การพัฒนาฉนวนกันความร้อนจากเส้นใยผ้ายีนส์รีไซเคิล

Abstract

งานวิจัยนี้เป็นงานวิจัยเชิงทดลองซึ่งกล่าวถึง การศึกษาพัฒนาฉนวนเส้นใยเซลลูโลสที่ผลิตจากเส้นใยผ้ายีนส์รีไซเคิล ภายได้มาตรฐาน ASTM C 739 เพื่อศึกษาถึงคุณสมบัติเชิงกายภาพ คุณสมบัติเชิงกล คุณสมบัติเชิงความร้อน และราคา เปรียบเทียบกับ ฉนวนใยแก้ว และ ฉนวนเยื่อกระดาษ โดยนำเส้นไยผ้ายีนส์รีไซเคิล มาขึ้นรูปในแม่แบบขนาด 30 x 30 x 2.5 เซนติเมตร ด้วยวิธีการขึ้นรูปแบบเปียก ใช้กาวโพลีไวนิลแอลกอฮอล์ เป็นสารช่วยยึดติด กำหนดสูตรความเข้มข้นของกาว 3 สัดส่วน คือความเข้มข้น 3, 4 และ 5% โดยน้ำหนัก เพื่อเปรียบเทียบหาสูตรที่มีคุณสมบัติเชิงกายภาพและคุณสมบัติเชิงกลที่ดีที่สุด พบว่าสูตรความเข้มข้น 3% มีคุณสมบัติดีที่สุด คือมีความหนา 2 เซนติเมตรความหนาแน่น 62 กก./ลบ.ม. อัตราการดูดซับความชื้น 0.56% จากนั้นนำแผ่นฉนวนไปพัฒนาด้านคุณสมบัติการลามไฟโดยใช้แอมโมนียมโพลิฟอสเฟสผสมในกาวโพลีไวนิลแอลกอฮอล์ (PVA) เป็นการชะลอการลามไฟ กำหนดสัดส่วนออกเป็น 3 สูตรคือ 40:60, 30:70 และ 20:80 นำไปทดสอบหาอัตราการเผาไหม้พบว่าสูตร 40:60 ผ่านตามมาตรฐานเพียงสูตรเดียว จึงได้นำแผ่นฉนวนสูตรสูตรกาว 3% สารกันลามไฟ 40% ไปทดสอบสมบัติเชิงความร้อน ได้ผลค่าสัมประสิทธิการนำความร้อน 0.0289 (w/m. K) และค่าความต้านทานความร้อน 1.384 m²K /W ที่ความหนา 40 มิลลิเมตร ซึ่งเป็นค่าความต้านทานความร้อนที่สูงกว่านบวนใยแก้วประสิทธิภาพสูง จากการทดลองหาความสามารถในการลดความร้อนเข้าสู่ตัวอาคาร โดยสร้างกล่องทดลองขนาด 1.05 x 1.05 x 1.55 เมตรและแบ่งการทดลองออกเป็นสองชุด ชุดแรกเปรียบเทียบระหว่าง ไม่มีฉนวน, ฉนวนเส้นใยผ้ายีนส์ และฉนวนใยแก้ว พบว่าฉนวนเส้นใยผ้ายีนส์สามารถลดอุณหภูมิอากาศภายในให้ต่ำกว่ากล่องทดลองที่ไม่มีฉนวน 3 °C แต่ยังสูงกว่ากล่องที่ ใช้ฉนวนใยแก้ว 0.12 °C ชุดที่ 2 เปรียบเทียบระหว่างไม่มีฉนวน, ฉนวนเส้นใยผ้า และฉนวนเยื่อกระดาษ พบว่ากล่องที่ใช้ฉนวนเส้นใยผ้ายีนส์สามารถลดอุณหภูมิภายในให้ต่ำลงกว่ากล่องที่ใช้ฉนวนเยื่อกระดาษ 0.37 °C และฉนวนผ้ายีนส์มีต้นทุนถูกกว่าราคาจำหน่ายวัสดุฉนวนทั้ง 2 ชนิดที่น่ามาเปรียบเทียบ 60%

This is an experimental research regarding a study of the development of cellulose insulation produced from recycled Jeans fiber under ASTM C 739 standard. The objective of this research is to study and compare physical, mechanical and thermal properties as well as the price of the fiberglass and cellulose insulations. With the wet-forming method, the recycled Jeans are formed in the 30x30x2.5 cm³ mold by blending with fixative Polyvinyl Alcohol glue. In this study, there are 3 glue intensity formulas, which are 3, 4 and 5% intensity from which the results are compared in order to get the one that can produce the best physical and mechanical properties. Following the research, it is revealed that the 3% Polyvinyl Alcohol can produce the best results - which are 2cm thickness, 62kg/m³ density, 0.56% water absorption rate. The 3% glue is also improved in flame retand. By blending Ammonium polyphosphate with Polyvinyl Alcohol glue, it becomes flame retardant. The proportions of Ammonium polyphosphate: Polyvinyl Alcohol glue are determined into 3 formulas 40:60, 30:70 and 20:80. However, only 40:60 solution can pass the burning rate standard. Following its thermal properties test, the thermal conductivity (k-Value) is 0.0289W/mK, the thermal Resistance (R-Value) is 1.384 m²K/W thickness 40 mm. which is higher than highly efficient Fiberglass insulation. Regarding the thermal reduction into the building by using test, boxes of 1.05x1.05x1.55 m. The experiments were separated into 2 groups, 3 days each. The 1st group was for comparison among no insulation, Jeans fiber insulation and fiberglass Insulation. It is shown that the Jeans fiber can make the Inside temperature 3˚C lower than that of no insulation. However, the final temperature of the Jeans fiber still higher than the fiberglass. The 2nd group compares among no insulation, Jeans fiber insulation and the cellulose insulation. The result revealed that the Jeans fiber can make the temperature 0.37°C lower than the cellulose and its cost is 60% lower than selling price of the other two insulations as well