การศึกษาประสิทธิผลในการใช้หญ้าสลาบหลวงเป็นฉนวนกันความร้อนเข้าสู่อาคาร

Abstract

        งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาความเป็นไปได้ในการผลิต และประสิทธิผลของฉนวนกันความร้อนจากหญ้าสลาบหลวง หรือต้นธูปฤาษี ด้วยการศึกษาเปรียบเทียบระหว่างฉนวนที่ผลิตจากหญ้าสลาบหลวงที่ไม่ผ่านการป่นย่อย และผ่านการป่นย่อย ไปจนถึงการเปรียบเทียบการป้องกันความร้อนกับวัสดุในท้องตลาด การศึกษาประกอบด้วย (1) การผลิตแผ่นฉนวน โดยมีวิธีการกำจัดไข (Wax) จากผิวใบ เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการยึดติดกาวให้ดีขึ้น โดยโครงสร้างโพรงอากาศภายในไม่เกิดความเสียหาย การทดสอบกาวที่สามารถผลิตหญ้าสลาบหลวงให้เป็นแผ่นฉนวน การผลิตวัตถุดิบและการผลิตฉนวนความหนาแน่น 200, 400 และ 800 กก./ลบ.ม. ความหนา 9 มม. (2) การศึกษาคุณสมบัติเชิงกายภาพ เชิงกล และเชิงความร้อน (3) การเปรียบเทียบประสิทธิผลในการป้องกันความร้อนกับวัสดุในท้องตลาด (4) ประเมินราคาต้นทุนการผลิต

        จากการศึกษาพบว่า (1) มีเพียงวิธีการต้มหญ้าสลาบหลวงกับสารละลายโซดาไฟ (Sodium Hydroxide) ความเข้มข้น 20 กรัม ต่อนํ้า 1 ลิตร เป็นเวลา 10 นาที ที่สามารถกำจัดไขได้ และโครงสร้างภายในของหญ้าสลาบหลวงยังสมบูรณ์ แต่พบว่า หญ้าสลาบหลวงที่ไม่ผ่านการกำจัดไขก็สามารถผลิตเป็นแผ่นฉนวนได้ โดยใช้กาวไอโซไซยาเนต (Isocyanate Resins) เป็นสารยึดติดในปริมาณ 5 % ของนํ้าหนักแผ่น อัดร้อนที่อุณหภูมิ 150 ^oC ที่แรงดัน 170 กก./ตร.ซม. เวลาในการอัดร้อน 5 นาที (2) การทดสอบคุณสมบัติพบว่า มีเพียงฉนวนที่ความหนาแน่น 200 กก./ลบ.ม. แบบคงรูปโครงสร้างใบมีคุณสมบัติโดยรวมผ่านเกณฑ์มาตรฐาน JIS A 5905:2003 (Insulation board) มากกว่าแบบป่นย่อย และมีค่าสัมประสิทธิ์การนำความร้อนเท่ากับ 0.048 วัตต์/ม.เคลวิน สูงกว่าแบบป่นย่อยอยู่ 0.007 วัตต์/ม.เคลวิน (3) การเปรียบเทียบการป้องกันความร้อนเมื่อใช้เป็นผนังภายในพบว่า ฉนวนแบบคงรูปโครงสร้างใบความหนาแน่น 400 กก./ลบ.ม. มีอุณหภูมิภายในกล่องเฉลี่ยทั้ง 3 วัน ตํ่ากว่าฉนวนความหนาแน่น 800 กก./ลบ.ม. และแผ่นยิปซัมบอร์ดหนา 9 มม. อยู่ 0.27 และ 0.23 ^oC ตามลำดับ และมีอุณหภูมิผิวภายในตํ่ากว่าอยู่ 0.53 และ 0.44 ^oC ตามลำดับ และเมื่อใช้เป็นฉนวนพบว่า ฉนวนความหนาแน่น 200 กก./ลบ.ม. มีอุณหภูมิภายในกล่องสูงกว่าฉนวนโฟมโพลีเอทธีลีนหนา 10 มม. และฉนวนใยแก้วหนา 25 มม. อยู่ที่ 0.09 และ 0.73 ^oC ตามลำดับ และมีอุณหภูมิผิวภายในสูงกว่า 0.1 และ 1.37 ^oC ตามลำดับ (4) การประเมินราคาต้นทุนพบว่า ราคาต่อตารางเมตรของฉนวนแบบคงรูปโครงสร้างใบความหนาแน่น 200 กก./ลบ.ม. มีราคาตํ่าสุดคือ 16 บาท ตํ่ากว่าแบบป่นย่อยที่ความหนาแน่นเดียวกันซึ่งมีราคา 20 บาท อยู่ 27 % และต้นทุนส่วนใหญ่อยู่ที่กาวไอโซไซยาเนต ซึ่งคิดเป็น 79 % ของแบบคงรูปโครงสร้างใบ และ 57% ของแบบป่นย่อย จากการศึกษาสรุปได้ว่า หญ้าสลาบหลวงที่ไม่ผ่านการป่นย่อยสามารถนำมาผลิตเป็นแผ่นฉนวนได้ และฉนวนแบบคงรูปโครงสร้างใบมีคุณสมบัติดีกว่าแบบป่นย่อย และเมื่อผลิตที่ความหนาแน่นตํ่า (200 กก./ลบ.ม.) พบว่า แผ่นฉนวนที่มีความหนาแน่นตํ่าจะมีคุณสมบัติความเป็นฉนวนที่ดีกว่าแผ่นฉนวนที่มีความหนาแน่นสูง (400, 800 กก./ลบ.ม.) ทั้งนี้เมื่อประเมินราคาต้นทุนการผลิตแล้วพบว่า ฉนวนแบบคงรูปโครงสร้างใบมีราคาต้นทุนตํ่ากว่าแบบป่นย่อย