาความตานทานตอการออกซแดนทดมาก เนองมาจากกระบวนการท ายางรเคลมตองผานกระบวนการออกซเดชน การท าใหรอน และการลาง เปนตน นอกจากนยางรเคลมจะมคาตานทานตอการสกหรอต ากวายางใหม และสของยางรเคลมสวนใหญจะมสด าคล า (พรพรรณ, 2528) ปจจบนความตองการใชยางรเคลมในอตสาหกรรมตาง ๆ มแนวโนมเพมสงขนอยางตอเนอง มเหตผลมาจากการใชยางรเคลมเพอลดตนทนการผลตในอตสาหกรรมตาง ๆ โดยน าไปผสมกบยางธรรมชาตหรอยางใหม ชวยใหลดเวลาในการผสมยางและประหยดพลงงานมากขน และลดปรมาณการใชสารเคม เชน อตสาหกรรมรองเทา อตสาหกรรมทอยาง เปนตน ถงแมการผสมยางรเคลมจะสงผลใหสมบตเชงกลลดลง แตอยางไรกตามการน ายางรเคลมผสมในวสด กสงผลดในบางประการ เชน ลดฟองอากาศในยางคอมปาวด (Air entrapment) ลดความหยนหนด (Nerve) ลดความเสยงตอการบดเบยวเสยรป (Distortion) และลดการบวมตวหลงอดรดผานไดน (Die swell) เปนตน นอกจากนยางรเคลมยงชวยเพมประสทธภาพในกระบวนการผลต เชน กระบวนการเอกซทรด และการใชยางรเคลมมผลท าใหผลตภณฑมประสทธภาพมากขน รวมไปถงเศรษฐกจของโลกมการขยายตวมากขน 2.5 สมบตเชงความรอนของพอลเมอร (Thermal properties of polymer) พอลเมอรเปนสารประกอบทมโมเลกลขนาดใหญ มลกษณะเปนสายโซยาว มมวลโมเลกลสง ประกอบดวยหนวยยอย (Monomer) ทเชอมตอกนดวยพนธะโควาเลนต เกดขนจากปฏกรยาพอลเมอไรเซชน (Polymerization) โดยมโครงสรางหลากหลาย เชน พอลเมอรแบบเสน พอลเมอรแบบกง และพอลเมอรแบบรางแห ซงสงผลใหพอลเมอรแตละชนดมสมบตทแตกตางกน พอลเมอรจดเปนฉนวนกนความรอนทด จงไดมการน าพอลเมอรมาใชเปนฉนวนกนความรอนในรปแบบตาง ๆ กอนอนตองท าใหพอลเมอรอยในสถานะของเหลวกอนการขนรปเปนวสดตาง ๆ ซงจะมการใชความรอนมาเกยวของในการเปลยนสถานะกอนการขนรป ตลอดจนการหลอเยนเปนผลตภณฑพอลเมอรชนดตาง ๆ การเพมขนของอณหภมท าใหเกดการเปลยนแปลงมการขยบตวของสายโซพอลเมอร หรอการเพมขนของปรมาตรอสระในเนอพอลเมอร และความหนาแนนลดลง ซงสามารถวดคาสมประสทธการขยายตวได พอลเมอรมหลายชนด ไดแก พอลเมอรจากธรรมชาต (Natural polymer) และพอล เมอร ส ง เคราะห (Synthetic polymer) โดยพอล เมอร จากธรรมชาต ไดแก แปง เซลลโลส โปรตน และยางธรรมชาต สวนพอลเมอรสงเคราะห เช น พลาสตก โฟม เสนใย และกาว เปนตน (นพดล, 2551)
18
2.6 การผสมสารเคมในยาง การผสมสารเคมลงไปในยาง เพอตองการใหไดผลตภณฑจากยางทมสมบตตามทตองการ เพอแกปญหาขอเสยตาง ๆ ของยาง โดยยางสามารถท าปฏกรยากบสารเคมไดดวยความรอนยางท เก ดปฏก รยากบสารเคมแล ว เรยกวา Cured compound หรอ Cured rubber หรอ Vulcanized rubber โดยสารเคมทน ามาผสมในยาง ไดแก ก ามะถน ซงคออกไซด กรดสเตยรก สารตวเรง สารแอนตออกซแดนท สารตวเตม และสารอน ๆ เชน ส กลน เปนตน
2.6.1 สารกระตน (Activator) สารกระตน หมายถง สารทชวยเสรมใหสารตวเรงท างานไดอยางมประสทธภาพมากยงขน โดยสารกระตนจะเปนสารประเภทอนทรย หรออนนทรยกได สารกระตนประเภทสารอนนทรยทนยมใชมากทสด คอ ซงคออกไซด สวนสารกระตนทเปนอนทรยทนยมใชมากสด คอ พวกกรดไขมน เชน กรดสเตยรก สมบตทส าคญของสารกระตน คอ เมอบดผสมกบยางเพยงเลกนอยจะชวยใหเกดปฏกรยาเคมไดงายขน พรอมทงยางมมอดลสทสงขน และบางครงหากไมมสารกระตนกอาจไมเกดกระบวนการวลคาไนซเกดขน
2.6.2 สารแอนตออกซแดนท (Antioxidant) ยางเปนสารอนทรยทสามารถเสอมสลายไดเมอตงทงไว หรอขณะใชงาน การเสอมสลายในลกษณะนเรยกวา “Degradation” โดยกระบวนการเสอมสลายของยางแบงออกไดเปน 6 ประเภท คอ เสอมสลายเน องจากต งท งไวนาน ถกออกซ ได ซเน องจากการกระตนของ โลหะคะตาไลต เสอมสลายเนองจากความรอน เสอมสลายเนองจากแสง เสอมสลายเนองจากหกงอ ไปมา และเกดรอยแตกเนองจากบรรยากาศ อยางไรกตาม ออกซเจนและโอโซนเปนตวการส าคญในการเสอมสลายของยาง โดยจะมโลหะหนก ความรอน แสง และความเครยดของยางเปนตวเรงท าใหยางเสอมสลายไดเรวขน ซงสารเคมทจะชวยปองกนไมใหยางเสอมสลาย เรยกวา สารแอนตออกซแดนท (Antioxidant) (พรพรรณ, 2528)
2.6.3 สารตวเตม (Filler) สารตวเตม หมายถง สารอน ๆ ทไมใชยางบดผสมรวมกบยาง ซงสงผลใหยางมสมบตดงเดมหรอดขน เชน เขมาด า แคลเซยมคารบอเนต และซลกา เปนตน เพอวตถประสงคดงน 1. การลดตนทนการผลต เนองจากสารตวเตมมราคาทถกกวายางอยางมาก ดงนนเมอเตมสารตวเตมสงผลใหราคาตนทนการผลตลดลง 2. การเปลยนแปลงสมบตเชงฟสกส เนองจากสารตวเตมเมอบดผสมรวมกบยางแลว สงผลใหยางมความแขงเพมมากขน และมอดลสของยางสงขนดวย สวนสมบตอน ๆ เชน ความตานทานแรงดง ความตานทานตอการสกหรอ ซงจะเพมขน หรอลดลงกขนกบชนดของยาง และ สารตวเตม เชน ยางธรรมชาตใชเขมาด าเปนสารตวเตม สงผลใหยางธรรมชาตมความตานทานตอ
19
แรงดงสง และความตานทานตอการสกหรอสง แตหากใสเขมาด ามากเกนไปคาความตานทานตอ แรงดง และคาความตานทานตอการสกหรอจะลดลง 3. การชวยในกระบวนการผลต ซงในกระบวนการผลตของยางหากไมมการเตมสารตวเตม จะสงผลใหกระบวนการผลตมความยงยากเพมมากขน เชน เอกซทรดชน (Extrusion) ซงหากใสยางลวน ๆ หรอมสารตวเตมเพยงเลกนอยในเครองเอกซทรด จะสงผลใหผวขรขระ ไมเรยบ 4. การลดการพองตวของยางในน ามน โดยยางจะพองตวไดดในน ามน แตเมอเตมสารตวเตมลงไปในยางสงผลท าใหยางพองตวลดลงในน ามน 5. การเพมอายการใชงาน โดยปกตแลวยางจะสลายตวไดงายเมอถกแสงแดด ซงแสงแดดมแสงอลตราไวโอเลต หากใสสารตวเตมทมสารปองกนแสงสองผานเขาไป ในเนอยาง จะสงผลใหยางมอายการใชงานมากขน (นพดล, 2551)
2.6.4 สารเคมอน ๆ สารเคมอน ๆ หมายถง สารเคมทนอกเหนอจากสารกระตน สารตวเตม และสารแอนตออกซแดนท โดยสารเคมอน ๆ เปนสารทถอวาไมมความจ าเปนมากทจะตองใชส าหรบยางทวไป แตเมอใสสารเคมเขาไปแลวเพอวตถประสงคเฉพาะงาน ไดแก แฟคตส (Factices) ยางรเคลม (Reclaimed rubber) ยางครม (Crumb rubber) สารฟ (Blowing agent) ส (Coloring materials) และอน ๆ (พรพรรณ, 2528) 2.7 การวลคาไนซยาง (Vulcanization) การวลคาไนซ (Vulcanization) เปนกระบวนการเชอมโมเลกลยางแตละโมเลกลดวยพนธะโควาเลนต ท าใหเกดเปนโครงสรางตาขาย เพอปรบปรงสมบตตาง ๆ เชน ความแขงแรง ความยดหยนของยาง เปนตน โดยความเรวในการเชอมโยงพนธะทเกดขน เรยกวา อตราการ วลคาไนซ (Cure rate) โดยการวลคาไนซยางธรรมชาตสามารถท าไดโดยใชสารวลคาไนซ ทแตกตางกนออกไป เชน การวลคาไนซดวยก ามะถน การวลคาไนซดวยเพอรออกไซด (Benzoyl peroxide) เปนตน โดยงานวจยชนนจะใชก ามะถนเปนสารวลคาไนซยางธรรมชาต โดยยางจะท าปฏกรยากบก ามะถนในปรมาณทพอเหมาะทอณหภมสงกวาจดหลอมเหลวของก ามะถน โดยก ามะถนทน ามาท าปฏกรยาจะเปนตวเชอมระหวางโมเลกลของยางดวยการสรางพนธะโควาเลนต ท าใหยางเชอมตอเปนโมเลกลเดยวกน มคณภาพคงตวทอณหภมตาง ๆ เมอน าไปขนรปเปนผลตภณฑจะท าใหผลตภณฑทไดมความยดหยน ทนทาน และไมเหนยว ซงการวลคาไนซทอณหภมหองจะตองใชระยะเวลาหลายวน ดงนนตองเพมอณหภมเพอลดเวลาการวลคาไนซ ส าหรบการวลคาไนซผลตภณฑน ายางธรรมชาตจะใชอณหภมประมาณ 100 oC (ชนรตน, 2549) 2.8 การออกแบบสตรส าหรบยางอณหภมสง การน าเอาผลตภณฑจากยางไปใชในททมอณหภมสง สงผลใหเกดการเสอมคณภาพ จนใชงานไมไดอก โดยอตราการเสอมจะถกเรงโดยอากาศ (ออกซเจน) ซงความรอนในอากาศจะ
20
ท าหนาทเปนตวเรงในกระบวนการออกซเดชน การออกซไดซจะเกดบรเวณผวยาง แตยางทมความหนามากกวา ความสามารถในการแพรซมของอากาศเขาไปในเนอยางคอนขางชา
2.8.1 ผลของการเสอมคณภาพของยางทอณหภมสง การเสอมเนองจากความรอน และการออกซไดซ จะเพมขนตามอณหภม และเวลาอตราการออกซไดซของยาง มอตราเรวเพมขนเปน 2 เทา ของทก ๆ อณหภมทเพมขน 10 oC ไปจนถง 90 oC โดยทอณหภมสงจะสงผลใหโครงสรางโมเลกลของยางเปลยนไปตามเวลา ซงจะม การเปลยนแปลง 2 ลกษณะ คอ โมเลกลของยางจะขาด หรอมพนธะเชอมโยงมากขน ซงหากโมเลกลของยางขาดในขณะทยางถกออกซไดซ สงผลใหเกดความแขง และคามอดลสลดลง และหากมพนธะเชอมโยงมากขน สงผลท าใหยางกระดางมความแขง มคามอดลสมากขน และสามารถยดยาวไดนอยลง
2.8.2 ลกษณะโครงสรางโมเลกลของยาง ความตานทานความรอนของยางจะขนอยกบความแขงแรงของพนธะโควาเลนตทประกอบขนเปนโมเลกลของยาง โดยเฉพาะแกนกลาง เชน ยางธรรมชาต หรอยางสงเคราะห SBR (Styrene – butadiene rubber) หากมพนธะคอยดวย สามารถใชงานไดดทอณหภมไมเกน 70 oC
2.8.3 ขอบเขตของอณหภม อณหภมสงสดทสามารถใชกบยาง โดยทยางไมเสอมคณภาพหรอสลายตวมปจจยอน ๆ ทเกยวของมากมาย เชน ความหนาของยาง เวลาทยางสมผสกบอณหภมสง เปนตน
2.8.4 ระบบการวลคาไนซ ผลตภณฑยางทสามารถทนตออณหภมสง กขนอยกบการวลคาไนซ เชน ยางทมโครงสรางพนธะคชนดไดอนอยแกนกลาง เมอวลคาไนซจะท าใหเกดพนธะเชอมโยงแบบโมโนซลฟดก (Monosulphidic) ซงสงผลใหยางทนตอความรอนเพมขน (นพดล, 2551) 2.9 ล าตนกลวย (Banana stalk) กลวยเปนพชใบเลยงเดยว โดยล าตนประกอบดวยกาบกลวยเรยงตวกนเปนวงกลม มล าตนจรงอยบรเวณใตพนดน เรยกวา เหงา (Rhizome) ดงภาพท 2.5 ตนกลวยขยายพนธโดยการแตกหนอบรเวณรอบตวแม จะมการแตกหนอจ านวนมาก และมความหนาแนน แตบางชนดกม แตกหนอออกหางตวแม เมอหนอโผลขนมาเหนอดน ล าตนกลวยมลกษณะสง และคอนขางแขงแรง แตแทจรงแลวเปนเพยงล าตนเทยม เนองจากเกดจากการอดกนแนนของกาบใบ (เบญจมาศ, 2558) ประเทศไทยมการปลกกลวยเปนจ านวนมาก เนองจากสามารถเจรญเตบโตไดอยางรวดเรวและ ใหผลผลตครงเดยว จากนนตดล าตนจนถงยอดทง ซงสวนททงสามารถน ามาใชเปนวสดในการออกแบบผลตภณฑหรอน ามาผสมกบวสดอน ๆ เพอเพมคณภาพของผลตภณฑ ซงสามารถสรางรายไดใหกบเกษตรกร และยงชวยในการอนรกษสงแวดลอมในการใชประโยชนไดอยางคมคา
21
โครงสรางภายในของล าตนกลวยมลกษณะเปนเสนใยทมโพรงอากาศ มสวนคลายฟองน ากระจายอยภายใน มสมบตในการกกเกบอากาศไวได สงผลใหล าตนกลวยมความสามารถเปนฉนวนกนความรอนไดด มตวอยางของการน าล าตนกลวยมาใชประโยชนอยางเชน น าเชอกกลวยมาถกเปนฐานรองกนหมอในครวเรอน จากสมบตดงกลาวจงมแนวคดในการน าล าตนกลวยมาใชเปนฉนวนกนความรอนผสมกบวสดกอสรางทพกอาศยในชวตประจ าวนของมนษย ทดแทนการใชวสดสงเคราะห (ปลมจต และคณะ, 2548)
ภาพท 2.5 ล าตนกลวย (กตตชย, 2554)
เสนใยของกลวยสวนใหญจะพบมากบรเวณล าตนของกลวย โดยรปรางของเสนใยกลวยตามแนวยาวจะมสวนประกอบเปนกลมเสนใยขนาดเลกเรยงตวตามแนวยาวของเสนใย มลกษณะเปนรปทรงกรวย มภาพจากกลองจลทรรศนอเลกตรอน (SEM) แสดงลกษณะโครงสรางภายในเสนใยของล าตนกลวย ดงภาพท 2.6 ซงจดอยในประเภทของเสนใยสน สวนลกษณะตามภาคตดขวางจะเปนรปทรงร มสวนของผนงเซลลคอนขางบาง เสนใยมความแขงแรง มความเหนยว และกระดาง สามารถทนแรงดงไดด มสภาพยดหยนเลกนอย มความมนวาวคลายกบเสนใยไหม และสามารถทนตอแบคทเรยในน าเคมไดดมาก (วรนช และคณะ, 2559)
ภาพท 2.6 SEM แสดงลกษณะภายในเสนใยของล าตนกลวย (Teli and Valia, 2013)
22
2.10 เซลลโลส (Cellulose) เซลลโลสเปนสารประกอบคารโบไฮเดรตซงเปนองคประกอบหลกในพชทวไปประกอบดวยน าตาลกลโคส (D-glucose) เปนหนวยยอยจบกนเปนโซยาว โดยไมมกงกานสาขา ซงมโครงสรางทางเคมแสดงดงภาพท 2.7 มจ านวนมากกวา 2,000 หนวยกลโคส โดยจบตวกนดวยพนธะโควาเลนตชนด 1,4-ไกลโคซดก (1,4-Glycosidic linkage) เซลลโลสจะพบมากในพชสเขยวและแบคทเรยบางชนด เปนสวนประกอบทส าคญของผนงเซลล สายเซลลโลสในพชจะเรยงตวกนเปนชน ระหวางหนวยกลโคสในโซเดยวกนจะเชอมตอกนดวยพนธะไฮโดรเจน ระหวางหม ไฮดรอกซล (-OH) ของคารบอนในต าแหนงท 3 กบออกซเจนของกลโคสในหนวยยอยถดไป และระหวางเสนสายเซลลโลสจะเกดพนธะไฮโดรเจนระหวางหม ไฮดรอกซล (-OH) ของคารบอนต าแหนงท 6 กบออกซเจนในโมเลกลกลโคสของสายเซลลโลสอกสายหนง โดยพนธะไฮโดรเจนทเกดขนชวยใหโซโมเลกลของเซลลโลสทขนานกนยดเกาะเขาดวยกนท าใหโครงสรางของเซลลโลสมกงกานสาขาทซบซอนยากตอการสลายตว เกดเปนแผนเซลลโลสทสามารถละลายน าไดยาก และมประสทธภาพในการยอยดวยเอนไซมต า เมอเซลลโลสถกยอยดวยเอนไซมจะเกดเปนโมเลกลเลก ๆ ของน าตาลกลโคส รางกายของมนษยไมมเอนไซมทสามารถยอยสลายเซลลโลสได แตในกระเพาะอาหารของสตวจะมแบคทเรยทสามารถยอยสลายเซลลโลสใหเปนกลโคสได
ภาพท 2.7 โครงสรางทางเคมของเซลลโลส
เซลลโลสเปนองคประกอบทส าคญในวสดทเปนเสนใย โดยภายในเสนใยจะมโมเลกลของเซลลโลส (Cellulose) เฮมเซลลโลส (Hemi-cellulose) และลกนน (Lignin) เรยงตวกนในผนงเซลลของพชเปนจ านวนมาก โดยเฉพาะเซลลโลสมประมาณสงถงรอยละ 60 – 80 ของสารประกอบทงหมด เกดการเกาะจบตวกนเปนเสนใยขน ซงเสนใยสามารถจ าแนกประเภทตามแหลงก าเนดไดเปน 2 ประเภท คอ เสนใยธรรมชาตและเสนใยประดษฐ ในกลมของเสนใยธรรมชาตสามารถแบงยอยไดเปนเสนใยเซลลโลสทมาจากพชและเสนใยโปรตนจากสตว ในปจจบนวสดทเปนเสนใยธรรมชาตถกน ามาผลตเปนวสดตาง ๆ ทหลากหลาย และทส าคญ คอ การผลตฉนวนปองกนความรอน เพราะในโครงสรางของเสนใยธรรมชาตมลกษณะเปนโพรงอากาศ สามารถกกเกบความรอนไวภายใน ปองกนไมใหความรอนไหลผาน ท าใหมคาการ น าความรอนต า และมสมบตในการเปนฉนวนกนความรอนทมประสทธภาพสง โดยวสดทางการเกษตรจ าพวกพชเสนใยทมปรมาณเซลลโลสสงสามารถน ามาท าเปนฉนวนกนความรอนไดเปนอยางด ไมเปนมลพษตอสงแวดลอม และเปนผลพลอยไดจากอตสาหกรรมทางการเกษตร ตวอยาง
23
สวนของพชทมเสนใยและสามารถน ามาผลตเปนวสดปองกนความรอน ไดแก ซงขาวโพด ผกตบชวา ชานออย ตนกก หญาคา และหยวกกลวย เปนตน (อนภา, 2559) 2.11 ปนซเมนต (Cement) ป นซ เมนต แบ งออกเป น 3 ประเภท ใหญ ๆ ได แก ป นซ เมนต ธรรมชาต ปนซเมนตปอรตแลนด และปนซเมนตประเภทอน ๆ (ประณต, 2556)
2.11.1 ปนซเมนตธรรมชาต ปนซเมนตธรรมชาต เปนปนซเมนตทไดจากกการเผาหนซเมนตโดยตรงทอณหภมสง โดยเผาใหใกลถงจดหลอม (Sintering) แลวน าไปบดใหเปนผงละเอยด โดยซเมนตธรรมชาตแขงตวไดอยางรวดเรวในน า ซงไมเหมาะสมทจะท าเปนคอนกรตเสรมเหลก แตมความจ าเพาะทจะใชท างานทเปนคอนกรตลวน เชน การสรางท านบ เปนตน ในปจจบนซเมนตธรรมชาตไมนยมผลตใชในงานอตสาหกรรม เพราะมสมบตทไมแนนอน ขนอยกบสมบตของหนซเมนต
2.11.2 ปนซเมนตปอรตแลนด (Portland cement) ลกษณะทวไปของปนซเมนตปอรตแลนต คอ เปนผงสเทา เมอน าไปผสมน าแลวทงไวจะแขงตว ซงความแขงแรงของปนซเมนตปอรตแลนดเมอแขงตวจะขนอยกบวสดทน าเขามาผสมกน หรอรปแบบการออกแบบขนมา (สารานกรมไทยส าหรบเยาวชน, 2542) ปนซเมนตปอรตแลนดประกอบดวยหนปน (Limestone) และดนเหนยว (Clay) เปนสวนใหญ นอกจากนยงมสวนผสมของเหลกออกไซด (Fe2O3) และโดโลไมต (CaMg(CO3)2) ผสมเลกนอย โดยสารประกอบทส าคญของปนซ เมนตปอรตแลนด ไดแก ไตรแคลเซยมซล เกต (3CaOSiO2, C3S) ไดแคลเซยมซล เกต (2CaOSiO2, C2S) ไตรแคลเซยมอะลมเนต (3CaOAl2O3, C3A) และเตตตระแคลเซยมอะลมโนเฟอไรต (4CaOAl2O3 Fe2O3, C4AF) (คลงความร SciMath, 2555) ปนซเมนตปอรตแลนดสามารถแบงไดเปน 5 ประเภท ดงน 1. ปนซเมนตปอรตแลนดธรรมดา (Normal portland cement) ลกษณะการใชงานโดยไมมงเนนสมบตพเศษ 2. ปนซเมนตปอรตแลนดดดแปลง (Modified portland cement) คอนกรตทใชในบรเวณทมอณหภมความรอนสง และทนซลเฟตไดระดบปานกลาง 3. ปนซเมนตปอรตแลนดความแขงแรงสงโดยเรว (High-early strength portland cement) คอนกรตทตองการใชงานอยางรวดเรว และมเนอปนทเปนผงละเอยดกวาคอนกรตธรรมดา 4. ปนซเมนตปอรตแลนดชนดเกดความรอนต า (Low-heat portland cement) จะชวยลดปรมาณความรอนจากการรวมตวของปนซเมนตกบน าซงจะสามารถลดการขยายตว และหดตวของคอนกรตภายหลงจากการแขงตว 5. ปนซเมนตปอรตแลนดชนดทนซลเฟตไดสง (Sulfate-resistance portland cement) ใชส าหรบบรเวณทน าหรอดนทมคาความเปนดางสง ซงจะมระยะการแขงตวชา และมการกระท าของซลเฟตอยางรนแรง
24
2.11.3 ปนซเมนตประเภทอน ๆ จากปนซเมนตทกลาวมาแลวขางตน ยงมปนซเมนตอกหลากหลายประเภททถกน ามาใชกบงานรปแบบอน ซงซเมนตแตละประเภททถกน าไปใชกจะมองคประกอบทใชในการผลตแตกตางกนเพอใหไดปนซเมนตทมคณสมบตตามตองการ ปนซเมนตประเภทตาง ๆ เหลาน ไดแก 1. ปนซเมนตผสม (Mixed cement) หรอเรยกวา ปนซเมนตซลกา สามารถผลตไดโดย น าหนปนบดละเอยดผสมกบปนซเมนตปอรตแลนดในอตราสวนทพอเหมาะ เพอปรบปรมาณปนใหเพมมากขนและมราคาถก โดยปนซเมนตประเภทนมคณภาพต า มสมบตในการแขงตวไดชาและไมยดหรอหดตวมากนก จงเหมาะกบงานทไมตองรบแรงหรอน าหนกมากนก เชน งานคอนกรตเทพน การท ากระเบองมงหลงคา เปนตน 2. ปนซเมนตอะลมนา (High alumina cement) เปนปนทไดจากการเผาผงแรอะลมนา แรบอกไซตและหนปนทอณหภมประมาณ 1 ,450 oC แลวท าการบดใหเปนผงละเอยด เมอเมดปนเยนตวตวลง ซงปนซเมนตชนดน มรพรนและเปราะไดงาย ไมเหมาะกบงานทใชความแขงแรง 2.12 ความหนาแนน (Density) ความหนาแนน () เปนสมบตเฉพาะของสารแตละชนด และจะเปนปรมาณทบอกคามวลนนในหนงหนวยปรมาตร ดงสมการท 2.3 และ
=m
v (2.3)
โดยท คอ ความหนาแนนของวตถ (kg/m3) m คอ มวลรวมของวตถ (kg) v คอ ปรมาตรรวมของวตถ (m3) 2.13 สมบตการเปลยนรปแบบกด สมบตเชงกลของวสดทความส าคญในการเลอกใชวสดนนสามารถรบแรงทมากระท าได มสมบตเชงกลทส าคญ คอ วสดจะตองมความแขงแรง และสามารถรบแรงทมากระท า โดยวสดนนไมเสยรปทรง ไมแตกราวหรอพงทลาย ในการทดสอบความแขงแรงของวสดสามารถท าไดหลายวธ โดยวธหลก ๆ คอ การทดสอบโดยการกด การทดสอบความแขงแรงของวสดโดยการกด คอ แรงท มากระท ากบวตถในลกษณะการกดอดเขาหากน และแนวแรงตงฉากกบพนท หนาตดของวสด ท าใหวสดออกแรงตานทานเพอไมใหเกดการแตกหกหรอลกษณะคลายกบการทดสอบโดยการดง แตกระท า ในลกษณะการออกแรงในทศทางตรงกนขาม ดงภาพท 2.8 ซงวสดทน ามาทดสอบนนหากเปนวสดทเหนยวผลการทดสอบการกดวสดจะบวมออกดานขาง วสดทน ามาทดสอบมความออนผลการทดสอบการกดวสดจะถกอดแบนโดยไมแตกหก และวสดท น ามาทดสอบมความเปราะผลการทดสอบการกดวสดจะแตกหก
25
ภาพท 2.8 การทดสอบการกดวตถรปทรงกระบอก
ความสงเรมตองก าหนดใหเปน h0 และความสงทเปลยนไปในเวลา t ตาง ๆ เปน h(t) จากนยามการเปลยนรปแบบแฮนกของการกด คอ
h0
h(t)= In =
h (2.4)
นยามการเปลยนรปทางวศวกรรมศาสตรเรยกวา การเปลยนรปนอมนอล คอ
0
0 0
h hh= = =
h h
1 (2.5)
จากสมการ (2.4) และ (2.5) สามารถแสดงความสมพนธไดดงน = Inλ = In( + 1) (2.6)
ความเคนทท าใหเกดการเปลยนรปตงฉากตางสองแนว คอ σrr σxx ดงนนความเคนทเกดจากการเปลยนรปจากการกดของจานในแนวระนาบแบน คอ
rr xx = 2
F
r (t) (2.7)
นยามความเคน และการเปลยนรปแบบโคช หาไดจากกลศาสตรสถตของพอลเมอร
S = 1
2 Nk( 2 2 2
1 2 3 3) (2.8)
จาก Helmholtz free energy (A) = U TS ได ว าก าร เป ล ยน ร ปท า ให เอนโทรปของโซพอลเมอรเปลยนไป โดยถอวาพลงงานภายใน (U) นอยมาก และในขณะปรมาตรคงทท าใหเขยนสมการ Helmholtz free energy ตอปรมาตรได
h
F
26
A = TS = 1
2 NkT( 2 2 2
1 2 3 3) (2.9)
และ Helmholtz free energy ตอปรมาตร คองานส าหรบการเปลยนรปตอปรมาตรแบบยอนกลบ
W = 1
2 NkT( 2 2 2
1 2 3 3) (2.10)
แสดงในอกรป
W = 1
2 G( 2 2 2
1 2 3 3) (2.11)
พอลเมอรถกความเคนกระท าตอปรมาตร จะได 1 2 3 และเมอมความเคนมา
กระท าในแกนเดยว โดยก าหนดไดวา 2 3
1
และ 12 32
1
จะได
W = 1
2 G( 2 2
3) (2.12)
เมอความเคนกระท าในแนวแกนเดยวทชนตวอยางมพนทหนาตด A0 และความยาว
เรมตน l0 เมอกระท าแลวจะได w โดยใชแรง f จะได งานตอปรมาตร คอ
w =0 0
w
A l
(2.13)
นยามความเคนนอมนอล n คอ n = 0
f
A และอกรปสามารถเขยนได
n = wd
d
= G(-2) (2.14)
และจากความสมพนธของความเคน n กบ คอ n = = (t) จะได
(t) = G(2 -1) (2.15)
สามารถเขยนในเทอมของมอดลสการกด (D(t)) (สมบต, 2547)
D(t) =2 1-
(t)
(2.16)
27
บทท 3 วสดอปกรณ และวธการวจย
ในบทนผวจยจะกลาวถง ยาง ปน และสารเคม ซงไดแก ยางแทง STR 5L ยางรเคลม (Reclaimed rubber) ปนส าเรจรป ซงคออกไซด (Zinc oxide, ZnO) ชนด White seal กรดสเ ต ย ร ก ( Stearic acid), CBS (N-Cyclohexyl-2 -benzothiazyl sulphenamide) 6 PPD (N-Phenyl-N-1 ,3-dimethylbutyl-p-phenylenediamine) และก ามะถน (Sulphur) สวนวสดอปกรณ ไดแก เครองชงละเอยดแบบอเลกทรอนกส (Electronic balance) เครองปนน าผลไม ตะแกรงรอนสาร เบอร 16 เครองบดผสมยางแบบสองลกกลง (Two Roll Mill) เครองรโอมเตอรแบบจ าน แ ก ว ง (Oscillating Disc Rheometer, ODR) เค ร อ ง อ ด เบ า ไฮ โด ร ล ค แ บ บ ส อ งช น (Compression Moulding Machine) เครองหาความหนาแนนระบบไฟฟา (Electronic density meter) ชดทดสอบสมบตเชงความรอนของฉนวนกนความรอน และเครองมอการทดสอบสมบตการกด (Compression tester) และวธการวจย ตามล าดบดงน 3.1 ยาง ปน และสารเคม
3.1.1 ยางแทง เกรด STR 5L 3.1.2 ยางรเคลม 3.1.3 ปนส าเรจรป ชนดกอทวไป ตราเสอ 3.1.4 ซงคออกไซด (Zinc oxide, ZnO) ชนด White seal 3.1.5 กรดสเตยรก (Stearic acid) 3.1.6 CBS (N-cyclohexyl-2-benzothiazyl sulphenamide) 3.1.7 6PPD (N-phenyl-N-1,3-dimethylbutyl-p-phenylenediamine) 3.1.8 ก ามะถน (Sulphur)
3.2 วสดและอปกรณ
3.2.1 เครองชงละเอยดแบบอเลกโทรนกส 4 ต าแหนง (Electronics balance) 3.2.2 เครองปนน าผลไม ยหอชารป (Sharp) รน EM-11 มอเตอรและความเรวสง 12,000 rpm 3.2.3 ตะแกรงรอนสาร เบอร 16 3.2.4 เครองบดผสมยางแบบสองลกกลง (Two Roll Mill)
เครองผสมยางระบบเปดแบบสองลกกลง ภาพท 3.1 ใชในการบดยางผสมกบสาร ตวเตม และสารเคมเขาดวยกน ซงประกอบดวย ลกกลงสองลกเรยงกนในแนวนอนแบบขนานกน และหมนเขาหากนดวยความเรวทแตกตางกนท าใหเกดแรงบดผสมยางและสารตาง ๆ เขาดวยกน ท าใหโมเลกลยางทมลกษณะเปนโซยาวและเปนโมเลกลขนาดใหญใหมขนาดเลก และท าใหยางมความออนตวลง อกทงสามารถแปรรปยางไดโดยเครองบดผสมยางแบบสองลกกลง จะใชส าหรบ
28
ผสมยางในปรมาณทไมมาก เนองจากตองใชทกษะความช านาญและก าลงคนในการควบคมการผสม (บญธรรม และปรชา, 2534)
ภาพท 3.1 เครองบดผสมยางแบบสองลกกลง (Two Roll Mill)
3.2.5 เครองรโอมเตอรแบบจานแกวง (Oscillating Disc Rheometer, ODR) เครองรโอมเตอรแบบจานแกวง หรอเครอง ODR ภาพท 3.2 เปนเครองมอทใชส าหรบทดสอบการวลคาไนซของยางชนดตาง ๆ โดยตรง ประกอบดวยโรเตอรทเคลอนทอยในชองวางระหวางดายบนและดายลาง ซงระหวางการใชงานเครองโรเตอรจะแกวงแบบมมแคบ ดวยความถ 1.67 Hz หรอ 100 รอบตอนาท โดยตองควบคมใหมความถทเหมาะสม เพอปองกนไมใหยางวลคาไนซถกท าลายโครงสราง 3 มต และหลงจากนนเครองกจะบนทกแรงบดทเปลยนไปตามระยะเวลาของการทดสอบ
ภาพท 3.2 เครองรโอมเตอรแบบจานแกวง (Oscillating Disc Rheometer, ODR)
29
3.2.6 เครองอดเบาไฮโดรลคแบบสองชน (Compression moulding machine) การขนรปยางคอมปาวดโดยใชแมพมพแบบกดอดเปนวธการทนยมกนมาก เมอเปรยบเทยบกบการใชวธการขนรปแบบอน ๆ เครองกดอดและแมพมพทเลอกใชคอ เครองอดเบาไฮโดรลคแบบสองชน ซงประกอบดวย แผนกดอด (Platen) จ านวนอยางนอย 2 แผน (บนและลาง) หรอมากกวา 2 แผน ทงนขนอยกบการออกแบบเครองกดอดใหมความเหมาะสมกบกระบวนการผลต โดยแผนกดอดจะถกเลอนขนลงดวยระบบไฮโดรลค เพอกดอดและสงผานแรงดนไปยงเบาทอย ตรงกลางระหวางแผนกดอดทงสอง โดยแรงดนจะตองมคาสงเพยงพอส าหรบการใชงาน นอกจากนแมพมพแบบกดอดจะตองไดรบการออกแบบใหมรปรางทเหมาะสมส าหรบเครองอดเบาไฮโดรลคดวย ดงภาพท 3.3 โดยมขนาดเสนผานศนยกลางของกระบอกไฮโดรลคเทากบ 7 นว และขนาดของแผนอด 15×15 ตารางนว โดยสามารถก าหนดอณหภม และความดนได และในระหวางการอดเบายางจะตองท าการไลอากาศ เพอใหชนงานยางทไดไมมฟองอากาศอยภายใน สงผลใหสมบตเชงกลและประสทธภาพการใชงานของผลตภณฑดขน (นนทศกด, 2558)
ภาพท 3.3 เครองอดเบาไฮโดรลคแบบสองชน (Compression moulding machine)
3.2.7 เครองหาความหนาแนนระบบไฟฟา (Electronic density meter) เครองทดสอบความหนาแนนระบบไฟฟา รน MD – 300S ภาพท 3.4 ใชส าหรบวดความหนาแนนของยาง โลหะ พลาสตก เมดวตถลอยน า ฟลม และของเหลว โดยใชหลกการแทนทของน าตามหลกอารคมดสในการค านวณหาความหนาแนน โดยจะท าการชงมวลในอากาศ และชงมวลในน า ซงสามารถชงน าหนกไดตงแต 0.01 – 300 g จากนนหาปรมาตรโดยการแทนทน า ซงเครองท างานโดยระบบอเลกโทรนกส สามารถชดเชยอณหภมของตวกลางเพอผลการวดทมความแมนย ามากขน สามารถใชไดทงของแขงและของเหลว และสามารถวดคาความหนาแนนไดละเอยดถง 0.001 g/cm3
30
ภาพท 3.4 เครองหาความหนาแนนระบบไฟฟา (Electronic density meter)
3.2.8 ชดทดสอบสมบตเชงความรอนของฉนวนกนความรอน ชดทดสอบสมบตเชงความรอนของฉนวนกนความรอน ใชหลกการใหความรอน ไหลผานวสดจากสภาวะทมอณหภมสงไปยงสภาวะทมอณหภมต า ซงชดทดสอบแบงออกเปน 2 หอง ทมอณหภมแตกตางกน โดยจ าลองใหเปนชวงเวลากลางวนและกลางคนเปรยบเสมอนภายในของตวอาคารจรง โดยหองท 1 สามารถเพมอณหภมใหสงขนตามทตองการได และหองท 2 จะมอณหภมเพมขนกตอเมอมความรอนไหลผานผนงมาจากหองท 1 และวสดทตองการทดสอบความเปนฉนวนกนความรอนจะถกน ามาวางก นกลางระหวางหองท งสอง โดยอปกรณท เปนองคประกอบภายในหองท 1 ประกอบดวย หลอดไฟเปนแหลงใหความรอน พดลมเปนตวชวยกระจายความรอนใหสม าเสมอทวหอง หววดอณหภมสมผสตวอยาง หววดอณหภมหอง และหววดฟลกซความรอน สวนอปกรณในหองท 2 ประกอบดวยหววดอณหภมสมผสตวอยาง หววดอณหภมหอง และหววดฟลกซความรอน ดงแสดงในภาพท 3.5 ชดทดสอบสมบตเชงความรอนของฉนวนกนความรอน จะท าการทดสอบเม อ ไดแผนยางผสมหรอวสดฉนวนกนความรอนตวอยางท ข นรปไดตามขนาดและความหนาท ตองการแลว โดยน าฉนวนกนความรอนตวอยางท ไดจากการเตรยมน นมาวางกนระหวางหอง ท งสอง โดยท าการ เพ มอ ณ หภ ม ห องท 1 จากอ ณ หภ ม 25 oC จนม อ ณ หภ ม ถ ง 80 oC เปนระยะเวลา 12 ช วโมง แลวหยดใหความรอน และท าการวดอณหภมไปอกเปนระยะเวลา 12 ชวโมง จนกระทงอณหภมของหองทงสองมคาเทากนคลายกบทจดเรมตน โดยสามารถน าขอมลทบนทกไดจากชดเกบขอมล (Data logger) ไปค านวณหาคาสมประสทธการน าความรอน โดยใชสมการการน าความรอน ในการทดลองเพอหาคาสมประสทธการน าความรอน มวธการทใชทดลอง 2 แบบ โดยงานวจยชนนจะใชวธการทดลองโดยใชชดทดสอบสมบตเชงความรอนทแยกหองในการทดลองอยางชดเจน ใชเวลาในการทดสอบจ านวน 24 ชวโมง โดยวดจากเวลาจรงโดยใชเวลา 12 ชวโมงแรกในการเพมอณหภม และ 12 ชวโมง ถดไปในการลดอณหภมสภาวะสมดลความรอน ผลการ
31
ทดลองทไดจะมความแมนย าสง สวนงานวจยอน ๆ ทท าการศกษาสมบตเชงความรอนทผานมา มกใชวธการทดลองโดยใชระยะเวลาสน ๆ แลวเปรยบเทยบหาแนวโนมของอตราการถายเท ความรอน แลวผานการค านวณทางคณตศาสตร เพอหาจดสมดลความรอนกอนทจะค านวณหาสมประสทธการน าความรอน ซงไมมความแมนย าเทากบการทดลองโดยใชชดทดสอบสมบตเชงความรอนทวดจากเวลาจรง
ภาพท 3.5 ชดทดสอบสมบตเชงความรอนของฉนวนกนความรอน
3.2.9 เครองมอทดสอบสมบตการกด (Compression tester) เคร องมอทดสอบสมบตความตานทานตอแรงดง และแรงกดดงภาพท 3.6 เปนการทดสอบการตอบสนองของวสดเมอมแรงกดมากระท าในแนวตรง ท าใหวสดเปลยนรปราง เปนการหดส นหรอแตกออก โดยหววดท ใชเปนทรงกระบอกกดลงบนผวตวอยาง หววดท ใชทดสอบควรมขนาดเทากบหรอใหญกวาวสดตวอยาง โดยวางวสดตวอยางบรเวณกงกลางจานรอง ซงเครองมอการกดใชรบแรงไดสงสด 10 kN สามารถปรบเปลยนความเรวในการกดหรอดงไดจาก 0.0005 ถง 500 mm/min โดยมการเพ มแรงกดหรอความเคนอยางชา ๆ และสม าเสมอ เครอง Compression tester ทใชในการทดสอบ คอ รน H10KS การทดสอบสอบโดยการกดนยมใชทดสอบวสดทมความเปราะ เชน เหลกหลอหรอคอนกรต โดยการทดสอบจะเรมจากการเพมแรงกดอยางชา ๆ และสม าเสมอ เมอวสดตวอยางไดรบแรงกดสงเกนกวาความสามารถทจะรบไวได จนกระทงวสดตวอยางเสยรปหรอแตกออก โดยการเสยรปของวสดตวอยางอาจจะมลกษณะพองออกหรอแตกละเอยด
32
ภาพท 3.6 เครองทดสอบการกด (Compression tester)
3.3 วธการวจย 3.3.1 การเตรยมสารตวเตม (Filler)
ล าตนกลวยทใชในการศกษาในงานวจยน คอ กลวยน าวา ดงภาพท 3.7 น ามาจากพนท ต าบลรสะมแล อ าเภอเมอง จงหวดปตตาน ซงเลอกล าตนกลวยทมการเจรญเตบโตเตมท อายประมาณ 1 ป ในขนตอนแรกน าเนอเยอของล าตนกลวยมาศกษาโครงสรางภาคตดขวาง โดยผลการศกษาเปนดงภาพท 3.8 โดยโครงสรางของล าตนกลวยประกอบดวย รพรนระหวางล าตน (Pith) ส าหรบกกเกบอากาศซงสามารถดดซบพลงงานความรอนไมใหถายเทผานไปยงผวอกดานของชนทดสอบ กลมเนอเยอล าเลยง (Vascular bundle) กลมเนอเยอล าเลยงอาหาร (Phloem) และกลมเนอเยอล าเลยงน า (Xylem) โดยเนอเยอสามารถท าหนาทเปนฉนวนกนความรอนไดเชนกน หลงจากนนน าล าตนกลวยหนใหเปนชนเลก ๆ และน าไปตากแดดใหแหง โดยใชเวลาประมาณ 1 สปดาห จากนนน าล าตนกลวยทแหงแลวมาปนใหละเอยดดวยเครองปนน าผลไม และรอนดวยตะแกรงรอนสารเบอร 16 จะไดผงเสนใยจากล าตนกลวยบดละเอยดทมขนาดเทา ๆ กน ดงภาพท 3.9 เพอน าไปเปนสารตวเตมเพอผลตฉนวนกนความรอนตอไป
ภาพท 3.7 ล าตนกลวย
33
ภาพท 3.8 โครงสรางล าตนกลวยภาคตดขวาง
ภาพท 3.9 ผงเสนใยจากล าตนกลวย
3.3.2 การเตรยมยางคอมปาวด การเตรยมยางคอมปาวด สามารถเตรยมไดโดยการน ายางธรรมชาต ยางรเคลม ผงเสนใยจากล าตนกลวยบด และสารเคมตาง ๆ ผสมเขาดวยกน โดยมอตราสวนตามทไดจากการค านวณปรมาณการใชงานของสวนผสมตาง ๆ ดงตารางท 3.1 โดยมอตราสวนระหวางยางธรรมชาต และยางรเคลมเปน 100:0, 80:20 และ 60:40 ซงปรมาณสารตวเตมจากผงเสนใยจากล าตนกลวยเปน 2, 4, 6, 8 และ 10 phr และสารเคมตาง ๆ ในปรมาณเทากนในทก ๆ อตราสวน ไดแก ซงคออกไซด (ZnO) 2 phr กรดสเตยรก (Stearic acid) 2 phr สารตวเรง (CBS) 1 phr สารแอนตออกซแดนท (6PPD) 1 phr และก ามะถน (Sulphur) 1.5 phr โดยท าการบดสวนผสมทงหมดเขาดวยกนโดยใชเครองบดผสมยางสองลกกลง (Two Roll Mill) ซงใชเวลาในการบดผสมประมาณ 30 นาท และรดใหเปนแผน เมอไดยางคอมปาวดแลว จากนนน ายางคอมปาวดทไดตงทงไวทอณหภมหองเปนเวลา 24 ชวโมง กอนน าไปอดเบาขนรปเปนฉนวนกนความรอน โดยจะไดยางคอมปาวดทมสวนผสมทงหมดทเตรยมไดเปน 15 ตวอยาง
Pith
Xylem
Vascular bundle
Phloem
34
ตารางท 3.1 สตรผสมยางธรรมชาต ยางรเคลม ผงเสนใยจากล าตนกลวย และสารเคมตาง ๆ
Chemicals Amount of chemicals (phr) F1 F2 F3
Natural rubber 100 80 60 Reclaimed
rubber 0 20 40
ZnO 2 2 2 Stearic Acid 2 2 2
CBS 1 1 1 6PPD 1 1 1
Banana stalk 2 4 6 8 10 2 4 6 8 10 2 4 6 8 10 Sulphur 1.5 1.5 1.5
3.3.3 การอดเบาขนรป
กอนน ายางคอมปาวดไปอดเบาขนรป จะน ายางทไดไปศกษาหาเวลาในการ วลคาไนซ (Cure time) หรอหาคาการสกของยาง ซงท าได โดยน ายางคอมปาวดปรมาณ 10 g ทดสอบดวยเครอง เครองรโอม เตอรแบบจานแกวง (Oscillating Disc Rheometer, ODR) ทอณหภม 150 oC เปนระยะเวลา 30 นาท และบนทกระยะเวลาทท าใหยางคงรปรอยละ 90 (t90) เมอไดเวลาในการวลคาไนซของยางคอมปาวดแลวนน จะสามารถน ายางคอมปาวดไปอดเบาขนรปทอณหภม 150 oC โดยใชเวลาตามเวลาการวลคาไนซ โดยจะขนรปเปนฉนวนกนความรอนทความหนาแตกตางกน ขนาดของเบาจะม 2 ขนาด คอ 15×15×0.1 cm3 และ 15×15×0.3 cm3 ดงนนจากสตรผสมยางคอมปาวด 15 รปแบบ จะสามารถผลตเปนแผนฉนวนกนความรอนไดทงหมด 30 ชนตวอยาง
3.3.4 การทดสอบหาคาความหนาแนน น าฉนวนกนความรอนทไดจากการขนรปทงหมด 30 ชนตวอยาง มาตดใหมขนาด 2×2 cm2 ทมความหนา 0.1 และ 0.3 cm มาทดสอบดวยเครองหาความหนาแนนระบบไฟฟา โดยใชหลกการอารคมดส ในการค านวณหาความหนาแนน
3.3.5 การเตรยมคอนกรตบลอกแทรกฉนวนกนความรอน เตรยมแมพมพเพอหลอคอนกรตบลอกขนาด 16×16×5 cm3 โดยขนตอนท 1 ท าการผสมปนส าเรจรปกบน าในอตราสวนปนส าเรจรป 1 kg ตอน า 200 mL จนไดปนทมความเหลวพอเหมาะแกการขนรป จากนนขนตอนท 2 ท าการเทคอนกรตลงในแมพมพเพยงครงหนงของแมพมพ จากนนวางแผนฉนวนท ไดจากการผสมระหวางยางธรรมชาต ยางรเคลม และผงเสนใยจาก ล าตนกลวย โดยจดแผนฉนวนกนความรอนใหหางกบขอบแมพมพขางละ 1 cm ดงภาพท 3.10 จากนนเทคอนกรตทเหลอลงบนแผนฉนวนกนความรอนใหเตมแมพมพ ตงทงไวเปนระยะเวลา
35
4 – 5 วน เพอใหคอนกรตบลอกแหง จงแกะแมพมพออกจากคอนกรตบลอก เมอท าการขนรปคอนกรตบลอกแทรกฉนวนกนความรอนจากแผนยางธรรมชาต ยางรเคลม และผงเสนใยจาก ล าตนกลวย ครบทกอตราสวน จะไดคอนกรตบลอกทงหมด 30 ชนตวอยาง ดงภาพท 3.11
ภาพท 3.10 การแทรกแผนยางในคอนกรตบลอก
ภาพท 3.11 คอนกรตบลอกแทรกแผนฉนวนกนความรอน
3.3.6 การทดสอบสมประสทธการน าความรอนของคอนกรตบลอกแทรกฉนวนกนความรอน
น าคอนกรตบลอกธรรมดาทไมแทรกฉนวนกนความรอนและคอนกรตบลอกทแทรกฉนวนกนความรอนจากแผนยางธรรมชาตผสมยางรเคลม และผงเสนใยจากล าตนกลวยในแตละอตราสวนทง 30 ชนตวอยาง มาทดสอบสมประสทธการน าความรอน โดยใชชดทดสอบสมบต เชงความรอนของฉนวนกนความรอน โดยจ าลองเปนเวลากลางวน ดวยการ เพมอณหภมหองท 1 จากอณหภม 25 oC ใหมอณหภมสงขนเรอย ๆ จนมอณหภมสงสดประมาณ 80 oC เปนระยะเวลา 12 ชวโมง แลวจ าลองเวลากลางคนดวยการปดไฟเพอหยดใหความรอน และท าการวดอณหภมไปอก เปนระยะเวลา 12 ชวโมง จนกระทงอณหภมของหองทงสองมคาเทากนคลายกบทจดเรมตน โดยใชเวลาทงหมดจ านวน 24 ชวโมง จากนนน าขอมลทไดจากชดเกบขอมล มาค านวณตามสมการ
16 cm
16 cm
1 cm
1 cm
36
q = kdT
dx เมอ q (Heat Flux) =
Q
A t โดยหลกการท างานของชดทดสอบสมบตเชงความรอน
ของฉนวนกนความรอน มกระบวนการควบคมดวยระบบอเลกโทรนกส ซงเครองมอมความละเอยดในการบนทกขอมลเปนทศนยม 4 ต าแหนง
3.3.7 การทดสอบสมบตการกดของคอนกรตบลอกแทรกฉนวนกนความรอน น าคอนกรตบลอกตวอยางทขนรปไดจากแมพมพทมการแทรกฉนวนกนความรอนทมอตราสวนตาง ๆ โดยสมเลอกคอนกรตบลอกตวอยางจ านวน 5 ชนตวอยาง ไดแก 1. คอนกรตบลอกทไมแทรกฉนวนกนความรอน 2. คอนกรตบลอกท แทรกแผนฉนวนกนความรอนท มอ ตราสวนระหวางยางธรรมชาตตอยางรเคลม 100:0 ผสมผงเสนใยจากล าตนกลวย 2 phr ความหนา 0.1 cm 3. คอนกรตบลอกท แทรกแผนฉนวนกนความรอนท ม อตราสวนระหวางยางธรรมชาตตอยางรเคลม 80:20 ผสมผงเสนใยจากล าตนกลวย 6 phr ความหนา 0.1 cm 4. คอนกรตบลอกท แทรกแผนฉนวนกนความรอนท ม อตราสวนระหวางยางธรรมชาตตอยางรเคลม 80:20 ผสมผงเสนใยจากล าตนกลวย 6 phr ความหนา 0.3 cm 5. คอนกรตบลอกท แทรกแผนฉนวนกนความรอนท ม อตราสวนระหวางยางธรรมชาตตอยางรเคลม 60:40 ผสมผงเสนใยจากล าตนกลวย 8 phr ความหนา 0.1 cm โดยท าการขนรปคอนกรตบลอกดวยแมพมพเปนรปทรงกระบอกทมเสนผานศนยกลางขนาด 4 cm และสง 4.5 cm ซงจะเทคอนกรตทผสมไดจากปนส าเรจรปและน าลงในแมพมพทรงกระบอกเพยงครงหนง จากนนน าฉนวนกนความรอนทตดเปนวงกลมวางลงในเบา โดยมระยะหางจากขอบ 1 cm จากนนเทคอนกรตทเหลอลงไปใหเตมแมพมพ วางทงไวจนคอนกรตบลอกแหงเปนระยะเวลา 28 วน จงแกะแมพมพออกจากคอนกรตบลอก จากนนน าไปทดสอบการกดดวยเครอง Compression tester ซงใชอตราการกด 50 mm/min จนคอนกรตบลอกแตกออก หลงจากนนน าขอมลแรงกดและระยะกดทบนทกไดมาค านวณหาความเคนจรงและน าขอมลระยะทกดไดมาค านวณหาการเปลยนรปของโคชจากสดสวนการกด
37
บทท 4 ผลการวจย และวจารณผลการวจย
ส าหรบผลการวจย และวจารณผลการวจย จากการศกษาสมบตเชงความรอน และสมบตเชงกายภาพของฉนวนกนความรอนจากยางธรรมชาตผสมยางรเคลม และผงเสนใยจาก ล าตนกลวย เชน สมบตเชงกล ความหนาแนน และศกษาโครงสรางภายในของล าตนกลวย รวมไปถงคาสมประสทธการน าความรอนและคาตานทานการกดของคอนกรตบลอกแทรกแผนฉนวน กนความรอนจากแผนยางธรรมชาตผสมยางรเคลมและผงเสนใยจากล าตนกลวย สงแรกทผวจยจะกลาวถงคอผลการทดสอบความหนาแนนของฉนวนกนความรอนจากแผนยางธรรมชาตผสม ยางรเคลมและผงเสนใยจากล าตนกลวย ในสวนทสองจะพดถงผลการทดสอบคาสมประสทธการ น าความรอนของคอนกรตบลอกแทรกฉนวนกนความรอนจากแผนยางธรรมชาตผสมยางรเคลมและผงเสนใยจากล าตนกลวย และในสวนทสามคอผลการทดสอบการกดของคอนกรตบลอกแทรกฉนวนกนความรอนจากยางธรรมชาตผสมยางรเคลมและผงเสนใยจากล าตนกลวย ซงสามารถศกษารายละเอยดไดดงน 4.1 ผลการทดสอบความหนาแนนของฉนวนกนความรอนจากแผนยางธรรมชาตผสมยางรเคลม
และผงเสนใยจากล าตนกลวย จากการทดสอบหาคาความหนาแนนของฉนวนกนความรอนจากแผนยางธรรมชาตผสมยางรเคลม และผงเสนใยจากล าตนกลวยทขนรปดวยความหนา 0.1 cm และ 0.3 cm พบวามคาความหนาแนนเปนดงตารางท 4.1 และภาพท 4.1 ตารางท 4.1 คาความหนาแนนของฉนวนกนความรอนจากแผนยางธรรมชาตผสมยางรเคลม และผง
เสนใยจากล าตนกลวยทขนรปดวยความหนา 0.1 cm และ 0.3 cm
Volume of banana stalk (phr)
Density (g/cm3) F1 F2 F3
0.1 cm 0.3 cm 0.1 cm 0.3 cm 0.1 cm 0.3 cm 2 0.939 0.938 0.984 0.977 1.035 1.027 4 0.942 0.939 0.992 0.984 1.037 1.032 6 0.944 0.942 0.996 0.990 1.038 1.033 8 0.953 0.948 0.998 0.992 1.044 1.040 10 0.956 0.949 0.999 0.996 1.052 1.047
38
ภาพท 4.1 ความสมพนธระหวางคาความหนาแนนของฉนวนกนความรอนจากแผนยางธรรมชาตผสมยางรเคลม และผงเสนใยจากล าตนกลวยทขนรปดวยความหนา 0.1 cm และ 0.3 cm กบปรมาณผงเสนใยจากล าตนกลวย
จากผลการทดสอบคาความหนาแนนของแผนฉนวนกนความรอนจากยางธรรมชาตผสมยางรเคลมจ านวน 3 อตราสวน คอ 100:0, 80:20 และ 60:40 แทนดวยสญลกษณ F1, F2 และ F3 ตามล าดบ พบวาอตราสวนของยางธรรมชาตตอยางรเคลม 60 :40 มคาความหนาแนนมากทสด มสาเหตมาจากสดสวนของยางรเคลมทเพ มมากขน เนองจากยางรเคลมผานการขนรปมากอน โดยใชสารเคมจ าพวกก ามะถน ซงก ามะถนเปนสารเคมทเพมการยดเหนยวระหวางโมเลกลของโซยาง ใหมความแขงแรงเพมมากขน เมอน ายางรเคลมมาผสมกบยางธรรมชาตจะสงผลใหฉนวนกนความรอนจากยางธรรมชาตผสมยางรเคลมมความหนาแนนเพมมากขน เมอเทยบกบยางธรรมชาตบรสทธ และนอกจากนยงสามารถลดตนทนในการผลตแผนฉนวนกนความรอน โดยการเพมสดสวนของยางรเคลมไดอกดวย นอกจากน ทางผวจยไดท าการเพมคณสมบตการเปนฉนวนกนความรอนของยางธรรมชาตผสมยางรเคลม โดยการใชผงเสนใยจากล าตนกลวยเปนสารตวเตม พบวาการเพมปรมาณ ผงเสนใยจากล าตนกลวยปรมาณ 2, 4, 6, 8 และ 10 phr ตามล าดบ ผลการทดสอบคาความหนาแนนของแผนฉนวนกนความรอนพบวา ปรมาณผงเสนใยจากล าตนกลวยทเพมขน ท าใหคาความหนาแนนของแผนฉนวนกนความรอนมคาเพมมากขน ทงนยงพบวาการขนรปของแผนฉนวนกนความรอนทความหนา 0.1 cm มคาความหนาแนนมากกวาแผนฉนวนกนความรอนทมความหนา 0.3 cm เนองจากแผนฉนวนกนความรอนทมความหนา 0.1 cm เกดจากการใชแรงกดอดในการขนรปดวยความเคนทมากกวา สงผลใหโครงสรางและโพรงอากาศภายในแผนฉนวนยบตวลงไปจนไมมชองวางภายใน จากผลการศกษาหาคาความหนาแนนของคอนกรตบลอกแทรกฉนวนกนความรอนจากยางธรรมชาตผสมยางรเคลม และผงเสนใยจากล าตนกลวย สามารถอธบายยนยนผลการศกษาวาเมอมการเตมผงเสนใยจากล าตนกลวยเพอเปนสารตวเตมในธรรมชาต จะท าใหแผนฉนวนกนความรอน
39
จากยางธรรมชาตมคาความหนาแนนเพมมากขน โดยศกษาจากภาพลกษณะโครงสรางภายในแผนฉนวนกนความรอน จากกลองจลทรรศนอเลกตรอน (SEM) โดยมการเปรยบเทยบระหวางลกษณะโครงสรางภายในแผนฉนวนกนความรอนจากยางธรรมชาตบรสทธ และแผนฉนวนกนความร อนจากยางธรรมชาตผสมผงเสนใยจากกาบกลวย ดงแสดงในภาพ 4.2 ซงพบวาเมอมการแทรกผงเสนใยจาก กาบกลวย จะสงผลใหเกดชองวางบรเวณรอบ ๆ ผงเสนใยจากกาบกลวย เนองจากโมเลกลของยางไมสามารถเกยวพนกบโครงสรางของผงเสนใยจากกาบกลวย เพราะธรรมชาตของล าตนกลวยจะมไขมน (Wax) เคลอบอยบรเวณผวกาบกลวย ซงผงเสนใยจากกาบกลวยสามารถกกเกบอากาศแลวสลายความรอนบรเวณชองวาง ซงเปนโพรงอากาศ ท าใหฉนวนกนความรอนจากยางธรรมชาตผสมยางรเคลม และผงเสนใยจากกาบกลวยมคาสมประสทธการน าความรอนต า และการเตมผงเสนใยจากล าตนกลวย จะท าใหฉนวนกนความรอนมความหนาแนนมากขน เชนเดยวกนกบผลการศกษาหาความหนาแนนของฉนวนกนความรอนจากยางธรรมชาตผสมยางรเคลม และผงเสนใยจากล าตนกลวย (Ezema et al., 2014)
(a) (b)
ภาพท 4.2 ภาพจาก SEM แสดงการกระจายตวของผงกาบกลวย 2 บรเวณ a และ b ดวยขนาดก าลงขยาย 250 เทา (Ezema et al., 2014)
4.2 ผลการทดสอบคาสมประสทธการน าความรอนของคอนกรตบลอกแทรกฉนวนกนความรอน
จากแผนยางธรรมชาตผสมยางรเคลม และผงเสนใยจากล าตนกลวย เมอผลตแผนฉนวนกนความรอนจากแผนยางธรรมชาตผสมยางรเคลม และผงเสนใยจากล าตนกลวยไดทงหมด 30 ชนตวอยาง และน าแผนฉนวนกนความรอนจากแผนยางธรรมชาตผสมยางรเคลม และผงเสนใยจากล าตนกลวยไปผานการทดสอบหาคาความหนาแนน หลงจากนนท าการผลตคอนกรตบลอกแทรกกลางดวยฉนวนกนความรอนจากแผนยางธรรมชาตผสมยางรเคลม และผงเสนใยจากล าตนกลวยทง 30 ชน จากนนน าคอนกรตบลอกแทรกฉนวนกนความรอนจากแผนยางธรรมชาตผสมยางรเคลม และผงเสนใยจากล าตนกลวยท ง 30 ช นตวอยาง จากน นน าคอนกรตบลอกแทรกฉนวนกนความรอนจากแผนยางธรรมชาตผสมยางรเคลม และผงเสนใยจาก ล าตนกลวยมาทดสอบหาคาสมประสทธการน าความรอนดวยชดทดสอบสมบตเชงความรอนของฉนวนกนความรอนไดผลการศกษาดงภาพท 4.3 และภาพท 4.4
40
ภาพท 4.3 กราฟแสดงความสมพนธของอณหภมระหวางหองกบเวลาในการทดสอบสมบตเชงความรอนของคอนกรตบลอกแทรกแผนฉนวนกนความรอนจากยางธรรมชาตผสมยางรเคลม 60:40 และผงเสนใยจากล าตนกลวย 8 phr ความหนา 0.3 cm
ภาพท 4.4 กราฟแสดงความสมพนธระหวางคาสมประสทธการน าความรอนกบเวลาในการทดสอบสมบตเชงความรอนของคอนกรตบลอกแทรกแผนฉนวนกนความรอนจากยางธรรมชาตผสมยางรเคลม 60:40 และผงเสนใยจากล าตนกลวย 8 phr ความหนา 0.3 cm
จากการทดสอบหาคาสมประสทธการน าความรอนของคอนกรตบลอกแทรกฉนวนกนความรอนจากแผนยางธรรมชาตผสมยางรเคลม และผงเสนใยจากล าตนกลวยดวยชดทดสอบสมบตเชงความรอนของฉนวนกนความรอน พบวาเมอน าคอนกรตบลอกทแทรกแผนฉนวนกนความรอนทง 30 ชนตวอยาง มาแทรกระหวางหองทงสองของชดทดสอบสมบตเชงความรอนของฉนวนกนความรอน เวลาเรมตนหองทงสองมอณหภมคงทใกลเคยงกน จากนนใหความรอนแก
41
หองท 1 เปนเวลา 12 ชวโมง พบวาความรอนจะถายเทจากหองท 1 ผานคอนกรตบลอกแทรก แผนฉนวนกนความรอนไปยงหองท 2 จากนนหยดใหความรอนเปนเวลา 12 ชวโมง จนอณหภมทง 2 หอง ลดลงเขาสภาวะสมดลทางความรอน จากผลการทดสอบพบวาเมอน าคอนกรตบลอกแทรกแผนฉนวนกนความรอนจากยางธรรมชาตผสมยางรเคลม และผงเสนใยจากล าตนกลวย มาวางกนระหวางหองทงสองของชดทดสอบสมบตเชงความรอนของฉนวนกนความรอน พบวามอตราการถายเทความรอนจากหองท 1 ไปยงหองท 2 ลดลง สงเกตไดจากอณหภมภายในหองท 2 เพมขนจากอณหภมเรมตนเพยงเลกนอย และเมออตราการถายเทความรอนลดลง จะสงผลใหคาสมประสทธการน าความรอนของคอนกรตบลอกแทรกแผนยางธรรมชาตผสมยางรเคลม และผงเสนใยจากล าตนกลวยลดลง บงบอกถงความเปนฉนวนกนความรอนทดของคอนกรตบลอกทผลตได เมอน าขอมลอตราการถายเทความรอนมาค านวณหาคาสมประสทธการน าความรอนของคอนกรตบลอกแทรกแผนฉนวนกนความรอน จากยางธรรมชาตผสมยางรเคลม และผงเสนใยจากล าตนกลวยทอตราสวนตาง ๆ พบวามผลการศกษามดงตารางท 4.2 และภาพท 4.5 ตารางท 4.2 คาสมประสทธการน าความรอนของคอนกรตบลอกแทรกฉนวนกนความรอนจากแผน
ยางธรรมชาตผสมยางรเคลม และผงเสนใยจากล าตนกลวย
Volume of banana stalk (phr)
Thermal Conductivity (W/m-K) Thickness 0.1 cm Thickness 0.3 cm
CF11 CF21 CF31 CF13 CF23 CF33 ไมแทรกแผนฉนวน 0.2022
2 0.1663 0.1509 0.1446 0.1531 0.1405 0.1270 4 0.1643 0.1478 0.1299 0.1403 0.1345 0.1169 6 0.1593 0.1458 0.1113 0.1348 0.1247 0.1079 8 0.1498 0.1322 0.1006 0.1163 0.1133 0.0706 10 0.1501 0.1349 0.1107 0.1265 0.1163 0.0878
จากตารางแสดงคาสมประสทธการน าความรอนของคอนกรตบลอกทแทรกแผนฉนวนกนความรอนจากยางธรรมชาตผสมยางรเคลม และผงเสนใยจากล าตนกลวย เมอพจารณาฉนวน กนความรอนภายในคอนกรตบลอกทสวนผสมอตราสวนเดยวกน จะสงเกตเหนไดวาแผนฉนวนกนความรอนทมความหนา 0.1 cm มความหนาแนนมากกวาแผนฉนวนกนความรอนทมความหนา 0.3 cm เนองจากกระบวนการผลตแผนฉนวนกนความรอนจากยางธรรมชาตผสมยางรเคลม และผงเสนใยจากล าตนกลวยทมความหนา 0.1 cm จะตองใชแรงกดอดขนรปดวยความเคนทมากกวาเพอท าใหเกดการยบตวของผงเสนใยจากล าตนกลวยใหมความหนาของชนตวอยางทนอยกวา อกทงตองใชแรงกดอดไลอากาศออกจากชองวางตาง ๆ ภายในเนอเยอของแผนฉนวนกนความรอนดวย สงผลใหโครงสรางภายในแผนฉนวนกนความรอนไมมลกษณะเปนโพรงอากาศทใชกกเกบความรอนเพอลดการถายเทความรอนผานฉนวนกนความรอน ท าใหคาสมประสทธการน าความรอนของแผนฉนวน
42
กนความรอนจากยางธรรมชาตผสมยางรเคลม และผงเสนใยจากล าตนกลวยทมความหนา 0.1 cm มคาสมประสทธการน าความรอนมากกวายางธรรมชาตผสมยางรเคลม และผงเสนใยจากล าตนกลวยทมความหนา 0.3 cm เมอศกษาสมบตเชงความรอนดวยชดทดสอบสมบตเชงความรอนของฉนวนกนความรอน
ภาพท 4.5 กราฟแสดงความสมพนธระหวางคาสมประสทธการน าความรอนของคอนกรตบลอกแทรกฉนวนกนความรอนกบอตราสวนการผสมยางธรรมชาตผสมยางรเคลม และผงเสนใยจากล าตนกลวย
คาสมประสทธการน าความรอนของคอนกรตบลอกแทรกแผนฉนวนกนความรอนจากยางธรรมชาตผสมยางรเคลม และผงเสนใยจากล าตนกลวย โดยคอนกรตบลอกธรรมดาทไมแทรกแผนฉนวนกนความรอนมคาสมประสทธการน าความรอนเทากบ 0.2022 W/m-K ซงนบวาคอนกรตบลอกธรรมดาทไมแทรกแผนฉนวนกนความรอนมคาสมประสทธการน าความรอนสง สงผลใหคอนกรตบลอกธรรมดาเปนฉนวนกนความรอนทไมด มอตราการถายเทความรอนสง สวนคอนกรตบลอกทแทรกแผนฉนวนกนความรอนทมอตราสวนระหวางยางธรรมชาตผสมยางรเคลมเปน 100:0, 80:20 และ 60:40 พบวามคาสมประสทธการน าความรอนลดลงเมอเปรยบเทยบกบคอนกรตบลอกธรรมดาทไมแทรกฉนวนกนความรอน เนองจากมฉนวน กนความรอนจากยางธรรมชาตผสมยางรเคลมชวยลดอตราการถายเทความรอนของคอนกรตบลอก โดยคอนกรตบลอกทแทรกแผนฉนวนกนความรอนทมอตราสวนระหวางยางธรรมชาตตอยางรเคลมเปน 60:40 มคาสมประสทธการน าความรอนต าทสด เมอเพมสารตวเตมเปนผงเสนใยจากล าตนกลวยจะชวยใหแผนฉนวนกนความรอนมความเปนฉนวนมากขน โดยฉนวนกนความรอนจากยางธรรมชาตผสมยางรเคลมจะใชปรมาณผงเสนใยจากล าตนกลวยเปน 2, 4, 6, 8 และ 10 phr เมอผสมผงเสนใยจากล าตนกลวยเขาไปผสมในแผนฉนวนกนความรอนในสดสวนทมากขน จะท าใหคาสมประสทธการน าความรอนลดลง โดยปรมาณของผงเสนใยจากล าตนกลวย 8 phr เปนปรมาณทเหมาะสมทสดทท าใหคาสมประสทธการน า
43
ความรอนของคอนกรตบลอกทแทรกแผนฉนวนกนความรอนมคาต าทสด ท าใหเปนคอนกรตบลอกทมประสทธภาพสงสด คอนกรตบลอกแทรกแผนฉนวนกนความรอนจากแผนยางธรรมชาตผสมยางรเคลม และผงเสนใยจากล าตนกลวยทมความหนา 0.1 และ 0.3 cm เมอทดสอบสมบตเชงความรอน พบวาคอนกรตบลอกแทรกแผนฉนวนกนความรอนจากแผนยางธรรมชาตผสมยางรเคลม และผงเสนใยจากล าตนกลวย ทความหนา 0.3 cm มคาสมประสทธการน าความรอนต าทสด เนองจากมโพรงอากาศและชองวางระหวางโมเลกลของยางภายในแผนฉนวนกนความรอนจากยางธรรมชาตผสมยางรเคลม และผงเสนใยจากล าตนกลวย อกทงความหนาทมากกวาของแผนฉนวนกนความรอน ซงมแรงยดเหนยวระหวางโมเลกลของยางภายในแผนฉนวนกนความรอน สงผลใหปรมาณคอนกรตทใชในการขนรปลดลง ชวยใหสมบตการน าความรอนของคอนกรตบลอกลดลง คาสมประสทธการน าความรอนของคอนกรตบลอกแทรกฉนวนกนความรอนจากแผนยางธรรมชาตผสมยางรเคลม และผงเสนใยจากล าตนกลวย โดยใชเครองทดสอบสมบตเชงความรอนของฉนวนกนความรอนพบวามคาสมประสทธการน าความรอนระหวาง 0.1663 – 0.0706 W/m-K ซงคอนกรตบลอกแทรกแผนฉนวนกนความรอนทมคาสมประสทธการน าความรอนต าทสด คอ คอนกรตบลอกแทรกแผนฉนวนกนความรอนจากยางธรรมชาตผสมยางรเคลมในอตราสวน 60:40 และปรมาณผงเสนใยจากล าตนกลวย 8 phr ทมความหนา 0.3 cm มคาสมประสทธการน าความรอนเทากบ 0.0706 W/m-K สงผลใหเปนคอนกรตบลอกทมประสทธภาพในการเปนฉนวนปองกนความรอนทด สามารถน าไปผลตเปนวสดผวอาคารทมคณภาพตอไป
4.3 ผลการทดสอบการกดของคอนกรตบลอกแทรกฉนวนกนความรอนจากยางธรรมชาตผสมยาง
รเคลมและผงเสนใยจากล าตนกลวย การศกษาสมบตเชงกลในการตานการกด เพอประเมนความแขงแรงของชนตวอยางคอนกรตบลอก โดยท าการทดสอบการกดคอนกรตบลอกตวอยางรปทรงกระบอกทมเสนผานศนยกลางขนาด 4 cm และสง 4.5 cm ทแทรกแผนฉนวนกนความรอนท ง 4 ชนตวอยาง และคอนกรตบลอกธรรมดาทไมแทรกฉนวนกนความรอน โดยท าการทดสอบคอนกรตบลอกทแทรกแผนฉนวนกนความรอนจ านวน 5 ชนตวอยางทอตราสวนตาง ๆ ไดแก 1. คอนกรตบลอกทไมแทรกฉนวนกนความรอน (F0) 2. คอนกรตบลอกท แทรกแผนฉนวนกนความรอนท มอ ตราสวนระหวางยางธรรมชาตตอยางรเคลม 100:0 ผสมผงเสนใยจากล าตนกลวย 2 phr ความหนา 0.1 cm (F1-2-1) 3. คอนกรตบลอกท แทรกแผนฉนวนกนความรอนท ม อตราสวนระหวางยางธรรมชาตตอยางรเคลม 80:20 ผสมผงเสนใยจากล าตนกลวย 6 phr ความหนา 0.1 cm (F2-6-1) 4. คอนกรตบลอกท แทรกแผนฉนวนกนความรอนท ม อตราสวนระหวางยางธรรมชาตตอยางรเคลม 80:20 ผสมผงเสนใยจากล าตนกลวย 6 phr ความหนา 0.3 cm (F2-6-3) 5. คอนกรตบลอกท แทรกแผนฉนวนกนความรอนท ม อตราสวนระหวางยางธรรมชาตตอยางรเคลม 60:40 ผสมผงเสนใยจากล าตนกลวย 8 phr ความหนา 0.1 cm (F3-8-1)
44
จากการทดสอบสมบตการกดจะไดขอมลของแรงทใชในการกด (N) และระยะในการกด (mm) แลวน าคาทไดไปค านวณหาความเคนกบการเปลยนรปแบบโคช และคามอดลสกบเวลา ผลทไดเปนดงแสดงในภาพท 4.6 และภาพท 4.7 ตามล าดบ
ภาพท 4.6 กราฟความสมพนธระหวางความเคนกบการเปลยนรปแบบโคช
ผลการทดสอบการกดพบวาคอนกรตบลอกธรรมดาไมแทรกแผนฉนวนกนความรอน และคอนกรตบลอกทแทรกแผนฉนวนกนความรอนจากยางธรรมชาตผสมยางรเคลม และผงเสนใยจากล าตนกลวยทอตราสวนตาง ๆ ทสมเลอกมาทดสอบการกดนน มความแขงแรงทไมแตกตางกน โดยเมอเรมตนใชอตราการกด 50 mm/min คอนกรตบลอกตวอยางจะสามารถทนแรงกดอดไดในชวงระยะเวลาหนง หลงจากนนคอย ๆ เพมอตราการกดจนคอนกรตบลอกตวอยางไมสามารถรบแรงกดไดอก จนกระทงคอนกรตบลอกแตกออกและเปลยนแปลงรปรางไป จากการทดสอบพบวาในระยะแรกเมอเพมแรงกดอดตอคอนกรตบลอกตวอยางท าใหความเคนเพมมากขน สงผลใหความเครยดแบบโคชเพมมากขนดวยเชนกน คาความเครยดแบบโกชมคาตงแต 0.01 ซงกราฟของคอนกรตบลอกธรรมดาทไมแทรกแผนฉนวนกนความรอนกบคอนกรตบลอกทแทรกแผนฉนวนกนความรอนจะแสดงผลแตกตางกน เนองจากเปนผลมาจากการยดหยนของโซโมเลกลยางในแผนฉนวนกนความรอนทแทรกไว
ภาพท 4.7 กราฟความสมพนธคามอดลสกบเวลาทใชในการกด
45
การทดสอบการกดของคอนกรตบลอกธรรมดาไมแทรกแผนฉนวนกนความรอน และคอนกรตบลอกทแทรกแผนฉนวนกนความรอนจากยางธรรมชาตผสมยางรเคลม และผง เสนใยจากล าตนกลวย เมอน ามาหาคามอดลสของการกดเทยบกบเวลา พบวากราฟมอดลสของคอนกรตบลอกธรรมดาทไมแทรกแผนฉวนกนความรอนจากยางธรรมชาตผสมยางรเคลม และผงเสนใยจากล าตนกลวยนน มคามอดลสคงทไประยะหนง แลวเกดการราวและแตกหกของคอนกรตบลอก ท าใหกราฟของคามอดลสลดลงทนท สวนกราฟมอดลสของคอนกรตบลอกทแทรกแผนฉนวนกนความรอนจากยางธรรมชาตผสมยางรเคลม และผงเสนใยจากล าตนกลวยนน จะพบวากราฟจะมคามอดลสลดลงเปนแบบเสนโคง ซงเปนผลมาจากการยดหยนของโซโมเลกลยางในแผนฉนวนกนความรอนจากยางธรรมชาตผสมยางรเคลม และผงเสนใยจากล าตนกลวยทแทรกไว ซงเปนสมบตเดนทส าคญอกประการทสามารถผอนคลายแรงกดลงได สงผลใหแผนยางธรรมชาตผสมยางรเคลม และผงเสนใยจากล าตนกลวยเปนฉนวนกนความรอนทมประสทธภาพอกดวย
46
บทท 5 สรปผลการศกษา และขอเสนอแนะ
ในบทสดทายน ผวจยจะกลาวถง สรปผลการศกษาสมบตเชงความรอนของคอนกรตบลอกแทรกแผนยางธรรมชาตผสมยางรเคลมและผงเสนใยจากล าตนกลวย และขอเสนอแนะเพอเปนประโยชนและแนวทางของผทสนใจจะศกษาในเรองนตอไป ดงน
5.1 สรปผลการศกษา จากการศกษาสมบตเชงความรอนของคอนกรตบลอกแทรกแผนยางธรรมชาตผสมยางรเคลม และผงเสนใยจากล าตนกลวย สามารถสรปผลการศกษาไดดงตอไปน
5.1.1 กลไกการเปนฉนวนกนความรอน จากการศกษางานวจยทเกยวของกบการเพมสมบตความเปนฉนวนกนความรอนแกคอนกรตบลอก พบวาเปนการศกษาความเปนฉนวนความรอนทเกดขนเพยง 1 กลไก ของการดดซบความรอน แตงานวจยชนนเปนคอนกรตบลอกทแทรกดวยฉนวนกนความรอนจากยางธรรมชาตผสมยางรเคลม และผงเสนใยจากล าตนกลวย ซงจะมคณสมบตความเปนฉนวนความรอนมากกวา สงผลใหคาสมประสทธการน าความรอนต า เพราะมหลายกลไกในการดดซบความรอน ดงน 1. การเปนฉนวนความรอนของตวคอนกรตบลอกเอง 2. การเปนฉนวนกนความรอนของยางธรรมชาต เพราะเมอโซโมเลกลของยางธรรมชาตเกดการขยบตวจะเกดการดดซบความรอน 3. การเปนฉนวนกนความรอนของยางรเคลม ซงเปนอนภาคทผานการบด สามารถขยบตวไดเลกนอย ท าใหเกดการดดซบความรอน 4. เซลลโลสภายในเสนใยล าตนกลวยมคณสมบตเปนฉนวนความรอนจากธรรมชาตทสามารถดดซบความรอนได 5. ภายในโครงสรางของล าตนกลวยมรพรนหรอโพรงอากาศ สามารถดดซบและกกเกบความรอนไดด
5.1.2 การทดสอบความหนาแนนของฉนวนกนความรอนจากแผนยางธรรมชาตผสมยาง รเคลมและผงเสนใยจากล าตนกลวย
ฉนวนกนความรอนทมอตราสวนของยางธรรมชาตตอยางรเคลมเปน 60:40 มคาความหนาแนนมากทสด เปนเพราะปรมาณยางรเคลมเพมมากขน เนองจากภายในโมเลกลของยางรเคลมมสารจ าพวกก ามะถนทสรางแรงยดเหนยวระหวางโมเลกลของยางใหเชอมตอกนและมความแขงแรงเพมมากขน สงผลใหความหนาแนนของฉนวนกนความรอนมคาสงขน เมอเทยบกบฉนวนกนความรอนทมอตราสวนระหวางยางธรรมชาตตอยางรเคลมเปน 100 :0 และ 80:20
47
การผสมผงเสนใยจากล าตนกลวยปรมาณ 2, 4, 6, 8 และ 10 phr ในยางธรรมชาตและยางรเคลม พบวาปรมาณผงเสนใยจากล าตนกลวยทเพมขน ท าใหคาความหนาแน นของแผนฉนวนกนความรอนมคาเพมมากขน เนองจากผงเสนใยจากล าตนกลวยทมปรมาณเพมมากขน ถกแรงกดอดเพอใชในการขนรป ท าใหความหนาแนนของแผนฉนวนกนความรอนมคาเพมขนตามไปดวย ทงนยงพบวาการขนรปของแผนฉนวนกนความรอนทความหนา 0.1 cm มคาความหนาแนนมากกวาแผนฉนวนกนความรอนทมความหนา 0.3 cm เนองจากแผนฉนวนกนความรอนทมความหนา 0.1 cm เกดจากการใชแรงกดอดในการขนรปดวยความเคนทมากกวา สงผลใหโครงสรางและโพรงอากาศภายในแผนฉนวนยบตวลงไปจนไมมชองวางภายใน
5.1.3 การทดสอบคาสมประสทธการน าความรอนของคอนกรตบลอกแทรกฉนวนกนความรอนจากแผนยางธรรมชาตผสมยางรเคลม และผงเสนใยจากล าตนกลวย
คอนกรตบลอกทแทรกฉนวนกนความรอนจากแผนยางธรรมชาตผสมยางรเคลมในอตราสวน 60:40 และปรมาณผงเสนใยจากล าตนกลวย 8 phr ทมความหนา 0.3 cm เปนคอนกรตบลอกทมประสทธภาพในการเปนฉนวนกนความรอนดทสด และมคาสมประสทธการน าความรอนต าท ส ดเทากบ 0.0706 W/m-K เมอเทยบกบคอนกรตบลอกธรรมดาทไมแทรกแผนฉนวนกน ความรอน ซงคอนกรตบลอกธรรมดาทไมแทรกแผนฉนวนกนความรอนมสมบตความเปนฉนวนกนความรอนคอนขางต า มอตราการถายเทความรอนสง มคาสมประสทธการน าความรอนเทากบ 0.2022 W/m-K คอนกรตบลอกทแทรกแผนฉนวนกนความรอนจากยางธรรมชาตผสมยางรเคลม และผงเสนใยจากล าตนกลวยมคาสมประสทธ การน าความรอนลดลง เน องจากมฉนวนกน ความรอนจากยางธรรมชาตผสมยางรเคลมชวยลดอตราการถายเทความรอนของคอนกรตบลอก ซงยางรเคลมทน ามาผสมกบยางธรรมชาตมสารเคมจ าพวกก ามะถนผสมอย สงผลใหโมเลกลของยางมแรงยดเหนยวระหวางโมเลกล เม อโซโมเลกลของยางขยบตวจะเกดการดดซบความรอน ท าใหยางธรรมชาตผสมยางรเคลมมสมบตการเปนฉนวนกนความรอนจากเพมมากขน และเมอผสมผงเสนใยจากล าตนกลวยในแผนฉนวนกนความรอนจากยางธรรมชาตผสมยางรเคลมสดสวนทมากขน จะท าใหคาสมประสทธการน าความรอนลดลง เนองจากภายในโครงสรางของล าตนกลวยมรพรนหรอโพรงอากาศภายในเซลลโลส สามารถดดซบและกกเกบความรอนไดด นอกจากนการแทรกแผนฉนวนกนความรอนจากแผนยางธรรมชาตผสมยางรเคลม และผงเสนใยจากล าตนกลวยท มความหนา 0.3 cm สงผลใหคาสมประสทธ การน าความรอนของคอนกรตบลอกต าท ส ด เนองจากความหนาทมากกวาของแผนฉนวนกนความรอนจากแผนยางธรรมชาตผสมยางรเคลม และผงเสนใยจากล าตนกลวย สงผลใหมชองวางระหวางโมเลกลของยางภายในแผนฉนวนกนความรอนจากแผนยางธรรมชาตผสมยางรเคลม และผงเสนใยจากล าตนกลวยดดซบความรอนได และยงสงผลใหปรมาณคอนกรตท ใชในการข นรปลดลง ชวยใหสมบตการน าความรอนของคอนกรตบลอกแทรกฉนวนกนความรอนจากแผนยางธรรมชาตผสมยางรเคลม และผงเสนใยจากล าตนกลวยลดลง มความเหมาะสมในการใชเปนวสดหอหมผวอาคาร
48
ภาพท 5.1 กราฟแสดงการเปรยบเทยบคาสมประสทธการน าความรอนระหวางคอนกรตบลอกธรรมดาทไมแทรกฉนวนกนความรอนและคอนกรตบลอกทแทรกแผนฉนวนกนความรอนจากยางธรรมชาตผสมยางรเคลมและผงเสนใยจากล าตนกลวยทมประสทธภาพดทสด
จากการเปรยบเทยบสมประสทธการน าความรอนของคอนกรตบลอกธรรมดาทไมแทรกฉนวนกนความรอนซงมคาเทากบ 0.2022 W/m-K และคอนกรตบลอกทแทรกแผนฉนวน กนความรอนจากยางธรรมชาตผสมยางรเคลมทอตราสวน 60 :40 และผงเสนใยจากล าตนกลวยปรมาณ 8 phr ทมความหนา 0.3 cm ซงเปนคอนกรตบลอกทมประสทธภาพดทสด โดยมคาสมประสทธการน าความรอนต าทสดเทากบ 0.0706 W/m-K จะเหนไดว าคาส มประสทธ การ น าความรอนจะมคาลดลงเมอมการแทรกแผนฉนวนกนความรอนจากยางธรรมชาตผสมยางรเคลม และผงเสนใยจากล าตนกลวย โดยมประสทธภาพในการน าความรอนลดลงจากเดม คดเป น รอยละ 65 โดยค านวณจากความสมพนธของคาสมประสทธการน าความรอนของคอนกรตบลอกทลดลง เทยบกบคาสมประสทธการน าความรอนของคอนกรตบลอกธรรมดา ดงภาพท 5.1 จากการศกษาผลของความหนาแนนของฉนวนกนความรอนยางธรรมชาตผสมยางรเคลม และผงเสนใยจากล าตนกลวยทแทรกในคอนกรตบลอก พบวาฉนวนกนความรอนจะมสมประสทธการน าความรอนมากขน เมอฉนวนกนความรอนมความหนาแนนเพมขน ซงสอดคลองกบงานวจยทผานมา (ธนญชย และคณะ, 2549) ทระบไววา ฉนวนกนความรอนทมความหนาแนนมาก จะมคาสมประสทธการน าความรอนสงกวาฉนวนกนความรอนชนดเดยวกนทมความหนาแนนนอยกวา
5.1.4 การทดสอบการกดของคอนกรตบลอกแทรกฉนวนกนความรอนจากยางธรรมชาตผสมยางรเคลม และผงเสนใยจากล าตนกลวย
คอนกรตบลอกธรรมดาไมแทรกแผนฉนวนกนความรอน และคอนกรตบลอกทแทรกแผนฉนวนกนความรอนจากยางธรรมชาตผสมยางรเคลม และผงเสนใยจากล าตนกลวยทอตราสวนตาง ๆ มความแขงแรง และความตานทานการกดเทากนกบคอนกรตบลอกธรรมดาทไม
49
แทรกฉนวนกนความรอน ซงคอนกรตบลอกตวอยางจะสามารถทนแรงกดอดไดในชวงระยะเวลาหนง หลงจากนนคอนกรตบลอกจะแตกออกและเสยรปไป โดยการแทรกแผนฉนวนกนความรอนจากยางธรรมชาตผสมยางรเคลม และผงเสนใยจากล าตนกลวยในคอนกรตบลอกนนไมมผลท าใหความแขงแรงของคอนกรตบลอกเปลยนแปลงไป ซงคาความตานทานการกดค านวณหามาจากความเคนเทยบกบคาความเครยดแบบโคช และคามอดลสเทยบกบเวลา โดยการวเคราะหดงกลาวจะมประโยชนในการประเมนการใชงานคอนกรตบลอกตวอยาง กอนการน าไปผลตเปนวสดหอหมผวอาคารหรอน าไปใชงานจรง 5.2 ขอเสนอแนะ จากการศกษาสมบตเชงความรอนของคอนกรตบลอกแทรกฉนวนกนความรอนจากยางธรรมชาตผสมยางรเคลม และผงเสนใยจากล าตนกลวย พบวาเปนการลดสมประสทธการ น าความรอนของฉนวนกนความรอนไดจรง อกทงยงเปนการลดตนทนในการผลตฉนวนกนความรอน โดยใชวสดเหลอใช และวสดจากธรรมชาต คอ ยางรเคลม และผงเสนใยจากล าตนกลวย โดยหากมการเปลยนสารตวเตมเปนวสดจากธรรมชาตชนดอน ๆ ทมลกษณะเปนรพรนหรอมชองอากาศภายในโครงสราง เชน ผกตบชวา หรอชานออย ซงเปนวสดธรรมชาตทเหลอใชมาท าใหเกดประโยชนมากขน และเพมมลคาใหกบวสดเหลานนได โดยสามารถใชวธการศกษาเชนเดยวกนกบล าตนกลวยได ในการศกษาสมบตเชงความรอนของแผนฉนวนกนความรอน ควรเพมเตมอตราสวนของสวนผสมในแผนฉนวนกนความรอนทใชในการศกษาใหมความครอบคลมในทกอตราสวน เพอใหขอมลทไดจากการศกษามความคลาดเคลอนนอยทสด
50
เอกสารอางอง กรมพฒนาพลงงานทดแทนและอนรกษพลงงาน. 2549. ฉนวนโฟมกบเทคโนโลยผนง. สบคนจาก:
http://www.2e-building.com/article.php?cat=knowledge&id=160 [5 ม ก ร า ค ม 2560]
กรมพฒนาและสงเสรมพลงงาน. 2543. การใชฉนวน , พมพครงท 1, ส านกก ากบและอนรกษพลงงาน, กระทรวงวทยาศาสตรเทคโนโลยและสงแวดลอม, หนา 1-59.
คล งความร SciMath. 2555. เคม ก บ เซราม กส . ส บค นจาก : http://www.scimath.org/ socialnetwork/groups/viewbulletin/1358-?groupid=262. [7 ตลาคม 2559]
เฉลมพล ไชยแกว ปต สคนธสขกล และสพรชย อทยนฤมล. 2546. การศกษาการใชผงกากยางรถยนตเกาในคอนกรตบลอกปผวทางแบบออน. 1-6.
ชนรตน ลาภพลธนะอนนต. 2549. การวลคาไนซผลตภณฑจากน ายาง. Rubber Asia Publication. 1-3.
ชพงษ ทองค าสมทร. 2556. อทธพลของฉนวนตานทานความรอนและการระบายอากาศดวยวธธรรมชาตตอการถายเทความรอนผานวสดผนงอาคาร. วารสารวชาการ คณะสถาปตยกรรมศาสตร มหาวทยาลยขอนแกน. 100-111.
ณฐภพ นมปตวน รจพรรณ สมปนณา และนราธป โกวท. 2553. ภาวะโลกรอนกบสถานการณดานพลงงานของประเทศ. Executive Journal. 105-109.
ดรญญา มลชย . 2555. ผลพลอยไดจากขาวส สารตวเตมส าหรบยางธรรมชาต. วารสารวทยาศาสตร มหาวทยาลยขอนแกน. 1036-1048.
ทพวรรณ บณยเพม. 2549. เม ออาคาร (ตอง) เปนมตรกบส งแวดลอม. วารสารการจดการสมยใหม. 30.
ธนญชย ปคณวรกจ พนธดา พฒไพโรจน วรธรรม อนจตตชย และพรรณจรา ทศาวภาต. 2549. ประสทธภาพปองกนความรอนของฉนวนอาคารจากวสดเหลอใชทางการเกษตร. วารสารวชาการสถาปตยกรรมและการผงเมอง คณะสถาปตยกรรมศาสตรและการผงเมอง มหาวทยาลยธรรมศาสตร. 3-13.
ธนาวรรณ กจประไพอ าพล. 2539. ลทางและโอกาสการสงออกและผลกระทบจากการมเขตการคาเสรอาเซยน (ส าหรบอตสาหกรรมผลตภณฑยาง). สภาอตสาหกรรมแหงประเทศไทย สถาบนวจยเพอการพฒนาประเทศไทย. 1-136.
นรา เทอใหม และสายฝน แกวสม. 2550. การผลตฉนวนกนความรอนแบบเซลลปดจากยางธรรมชาต. ส านกงานกองทนสนบสนนการวจย (สกว.). 61-111.
เนรญชรา ศรคะรน. 2557. รายงานวจยเรองฉนวนกนความรอนแทรกดวยแผนยางธรรมชาต (NR) ผ ส ม ห ย ว ก ก ล ว ย . ส า ข า ฟ ส ก ส ภ า ค ว ช า ว ท ย า ศ า ส ต ร แ ล ะ เท ค โน โล ย . มหาวทยาลยสงขลานครนทร วทยาเขตปตตาน. หนา 1-106.
นนท ศ กด สม เก อ . 2558. การข น รป และการคงรป ย างโดย ใช แม พ ม พ . ส บ ค น จาก : http://www.tgi.or.th/upload/files/7. [15 กมภาพนธ 2561]
51
เบญจมาศ ศลายอย. 2558. กลวย , พมพครงท 4, ส านกพมพมหาวทยาลยเกษตรศาสตร , กรงเทพมหานคร, หนา 1-3.
ประชม ค าพฒ และกตตพงศ สวโร. 2554. การพฒนาสมบตการเปนฉนวนปองกนความรอนของคอนกรตบลอกมวลเบาผสมเศษพลาสตกเอทธลนไวนลอะซเตท. 949-953.
ประชม ค าพฒ. 2550. การใชน ายางพาราปรบปรงสมบตดานการรบก าลงและการเปนฉนวนกนความรอนของคอนกรตมวลเบาแบบมฟองอากาศ -อบไอน า. วารสารวจยและพฒนา มจธ. 30, 363-375.
ประณต กลประสตร. 2556. เทคนคงานป น -คอนกรต , พมพครงท 14, ส าน กพมพ แห งจฬาลงกรณมหาวทยาลย, หนา 17-31.
ปาณทพย เปลยนโมฬ. 2559. ผลตภณฑสดฮอตจากยางพารา. อตสาหกรรมสาร. 23-24. ปญญานช อนทรพฒน. 2555. สารตวเตมในยางธรรมชาตจากวสดเหลอใชชวมวล. วารสาร
วทยาศาสตรและเทคโนโลย มหาวทยาลยอบลราชธาน. 14 (1), 30-43. ปลมจต เตชธรรมรกข อ านวย ลาภเกษมสข และขวญชย จอยเจรญ. 2548. การประยกตใชกาบ
กลวยเปนฉนวนความรอนส าหรบบรรจภณฑรกษาอณหภมของอาหาร.วารสารวศวกรรมศาสตรราชมงคลธญบร. 5-9.
พ รพ รรณ น ธ อ ท ย . 2528. ส าร เค ม ส าห ร บ ย าง , คณ ะว ท ยาศ าสต ร แ ล ะ เท ค โน โล ย มหาวทยาลยสงขลานครนทร วทยาเขตปตตาน, หนา 1-319
พลลภ กฤตยานวช. 2553. สถาปตยกรรมแนวธรรมชาต: ทศทางใหมดานการวางผงและออกแบบอาคารในอนาคต. ธนาคารอาคารสงเคราะห. 60, 6-18
พงษธร แซอย. 2547. ยาง: ชนด สมบต และการใชงาน , พมพครงท 1, ส านกพมพ ศนยเทคโนโลยโลหะและวสดแหงชาต (เอมเทค), หนา 4-12
ภชานบญชา ชณหสวสดกล. 2554. ยางและการพฒนาอตสาหกรรมยาง. INNOmag. 38, 28-31. รตนสดา ชลธาต. 2558. การเปลยนแปลงสภาพภมอากาศและแนวทางการแกไขปญหา. วารสาร
สงคมศาสตร มหาวทยาลยศรนครนทรวโรฒ. 18, 416-431. วรนช ดละมน กลทมา เชาวชาญชยกล และกตยศ ตงสจจวงศ. 2559. การพฒนาและผลตอฐบลอก
มวลเบาโดยการผสมเสนใยธรรมชาต, คณะวทยาศาสตรและเทคโนโลย มหาวทยาลยเทคโนโลยราชมงคลพระนคร. หนา 1-60.
วรรณ เอกศลป และ ชยรตน บญถนอมวงศ. 2557. สมรรถนะทางความรอนของอฐบลอกผสมผกตบชวาและขเลอย. การประชมวชาการระดบชาต ประจ าป 2557. 3 เมษายน 2557, 179-186.
ศกดสทธ พนทว. 2551. การศกษาเปรยบเทยบการใชไดอะตอมไมทและเพอรไลทในงานคอนกรตมวลเบา. วศวกรรมศาสตรมหาบณฑต สาขาวชาวศวกรรมโยธา มหาวทยาลยเทคโนโลยสรนาร.
ศนยการเรยนรวทยาศาสตรโลกและดาราศาสตร. 2559. กลไกการถายเทความรอน. สบคนจาก : http://www.lesa.biz/earth/atmosphere/heat-transfer. [6 ตลาคม 2559]
52
สารานกรมไทยส าหรบเยาวชนโดยพระราชประสงคในพระบาทสมเดจพระเจาอยหว. 2542. ชนดและคณสมบตของปนซเมนต. สบคนจาก: http://kanchanapisek.or.th. [5 ตลาคม 2559]
สนทร บญญาธการ. 2553. นวตกรรมการออกแบบบานยคใหมเพอการประหยดพลงงานและเปนมตรกบสงแวดลอม. ธนาคารอาคารสงเคราะห. 60, 47-50.
สวฒชย ปลมฤทย. 2555. การพฒนาคอนกรตบลอกจากผกตบชวา. สถาปตยกรรมศาสตรมหาบณฑต สาขาสถาปตยกรรม ภาควชาสถาปตยกรรม มหาวทยาลยศลปากร.
สบศร แซล และศกดชาย สกขา. 2555. การพฒนาผลตภณฑแผนฝาและผนงฉนวนกนความรอนจากพชในเขตพนทประเทศไทย. วารสารวชาการ ศลปะสถาปตยกรรมศาสตร มหาวทยาลยนเรศวร. 15-24.
สมบต พทธจกร. 2555. เทอรโมไดนามกสและการประยกตส าหรบยาง , พมพครงท 1, คณะวทยาศาสตรและเทคโนโลย มหาวทยาลยสงขลานครนทร วทยาเขตปตตาน , หนา 315-316.
สมบต พทธจกร. 2547. สมบตเชงฟสกส เชงรโอโลยและเชงวศวกรรมของยาง, พมพครงท 1, คณะวทยาศาสตรและเทคโนโลย มหาวทยาลยสงขลานครนทร วทยาเขตปตตาน, หนา 175.
ส านกงานคณะกรรมการพฒนาการเศรษฐกจและสงคมแหงชาต. 2553. ภยจากโลกรอนกบการพฒนาทยงยน. วารสารเศรษฐกจและสงคม. 1, 1-52.
อนภา สกลพาณชย. 2559. การพฒนาฉนวนกนความรอนสอาคารจากซงขาวโพดและน ายางธรรมชาต. วารสารวชาการ สาขามนษยศาสตร สงคมศาสตร และศลปะ. มหาวทยาลยศลปากร. 1688-1702.
อษาวด ตนตวรานรกษ และฉนทนา เลกใจซอ. 2560. สมบตเชงความรอนของแผนฉนวนความรอนจากตนปด (Etlingera littoralis Gieseke). วารสารเกษตรพระจอมเกลา . สถาบนเทคโนโลยพระจอมเกลาเจาคณทหารลาดกระบง. 35,102-108.
Abu-Jdayil, B., Mourad, A. H. and Atif, H. 2016. Thermal and physical characteristics of polyester–scrap tire composites. Construction and Building Materials. 105, 472–479.
Eiras, J. N., Segovia, F., Borrachero, M. V., Monzó, J., Bonilla, M. and Payá, J. 2014. Physical and mechanical properties of foamed Portland cement composite containing crumb rubber from worn tires. Materials and Design. 59, 550–557.
Ezema, I. C., Menon, A. R., Obayi, C. S. and Omah, A. D. 2014. Effect of surface treatment and fiber orientation on the tensile and morphological properties of banana stem fiber reinforced natural rubber composite. Journal of Minerals and Materials Characterization and Engineering. 2, 216-222.
Greatwall. 1988. ท าไมจงตองท าฉนวนใหอาคาร. สบคนจาก: http://www.greatwall1988.com/th/insulation.php. [ตลาคม 5, 1998]
53
Hansen, J., Sato, M., Ruedy, R., Lo, K., Lea, D. W. and Martin, M. E. 2006. Global temperature change. PNAS. 103(39), 14288–14293.
Hawkins, S. J., Southward, A. J. and Genner, M. J. Detection of environmental change – evidence from the western english channel. 1-18.
Kim, K. H., Jeon, S. E., Kim, J. K. and Yang, S. 2003. An experimental study on thermal conductivity of concrete. Cement and Concrete Research. 33, 363–371.
Teli M.D. and Valia S.P. 2013. Acetylation of banana fiber to improve oil absorbency. Carbohydrate polymers. 92, 328-333.
Sukontasukkul, P. 2009. Use of crumb rubber to improve thermal and sound properties of pre-cast concrete panel. Construction and Building Materials. 23, 1084–1092.
Turgut, P. and Yesilata, B. 2008. Physico-mechanical and thermal performances of newly developed rubber-added bricks. Energy and Buildings. 40, 679–688.
Won, J. P., Kang, H. B., Lee, S. J., Lee S. W. and Kang J. W.. 2011. Thermal characteristics of high-strength polymer–cement composites with lightweight aggregates and polypropylene fiber. Construction and Building Materials. 25, 3810–3819.
Yesilata, B. and Turgut, P. 2 0 0 7 . A simple dynamic measurement technique for comparing thermal insulation performances of anisotropic building materials. Energy and Buildings. 39, 1027–1034.
Yesilata, B., Isıker, Y. and Turgut, P. 2009. Thermal insulation enhancement in concretes by adding waste PET and rubber pieces. Construction and Building Materials. 23, 1878–1882.
54
ภาคผนวก
55
ภาคผนวก ผลการทดสอบคาสมประสทธการน าความรอนของคอนกรตบลอกแทรกแผนฉนวนกนความรอนจากยางธรรมชาตผสมยางรเคลม และผงเสนใยจากล าตนกลวย
Time (s)
0 20x103 40x103 60x103 80x103 100x103
Te
mp
era
ture
(oC
)
20
30
40
50
60
70
80
90
Room 1
Room 2
ภาพท ผ1 กราฟแสดงความสมพนธของอณหภมระหวางหองกบเวลาในการทดสอบสมบตเชงความรอนของคอนกรตบลอกธรรมดาไมแทรกแผนฉนวนกนความรอน
Time (s)
0 10x103 20x103 30x103 40x103 50x103
Th
erm
al co
nd
uctivity (
W/m
-K)
0.00
0.05
0.10
0.15
0.20
0.25
0
ภาพท ผ2 กราฟแสดงความสมพนธระหวางคาสมประสทธการน าความรอนกบเวลาในการทดสอบสมบตเชงความรอนของคอนกรตบลอกธรรมดาไมแทรกแผนฉนวนกนความรอน
56
Time (s)
0 20x103 40x103 60x103 80x103 100x103
Te
mp
era
ture
(oC
)
20
30
40
50
60
70
80
90
Room 1
Room 2
ภาพท ผ3 กราฟแสดงความสมพนธของอณหภมระหวางหองกบเวลาในการทดสอบสมบตเชงความรอนของคอนกรตบลอกแทรกแผนฉนวนกนความรอนจากยางธรรมชาตผสม ยางรเคลม 100:0 และผงเสนใยจากล าตนกลวย 2 phr ความหนา 0.1 cm
Time (s)
0 10x103 20x103 30x103 40x103 50x103
Th
erm
al co
nd
uctivity (
W/m
-K)
0.00
0.02
0.04
0.06
0.08
0.10
0.12
0.14
0.16
0.18
F1-2-1
ภาพท ผ4 กราฟแสดงความสมพนธระหวางคาสมประสทธการน าความรอนกบเวลาในการทดสอบสมบตเชงความรอนของคอนกรตบลอกแทรกแผนฉนวนกนความรอนจากยางธรรมชาตผสมยางรเคลม 100:0 และผงเสนใยจากล าตนกลวย 2 phr ความหนา 0.1 cm
57
Time (s)
0 20x103 40x103 60x103 80x103 100x103
Te
mp
era
ture
(oC
)
10
20
30
40
50
60
70
80
90
Room 1
Room 2
ภาพท ผ5 กราฟแสดงความสมพนธของอณหภมระหวางหองกบเวลาในการทดสอบสมบตเชงความรอนของคอนกรตบลอกแทรกแผนฉนวนกนความรอนจากยางธรรมชาตผสม ยางรเคลม 100:0 และผงเสนใยจากล าตนกลวย 2 phr ความหนา 0.3 cm
Time (s)
0 10x103 20x103 30x103 40x103 50x103
Th
erm
al con
du
ctivity (
W/m
-K)
-0.02
0.00
0.02
0.04
0.06
0.08
0.10
0.12
0.14
0.16
0.18
F1-2-3
ภาพท ผ6 กราฟแสดงความสมพนธระหวางคาสมประสทธการน าความรอนกบเวลาในการทดสอบสมบตเชงความรอนของคอนกรตบลอกแทรกแผนฉนวนกนความรอนจากยางธรรมชาตผสมยางรเคลม 100:0 และผงเสนใยจากล าตนกลวย 2 phr ความหนา 0.3 cm
58
Time (s)
0 20x103 40x103 60x103 80x103 100x103
Te
mp
era
ture
(oC
)
10
20
30
40
50
60
70
80
90
Room 1
Room 2
ภาพท ผ7 กราฟแสดงความสมพนธของอณหภมระหวางหองกบเวลาในการทดสอบสมบตเชงความรอนของคอนกรตบลอกแทรกแผนฉนวนกนความรอนจากยางธรรมชาตผสม ยางรเคลม 100:0 และผงเสนใยจากล าตนกลวย 4 phr ความหนา 0.1 cm
Time (s)
0 10x103 20x103 30x103 40x103 50x103
Th
erm
al con
du
ctivity (
W/m
-K)
-0.05
0.00
0.05
0.10
0.15
0.20
F1-4-1
ภาพท ผ8 กราฟแสดงความสมพนธระหวางคาสมประสทธการน าความรอนกบเวลาในการทดสอบสมบตเชงความรอนของคอนกรตบลอกแทรกแผนฉนวนกนความรอนจากยางธรรมชาตผสมยางรเคลม 100:0 และผงเสนใยจากล าตนกลวย 4 phr ความหนา 0.1 cm
59
Time (S)
0 20x103 40x103 60x103 80x103 100x103
Te
mp
era
ture
(oC
)
20
30
40
50
60
70
80
90
Room 1
Room 2
ภาพท ผ9 กราฟแสดงความสมพนธของอณหภมระหวางหองกบเวลาในการทดสอบสมบตเชงความรอนของคอนกรตบลอกแทรกแผนฉนวนกนความรอนจากยางธรรมชาตผสม ยางรเคลม 100:0 และผงเสนใยจากล าตนกลวย 4 phr ความหนา 0.3 cm
Time (s)
0 10x103 20x103 30x103 40x103 50x103
Therm
al conductivity (
W/m
-K)
0.00
.02
.04
.06
.08
.10
.12
.14
.16
F1-4-3
ภาพท ผ10 กราฟแสดงความสมพนธระหวางคาสมประสทธการน าความรอนกบเวลาในการทดสอบสมบตเชงความรอนของคอนกรตบลอกแทรกแผนฉนวนกนความรอนจากยางธรรมชาตผสมยางรเคลม 100:0 และผงเสนใยจากล าตนกลวย 4 phr ความหนา 0.3 cm
60
Time (s)
0 20x103 40x103 60x103 80x103 100x103
Te
mp
era
ture
(oC
)
20
30
40
50
60
70
80
90
Room 1
Room 2
ภาพท ผ11 กราฟแสดงความสมพนธของอณหภมระหวางหองกบเวลาในการทดสอบสมบตเชงความรอนของคอนกรตบลอกแทรกแผนฉนวนกนความรอนจากยางธรรมชาตผสม ยางรเคลม 100:0 และผงเสนใยจากล าตนกลวย 6 phr ความหนา 0.1 cm
Time (s)
0 10x103 20x103 30x103 40x103 50x103
Therm
al conductivity (
W/m
-K)
0.00
.02
.04
.06
.08
.10
.12
.14
.16
.18
F1-6-1
ภาพท ผ12 กราฟแสดงความสมพนธระหวางคาสมประสทธการน าความรอนกบเวลาในการทดสอบสมบตเชงความรอนของคอนกรตบลอกแทรกแผนฉนวนกนความรอนจากยางธรรมชาตผสมยางรเคลม 100:0 และผงเสนใยจากล าตนกลวย 6 phr ความหนา 0.1 cm
61
Time (s)
0 20x103 40x103 60x103 80x103 100x103
Te
mp
era
ture
(oC
)
10
20
30
40
50
60
70
80
90
Room 1
Room 2
ภาพท ผ13 กราฟแสดงความสมพนธของอณหภมระหวางหองกบเวลาในการทดสอบสมบตเชงความรอนของคอนกรตบลอกแทรกแผนฉนวนกนความรอนจากยางธรรมชาตผสม ยางรเคลม 100:0 และผงเสนใยจากล าตนกลวย 6 phr ความหนา 0.3 cm
Time (s)
0 10x103 20x103 30x103 40x103 50x103
Th
erm
al con
du
ctivity (
W/m
-K)
-0.10
-0.05
0.00
0.05
0.10
0.15
F1-6-3
ภาพท ผ14 กราฟแสดงความสมพนธระหวางคาสมประสทธการน าความรอนกบเวลาในการทดสอบสมบตเชงความรอนของคอนกรตบลอกแทรกแผนฉนวนกนความรอนจากยางธรรมชาตผสมยางรเคลม 100:0 และผงเสนใยจากล าตนกลวย 6 phr ความหนา 0.3 cm
62
Time (s)
0 20x103 40x103 60x103 80x103 100x103
Te
mp
era
ture
(oC
)
10
20
30
40
50
60
70
80
90
Room 1
Room 2
ภาพท ผ15 กราฟแสดงความสมพนธของอณหภมระหวางหองกบเวลาในการทดสอบสมบตเชงความรอนของคอนกรตบลอกแทรกแผนฉนวนกนความรอนจากยางธรรมชาตผสม ยางรเคลม 100:0 และผงเสนใยจากล าตนกลวย 8 phr ความหนา 0.1 cm
Time (s)
0 10x103 20x103 30x103 40x103 50x103
Therm
al conductivity (
W/m
-K)
0.00
.02
.04
.06
.08
.10
.12
.14
.16
F1-8-1
ภาพท ผ16 กราฟแสดงความสมพนธระหวางคาสมประสทธการน าความรอนกบเวลาในการทดสอบสมบตเชงความรอนของคอนกรตบลอกแทรกแผนฉนวนกนความรอนจากยางธรรมชาตผสมยางรเคลม 100:0 และผงเสนใยจากล าตนกลวย 8 phr ความหนา 0.1 cm
63
Time (S)
0 20x103 40x103 60x103 80x103 100x103
Te
mp
era
ture
(oC
)
20
30
40
50
60
70
80
90
Room 1
Room 2
ภาพท ผ17 กราฟแสดงความสมพนธของอณหภมระหวางหองกบเวลาในการทดสอบสมบตเชงความรอนของคอนกรตบลอกแทรกแผนฉนวนกนความรอนจากยางธรรมชาตผสม ยางรเคลม 100:0 และผงเสนใยจากล าตนกลวย 8 phr ความหนา 0.3 cm
Time (s)
0 10x103 20x103 30x103 40x103 50x103
Th
erm
al con
du
ctivity (
W/m
-K)
-0.04
-0.02
0.00
0.02
0.04
0.06
0.08
0.10
0.12
0.14
F1-8-3
ภาพท ผ18 กราฟแสดงความสมพนธระหวางคาสมประสทธการน าความรอนกบเวลาในการทดสอบสมบตเชงความรอนของคอนกรตบลอกแทรกแผนฉนวนกนความรอนจากยางธรรมชาตผสมยางรเคลม 100:0 และผงเสนใยจากล าตนกลวย 8 phr ความหนา 0.3 cm
64
Time (s)
0 20x103 40x103 60x103 80x103 100x103
Te
mp
era
ture
(oC
)
10
20
30
40
50
60
70
80
90
Room 1
Room 2
ภาพท ผ19 กราฟแสดงความสมพนธของอณหภมระหวางหองกบเวลาในการทดสอบสมบตเชงความรอนของคอนกรตบลอกแทรกแผนฉนวนกนความรอนจากยางธรรมชาตผสม ยางรเคลม 100:0 และผงเสนใยจากล าตนกลวย 10 phr ความหนา 0.1 cm
Time (s)
0 10x103 20x103 30x103 40x103 50x103
Th
erm
al con
du
ctivity (
W/m
-K)
-0.05
0.00
0.05
0.10
0.15
0.20
F1-10-1
ภาพท ผ20 กราฟแสดงความสมพนธระหวางคาสมประสทธการน าความรอนกบเวลาในการทดสอบสมบตเชงความรอนของคอนกรตบลอกแทรกแผนฉนวนกนความรอนจากยางธรรมชาตผสมยางรเคลม 100:0 และผงเสนใยจากล าตนกลวย 10 phr ความหนา 0.1 cm
65
Time (s)
0 20x103 40x103 60x103 80x103 100x103
e
mp
era
ture
(oC
)
20
30
40
50
60
70
80
90
Room 1
Room 2
ภาพท ผ21 กราฟแสดงความสมพนธของอณหภมระหวางหองกบเวลาในการทดสอบสมบตเชงความรอนของคอนกรตบลอกแทรกแผนฉนวนกนความรอนจากยางธรรมชาตผสม ยางรเคลม 100:0 และผงเสนใยจากล าตนกลวย 10 phr ความหนา 0.3 cm
Time (s)
0 10x103 20x103 30x103 40x103 50x103
Th
erm
al con
du
ctivity (
W/m
-K)
-0.02
0.00
0.02
0.04
0.06
0.08
0.10
0.12
0.14
F1-10-3
ภาพท ผ22 กราฟแสดงความสมพนธระหวางคาสมประสทธการน าความรอนกบเวลาในการทดสอบสมบตเชงความรอนของคอนกรตบลอกแทรกแผนฉนวนกนความรอนจากยางธรรมชาตผสมยางรเคลม 100:0 และผงเสนใยจากล าตนกลวย 10 phr ความหนา 0.3 cm
66
Time (s)
0 20x103 40x103 60x103 80x103 100x103
Te
mp
era
ture
(oC
)
10
20
30
40
50
60
70
80
90
Room 1
Room 2
ภาพท ผ23 กราฟแสดงความสมพนธของอณหภมระหวางหองกบเวลาในการทดสอบสมบตเชงความรอนของคอนกรตบลอกแทรกแผนฉนวนกนความรอนจากยางธรรมชาตผสม ยางรเคลม 80:20 และผงเสนใยจากล าตนกลวย 2 phr ความหนา 0.1 cm
Time (s)
0 10x103 20x103 30x103 40x103 50x103
Th
erm
al con
du
ctivity (
W/m
-K)
-0.05
0.00
0.05
0.10
0.15
0.20
F2-2-1
ภาพท ผ24 กราฟแสดงความสมพนธระหวางคาสมประสทธการน าความรอนกบเวลาในการทดสอบสมบตเชงความรอนของคอนกรตบลอกแทรกแผนฉนวนกนความรอนจากยางธรรมชาตผสมยางรเคลม 80:20 และผงเสนใยจากล าตนกลวย 2 phr ความหนา 0.1 cm
67
Time (s)
0 20x103 40x103 60x103 80x103 100x103
Te
mp
era
ture
(oC
)
20
30
40
50
60
70
80
90
Room 1
Room 2
ภาพท ผ25 กราฟแสดงความสมพนธของอณหภมระหวางหองกบเวลาในการทดสอบสมบตเชงความรอนของคอนกรตบลอกแทรกแผนฉนวนกนความรอนจากยางธรรมชาตผสมยางรเคลม 80:20 และผงเสนใยจากล าตนกลวย 2 phr ความหนา 0.3 cm
Time (s)
0 10x103 20x103 30x103 40x103 50x103
Th
erm
al con
du
ctivity (
W/m
-K)
-0.06
-0.04
-0.02
0.00
0.02
0.04
0.06
0.08
0.10
0.12
0.14
0.16
F2-2-3
ภาพท ผ26 กราฟแสดงความสมพนธระหวางคาสมประสทธการน าความรอนกบเวลาในการทดสอบสมบตเชงความรอนของคอนกรตบลอกแทรกแผนฉนวนกนความรอนจากยางธรรมชาตผสมยางรเคลม 80:20 และผงเสนใยจากล าตนกลวย 2 phr ความหนา 0.3 cm
68
Time (s)
0 20x103 40x103 60x103 80x103 100x103
Te
mp
era
ture
(oC
)
20
30
40
50
60
70
80
90
Room 1
Room 2
ภาพท ผ27 กราฟแสดงความสมพนธของอณหภมระหวางหองกบเวลาในการทดสอบสมบตเชงความรอนของคอนกรตบลอกแทรกแผนฉนวนกนความรอนจากยางธรรมชาตผสม ยางรเคลม 80:20 และผงเสนใยจากล าตนกลวย 4 phr ความหนา 0.1 cm
Time (s)
0 10x103 20x103 30x103 40x103 50x103
Th
erm
al con
du
ctivity (
W/m
-K)
-0.05
0.00
0.05
0.10
0.15
0.20
F2-4-1
ภาพท ผ28 กราฟแสดงความสมพนธระหวางคาสมประสทธการน าความรอนกบเวลาในการทดสอบสมบตเชงความรอนของคอนกรตบลอกแทรกแผนฉนวนกนความรอนจากยางธรรมชาตผสมยางรเคลม 80:20 และผงเสนใยจากล าตนกลวย 4 phr ความหนา 0.1 cm
69
Time (s)
0 20x103 40x103 60x103 80x103 100x103
Te
mp
era
ture
(oC
)
10
20
30
40
50
60
70
80
90
Room 1
Room 2
ภาพท ผ29 กราฟแสดงความสมพนธของอณหภมระหวางหองกบเวลาในการทดสอบสมบตเชงความรอนของคอนกรตบลอกแทรกแผนฉนวนกนความรอนจากยางธรรมชาตผสม ยางรเคลม 80:20 และผงเสนใยจากล าตนกลวย 4 phr ความหนา 0.3 cm
Time (s)
0 10x103 20x103 30x103 40x103 50x103
The
rma
l co
nd
uctivity (
W/m
-K)
-0.02
0.00
0.02
0.04
0.06
0.08
0.10
0.12
0.14
0.16
F2-4-3
ภาพท ผ30 กราฟแสดงความสมพนธระหวางคาสมประสทธการน าความรอนกบเวลาในการทดสอบสมบตเชงความรอนของคอนกรตบลอกแทรกแผนฉนวนกนความรอนจากยางธรรมชาตผสมยางรเคลม 80:20 และผงเสนใยจากล าตนกลวย 4 phr ความหนา 0.3 cm
70
Time (s)
0 20x103 40x103 60x103 80x103 100x103
Te
mp
era
ture
(oC
)
20
30
40
50
60
70
80
90
Room 1
Room 2
ภาพท ผ31 กราฟแสดงความสมพนธของอณหภมระหวางหองกบเวลาในการทดสอบสมบตเชง
ความรอนของคอนกรตบลอกแทรกแผนฉนวนกนความรอนจากยางธรรมชาตผสม ยางรเคลม 80:20 และผงเสนใยจากล าตนกลวย 6 phr ความหนา 0.1 cm
Time (s)
0 10x103 20x103 30x103 40x103 50x103
Th
erm
al con
du
ctivity (
W/m
-K)
0.00
0.02
0.04
0.06
0.08
0.10
0.12
0.14
0.16
F2-6-1
ภาพท ผ32 กราฟแสดงความสมพนธระหวางคาสมประสทธการน าความรอนกบเวลาในการทดสอบ
สมบตเชงความรอนของคอนกรตบลอกแทรกแผนฉนวนกนความรอนจากยางธรรมชาตผสมยางรเคลม 80:20 และผงเสนใยจากล าตนกลวย 6 phr ความหนา 0.1 cm
71
Time (s)
0 20x103 40x103 60x103 80x103 100x103
e
mp
era
ture
(oC
)
20
30
40
50
60
70
80
90
Room 1
Room 2
ภาพท ผ33 กราฟแสดงความสมพนธของอณหภมระหวางหองกบเวลาในการทดสอบสมบตเชงความรอนของคอนกรตบลอกแทรกแผนฉนวนกนความรอนจากยางธรรมชาตผสม ยางรเคลม 80:20 และผงเสนใยจากล าตนกลวย 6 phr ความหนา 0.3 cm
Time (s)
0 10x103 20x103 30x103 40x103 50x103
Th
erm
al co
nd
uctivity (
W/m
-K)
0.00
0.02
0.04
0.06
0.08
0.10
0.12
0.14
F2-6-3
ภาพท ผ34 กราฟแสดงความสมพนธระหวางคาสมประสทธการน าความรอนกบเวลาในการทดสอบสมบตเชงความรอนของคอนกรตบลอกแทรกแผนฉนวนกนความรอนจากยางธรรมชาตผสมยางรเคลม 80:20 และผงเสนใยจากล าตนกลวย 6 phr ความหนา 0.3 cm
72
Time (s)
0 20x103 40x103 60x103 80x103 100x103
Te
mp
era
ture
(oC
)
10
20
30
40
50
60
70
80
90
Room 1
Room 2
ภาพท ผ35 กราฟแสดงความสมพนธของอณหภมระหวางหองกบเวลาในการทดสอบสมบตเชงความรอนของคอนกรตบลอกแทรกแผนฉนวนกนความรอนจากยางธรรมชาตผสม ยางรเคลม 80:20 และผงเสนใยจากล าตนกลวย 8 phr ความหนา 0.1 cm
Time (s)
0 10x103 20x103 30x103 40x103 50x103
Th
erm
al co
nd
uctivity (
W/m
-K)
0.00
0.02
0.04
0.06
0.08
0.10
0.12
0.14
F2-8-3
ภาพท ผ36 กราฟแสดงความสมพนธระหวางคาสมประสทธการน าความรอนกบเวลาในการทดสอบสมบตเชงความรอนของคอนกรตบลอกแทรกแผนฉนวนกนความรอนจากยางธรรมชาตผสมยางรเคลม 80:20 และผงเสนใยจากล าตนกลวย 8 phr ความหนา 0.1 cm
73
Time (s)
0 20x103 40x103 60x103 80x103 100x103
Te
mp
era
ture
(oC
)
10
20
30
40
50
60
70
80
90
Room 1
Room 2
ภาพท ผ37 กราฟแสดงความสมพนธของอณหภมระหวางหองกบเวลาในการทดสอบสมบตเชงความรอนของคอนกรตบลอกแทรกแผนฉนวนกนความรอนจากยางธรรมชาตผสม ยางรเคลม 80:20 และล าตนกลวย 8 phr ความหนา 0.3 cm
Time (s)
0 10x103 20x103 30x103 40x103 50x103
Th
erm
al con
du
ctivity (
W/m
-K)
-0.10
-0.05
0.00
0.05
0.10
0.15
F2-8-3
ภาพท ผ38 กราฟแสดงความสมพนธระหวางคาสมประสทธการน าความรอนกบเวลาในการทดสอบสมบตเชงความรอนของคอนกรตบลอกแทรกแผนฉนวนกนความรอนจากยางธรรมชาตผสมยางรเคลม 80:20 และล าตนกลวย 8 phr ความหนา 0.3 cm
74
Time (s)
0 20x103 40x103 60x103 80x103 100x103
Te
mp
era
ture
(oC
)
10
20
30
40
50
60
70
80
90
Room 1
Room 2
ภาพท ผ39 กราฟแสดงความสมพนธของอณหภมระหวางหองกบเวลาในการทดสอบสมบตเชงความรอนของคอนกรตบลอกแทรกแผนฉนวนกนความรอนจากยางธรรมชาตผสม ยางรเคลม 80:20 และผงเสนใยจากล าตนกลวย 10 phr ความหนา 0.1 cm
Time (s)
0 10x103 20x103 30x103 40x103 50x103
The
rma
l co
nd
uctivity (
W/m
-K)
-0.06
-0.04
-0.02
0.00
0.02
0.04
0.06
0.08
0.10
0.12
0.14
0.16
F2-10-1
ภาพท ผ40 กราฟแสดงความสมพนธของอณหภมระหวางหองกบเวลาในการทดสอบสมบตเชงความรอนของคอนกรตบลอกแทรกแผนฉนวนกนความรอนจากยางธรรมชาตผสมยางรเคลม 80:20 และผงเสนใยจากล าตนกลวย 10 phr ความหนา 0.1 cm
75
Time (s)
0 20x103 40x103 60x103 80x103 100x103
Te
mp
era
ture
(s)
20
30
40
50
60
70
80
90
Room 1
Room 2
ภาพท ผ41 กราฟแสดงความสมพนธของอณหภมระหวางหองกบเวลาในการทดสอบสมบตเชงความรอนของคอนกรตบลอกแทรกแผนฉนวนกนความรอนจากยางธรรมชาตผสม ยางรเคลม 80:20 และผงเสนใยจากล าตนกลวย 10 phr ความหนา 0.3 cm
Time (s)
0 10x103 20x103 30x103 40x103 50x103
Th
erm
al co
nd
uctivity (
W/m
-K)
0.00
0.02
0.04
0.06
0.08
0.10
0.12
0.14
0.16
0.18
F2-10-3
ภาพท ผ42 กราฟแสดงความสมพนธระหวางคาสมประสทธการน าความรอนกบเวลาในการทดสอบสมบตเชงความรอนของคอนกรตบลอกแทรกแผนฉนวนกนความรอนจากยางธรรมชาตผสมยางรเคลม 80:20 และผงเสนใยจากล าตนกลวย 10 phr ความหนา 0.3 cm
76
Time (s)
0 20x103 40x103 60x103 80x103 100x103
Tem
perr
atu
re (
oC
)
20
30
40
50
60
70
80
Room 1
Room 2
ภาพท ผ43 กราฟแสดงความสมพนธของอณหภมระหวางหองกบเวลาในการทดสอบสมบตเชงความรอนของคอนกรตบลอกแทรกแผนฉนวนกนความรอนจากยางธรรมชาตผสม ยางรเคลม 60:40 และผงเสนใยจากล าตนกลวย 2 phr ความหนา 0.1 cm
Time (s)
0 10x103 20x103 30x103 40x103 50x103
Therm
al conductivity (
W/m
-K)
-.10
-.05
0.00
.05
.10
.15
.20
F3-2-1
ภาพท ผ44 กราฟแสดงความสมพนธระหวางคาสมประสทธการน าความรอนกบเวลาในการทดสอบสมบตเชงความรอนของคอนกรตบลอกแทรกแผนฉนวนกนความรอนจากยางธรรมชาตผสมยางรเคลม 60:40 และผงเสนใยจากล าตนกลวย 2 phr ความหนา 0.1 cm
77
Time (s)
0 20x103 40x103 60x103 80x103 100x103
Te
mp
era
ture
(oC
)
10
20
30
40
50
60
70
80
90
Room 1
Room 2
ภาพท ผ45 กราฟแสดงความสมพนธของอณหภมระหวางหองกบเวลาในการทดสอบสมบตเชงความรอนของคอนกรตบลอกแทรกแผนฉนวนกนความรอนจากยางธรรมชาตผสม ยางรเคลม 60:40 และผงเสนใยจากล าตนกลวย 2 phr ความหนา 0.3 cm
Time (s)
0 10x103 20x103 30x103 40x103 50x103
Therm
al conductivity (
W/m
-K)
-.10
-.05
0.00
.05
.10
.15
F3-2-3
ภาพท ผ46 กราฟแสดงความสมพนธระหวางคาสมประสทธการน าความรอนกบเวลาในการทดสอบ
สมบตเชงความรอนของคอนกรตบลอกแทรกแผนฉนวนกนความรอนจากยางธรรมชาตผสมยางรเคลม 60:40 และผงเสนใยจากล าตนกลวย 2 phr ความหนา 0.3 cm
78
Time (s)
0 20x103 40x103 60x103 80x103 100x103
Te
mp
era
ture
(oC
)
20
30
40
50
60
70
80
90
Room 1
Room 2
ภาพท ผ47 กราฟแสดงความสมพนธของอณหภมระหวางหองกบเวลาในการทดสอบสมบตเชงความรอนของคอนกรตบลอกแทรกแผนฉนวนกนความรอนจากยางธรรมชาตผสม ยางรเคลม 60:40 และผงเสนใยจากล าตนกลวย 4 phr ความหนา 0.1 cm
Time (s)
0 10x103 20x103 30x103 40x103 50x103
Therm
al conductivity (
W/m
-K)
0.00
.02
.04
.06
.08
.10
.12
.14
F3-4-1
ภาพท ผ48 กราฟแสดงความสมพนธระหวางคาสมประสทธการน าความรอนกบเวลาในการทดสอบสมบตเชงความรอนของคอนกรตบลอกแทรกแผนฉนวนกนความรอนจากยางธรรมชาตผสมยางรเคลม 60:40 และผงเสนใยจากล าตนกลวย 4 phr ความหนา 0.1 cm
79
Time (s)
0 20x103 40x103 60x103 80x103 100x103
Te
mp
era
ture
(oC
)
10
20
30
40
50
60
70
80
90
Room 1
Room 2
ภาพท ผ49 กราฟแสดงความสมพนธของอณหภมระหวางหองกบเวลาในการทดสอบสมบตเชงความรอนของคอนกรตบลอกแทรกแผนฉนวนกนความรอนจากยางธรรมชาตผสม ยางรเคลม 60:40 และผงเสนใยจากล าตนกลวย 4 phr ความหนา 0.3 cm
Time (s)
0 10x103 20x103 30x103 40x103 50x103
Therm
al conductivity (
W/m
-K)
0.00
.02
.04
.06
.08
.10
.12
.14
F3-4-3
ภาพท ผ50 กราฟแสดงความสมพนธระหวางคาสมประสทธการน าความรอนกบเวลาในการทดสอบสมบตเชงความรอนของคอนกรตบลอกแทรกแผนฉนวนกนความรอนจากยางธรรมชาตผสมยางรเคลม 60:40 และผงเสนใยจากล าตนกลวย 4 phr ความหนา 0.3 cm
80
Time (s)
0 20x103 40x103 60x103 80x103 100x103
e
mp
era
ture
(oC
)
20
30
40
50
60
70
80
90
Room 1
Room 2
ภาพท ผ51 กราฟแสดงความสมพนธของอณหภมระหวางหองกบเวลาในการทดสอบสมบตเชงความรอนของคอนกรตบลอกแทรกแผนฉนวนกนความรอนจากยางธรรมชาตผสม ยางรเคลม 60:40 และผงเสนใยจากล าตนกลวย 6 phr ความหนา 0.1 cm
Time (s)
0 10x103 20x103 30x103 40x103 50x103
Therm
al conductivity (
W/m
-K)
-.06
-.04
-.02
0.00
.02
.04
.06
.08
.10
.12
.14
F3-6-1
ภาพท ผ52 กราฟแสดงความสมพนธระหวางคาสมประสทธการน าความรอนกบเวลาในการทดสอบสมบตเชงความรอนของคอนกรตบลอกแทรกแผนฉนวนกนความรอนจากยางธรรมชาตผสมยางรเคลม 60:40 และผงเสนใยจากล าตนกลวย 6 phr ความหนา 0.1 cm
81
Time (s)
0 20x103 40x103 60x103 80x103 100x103
Te
mp
era
ture
(oC
)
20
30
40
50
60
70
80
90
Room 1
Room 2
ภาพท ผ53 กราฟแสดงความสมพนธของอณหภมระหวางหองกบเวลาในการทดสอบสมบตเชงความรอนของคอนกรตบลอกแทรกแผนฉนวนกนความรอนจากยางธรรมชาตผสม ยางรเคลม 60:40 และผงเสนใยจากล าตนกลวย 6 phr ขนรปทความหนา 0.3 cm
Time (s)
0 10x103 20x103 30x103 40x103 50x103
Therm
al conductivity (
W/m
-K)
0.00
.02
.04
.06
.08
.10
.12
F3-6-3
ภาพท ผ54 กราฟแสดงความสมพนธระหวางคาสมประสทธการน าความรอนกบเวลาในการทดสอบสมบตเชงความรอนของคอนกรตบลอกแทรกแผนฉนวนกนความรอนจากยางธรรมชาตผสมยางรเคลม 60:40 และผงเสนใยจากล าตนกลวย 6 phr ความหนา 0.3 cm
82
Time (s)
0 20x103 40x103 60x103 80x103 100x103
Te
mp
era
ture
(oC
)
20
30
40
50
60
70
80
90
Room 1
Room 2
ภาพท ผ55 กราฟแสดงความสมพนธของอณหภมระหวางหองกบเวลาในการทดสอบสมบตเชงความรอนของคอนกรตบลอกแทรกแผนฉนวนกนความรอนจากยางธรรมชาตผสม ยางรเคลม 60:40 และผงเสนใยจากล าตนกลวย 8 phr ความหนา 0.1 cm
Time (s)
0 10x103 20x103 30x103 40x103 50x103
Therm
al conductivity (
W/m
-K)
0.00
.02
.04
.06
.08
.10
.12
F3-8-1
ภาพท ผ56 กราฟแสดงความสมพนธระหวางคาสมประสทธการน าความรอนกบเวลาในการทดสอบสมบตเชงความรอนของคอนกรตบลอกแทรกแผนฉนวนกนความรอนจากยางธรรมชาตผสมยางรเคลม 60:40 และผงเสนใยจากล าตนกลวย 8 phr ขนรปทความหนา 0.1 cm
83
Time (s)
0 20x103 40x103 60x103 80x103 100x103
Te
mp
era
ture
(oC
)
10
20
30
40
50
60
70
80
90
Room 1
Room 2
ภาพท ผ57 กราฟแสดงความสมพนธของอณหภมระหวางหองกบเวลาในการทดสอบสมบตเชงความรอนของคอนกรตบลอกแทรกแผนฉนวนกนความรอนจากยางธรรมชาตผสม ยางรเคลม 60:40 และผงเสนใยจากล าตนกลวย 8 phr ความหนา 0.3 cm
Time (s)
0 10x103 20x103 30x103 40x103 50x103
Therm
al conductivity (
W/m
-K)
-.04
-.02
0.00
.02
.04
.06
.08
F3-8-3
ภาพท ผ58 กราฟแสดงความสมพนธระหวางคาสมประสทธการน าความรอนกบเวลาในการทดสอบสมบตเชงความรอนของคอนกรตบลอกแทรกแผนฉนวนกนความรอนจากยางธรรมชาตผสมยางรเคลม 60:40 และผงเสนใยจากล าตนกลวย 8 phr ความหนา 0.3 cm
84
Time (s)
0 20x103 40x103 60x103 80x103 100x103
e
mp
era
ture
(oC
)
20
30
40
50
60
70
80
90
Room 1
Room 2
ภาพท ผ59 กราฟแสดงความสมพนธของอณหภมระหวางหองกบเวลาในการทดสอบสมบตเชงความรอนของคอนกรตบลอกแทรกแผนฉนวนกนความรอนจากยางธรรมชาตผสม ยางรเคลม 60:40 และผงเสนใยจากล าตนกลวย 10 phr ความหนา 0.1 cm
Time (s)
0 10x103 20x103 30x103 40x103 50x103
Therm
al conductivity (
W/m
-K)
-.4
-.3
-.2
-.1
0.0
.1
.2
F3-10-1
ภาพท ผ60 กราฟแสดงความสมพนธระหวางคาสมประสทธการน าความรอนกบเวลาในการทดสอบสมบตเชงความรอนของคอนกรตบลอกแทรกแผนฉนวนกนความรอนจากยางธรรมชาตผสมยางรเคลม 60:40 และผงเสนใยจากล าตนกลวย 10 phr ความหนา 0.1 cm
85
Time (s)
0 20x103 40x103 60x103 80x103 100x103
Te
mp
era
ture
(oC
)
10
20
30
40
50
60
70
80
90
Room 1
Room 2
ภาพท ผ61 กราฟแสดงความสมพนธของอณหภมระหวางหองกบเวลาในการทดสอบสมบตเชงความรอนของคอนกรตบลอกแทรกแผนฉนวนกนความรอนจากยางธรรมชาตผสมยางรเคลม 60:40 และผงเสนใยจากล าตนกลวย 10 phr ความหนา 0.3 cm
Time (s)
0 10x103 20x103 30x103 40x103 50x103
Therm
al conductivity (
W/m
-K)
0.00
.02
.04
.06
.08
.10
F3-10-3
ภาพท ผ62 กราฟแสดงความสมพนธระหวางคาสมประสทธการน าความรอนกบเวลาในการทดสอบสมบตเชงความรอนของคอนกรตบลอกแทรกแผนฉนวนกนความรอนจากยางธรรมชาตผสมยางรเคลม 60:40 และผงเสนใยจากล าตนกลวย 10 phr ความหนา 0.3 cm
86
ประวตผเขยน ชอ – นามสกล นางสาวเนรญชรา ศรคะรน รหสนกศกษา 5820320802 วฒการศกษา วฒ ชอสถาบน ปทส าเรจการศกษา วทยาศาสตรบณฑต มหาวทยาลยสงขลานครนทร 2557 ทนการศกษา 1. ทนอดหนนวจยเพอวทยานพนธ จากบณฑตวทยาลย มหาวทยาลยสงขลานครนทร
2. ทนสนบสนนคาธรรมเนยมการศกษา จากคณะวทยาศาสตรและเทคโนโลย มหาวทยาลยสงขลานครนทร วทยาเขตปตตาน
การตพมพเผยแพรผลงาน เนรญชรา ศรคะรน ธรณศ นาวารตน และสมบต พทธจกร. 2559. การน าความรอนของคอนกรต
บลอกแทรกแผนยางธรรมชาตผสมหยวกกลวย. วารสารมหาวทยาลยทกษณ. (1 มกราคม – มถนายน 2559), 75-83.
เนรญชรา ศรคะรน ธรณศ นาวารตน และสมบต พทธจกร. 2560. สมประสทธการน าความรอนของคอนกรตบลอกแทรกแผนยางธรรมชาตผสมยางรเคลมและล าตนกลวย. การประชมวชาการระดบชาต “วลยลกษณวจย” ครงท 9. หองประชม 3 อาคารปฏบตการเทคโนโลยและพฒนานวตกรรม มหาวทยาลยวลยลกษณ, นครศรธรรมราช, 30-31 มนาคม 2560
เนรญชรา ศรคะรน ธรณศ นาวารตน และสมบต พทธจกร. 2560. การใชยางพาราผสมยางรเคลมและตนกลวยเพอประยกตใชวสดทดแทนฉนวนกนความรอนในงานกอสราง. การประชมวชาการระดบชาต มหาวทยาลยราชภฏภเกต ครงท 9. อาคารเฉลมพระเกยรต มหาวทยาลยราชภฏภเกต, ภเกต, 31 พฤษภาคม 2560, 786-793.
Related Documents
