โครงงานแผ่นกรองอากาศจากเส้นใยพืช

โครงงานแผน่ กรองอากาศจากเสน้ ใยพืช โดย นาย กาจพล ดวงแกว้ นางสาว ณภทั ร สารถอ้ ย นางสาว ปิ ยะฉตั ร ปันชู นางสาว อนั นา ยามะณี นางสาว อารียา พสิ ุทธธ์ นาสาร มธั ยมศึกษาปี ท่ี 5/1 โรงเรียนปัว รายงานฉบบั น้ีเป็นส่วนหน่ึงของวชิ าโครงงานคอมพวิ เตอร์

โครงงานแผน่ กรองอากาศจากเส้นใยพชื โดย นายกาจพล ดวงแกว้ เลขท่ี 1 นางสาวณภทั ร สารถอ้ ย เลขที่ 11 นางสาวปิ ยะฉตั ร ปันชู เลขท่ี 17 นางสาวอนั นา ยามะณี เลขท่ี 23 นางสาวอารียา พสิ ุทธ์ธนาสาร เลขท่ี 25 มธั ยมศึกษาปี ท่ี 5/1 โรงเรียนปัว ครูท่ีปรึกษา คณุ ครูดารงค์ คนั ธะเรศย์

ชื่อโครงการท่ีพฒั นา : โครงงานแผน่ กรองอากาศจากเสน้ ใยพืช ผพู้ ฒั นา : กาจพล ดวงแกว้ ,ณภทั รสารถอ้ ย,ปิ ยะฉตั ร ปันชู และคณะ อาจารยท์ ่ีปรึกษา : คุณครูดารงค์ คนั ธะเรศย์ บทคดั ยอ่ ปัจจุบนั มลพิษทางอากาศถึงเป็ นเร่ืองสาคญั ที่ทุกคนไม่ควรเพิกเฉย เพราะส่งผลกระทบ โดยตรงกบั ต่อสุขภาพของคนเรา ผลกระทบจากปัญหาฝ่ ุนละออง นอกจากน้ีในอากาศยงั มีการ ปนเป้ื อนแบคทีเรียหลายชนิด เช่น Staphylococcus spp ที่สามารถพบในอากาศทวั่ ไป และมีจานวน มากในบางพ้นื ท่ี เช่น บริเวณร้านรับซ้ือของเก่า (สานกั งานป้องกนั ควบคมุ โรคท่ี 6 จงั หวดั ขอนแก่น ,2558) แบคทีเรียชนิดน้ียงั ส่งผลให้เกิดโรคอาหารเป็ นพิษ มีอาการคลื่นไส้ อาเจียน วิงเวียน เป็ น ตะคริวในช่องทอ้ งและอ่อนเพลีย ดงั น้นั คนเราจึงนิยมใชห้ นา้ กากอนามยั เพ่ือป้องกนั ฝ่ นุ ละอองและ แบคทีเรียในอากาศกนั อย่างแพร่หลาย จะเห็นไดจ้ ากขอ้ มูลการนาเขา้ หนา้ กากอนามยั ของประเทศ ไทย พบว่า ประเทศไทยมีการนาเขา้ หนา้ กากอนามยั ในปี 2560 มูลค่า 620.22 ลา้ นบาท เพิ่มข้ึนคิด เป็นร้อยละ 114 เม่ือเทียบกบั ปี 2559 ส่วนการส่งออกมีมลู คา่ 817.71 ลา้ นบาท เพมิ่ ข้นึ คดิ เป็นร้อยละ 140 เมื่อเทียบกบั ปี 2559 (โครงการระบบฐานขอ้ มูลอุตสาหกรรมวสั ดุอปุ กรณ์ทางการแพทย)์ ดว้ ยเหตุผลดังกล่าว กลุ่มของขา้ พเจา้ จึงสนใจทาแผ่นกรองอากาศจากเส้นใยพืช เพ่ือใช้ สาหรับกรองฝ่ ุนละอองและยบั ย้งั แบคทีเรียในอากาศ อนั จะนาไปสู่การพฒั นาหน้ากากอนามยั ชีวภาพท่ีมีประสิทธิภาพและสามารถยอ่ ยสลายได้ ไม่ก่อใหเ้ กิดปัญหาต่อสิ่งแวดลอ้ มในอนาคต

กติ ตกิ รรมประกาศ ในการทาโครงงานคร้ังน้ีกลุ่มขา้ พเจ้าขอขอบคุณ คุณครูดารง คนั ธะเรศย์ท่ีไดใ้ ห้ความ อนุเคราะห์ คอยใหค้ าปรึกษาใหค้ วามสะดวกในการทาโครงงาน และขอ้ เสนอแนะเก่ียวกบั แนวทาง ในการทาโครงงาน ขอบคุณเพื่อนในกลุ่มทุกคนท่ีให้ความช่วยเหลือ ตลอดจนคาแนะนาท่ีเป็ น ประโยชน์ใน การทาโครงงาน ทา้ ยท่ีสุด ขอกราบขอบพระคุณ คุณพ่อและคุณแม่ ท่ีเป็ นผูใ้ ห้กาลงั ใจและให้ โอกาสการศึกษาอนั มีคา่ ยง่ิ คณะผจู้ ดั ทาโครงงาน ขอขอบพระคุณทกุ ทา่ นอยา่ งสูงที่ให้ การสนบั สนุน เอ้ือเฟ้ื อและ ใหค้ วามอนุเคราะห์ช่วยเหลือ จนกระทง่ั โครงงานสาเร็จ ลุล่วงไดด้ ว้ ยดี คณะผจู้ ดั ทา

สารบัญ หน้า ก เรื่อง ข บทคดั ยอ่ ค กิตติกรรมประกาศ 1 สารบญั บทที่ 1 บทนา 3 8 - ท่ีมาและความสาคญั 10 - วตั ถุประสงค์ 13 บทที่ 2 เอกสารที่เกี่ยวขอ้ ง 14 บทที่ 3 การดาเนินการ 15 บทท่ี 4 ผลการดาเนินงาน บทท่ี 5 สรุปผลและอภิปรายผลการดาเนินงาน เอกสารอา้ งอิง ภาคผนวก

บทท่ี 1 ทีม่ าและความสาคญั 1.1 ที่มาและความสาคญั ของโครงงาน ปัจจุบนั มลพิษทางอากาศถึงเป็ นเรื่องสาคญั ที่ทุกคนไม่ควรเพิกเฉย เพราะส่งผลกระทบ โดยตรงกับต่อสุขภาพของคนเรา จะเห็นไดจ้ ากผลการสารวจความคิดเห็น “นิด้าโพล” สถาบนั บณั ฑิตพฒั นาบริหารศาสตร์ (นิดา้ ) เปิ ดเผยผลสารวจความคิดเห็นของประชาชน เร่ือง “ปัญหาฝ่ ุน ละอองในเขตกรุงเทพมหานครและปริมณฑล” โดยทาการสารวจระหว่างวนั ท่ี 16 – 17 มกราคม 2562 พบว่า ประชาชนส่วนใหญ่ ร้อยละ 53.31 ระบุว่าไดร้ ับผลกระทบจากปัญหาฝ่ ุนละออง โดย ร้อยละ 48.05 ระบุว่าหายใจไม่สะดวก รองลงมา ร้อยละ 41.47 ระบุวา่ แสบจมูก ร้อยละ 24.10 ระบุ วา่ ระคายเคืองตา ร้อยละ 10.18 ระบวุ า่ ไอ จาม เจบ็ คอ แสบคอ ร้อยละ 9.43 ระบวุ า่ คนั ตามร่างกาย และร้อยละ 2.54 ระบุอื่น ๆ ไดแ้ ก่ เป็นหวดั น้ามูกไหล และทาใหท้ ศั นวิสยั ในการมองเห็นไม่ค่อยดี (nida poll, 2562) นอกจากน้ีในอากาศยงั มีการปนเป้ื อนแบคทีเรียหลายชนิด เช่น Staphylococcus spp ท่ีสามารถพบในอากาศทวั่ ไป และมีจานวนมากในบางพ้ืนที่ เช่น บริเวณร้านรับซ้ือของเก่า (สานักงานป้องกันควบคุมโรคท่ี 6 จงั หวดั ขอนแก่น,2558) แบคทีเรียชนิดน้ียงั ส่งผลให้เกิดโรค อาหารเป็นพษิ มีอาการคล่ืนไส้ อาเจียน วิงเวียน เป็นตะคริวในช่องทอ้ งและอ่อนเพลีย ดงั น้นั คนเรา จึงนิยมใชห้ นา้ กากอนามยั เพ่ือป้องกนั ฝ่ นุ ละอองและแบคทีเรียในอากาศกนั อยา่ งแพร่หลาย จะเห็น ไดจ้ ากขอ้ มูลการนาเขา้ หนา้ กากอนามยั ของประเทศไทย พบว่า ประเทศไทยมีการนาเขา้ หน้ากาก อนามยั ในปี 2560 มูลค่า 620.22 ลา้ นบาท เพ่ิมข้ึนคิดเป็นร้อยละ 114 เมื่อเทียบกบั ปี 2559 ส่วนการ ส่งออกมีมูลค่า 817.71 ลา้ นบาท เพ่ิมข้ึนคิดเป็ นร้อยละ 140 เมื่อเทียบกบั ปี 2559 (โครงการระบบ ฐานขอ้ มลู อุตสาหกรรมวสั ดุอปุ กรณ์ทางการแพทย)์ ด้วยเหตุผลดงั กล่าว กลุ่มของขา้ พเจ้าจึงสนใจทาแผ่นกรองอากาศจากเส้นใยพืช เพ่ือใช้ สาหรับกรองฝ่ ุนละอองและยบั ย้งั แบคทีเรียในอากาศ อนั จะนาไปสู่การพฒั นาหน้ากากอนามยั ชีวภาพท่ีมีประสิทธิภาพและสามารถยอ่ ยสลายได้ ไม่ก่อใหเ้ กิดปัญหาตอ่ สิ่งแวดลอ้ มในอนาคต

1.2 วตั ถุประสงคข์ องโครงงาน 1.เพอ่ื ใชส้ าหรับกรองฝ่ ุนละอองและยบั ย้งั แบคทีเรียในอากาศ อนั จะนาไปสู่การพฒั นา หนา้ กากอนามยั ชีวภาพท่ีมีประสิทธิภาพและสามารถยอ่ ยสลายได้ ไมก่ ่อใหเ้ กิดปัญหาตอ่ ส่ิงแวดลอ้ มในอนาคต 2.เพอ่ื ความเป็นมิตรต่อส่ิงแวดลอ้ มโดยการใชว้ สั ดุตามธรรมชาติ 3.เพอ่ื ต่อยอดและพฒั นาเป็นเครื่องกรองอากาศที่เป็นมิตรต่อส่ิงแวดลอ้ มในเวลาถดั ไป 4.เพอื่ ตรวจสอบประสิทธิภาพของแผน่ กรองฝ่ นุ ละอองและยบั ย้งั แบคทีเรียในอากาศ 1.3 ขอบเขตของโครงงาน การศึกษาการทาแผน่ กรองอากาศจากเส้นใยพชื เพ่ือใชใ้ นการกรองฝ่นุ ละอองและแบคทีเรีย ในอากาศ เม่ือทาการผลิตตวั ผลิตภณั ฑแ์ ลว้ เราจะทาการทดลองตวั ผลิตภณั ฑก์ บั สมาชิกในกลุม่ ก่อน เพื่อเป็นการตรวจสอบคณุ ภาพวา่ ใชไ้ ดจ้ ริงหรือไม่ มีปัญหาในการใชอ้ ยา่ งไร การศึกษาการทาแผน่ กรองอากาศจากเส้นใยพชื มีระยะเวลาการทางานต้งั แต่เดือนตุลาคม ถึงเดือนกมุ ภาพนั ธ์ ตวั แปรที่ศึกษา ตวั แปรตน้ เส้นใยพชื แตล่ ะชนิด ตวั แปรตาม ประสิทธิภาพในการกรองอากาศของเสน้ ใยพชื ชนิดต่าง ๆ ตวั แปรควบคุม ปริมาณส่วนผสมอื่น ๆที่เกี่ยวขอ้ ง 1.4 ประโยชนท์ ่ีคาดวา่ จะไดร้ ับ สามารถนาแผน่ กรองมาใชไ้ ดจ้ ริงและมีประสิทธิภาพสูงสุด โดยสามารถนาแผน่ กรองต่อ ยอดในดา้ นตา่ ง ๆไดใ้ นอนาคตเช่น อุตสาหกรรมการแพทย,์ พาณิชย์ ทางเลือกใหมด่ า้ นการรักษา สุขภาพ เป็นตน้

บทท่ี 2 เอกสารทีเ่ กยี่ วข้อง กรองอากาศ ( Air Filter) ในยุคต้นๆ ได้ถูกออกแบบให้ใช้ในการปรับสภาพสภาวะ แวดล้อมให้เหมาะสมกับเครื่องจักรกล หรือใช้เป็ นส่วนประกอบในเครื่องจักรกล เช่น ใน เครื่องยนต์ แต่ในปัจจุบนั กรองอากาศมีบทบาทมากข้ึน กรองอากาศถูกใช้ในการรักษาคุณภาพ อากาศภายในอาคารหรือระบบ (Indoor Air Quality: IAQ) เช่น ในโรงพยาบาล อาคารสา นักงาน พ้นื ท่ีท่ีใชใ้ นการผลิตชิ้นส่วนอิเลก็ ทรอนิกส์ พิพิธภณั ฑ์ เป็นตน้ การเลือกใชก้ รองอากาศใหเ้ หมาะสมกบั ประเภทของงานเป็นสิ่งท่ีสาคญั เพราะกรองอากาศ จะส่งผลกระทบต่ออุปกรณ์อื่น ๆในระบบด้วย เช่น ประสิทธิภาพของกรองอากาศและความ ตา้ นทานต่อการไหลของอากาศมีความสัมพนั ธ์กนั กรองอากาศที่มีประสิทธิภาพต่า จะมีความ ตา้ นทานต่อการไหลของอากาศต่ากวา่ กรองอากาศที่มีประสิทธิภาพสูง นนั่ หมายความวา่ พลงั งานที่ จะต้องใช้ในการส่งลมในระบบจะต่ากว่าด้วย แต่ในขณะเดียวกันจา นวนหรือปริมาณของส่ิง ปนเป้ื อน ฝ่ ุน หรื อ อนุภาคสามารถหลุดเข้าไปในระบบสูงกว่า ซ่ึงจะไปเกาะที่คอยล์ของ เครื่องปรับอากาศ และทา ตวั เป็นฉนวน ลดประสิทธิภาพในการแลกเปล่ียนความร้อนทา ใหต้ อ้ งใช้ พลงั งานมากข้นึ 1. หลกั การทางานพ้ืนฐานของกรองอากาศ ลกั ษณะการจบั ยึดอนุภาคของกรองอากาศจะข้ึนอยกู่ บั ขนาดของอนุภาคของส่ิงปนเป้ื อนและชนิด วสั ดุของตวั กรองอากาศ 2. การเปรียบเทียบคณุ สมบตั ิของกรองอากาศ ในการพิจารณากรองอากาศ จา เป็นอยา่ งยงิ่ ที่จะตอ้ งพจิ ารณาคณุ สมบตั ิ 2 ประการ ดงั น้ี • ประสิทธิภาพ (Efficiency) เป็ นเปอร์เซ็นต์ของอนุภาคที่จะถูกจบั ยึดหรือแยกออกจากอากาศที่ เคล่ือนท่ีผา่ น

• ความสามารถในการกักเก็บอนุภาค (Dust-Holding Capacity) ปริมาณของฝ่ ุน ท่ีกรองอากาศ สามารถจะดกั เก็บไดต้ ้งั แตเ่ ริ่มใชง้ านจนกระทงั่ กรองอากาศตนั การทดสอบกรองอากาศที่ใชใ้ นการกรองก๊าซ การทดสอบและระบปุ ระสิทธิภาพของกรองอากาศประเภทน้ีค่อนขา้ งเป็นเรื่องยาก หากใน การทดสอบใชส้ ารทดสอบท่ีมีความเขม้ ขน้ สูงผลที่ไดจ้ ะไม่สามารถนา มาใชง้ านในระบบจริงที่มี ความเข้มข้นของส่ิงปนเป้ื อนต่าได้ และโดยท่วั ไปแลว้ สิ่งปนเป้ื อนในระบบHVAC จะมีความ เขม้ ขน้ ค่อนขา้ งต่า จากรูปดา้ นล่างจะพบว่าประสิทธิภาพของกรองอากาศจะลดลงเม่ือระยะเวลา เพ่ิมข้ึน การที่จะรู้ถึงอายุการใชง้ านของกรองอากาศเป็ นเร่ืองยาก เพราะในแต่ระบบจะมีปัจจยั ซ่ึง แตกต่างกันออกไป การวดั ความเขม้ ขน้ ของส่ิงปนเป้ื อนท้งั ทางด้านหน้าและหลงั กรองอากาศ ตลอดเวลาและนา มาประมวลผลเป็นเส้นกราฟ จะช่วยใหส้ ามารถทราบถึงอายกุ ารใชง้ านของกรอง อากาศในสภาวะของระบบน้นั ๆ การตระหนกั ถึงคุณภาพของอากาศภายในทา ใหเ้ กิดเทคโนโลยกี ารกรองอากาศแบบใหม่ ๆ ท้งั ในการ กรองอนุภาคและการกรองก๊าซ การทาความเขา้ ใจเทคโนโลยีใหม่ ๆ จา เป็นอย่างย่งิ ท่ี จะตอ้ งมีความรู้หลกั พ้ืนฐานการกรอง ผลิตภณั ฑใ์ หม่ ๆ มกั จะมีประสิทธิภาพในการกรองสูงข้นึ แต่ ในขณะเดียวกนั อายกุ ารใชง้ านจะต่าลง เราจึงตอ้ งทา การเลือกใชก้ รองอากาศใหเ้ หมาะสมกบั ระบบ ที่จะใชง้ าน เส้นใย หมายถึง ส่ิงที่มีลกั ษณะเป็นเส้นยาวเรียว องคป์ ระกอบของเซลล์ ส่วนใหญ่ เป็นเซลลโู ลส เกิดจากการรวมตวั ของพอลิแซคคาไรด์ (polysaccharide) ของกลโู คส (glucose) ซ่ึงโมเลกุลของ เซลลโู ลสเรียงตวั กนั ในผนงั เซลลข์ องพชื เป็นหน่วยเส้นใยขนาดเลก็ มาก เกิดการเกาะจบั ตวั กนั เป็น เสน้ ใยข้ึน ประเภทของเส้นใย 1. เสน้ ใยจากธรรมชาติ ไดแ้ ก่ เส้นใยท่ีมีอยใู่ นธรรมชาติ แบ่งไดเ้ ป็น 1.1 เส้นใยจากพืช ไดแ้ ก่ เส้นใยจากเซลลูโลส เป็นเส้นใยที่ประกอบดว้ ยเซลลูโลส ซ่ึงได้ จากส่วนต่าง ๆของพืช เช่น ป่ าน ปอ ลินิน ใยสับปะรด ใยมะพร้าว ฝ้าย นุ่น ศรนารายณ์ เป็ นตน้ เซลลูโลส เป็ น โฮโมพอลิเมอร์ ประกอบด้วยโมเลกุลของกลูโคสจานวนมาก มีโครงสร้างเป็ น กิ่งกา้ นสาขา

1.2 เสน้ ใยจากสัตว์ ไดแ้ ก่ เส้นใยโปรตีน เช่น ขนสตั ว์ (wool) ไหม (silk) ผม (hair) เลบ็ เขา ใยไหม เป็นตน้ เส้นใยเหล่าน้ี มีสมบตั ิ คือ เมื่อเปี ยกน้า ความเหนียวและความแข็งแรงจะลดลงถา้ สัมผสั แสงแดดนาน ๆ จะสลายตวั 1.3. เส้นใยจากสินแร่ เช่น แร่ใยหิน (asbestos) ทนต่อการกดั กร่อนของสารเคมี ทนไฟ ไม่ นาไฟฟ้า 2. เสน้ ใยสังเคราะห์ เป็นเส้นใยท่ีมนุษยส์ งั เคราะห์ข้ึนจากสารอนินทรียห์ รือสารอินทรียใ์ ชท้ ดแทนเสน้ ใยจากธรรมชาติ แบง่ เป็น 3 ประเภท 1. เส้นใยพอลิเอสเตอร์ เช่น เทโทรอน ใช้บรรจุในหมอน เพราะมีความฟูยืดหยุ่นไม่เป็ น อนั ตรายตอ่ ผิวหนงั สาหรับดาครอน (Dacron) เป็นเสน้ ใยสงั เคราะห์พวกพอลิเอสเทอร์อีกชนิดหน่ึง ซ่ึงเรียกอีกชื่อหน่ึงวา่ Mylar มีประโยชน์ทาเส้นใยทาเชือก และฟิ ลม์ 2. เส้นใยพอลิเอไมด์ เช่น ไนลอน (Nylon) เป็ นพอลิเมอร์สังเคราะห์มีหลายชนิด เช่น ไนลอน 6,6 ไนลอน 6,10 ไนลอน 6 ซ่ึงตวั เลขที่เขียนกากบั หลงั ชื่อจะแสดงจานวนคาร์บอนอะตอม ในมอนอเมอร์ของเอมีนและกรดคาร์บอกซิลิก ไนลอนจดั เป็ นพวกเทอร์มอพลาสติก มีความแข็ง มากกวา่ พอลิเมอร์แบบเติมชนิดอ่ืน (เพราะมีแรงดึงดูดท่ีแขง็ แรงของพนั ธะเพปไทด)์ เป็นสารท่ีติด ไฟยาก (เพราะไนลอนมีพนั ธะ C-H ในโมเลกุลน้อยกว่าพอลิเมอร์แบบเติมชนิดอื่น) ไนลอน สามารถทดสอบโดยผสมโซดาลาม (NaOH + Ca(OH) 2) หรือเผาจะใหก้ ๊าซแอมโมเนีย ประโยชน์ ของไนลอน ใชใ้ นการทาเส้ือผา้ ถุงเทา้ ถุงน่อง ขนแปรงต่าง ๆ สายกีตา้ ร์ สายเอน็ ไมแ้ ร็กเก็ต เป็น ตน้ 3. เสน้ ใยอะคริลิก เช่น ออร์ใชใ้ นการทาเส้ือผา้ ผา้ นวม ผา้ ขนแกะเทียม ร่มชายหาด หลงั คา กนั แดด ผา้ มา่ น พรม เป็นตน้ 4. เซลลูโลสแอซีเตด เป็นพอลิเมอร์ท่ีเตรียมไดจ้ ากการใชเ้ ซลลูโลสทาปฏิกิริยากบั กรดอซิติกเขม้ ขน้ โดยมีกรอซลั ฟูริกเป็ นตวั เร่งปฏิกิริยา การใชป้ ระโยชน์จากเซลลูโลสอะซีเตด เช่น ผลิตเป้นเส้นใย อาร์แนล 60 ผลิตเป็นแผน่ พลาสติกที่ใชท้ าแผงสวติ ชแ์ ละหุม้ สายไฟ

สมบตั ิของเสน้ ใย โครงสร้างทางกายภาพ องคป์ ระกอบทางเคมี และการเรียงตวั ของโมเลกุลของเส้นใย เป็ น สมบตั ิซ่ึงมีผลโดยตรงต่อสมบตั ิของผา้ ท่ีทาข้ึนจากเส้นใยน้ันๆ เส้นใยโดยทว่ั ไปควรมีคุณสมบตั ิ ดงั น้ีคือ มีความแขง็ แรง และทนทาน (strength and durability) สามารถป่ันได้ (can be spun) มีความสามารถในการดูดซบั ดี (absorbency) โดยทว่ั ไปผา้ ที่ผลิตจากเส้นใยท่ีแขง็ แรงจะมีความแขง็ แรงทนทานตามไปดว้ ย หรือผา้ ที่ผลิต ข้ึนจากเส้นใยท่ีสามารถดูดซับน้าได้ดีจะส่งผลให้ผา้ สามารถดูดซับน้าและความช้ืนได้ดี เหมาะ สาหรับการนาไปใชใ้ นส่วนที่มีการสมั ผสั กบั ผิวและดูดซบั น้า เช่น ผา้ เชด็ ตวั ผา้ ออ้ ม เป็นตน้ ดงั น้นั การทราบสมบตั ิของเส้นใย จะทาใหส้ ามารถทานายสมบตั ิของผา้ ที่มีเส้นใยน้นั ๆ ไดแ้ ละทาให้ผใู้ ช้ สามารถเลือกชนิดของผลิตภณั ฑป์ ระเภทไดถ้ กู ตอ้ งตามความตอ้ งการ ท่ีจะนาไปใชง้ าน แผน่ กรองอากาศ เม่ือเราพูดถึงแผน่ กรองอากาศเพ่ือขจดั สิ่งสกปรกหรือฝ่นุ ละอองจากอากาศ สิ่งที่แผน่ กรอง อากาศตอ้ งการดกั จบั คืออะไร คาตอบมนั ข้นึ อยกู่ บั องคป์ ระกอบของฝ่นุ ละอองในแตล่ ะท่ี ข้นึ อยกู่ บั ว่าคุณจะอย่ใู นเมืองใหญ่ ซ่ึงฝ่ นุ ส่วนใหญ่จะเป็นฝ่นุ จากถนนและไฮโดรคาร์บอนจากไอเสียรถยนต์ หรือถา้ คุณอยใู่ นชนบท ที่ซ่ึงฝ่นุ จะเกิดจากกิจกรรมการเกษตรหรือตน้ ไม้ ละอองเกสร ฝ่นุ ละอองยงั แตกต่างกนั ไปตามช่วงเวลาฤดูกาลหรือกิจกรรมในสถานที่น้นั ๆ อีกดว้ ย เช่น พ้ืนท่ีโรงงาน เหมือง แร่ ซ่ึงสามารถก่อให้เกิดอนุภาคฝ่ ุนละอองต่าง ๆ ไดเ้ พ่ิมข้ึน หรือแมก้ ระทงั่ อยู่ในสถานท่ีเดียวกนั

แตกต่างกนั ที่ระดบั ความสูง ปริมาณของฝ่ ุนก็จะแตกต่างกนั ไป ยกตวั อย่างเช่น ในอาคารสูง ช้นั ล่างๆ จะมีปริมาณของฝ่ นุ ท่ีมาจากรถยนตแ์ ละกิจกรรมต่าง ๆ ในขณะเดียวกนั อากาศในช้นั สูงๆ ใน อาคารแห่งเดียวกนั กจ็ ะมีความสะอาดของอากาศที่มากกวา่ ดงั ท่ีไดก้ ลา่ วไวข้ า้ งตน้ อนุภาคท่ีพบในอากาศจะประกอบไปดว้ ยสิ่งต่าง ๆ มากมาย ซ่ึงท่ีเรา สนใจคือขนาดของอนุภาคของฝ่ ุน ซ่ึงหน่วยนบั ที่ใช้คือไมโครเมตร หรือ ไมครอน 1 ไมครอน เท่ากบั 1 / 1,000,000 เมตร โดยทวั่ ไปเส้นผมของมนุษยน์ ้ันมกั มีเส้นผ่านศูนยก์ ลางประมาณ 100 ไมครอน ละอองเกสรอาจมีขนาดประมาณ 10 ไมครอนซ่ึงมีขนาดเล็กเท่าท่ีสายตามนุษยม์ องเห็น ส่ิงน้ีถือวา่ เป็นฝ่ นุ ขนาดใหญ่และสามารถดกั จบั ไดง้ ่าย แต่สิ่งท่ีแผ่นกรองอากาศจะดกั จบั คืออนุภาค ฝ่ ุนในขนาด 1 ไมครอนและต่ากวา่ ดูไดจ้ ากภาพประกอบว่าอนุภาคขนาด 1 ไมครอนน้นั มีขนาด เลก็ ขนาดไหนเม่ือเทียบกบั เส้นผมมนุษย์ ขนาดและความหนาแน่นของเสน้ ใย รูปภาพเหล่าน้ีแสดงภาพขยายของมีเดียหรือเส้นใยท่ีมีประสิทธิภาพแตกต่างกนั ดา้ นซ้าย บนเป็ น MERV 15 ท่ีมีประสิทธิภาพมากท่ีสุด จนไปถึงรู ปภาพล่างขวาเป็ น MERV 8 ท่ีมี ประสิทธิภาพต่าลงมา มีเดียประสิทธิภาพสูงจะมีขนาดเส้นใยท่ีเล็กกว่า วิธีน้ีช่วยให้แผ่นกรอง อากาศจบั อนุภาคที่ละเอียดกว่า อย่างไรก็ตามมีเดียประสิทธิภาพสูงก็จะมี Pressure drop ที่สูงกว่า มีเดียเกรดต่ากวา่ เช่นกนั

การทดสอบแผน่ กรองอากาศ Underwriter Laboratories อุตสาหกรรมแผ่นกรองอากาศโดยรวมทว่ั ไปไม่มีกฎหมายหรือขอ้ บงั คบั ระดบั ประเทศมา เป็นตวั กาหนดท่ีจะตอ้ งปฏิบตั ิตาม ยกเวน้ ในบางอตุ สาหกรรมที่อาจจะมีขอ้ กาหนดพิเศษโดยเฉพาะ เช่น อุตสาหกรรมยา อุตสาหกรรมนิวเคลียร์หรือโรงพยาบาล แต่สาหรับระบบปรับอากาศทว่ั ไป มาตรฐานระดับชาติเพียงอย่างเดียวท่ีฟิ ลเตอร์จาเป็ นต้องมีเพื่อตอบสนองคือ Underwriters Laboratories Standard 900 ซ่ึงเป็ นการติดไฟของไส้กรองอากาศ การทดสอบน้ันใช้ตัวกรองกับ เปลวไฟในท่อและวดั ปริมาณของควนั และประกายไฟท่ีเกิดข้นึ ในกรอบเวลา 3 นาที ผลการทดสอบ เป็ นแบบง่าย ๆคือผ่านหรือไม่ผ่านดังน้ันแผ่นกรองอากาศที่ได้รับการรับรองจาก UL ควรทา เครื่องหมายอยา่ งชดั เจนดว้ ยป้าย UL หากไดร้ ับการอนุมตั ิจาก UL ก่อนปี 2012 การทดสอบ UL มี การจาแนกประเภทที่แตกต่างกันเป็ นสองประเภทUL class I และ UL class 2 ซ่ึง UL Class 2 จะ กาหนดพารามิเตอร์ข้นั ต่าสาหรับควนั และประกายไฟ แต่ก็ยงั สามารถเผาไหมไ้ ดใ้ นระดบั หน่ึง ส่วน UL Class 1 จะกาหนดเขม้ งวดมากข้ึนและตอ้ งไม่เป็นเช้ือเพลิงในการเผาไหม้ อีกท้งั จะตอ้ งสามารถ ดับเองได้เม่ือติดไฟ การจาแนกประเภท UL Class 1 น้ีถูกยกเลิกในปี 2012 เนื่องจากเมื่อตวั แผ่น กรองอากาศสกปรกความสามารถในการเผาไหมจ้ ึงเปลี่ยนไปอยา่ งมาก ในปัจจุบนั จะเหลือแค่การ จาแนกประเภทเป็น UL อยา่ งเดียว ตามลกั ษณะเดิมของ UL class 2

บทท่ี 3 วธิ ีการดาเนินงาน 3.1 วสั ดุ 1. กาบกลว้ ย 2. ใบเตย 3. ตะไคร้ 3.2 อปุ กรณ์ 1. เคร่ืองชง่ั น้าหนกั 2. หมอ้ 3. ถงั ใส่น้า 4. กะละมงั 5. ไมพ้ าย 6. โซเดียมไฮดรอกไซด์ 7. ไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ 8. แมพ่ ิมพแ์ ผน่ กรองอากาศ 3.3 ข้นั ตอนการดาเนินงาน 3.3.1 ข้นั ตอนการผลิตเส้นใย 3.3.1.1 ข้นั ตอนการผลิตเส้นใยตะไคร้ 1. นาใบตะไคร้ ลา้ งน้าสะอาด 2 คร้ัง พกั ใหส้ ะเดด็ น้า 2. ใบตะไคร้ ต่อโซดาไฟ 150 กรัม ใชน้ ้าอตั ราส่วน 1: 1 ลิตร 3. นาไปตม้ ใชน้ ้าตามมาตราส่วนใส่สารเคมี (โซดาไฟ) ท่ีอุณหภมู ิ 80- 100 องศาเซลเซียสเป็นเวลา 1 ชว่ั โมง 4. นาเสน้ ใยตะไคร้ท่ีผา่ นการตม้ ลา้ งดว้ ยน้าสะอาด 2-3 คร้ัง

3.3.1.2 ข้นั ตอนการผลิตเสน้ ใยกาบกลว้ ย 1. นากาบกลว้ ย ตดั ผา่ เป็นซีกตามแนวยาว ใหก้ วา้ งประมาณ 1-2 นิ้ว 2. นาคาบกลว้ ยแช่สารละลายโซเดียมไฮดรอกไซดค์ วามเขม้ ขน้ 0.025 mol/dm3 เป็นระยะเวลา 3 ชวั่ โมง 3. นากาบกลว้ ยที่ไดจ้ ากการขดู เน้ือเย่ือ โดยนามาวางบนแผ่นไม้ กระดานเรียบ 4. ขดุ ดว้ ยซอ้ นเอาเน้ือเยอ่ื กาบออกจนเหลือใยบางๆ น้าเสน้ ใยท่ีไดม้ า ตากแดด หรือน่ึงใหแ้ หง้ 3.3.1.3 ข้นั ตอนการผลิตเสน้ ใยใบเตย 1. ตดั ใบเตยท่ีมีความยาวประมาณ 80 - 100 เซนติเมตร ใบมีลกั ษณะสี เขียวสด สมบรู ณ์ไม่มีสีเหลืองหรือสีน้าตาลหรือเป็นแผล 2. นาใบเตยท่ีไดจ้ ากการตดั มาทุบจนซ้าแลว้ นามาพูดโดยใชช้ อ้ นเอา เน้ือเยอื่ ออกใหเ้ หลือแตเ่ สน้ ใย 3. นาเสน้ ใยใบเตยท่ีไดไ้ ปลา้ งคลอโรฟิ ลลอ์ อกดว้ ยน้าเปล่าจนสีไม่ เปลี่ยน จะไดส้ ีเขียวอ่อน แลว้ นาเสน้ ใยไปลา้ งดว้ ยผงชกั ฟอกโดย นาเอาเสน้ ใยมาลา้ งดว้ ยน้าผสมผงซกั ฟอก 3 กรัมต่อลิตร แกวง่ ไปมา จนสีไม่เปลี่ยนแลว้ นาเสน้ ใยไปลา้ งดว้ ยน้าสะอาด กจ็ ะไดเ้ ส้นใยสี ขาวนวล นาเส้นใยตากในที่ร่ม 3.3.2 นาเส้นใยของแต่ละชนิดมาใส่แมพ่ ิมพแ์ ผน่ กรองอากาศของแต่ละชนิดแลว้ นามาใชเ้ พ่อื ทดสอบประสิทธิภาพของแมพ่ มิ พแ์ ผน่ กรองอากาศของเส้นใยแต่ละ ชนิด

บทที่ 4 ผลการดาเนนิ งาน การทาโครงงานคร้ังน้ีมีจุดประสงคเ์ พื่อเพื่อใชส้ าหรับกรองฝ่ นุ ละอองและยบั ย้งั แบคทีเรีย ในอากาศ อนั จะนาไปสู่การพฒั นาหนา้ กากอนามยั ชีวภาพที่มีประสิทธิภาพและสามารถย่อยสลาย ได้ ไม่ก่อให้เกิดปัญหาต่อส่ิงแวดลอ้ มในอนาคต เพ่ือความเป็นมิตรต่อส่ิงแวดลอ้ มโดยการใช้วสั ดุ ตามธรรมชาติ เพื่อต่อยอดและพฒั นาเป็นเครื่องกรองอากาศท่ีเป็นมิตรต่อส่ิงแวดลอ้ มในเวลาถดั ไป ดงั น้ันผูจ้ ดั ทาโครงงานจึงไดว้ ิเคราะห์และเสนอผลการวิเคราะห์โดยใช้ตารางประกอบคาบรรยาย โดยผทู้ าโครงงานไดท้ าการทดสอบประสิทธิภาพของเส้นใยแต่ละชนิดท่ีนามาทาแผ่นกรองอากาศ ไดอ้ อกเป็น 4 ส่วน มีดงั น้ี 1.ทดสอบความเหนียวของพืชที่นามาทาแผน่ กรองอากาศ ผลการทดลอง ชนิดของเสน้ ใย การยกวตั ถุหนกั (กรัม) ความยาวเสน้ ใย 10 เซนติเมตร ความยาวเสน้ ใย 15 เซนติเมตร เส้นใยตน้ กลว้ ย เส้นใยตะไคร้ 900 g 550 g เสน้ ใยใบเตย 870 g 490 g 600 g 350 g 2.การตรวจสอบความสามารถในการซบั น้า ผลการทดลอง เส้นใย น้าหนกั ของเสน้ ใย (กรัม) การดูดซบั น้าของเสน้ ใย (กรัม) ก่อนแช่น้า หลงั แช่น้า 1.64 กลว้ ย 0.38 2.02 1.77 0.65 ตะไคร้ 0.38 2.15 ใบเตย 0.38 1.03

3.การตรวจสอบค่า pH ค่า pH ของเส้นใย ผลการทดลอง น้าที่อุณหภูมิ 27 องศาเซลเซียส น้าท่ีอณุ หภูมิ 60 องศาเซลเซียส เสน้ ใย 8.30 8.44 กลว้ ย 7.10 7.21 ตะไคร้ 8.40 8.10 ใบเตย 4.ลกั ษณะของเสน้ ใย ภาพของเสน้ ใย ลกั ษณะของเส้นใย เป็นเส้นตรง ผิวขรุขระ มี ผลการทดลอง ลายแตกตามยาว ชนิดของเส้นใย เสน้ ใยกลว้ ย เส้นใยตะไคร้ เป็นเสน้ งอ ผิวขรุขระ เสน้ ใยนุ่ม และเหนียว เส้นใยใบเตย เสน้ ใยหยาบ ขาดงา่ ยเป็น เสน้ ส้นั

อภิปรายผลการทดลอง 1.การทดสอบความเหนียวของเส้นใยกลว้ ย ตะไตร้ และใบเตย ท่ีความยาวสิบ เซนติเมตร พบว่า เส้นใยกล้วยสามารถยกน้าหนักได้ 900 g เส้นใยตะไคร้สามารถยก น้าหนกั ไดถ้ ึง 870 g และเส้นใยใบเตยสามารถยกน้าหนกั ไดถ้ ึง 600 g 2.การทดสอบการดูดซบั น้าของเส้นใยกลว้ ย ตะไคร้ และใบเตย ไดผ้ ลดงั ตารางท่ี 2 3.ค่า pH ของเส้นใยกลว้ ย ตะไคร้ และใบเตย ในน้าที่มีอุณหภูมิ 27 องศาเซลเซียส มีค่าเท่ากบั 8.30 7.10 และ 8.40 ตามลาดบั และท่ีอุณหภูมิ 60 องศาเซลเซียส เส้นใยกลว้ ย ตะไคร้ และ ใบเตย มีค่าใกลเ้ คียงกนั มีผลเป็นกลาง คอ่ นไปทางเป็นด่าง 4.เส้นใยกลว้ ยมีลกั ษณะเป็ นเส้นใยตรง มีผิวขรุขระ มีลายแตกตามยาว เส้นใย ตะไคร้ เส้นใยตะไคร้มีลกั ษณะ เป็ นเส้นงอ ผิวขรุขระ เส้นใยนุ่ม และเหนียว ส่วนเส้นใย ใบเตยมีลกั ษณะเสน้ ใยหยาบ ขาดง่ายเป็นเสน้ ส้ัน

บทที่ 5 สรุปผลการดาเนินงาน ในการจดั ทาโครงงานแผ่นกรองอากาศจากเส้นใยพืชน้ีสามารถสรุปผลการดาเนินงานและ ขอ้ เสนอแนะไดด้ งั น้ี สรุปไดว้ า่ 1. การทดสอบความเหนียวของเส้นใยกลว้ ย ตะไตร้ และใบเตย ที่ความยาวสิบเซนติเมตร พบว่า เส้นใยกลว้ ยสามารถยกน้าหนกั ได้ 900 g เส้นใยตะไคร้สามารถยกน้าหนกั ไดถ้ ึง 870 g และ เส้นใยใบเตยสามารถยกน้าหนกั ไดถ้ ึง 600 g 2. การทดสอบการดูดซบั น้าของเสน้ ใยกลว้ ย ตะไคร้ และใบเตย ไดผ้ ลดงั ตารางท่ี 2 3. ค่า pH ของเส้นใยกลว้ ย ตะไคร้ และใบเตย ในน้าท่ีมีอุณหภูมิ 27 องศาเซลเซียส มีค่า เท่ากบั 8.30 7.10 และ 8.40 ตามลาดบั และที่อุณหภูมิ 60 องศาเซลเซียส เส้นใยกลว้ ย ตะไคร้ และ ใบเตย มีคา่ ใกลเ้ คยี งกนั มีผลเป็นกลาง ค่อนไปทางเป็นด่าง 4. เส้นใยกลว้ ยมีลกั ษณะเป็นเส้นใยตรง มีผิวขรุขระ มีลายแตกตามยาว เส้นใยตะไคร้ เส้น ใยตะไคร้มีลกั ษณะ เป็นเส้นงอ ผิวขรุขระ เสน้ ใยนุ่ม และเหนียว ส่วนเสน้ ใยใบเตยมีลกั ษณะเส้นใย หยาบ ขาดงา่ ยเป็นเสน้ ส้ัน ควรนาเส้นใยตะไคร้มาเป็ นแผ่นกรองอากาศเพราะท้งั แข็งแรง มีคุณสมบตั ิตามที่ตอ้ งการ ไมเ่ ป็นกรดที่อาจเป็นพษิ ตอ่ ผวิ หนงั ท้งั ยงั ซบั น้าไดด้ ี

เอกสารอ้างองิ พาสินี สุนากร. (2559). ความสามารถในการจบั ฝ่นุ ละอองของ พรรณไมเ้ ล้ือย. วารสารวชิ าการ คณะสถาปัตยกรรมศาสตร์ มหาวทิ ยาลยั ขอนแก่น, https://so01.tci- thaijo.org/index.php/arch-kku/article/download/93550/73261/ โรงเรียนบุรีรัมย์พิทยาคม อาเภอเมือง บรุ ีรัมย์. (2540). แผ่นกรองจากเส้นใยธรรมชาติ. หอ้ งสมดุ สสวท, http://elib.ipst.ac.th/elib/cgi- bin/opacexe.exe?op=dig&db=SCP&pat=%E0%BE&cat=tit&skin=u&lpp=16&catop=&scid=zzz &ref=T:@190&nx=1&lang=1 Pongsakorn Pc. (2558). เส้นใยธรรมชาติจากพชื . SlideShare, https://www.slideshare.net/JAYPONG/ss-44919415

ภาคผนวก