จากปัญหาข้างต้น จึงได้มีการนำเศษฝุ่นฝ้ายมาใช้ให้เกิดประโยชน์ โดยทำเป็นผลิตภัณฑ์หรือใช้เป็นส่วนหนึ่งของวัสดุก่อสร้าง เพิ่มมูลค่าและช่วยรักษาสิ่งแวดล้อม และด้วยลักษณะของเศษฝุ่นฝ้ายที่มีความละเอียดสม่ำเสมอ มีความยาวพอประมาณ และมีความนุ่มเบา จึงได้นำมาศึกษาวิจัย ทดลองผสมกับปูนยิปซัมเพื่อผลิตเป็นแผ่นยิปซัมบอร์ด ซึ่งเป็นความร่วมมือกันระหว่าง รองศาสตราจารย์ ดร.สุจิระ ขอจิตต์เมตต์ อาจารย์ประจำคณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีราชมงคลธัญบุรี และ จ่าสิบตรี ดร.มณเธียร โอทองคำ อาจารย์ประจำคณะอุตสาหกรรมสิ่งทอ มหาวิทยาลัยเทคโนโลยี ราชมงคลกรุงเทพ
"นวัตกรรมนี้ศึกษาวิจัยโดยนำเศษฝุ่นฝ้ายผสมกับปูนยิปซัมเพื่อผลิตเป็นแผ่นยิปซัมบอร์ด ใช้วัสดุสำคัญ คือ ปูนยิปซัม เศษฝุ่นฝ้าย น้ำและสารยึดติด และได้ทดลองการผลิตแผ่นยิปซัมผสมเศษฝุ่นฝ้ายซึ่งแบ่งเป็น 3 แบบ คือ (1.) หาอัตราส่วนผสมที่เหมาะสมระหว่างปูนยิปซัมกับเศษฝุ่นฝ้าย ใช้น้ำหนักของส่วนผสมระหว่างปูนยิปซัมกับเศษฝุ่นฝ้ายรวม 1,300 กรัมต่อแผ่น ในอัตราส่วนผสม 100:0, 95:5, 90:10, 85:15 และ 80:20 โดยทุกอัตราส่วนเติมน้ำปริมาตร 1,000 ลูกบาศก์เซนติเมตรต่อแผ่น ซึ่งเป็นปริมาตรที่ทำให้ส่วนผสมมีความข้นเหลวที่เหมาะสมในการขึ้นรูปเป็นแผ่นยิปซัม (2.) ทดลองผสมสาร ยึดติดพอลิไวนิลแอลกอฮอล์ (PVA) ในการผลิตแผ่นยิปซัม โดยนำปูนยิปซัม 1,235 กรัมผสมกับเศษฝุ่นฝ้าย 65 กรัม (95:5) ในเครื่องผสมวัตถุดิบ เติมน้ำปริมาตร 1,000 ลูกบาศก์เซนติเมตร ที่มีสารละลายพอลิไวนิลแอลกอฮอล์ละลายอยู่ในน้ำที่ปริมาณ 3%, 4%, 5%, 6% และ 7% ของปริมาณน้ำ และ (3.) ทดลองหาปริมาณเศษฝุ่นฝ้ายที่เหมาะสมในการผลิตแผ่นยิปซัม โดยนำส่วนผสมระหว่างปูนยิปซัมและเศษฝุ่นฝ้ายในอัตราส่วน 90:10, 85:15, และ 80:20 ตามลำดับ มาเติมน้ำปริมาตร 1,000 ลูกบาศก์เซนติเมตรต่อแผ่นที่มีสารละลายพอลิไวนิลแอลกอฮอล์ละลายอยู่ 6% ของน้ำหนักส่วนผสมรวม (1,300 กรัม) จากนั้นนำส่วนผสมแต่ละแบบของทั้งหมดที่กล่าวมา นำไปขึ้นรูปเป็นแผ่นยิปซัมในแบบหล่อขนาด 300 x 400 มิลลิเมตร และหนา 9 มิลลิเมตร แล้วอบในเตาอบที่อุณหภูมิคงที่ 60 องศาเซลเซียส เป็นเวลา 7 ชั่วโมง จากนั้นจึงนำมาผึ่งลมให้แห้งสนิท แล้วนำไปทดสอบค่าแรงกดประลัยและค่าโมดูลัสแตกร้าว" จ่าสิบตรี ดร.มณเธียร กล่าว
ด้าน รองศาสตราจารย์ ดร.สุจิระ อธิบายว่า ผลการศึกษาวิจัยผลิตแผ่นยิปซัมผสมเศษฝุ่นฝ้าย พบว่าค่าแรงกดประลัย ค่าโมดูลัสแตกร้าวและน้ำหนักของแผ่นยิปซัมที่ผลิตได้มีค่าลดลง เมื่อมีการผสมเศษฝุ่นฝ้ายในปริมาณที่เพิ่มขึ้น ซึ่งโดยทั่วไปเมื่อนำเส้นใยมาผสมในวัสดุก่อสร้างหรืองานต่าง ๆ เส้นใยจะช่วยเสริมแรงที่ทำให้วัสดุมีความแข็งแรงที่มากขึ้น แต่จะต้องปรับสภาพผิวและการเรียงตัวที่ดีของเส้นใย เพื่อให้เกิดสมบัติการเข้ากันของวัสดุทั้งสองจนช่วยกระจายแรงได้ แต่เนื่องจากเส้นใยที่นำมาผสมในแผ่นยิปซัมนี้เป็นเส้นใยที่สั้นและค่อนข้างละเอียดที่อยู่ในรูปของเศษฝุ่นฝ้าย เมื่อนำไปผสมในแผ่นยิปซัมในปริมาณที่เพิ่มมากขึ้นจะทำให้ความแข็งแรงลดลง คือ เส้นใยจะมีการเรียงตัวที่ไม่ดีและมีปริมาณที่มากจนเกินไป ดังนั้น จึงทดลองนำสารยึดติดชนิดพอลิไวนิลแอลกอฮอล์มาใช้ในกระบวนการผลิตแผ่นยิปซัม เพื่อที่จะทำให้แผ่นยิปซัมมีความแข็งแรงเพิ่มมากขึ้น ซึ่งสารยึดติดนี้จะทำหน้าที่เป็นตัวประสานระหว่างเส้นใยและปูนยิปซัมให้ยึดติดด้วยกันดีขึ้น ซึ่งในการผลิตแผ่นยิปซัมที่มีส่วนผสมระหว่างปูนยิปซัมกับเศษฝุ่นฝ้ายในอัตราส่วนผสม 95:5 ทำให้แผ่นยิปซัมมีความแข็งแรงที่เพิ่มมากขึ้น โดยเห็นได้จากค่าแรงกดประลัยและค่าโมดูลัสแตกร้าว รวมถึงน้ำหนักของแผ่นยิปซัม แต่ปริมาณพอลิไวนิลแอลกอฮอล์ที่มีความเหมาะสม คือ ปริมาณ 6% และ 7% ของปริมาณน้ำที่ใช้
และอัตราส่วนผสมระหว่างปูนยิปซัมกับเศษฝุ่นฝ้ายที่ 90:5 และ 90:10 มีค่าแรงกดประลัยและ ค่าโมดูลัสแตกร้าวเป็นไปตามเกณฑ์มาตรฐานผลิตภัณฑ์อุตสาหกรรมปูนยิปซัมสำหรับการก่อสร้าง (มอก.219-2524) รวมทั้งน้ำหนักที่ได้ก็มีค่าที่ลดลงด้วยเมื่อมีปริมาณเศษฝุ่นฝ้ายที่เพิ่มขึ้น ซึ่งอัตราส่วนผสมระหว่างปูนยิปซัมกับเศษฝุ่นฝ้ายที่เหมาะสมในการผลิตแผ่นยิปซัม คือ 90:10 เพราะมีการใช้เศษฝุ่นฝ้ายในปริมาณที่มากกว่าและแผ่นยิปซัมมีน้ำหนักที่เบากว่าด้วย ซึ่งสามารถนำไปพัฒนาสำหรับงานก่อสร้าง ใช้ทำฝ้าเพดานและบุผนังได้จริง
ยิปซัมผสมเศษฝุ่นฝ้ายนี้ นอกจากมีน้ำหนักเบา แข็งแรง ได้มาตรฐาน และลดต้นทุนการผลิตจากการเสริมเศษฝุ่นฝ้าย และเป็นทางเลือกใหม่ในอุตสาหกรรมการผลิตแผ่นยิปซัมที่เป็นประโยชน์ ตอบโจทย์ด้านการอนุรักษ์สิ่งแวดล้อม ผู้สนใจสอบถามข้อมูลเพิ่มเติมได้ที่ 086-8919144
โดย : อลงกรณ์ รัตตะเวทิน
[email protected] โทร. 02 549 4990