วัสดุกันความร้อนฝ้าเพดานจากวัสดุเชิงประกอบนาโนระหว่างดินขาวตามธรรมชาติและคาร์บอน

Abstract

บทคัดย่อ

งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาถึงความเป็นไปได้ในการพัฒนาวัสดุเชิงประกอบนาโนระหว่างดินขาวตามธรรมชาติและคาร์บอน (natural kaolin/carbon nanocomposite) เพื่อเป็นฉนวนกันความร้อนภายในอาคารสำหรับงานฝ้าเพดาน โดยใช้ดินขาวจากแหล่งธรรมชาติและคาร์บอนจากดอกธูปฤาษีที่สังเคราะห์มาจากวิธี      ไฮโดรเทอร์มอล โดยการเพิ่มสัดส่วนของคาร์บอนเป็นปริมาณตั้งแต่ร้อยละ 1-10 โดยน้ำหนัก ส่วนผสมละ 2 ตัวอย่าง วัสดุเชิงประกอบนาโนระหว่างดินขาวและคาร์บอนสามารถสังเคราะห์ได้ง่ายด้วยวิธีการหล่อเจล ขึ้นรูปด้วยขนาด  10 x 10 x 0.5 ซม.³ จากนั้นทดสอบหาค่าความหนาแน่น การกันความร้อน การไม่ลามไฟ รวมทั้งทดสอบการรับแรงกดแตกและการดูดซึมน้ำ ผลการวิจัยพบว่าวัสดุตามสัดส่วนนี้ โดยภาพรวมมีสมบัติไม่ลามไฟ สามารถรับแรงกดแตกเฉลี่ยได้ในช่วง 202-350 นิวตัน มีความหนาแน่นเฉลี่ยตั้งแต่ 1.327-1.449 กรัม/ซม.³ (ตามสัดส่วนคาร์บอนที่ลดลง) สามารถกันความร้อนได้ดี โดยส่วนผสมที่มีคาร์บอนเป็นสัดส่วนร้อยละ 8-10 โดยน้ำหนัก จะสามารถกันความร้อนได้ดีที่สุดถึงร้อยละ 30 เมื่อเทียบกับตัวอย่างที่เป็นดินขาวบริสุทธิ์ แต่ไม่เข้าข่ายเป็นผลิตภัณฑ์ประเภททนความชื้น ดังนั้นผลการวิจัยนี้ชี้ให้เห็นว่ามีความเป็นไปได้ในการพัฒนาวัสดุเชิงประกอบนาโนระหว่างดินขาวและคาร์บอน ให้เป็นฉนวนกันความร้อนสำหรับงานภายในอาคาร 

คำสำคัญ : ดินขาว; คาร์บอน; วัสดุเชิงประกอบนาโน; ฉนวนกันความร้อนฝ้าเพดาน

Abstract

This research aimed to study the feasibility of developing the natural kaolin/carbon nanocomposites for ceiling insulation. Kaolin was obtained from natural resource and carbon was obtained from Typha angustifolia flower via hydrothermal method. A mixture of two composite samples was prepared by increasing the proportion of the carbon content ranging from 1-10 percent by weight. Kaolin/Carbon nanocomposites were successfully synthesized using gel casting method and molded the size of 10 x 10 x 0.5 cm³. The engineering properties which were tested included density, insulation, fire retardant, breaking load and water absorption. The results showed that the new material was a fire retardant material, the breaking loads were averaged with the range of 202-350 newton and the densities were averaged among 1.327-1.449 g/cm³ (with the decreasing of carbon ratio). It was found that the efficiency of this nanocomposite material was very high for insulation. In addition, the samples with the carbon ratio of 8-10 percent by weight were the most effective used for insulation by more than 30 percent comparing to the non-carbon material. However, it could not be used as a moisture resistance material.  As a result, it could be said that a new nanocomposite material was introduced for ceiling insulation. 

Keywords: kaolin; carbon; nanocomposite material; ceiling insulation