11
71 ปีท่ 7 ฉบับที่ 2 กรกฎาคม-ธันวาคม 2561 A Study on Thermal Resistance Efficiency and Flame Retardancy Performance of Cotton Fabric Coated by Synthesis Silica and Silica Derived from Rice Husk Ash ศึกษาประสิทธิภาพการทนความร้อน และการหน่วงไฟของเนื้อผ้าคอตตอน โดยการเคลือบซิลิกาสังเคราะห์ และซิลิกาจากเถ้าแกลบ ภัครดา แสนสุขสม คณะวิศวกรรมศาสตร์ สถาบันเทคโนโลยีแห่งสุวรรณภูมิ Pakkarada Sansuksom Faculty of Engineering Suvarnabhumi Institute of Technology E-mail: [email protected] บทคัดย่อ งานวิจัยชิ้นนี้ได้ท�าการศึกษาการใช้ซิลิกาจากเถ้าแกลบไปเคลือบบนผ้าคอตตอนเพื่อปรับปรุงคุณภาพ ของเส้นใยให้มีประสิทธิภาพการทนความร้อนและการหน่วงไฟให้สูงขึ้น โดยจะท�าการเปรียบเทียบระหว่างผ้า ที่ยังไม่ได้ผ่านการเคลือบและผ่านการเคลือบซิลิกา ซึ่งจะใช้ซิลิกาสังเคราะห์จากเตตระเอทิลออร์โทซิลิเกตและ ซิลิกาจากเถ้าแกลบ โดยการเตรียมให้อยู่ในรูปสารละลายซึ่งมีอัตราส่วนในการเตรียมเป็น TEOS : H 2 O : EtOH : HCl เท่ากับ 1 : 80 : 3 : 0.96 พบว่า ผ้าที่ผ่านการเคลือบซิลิกานั้นจะมีความสามารถในการทนการติดไฟและ หน่วงไฟได้สูงกว่าผ้าที่ไม่ผ่านการเคลือบโดยวิเคราะห์จากค่าปริมาณออกซิเจนที่น้อยที่สุดที่ช่วยในการติดไฟ พบว่า เพิ ่มขึ้นจากร้อยละ 18.00 เป็นร้อยละ 20.70 และหากท�าการเปรียบเทียบระหว่างผ้าที่ผ่านการเคลือบซิลิกา จะพบว่า ผ้าที่ผ่านการเคลือบซิลิกาสังเคราะห์จะมีความสามารถทนการติดไฟและการหน่วงไฟได้สูงกว่าผ้าที่ผ่าน การเคลือบซิลิกาจากเถ้าแกลบโดยมีค่าปริมาณออกซิเจนที่น้อยที่สุดที่ช่วยในการติดไฟเป็นร้อยละ 20.70 และ ร้อยละ 18.60 ตามล�าดับ เนื่องจากมีปริมาณยึดเกาะของซิลิกาสังเคราะห์บนผ้าคอตตอนมากกว่าปริมาณยึดเกาะ ของซิลิกาจากเถ้าแกลบจากร้อยละ 6.58 เป็นร้อยละ 11.04 ค�าส�าคัญ: เถ้าแกลบ ซิลิกา ความทนความร้อน ค่าปริมาณออกซิเจนที่น้อยที่สุดที่ช่วยในการติดไฟ บทความวิจัย Received: July 5, 2018; Revised: October 29, 2018; Accepted: November 5, 2018

บทความวิจัย 5. paper 205 ภัครดา แสนสุขสมapheit.bu.ac.th/jounal/science-Jul-Dec-2561/... · 2018. 12. 16. · ซึ่งเป็นอนุภาคนาโนหรืออยู่ในรูปที่เป็นซิลิเกตได้

  • Upload
    others

  • View
    1

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: บทความวิจัย 5. paper 205 ภัครดา แสนสุขสมapheit.bu.ac.th/jounal/science-Jul-Dec-2561/... · 2018. 12. 16. · ซึ่งเป็นอนุภาคนาโนหรืออยู่ในรูปที่เป็นซิลิเกตได้

71ปท 7 ฉบบท 2 กรกฎาคม-ธนวาคม 2561

A Study on Thermal Resistance Efficiency and Flame Retardancy

Performance of Cotton Fabric Coated by Synthesis Silica and Silica

Derived from Rice Husk Ash

ศกษาประสทธภาพการทนความรอน และการหนวงไฟของเนอผาคอตตอน

โดยการเคลอบซลกาสงเคราะห และซลกาจากเถาแกลบ

ภครดา แสนสขสมคณะวศวกรรมศาสตร

สถาบนเทคโนโลยแหงสวรรณภม

Pakkarada SansuksomFaculty of Engineering

Suvarnabhumi Institute of Technology

E-mail: [email protected]

บทคดยอ

งานวจยชนนไดท�าการศกษาการใชซลกาจากเถาแกลบไปเคลอบบนผาคอตตอนเพอปรบปรงคณภาพ

ของเสนใยใหมประสทธภาพการทนความรอนและการหนวงไฟใหสงขน โดยจะท�าการเปรยบเทยบระหวางผา

ทยงไมไดผานการเคลอบและผานการเคลอบซลกา ซงจะใชซลกาสงเคราะหจากเตตระเอทลออรโทซลเกตและ

ซลกาจากเถาแกลบ โดยการเตรยมใหอยในรปสารละลายซงมอตราสวนในการเตรยมเปน TEOS : H2O : EtOH :

HCl เทากบ 1 : 80 : 3 : 0.96 พบวา ผาทผานการเคลอบซลกานนจะมความสามารถในการทนการตดไฟและ

หนวงไฟไดสงกวาผาทไมผานการเคลอบโดยวเคราะหจากคาปรมาณออกซเจนทนอยทสดทชวยในการตดไฟ

พบวา เพมขนจากรอยละ 18.00 เปนรอยละ 20.70 และหากท�าการเปรยบเทยบระหวางผาทผานการเคลอบซลกา

จะพบวา ผาทผานการเคลอบซลกาสงเคราะหจะมความสามารถทนการตดไฟและการหนวงไฟไดสงกวาผาทผาน

การเคลอบซลกาจากเถาแกลบโดยมคาปรมาณออกซเจนทนอยทสดทชวยในการตดไฟเปนรอยละ 20.70 และ

รอยละ 18.60 ตามล�าดบ เนองจากมปรมาณยดเกาะของซลกาสงเคราะหบนผาคอตตอนมากกวาปรมาณยดเกาะ

ของซลกาจากเถาแกลบจากรอยละ 6.58 เปนรอยละ 11.04

ค�าส�าคญ: เถาแกลบ ซลกา ความทนความรอน คาปรมาณออกซเจนทนอยทสดทชวยในการตดไฟ

บทความวจย

Received: July 5, 2018; Revised: October 29, 2018; Accepted: November 5, 2018

Page 2: บทความวิจัย 5. paper 205 ภัครดา แสนสุขสมapheit.bu.ac.th/jounal/science-Jul-Dec-2561/... · 2018. 12. 16. · ซึ่งเป็นอนุภาคนาโนหรืออยู่ในรูปที่เป็นซิลิเกตได้

72 สมาคมสถาบนอดมศกษาเอกชนแหงประเทศไทยในพระราชปถมภ สมเดจพระเทพรตนราชสดาฯ สยามบรมราชกมาร

ABSTRACT

The research objective was to study a use of silica from rice husk ash in order to

improve resistance efficiency and flame retardancy coating on the fabric fiber. Inorganic silica

and organic silica used in cotton fabrics was compared by the uses of synthesis silica from a

tetraethyl orthosilicate (TEOS) as well as from rice husk ash. The molar ratio of the precursor

was equal to TEOS : H2O : EtOH : HCl = 1 : 80 : 3 : 0.96. The results of limited oxygen index (LOI)

test indicated that thermal resistance of the treated and untreated cotton fabrics increased

from 18% to 20.7%. Meanwhile, the LOI value of treated fabrics by inorganic silica was higher

than silica from rice husk ash due to the amount of silica coating on cotton fabrics increased

from 6.58% to 11.04%.

KEYWORDS: Rice Husk, Silica, Thermal Stability, Limited Oxygen Index

บทน�า

ปจจบนอตสาหกรรมสงทอเปนอตสาหกรรม

ทพฒนาไปอยางรวดเรว เนองจากสงทอเปนวตถดบ

ส�าคญในชวตประจ�าวน ไม ว าจะเป นเ สอผ า

เครองนงหม เฟอรนเจอร วสดตกแตงทอยอาศย

ดงนน นกวทยาศาสตรจงมการคดคนวจยเพอ

ปรบปรงสงทอใหมประสทธภาพสงขน เพอตอบโจทย

ในการน�าไปใชงานทหลากหลายแขนงมากยงขน

(Ngaia, Peng, Alexander, & Moon, 2014)

ในอตสาหกรรมสงทอผลตเสนใยหลากหลายประเภท

เสนใยแตละประเภทกจะมคณสมบตเฉพาะตว

ทแตกตางกนออกไป เชน เสนใยคอตตอนเปนเสนใย

ทน�ามาใชงานไดอยางหลากหลาย เนองจากม

คณสมบตเฉพาะตว คอ ออนนม มความยดหยนสง

งายตอการดแลรกษา แตกมขอเสย คอ ตดไฟและ

ลกลามไฟไดง าย ดงนน จากอบตเหตการเกด

ไฟไหมในครวเรอนมากกวา รอยละ 80.00 (US Fire

Administration, 2016) กสบเนองจากมการน�า

เสนใยคอตตอนมาเปนวสดในการท�าเฟอรนเจอร

ผามาน วสดตกแตงบานตางๆ สวนเนอผาทท�าจาก

ขนสตวนน คณสมบตทด กคอ น�าหนกเบา สามารถ

ปรบอณหภมใหเหมาะสมกบสภาพภมอากาศได

ดดซมความชนไดดกวาเสนใยธรรมชาตชนดอนๆ

มากกวาถงรอยละ 30.00 แตผาขนสตวกมขอเสย คอ

งายตอการตดไฟ ซงจากผลส�ารวจพบวา การเกด

อบตเหตไฟไหมในครวเรอนปรมาณรอยละ 50.00 นน

จะมสาเหตมาจากการใชผาขนสตว เปนวสดตกแตง

ในครวเรอนเปนปรมาณรอยละ 20.00 (Sayer, 2013)

จงมงานวจยทท�าการศกษาเพอปรบปรงประสทธภาพ

ของเสนใยชนดตางๆ ใหมพฤตกรรมเพมความเสถยร

ทางความรอน ตานการตดไฟ เพมระยะเวลาการ

ลกลามของไฟ ตงแตป ค.ศ. 1982 มการน�าสารเคม

มาใชในการปรบปรงเนอผา เชน การใชสารประกอบ

โบรมเนต แตสารประกอบโบรมเนตนนมความเปนพษ

ตอระบบทางเดนหายใจ หรอระบบเนอเยอของสงม

ชวต ดงนน การน�าสารเคมมาใชจ�าเปนตองตระหนกถง

ผลกระทบตอสงแวดลอม และความเปนพษดวย

(Watanabe, & Sakai, 2003; Zhang et al., 2015)

Page 3: บทความวิจัย 5. paper 205 ภัครดา แสนสุขสมapheit.bu.ac.th/jounal/science-Jul-Dec-2561/... · 2018. 12. 16. · ซึ่งเป็นอนุภาคนาโนหรืออยู่ในรูปที่เป็นซิลิเกตได้

73ปท 7 ฉบบท 2 กรกฎาคม-ธนวาคม 2561

ในระยะตอมาจงเรมมการใชวสดท เป น

อนภาคขนาดนาโน เขาไปอยในโครงสรางของเสนใย

ทเปนโพลเมอรเพอปรบปรงใหเกดการหนวงไฟทเพม

มากขน (Porter, Metcalfe, & Thomas, 2000)

การน�าซลกอนมาใชถอวามบทบาทเปนอยางมาก

เนองจากซลกอนนนสามารถกอตวอยในรปซลกา

ซงเปนอนภาคนาโนหรออย ในรปทเปนซลเกตได

(Fanglong, Qun, Qianqian, Rangtong, &

Kejing, 2016; Li, Xing, & Ding, 2008; Zhang,

Chen, & Xing, 2017) กลไกการท�างานของวสด

อนภาคนาโนทเพมประสทธภาพการหนวงไฟซง

ท�างานโดยผานกระบวนการเผาไหมของสารอนนทรย

จงท�าใหเกดการรวมตวกนบนพนทผวของโพลเมอร

เปนการปองกนกาซออกซเจนบนพนผว สงผลใหเกด

การลดการถายเทความรอน

ประเทศไทยเปนประเทศทมขาวเปนพช

เศรษฐกจทส�าคญ มการผลตขาวในปรมาณสงถง

ประมาณ 30 ลานตนตอป แกลบไดถกน�าไปใชใหเกด

ประโยชนในหลากหลายดาน เชน ใชเปนเชอเพลง

โดยแกลบสามารถใหพลงงานความรอนไดประมาณ

3,800 กโลแคลอรตอกโลกรม ซงใกลเคยงกบถานไม

ทใหพลงงานความรอนในชวง 4,500 ถง 5,000 กโล

แคลอรตอกโลกรม ใชผสมกบดนเหนยวท�าอฐ ซง

ท�าใหอฐทไดแขงแตสามารถตดเจาะรหรอตอกตะป

ได ใชในฟารมเลยงสตว เชน ไกและสกร ใชเปน

แหลงธาตอาหารของพช โดยใชผสมกบปยแอมโมเนย

ชวยใหผลผลตของขาวเพมขนจากการใชป ยเคม

เพยงอยางเดยวรอยละ 5 ถง 24 ใชเปนฉนวนความรอน

เชน คลมน�าแขงไมใหละลาย ใชผสมกบดน ท�าให

ดนรวนซยไมแนนทบ และชวยใหดนอมน�าไดดขน

เมอวเคราะหองคประกอบทางเคมของเถาแกลบ

จะพบวา มปรมาณซลกา (SiO2) สงถงรอยละ 86.90-

97.30 แสดงในตางรางท 1

ตารางท 1 องคประกอบทางเคมของเถาแกลบ

สารประกอบ รอยละโดยน�าหนก

SiO2

86.90 – 97.30

K2O 0.58 – 2.50

Na2O 0.00 – 1.75

CaO 0.20 – 1.50

MgO 0.12 – 0.96

Fe2O

30.00 – 0.54

P2O

50.20 – 2.85

SO3

0.10 – 1.13

Cl2O 0.00 – 0.42

ทมา: จระวฒน พนธนตย และไพศาล คงคาฉยฉาย (2007)

Page 4: บทความวิจัย 5. paper 205 ภัครดา แสนสุขสมapheit.bu.ac.th/jounal/science-Jul-Dec-2561/... · 2018. 12. 16. · ซึ่งเป็นอนุภาคนาโนหรืออยู่ในรูปที่เป็นซิลิเกตได้

74 สมาคมสถาบนอดมศกษาเอกชนแหงประเทศไทยในพระราชปถมภ สมเดจพระเทพรตนราชสดาฯ สยามบรมราชกมาร

เนองจากคณสมบตของซลกามความสามารถ

ในการดดซบความชนและสารเคมไดด จงนยมใช

เปนสารดดความชน ซงถกน�าใชมากในอตสาหกรรม

อาหารและยา ใชเปนสารชวยเพมแรงตงผวชวยใน

การกระจายตวของยาชนดทเปนของเหลว ใชเปนสาร

เพมความแขงแรงในอตสาหกรรมการผลตยางรถยนต

ใชเปนตวท�าใหสารบรสทธ (Refining Agent) ใน

อตสาหกรรมปโตรเลยมและในกระบวนการปโตรเคม

ใชเปนตวเรงปฏกรยาและตวตรง ใชในกระบวนผลต

สารซลกาบรสทธเพอผลตชนสวนอเลกทรอนกสได

อกดวย (Laufer, Carosio, Martinez, Camino, &

Grunlan, 2011) และคณสมบตอยางหนงของซลกา

คอ ไมลกตดไฟ ดงนน จงมการศกษาวจยน�าซลกา

มาใชปรบปรงเสนใยของเนอผา เพอใหมความเสถยร

ทางความรอนสง ปองกนการลกลามของไฟตดไฟได

ยากขน ซงในงานวจยจะใชซลกาสงเคราะหเคลอบ

ลงบนเสนใยดวยเทคนคตางๆ เชน เทคนค Layer-

by-Layer (LbL) เปนการเคลอบเสนใยหรอเนอผา

โดยท�าการเคลอบทละชนโดยใชสารทมประจไฟฟา

ตางกน (Carosio, Laufer, Alongi, Camino,

Grunlan, 2011) หรอใชเทคนค Impregnation เปน

การจมเคลอบโดยการท�าสารอนภาคนาโนใหอยในรป

สารละลาย และน�าผาหรอเสนใยลงไปจมเคลอบใน

สารละลาย (Fanglong, Qun, Qianqian, Rangtong,

& Kejing, 2016; Li, Xing, & Ding, 2008)

งานวจยทผ านมาไดน�าซลกาสงเคราะห

มาเคลอบบนเสนใยเพอเพมประสทธภาพการทน

ความรอนและการหนวงไฟ ในงานวจยชนนจง

ไดน�าเถาแกลบมาเคลอบบนเสนใยดวยเทคนค

Impregnation คอ การจมเคลอบแทนการใชซลกา

สงเคราะห เนองจากเทคนคการจมเคลอบเปนเทคนค

ทมขนตอนไมซบซอน ใชระยะเวลาในการเตรยม

สารละลายและการจมเคลอบชนงานนอยกวาเมอ

เปรยบเทยบกบเทคนคอน ซงการน�าเถาแกลบมาใช

ถอเปนการเพมมลคาวสดเหลอทงจากการเกษตรทม

อยในประเทศมาใชใหเกดประโยชน และลดการก�าจด

เถาแกลบทมมากเกนจะก�าจดได

วตถประสงค

เพอศกษาประสทธภาพการทนความรอน

และการหนวงไฟของผาคอตตอนโดยเปรยบเทยบจาก

การเคลอบซลการสงเคราะห และซลกาจากเถาแกลบ

โดยใชเทคนค Impregnation คอ การจมเคลอบ

อกท งย ง เป นการเพมมลค าวสด เหลอท งจาก

การเกษตรทมอยในประเทศมาใชใหเกดประโยชน

และสรางองคความร เกยวกบการปรบปรงเสนใย

ถอวาเปนนวตกรรมใหม ซงอาจขยายผลสระดบ

อตสาหกรรมได

วธการด�าเนนงานวจย

อปกรณ

เนอผาเสนใยคอตตอน เตตระเอทลออรโท

ซลเกต (Tetraethyl orthosilicate,TEOS, ≥99%,

Sigma-Aldrich) กรดไฮโดรคลอรก 37%wt. (HCl,

RANKEM), เอทานอล (Ethanol, 99.9%, QRëC) แกลบ

การเตรยมซลกาจากเถาแกลบ

แกลบไปลางเพอก�าจดเศษกรวด หน ดนทราย

จากนนน�ามาอบใหแหง ดงภาพท 1(ก) จากนนน�า

แกลบไปตมกบกรดไฮโดรคลอรกทมความเขมขน

1 โมลาร เปนเวลา 3 ชวโมง และลางน�าจนหมด

ความเปนกรด ดงภาพท 1(ข) แลวน�าไปอบใหแหง

น�าไปเผาทอณหภม 700 องศาเซลเซยส โดยการ

เตมกาชออกซเจนเพอชวยในการเผาไหมเปนเวลา

1 ชวโมง จากนนน�าเถาแกลบทผานการลดและ

คดขนาดอนภาคดวยเครองบดยอยขนาด และ

เครองตะแกรงรอนขนาด 200 Mesh เกบในโถดด

ความชน เพอรอการน�าไปใชงาน ดงภาพท 2

Page 5: บทความวิจัย 5. paper 205 ภัครดา แสนสุขสมapheit.bu.ac.th/jounal/science-Jul-Dec-2561/... · 2018. 12. 16. · ซึ่งเป็นอนุภาคนาโนหรืออยู่ในรูปที่เป็นซิลิเกตได้

75ปท 7 ฉบบท 2 กรกฎาคม-ธนวาคม 2561

(ก) (ข)

ภาพท 1 แกลบทผานการลางและน�าไปอบแหง (ก) แกลบทผานการตมกรดไฮโดรคลอรก (ข)

ทมา: ภาพโดยผเขยน

ภาพท 2 เถาแกลบ

ทมา: ภาพโดยผเขยน

การเตรยมซลกาโซล

เตรยมสารละลายซลกาสงเคราะห และ

ซลกาจากเถาแกลบ โดยการงานวจยจะเตรยม

สารละลาย 3 ชนด ชนดท 1 สารละลายจากซลกา

สงเคราะหโดยใช TEOS ชนดท 2 สารละลายผสมจาก

ซลกาสงเคราะหและซลกาจากเถาแกลบในอตราสวน

1 : 1 และชนดท 3 สารละลายจากซลกาจากเถาแกลบ

โดยใชอตราสวนในการเตรยมเปน TEOS : H2O :

EtOH : HCl = 1 : 80 : 3 : 0.96

การเคลอบซลกาโซลลงบนเนอผา

เตรยมผาคอตตอนขนาด 4 x 15 cm2

ลางท�าความสะอาดในน�าทปราศจากไอออนโดย

เครองลางความถสงเปนเวลา 30 นาท จากนนน�าไป

อบแหงทอณหภม 90 องศาเซลเซยส เปนเวลา 5 นาท

Page 6: บทความวิจัย 5. paper 205 ภัครดา แสนสุขสมapheit.bu.ac.th/jounal/science-Jul-Dec-2561/... · 2018. 12. 16. · ซึ่งเป็นอนุภาคนาโนหรืออยู่ในรูปที่เป็นซิลิเกตได้

76 สมาคมสถาบนอดมศกษาเอกชนแหงประเทศไทยในพระราชปถมภ สมเดจพระเทพรตนราชสดาฯ สยามบรมราชกมาร

น�าออกมาทงไวทอณหภมปกต ขนตอนตอไปจมผา

ลงในสารละลายซลกาทง 3 ทเตรยมไวเปนระยะ

เวลา 10 นาท ในเครองลางความถสง (Elma, S30H)

ดงภาพท 3 จากนนอบแหงทอณหภม 90 องศาเซลเซยส

เปนเวลา 5 นาท น�าไปจมในน�าทปราศจากไอออน

เปนระยะเวลา 30 วนาท เพอก�าจดกรดไฮโดรคลอรก

(HCl) และน�ากลบไปอบแหงตอทอณหภม 150

องศาเซลเซยส เปนเวลา 5 นาท ทงไวทอณหภมปกต

และความดนบรรยากาศประมาณ 48 ชวโมงกอนน�าไป

ท�าการทดสอบ โดยท�าการทดลองการจมเคลอบของ

สารละลายแตละชนดจ�านวน 3 ครง และน�าผลทได

มาหาคาเฉลย

ภาพท 3 การเคลอบผาโดยกาจมเคลอบในเครองลางความถสง

ทมา: ภาพโดยผเขยน

เทคนคการวเคราะห

ทดสอบความสามารถในการตดไฟโดยการ

วเคราะหจากคาปรมาณออกซเจนทนอยทสดทชวยใน

การตดไฟ (Limiting Oxygen Index ; LOI) ขนตอน

การวเคราะหจะท�าการวางชนงานบนตวหนบของ

เครองแกวดงภาพท 4 โดยเครอง Oxygen index,

Yasuda, Japan ตามมาตรฐาน ASTM D2863 และ

วเคราะหรอยละของน�าหนกของซลกาทเคลอบบน

ผาคอตตอนค�านวณไดจากสมการท 1

(1)

โดยท Wi และ W

f คอ น�าหนกของผาคอตตอน

เฉลยกอนและหลงการเคลอบซลกาตามล�าดบ

วเคราะหความสามารถในการทนการตดไฟ

และการหนวงไฟของผาคอตตอนทผานการเคลอบ

ซลกาแตละชนดค�านวณไดจากสมการท 2

(2)

โดยท LOIi และ LOI

f คอ รอยละปรมาณ

ออกซเจนทนอยทสดทชวยในการตดไฟเฉลยกอนและ

หลงการเคลอบซลกาตามล�าดบ

Page 7: บทความวิจัย 5. paper 205 ภัครดา แสนสุขสมapheit.bu.ac.th/jounal/science-Jul-Dec-2561/... · 2018. 12. 16. · ซึ่งเป็นอนุภาคนาโนหรืออยู่ในรูปที่เป็นซิลิเกตได้

77ปท 7 ฉบบท 2 กรกฎาคม-ธนวาคม 2561

ภาพท 4 วเคราะหคาปรมาณออกซเจนทนอยทสดทชวยในการตดไฟ

ทมา: ภาพโดยผเขยน

การวเคราะหขอมล

ลกษณะทางกายภาพ

จากการวเคราะหคารอยละของน�าหนกของซลกาทเคลอบบนผาคอตตอนไดคาดงตารางท 2 โดยก�าหนด

ใหตวอยางท 1 เปนผาคอตตอนทไมไดท�าการเคลอบซลกา ตวอยางท 2 3 และ 4 เปนผาคอตตอนทผานการ

เคลอบซลกาจากสารละลายชนดท 1 2 และ 3 ตามล�าดบ พบวาผาคอตตอนทเคลอบซลกาสงเคราะหมปรมาณ

ซลกายดเกาะบนผาคอตตอนรอยละ 11.04 ซงมากกวาปรมาณซลกาจากเถาแกลบทสามารถยดเกาะบนเนอผา

ไดเพยงรอยละ 6.58 เนองจากซลกาจาก เถาแกลบนนมความสามารถในการละลายน�าไดเพยงเลกนอย เมอ

เปรยบเทยบกบ TEOS ดงนนเมอท�าการจมเคลอบผาทจมเคลอบในสารละลายจากเถาแกลบนนอาจจะมปรมาณ

ซลกาทยดเกาะบนบรเวณเนอผาแตละต�าแหนงไมสม�าเสมอกน

ตารางท 2 รอยละของน�าหนกของซลกาทเคลอบบนผาคอตตอน

ชนดของสารละลายน�าหนก (กรม)

รอยละของน�าหนกซลกาทเคลอบกอนเคลอบ หลงเคลอบ

1 1.839 2.042 11.042 1.836 1.975 7.57

3 1.884 2.008 6.58

Page 8: บทความวิจัย 5. paper 205 ภัครดา แสนสุขสมapheit.bu.ac.th/jounal/science-Jul-Dec-2561/... · 2018. 12. 16. · ซึ่งเป็นอนุภาคนาโนหรืออยู่ในรูปที่เป็นซิลิเกตได้

78 สมาคมสถาบนอดมศกษาเอกชนแหงประเทศไทยในพระราชปถมภ สมเดจพระเทพรตนราชสดาฯ สยามบรมราชกมาร

ความสามารถในการตดไฟ

จากการทดสอบความสามารถในการตดไฟ

ของผาคอตตอนกอนท�าการเคลอบซลกา และหลง

จากการเคลอบซลกาสงเคราะห และซลกาจากเถา

แกลบ โดยวเคราะหจากคาปรมาณออกซเจนทนอย

ทสดทชวยในการตดไฟ (LOI) แสดงในตารางท 3

และภาพท 5 พบวา เมอท�าการเคลอบซลกาบนผา

คอตตอนจะท�าใหความสามารถในการตานทานการ

ตดไฟเพมสงขน โดยคา LOI ของผาทไมไดผานการ

เคลอบซลกาและผานการเคลอบซลกาสงเคราะหมคา

เปนรอยละ 18.00 และเปนรอยละ 20.70 ตามล�าดบ ซงม

คาเพมขนรอยละ 15.00 แสดงคาในตารางท 4 และภาพท

6 หากเปรยบเทยบความสามารถในการทนการตดไฟ

ของผาคอตตอนทเคลอบจากซลกาสงเคราะห ซลกา

สงเคราะหผสมเถาแกลบ และซลกาจากเถาแกลบ

จะพบวา ผาคอตตอนทไดจากการเคลอบซลกา

สงเคราะหจะมความสามารถในการตานการตดไฟ

สงกวาชนดอน เนองจากมปรมาณซลกาเคลอบอย

บนผามากทสด

ตารางท 3 คาปรมาณออกซเจนทนอยทสดทชวยในการตดไฟ (LOI)

ตวอยาง คา LOI (รอยละ)

ตวอยางท 1 (ไมผานการเคลอบซลกา) 18.00ตวอยางท 2 (เคลอบดวยสารละลายจากซลกาสงเคราะห) 20.70

ตวอยางท 3 (เคลอบดวยสารละลายผสมจากซลกาสงเคราะหและซลกาจากเถาแกลบ) 18.80ตวอยางท 4 (เคลอบดวยสารละลายจากซลกาจากเถาแกลบ) 18.60

ภาพท 5 คาปรมาณออกซเจนทนอยทสดทชวยในการตดไฟ (LOI)

Page 9: บทความวิจัย 5. paper 205 ภัครดา แสนสุขสมapheit.bu.ac.th/jounal/science-Jul-Dec-2561/... · 2018. 12. 16. · ซึ่งเป็นอนุภาคนาโนหรืออยู่ในรูปที่เป็นซิลิเกตได้

79ปท 7 ฉบบท 2 กรกฎาคม-ธนวาคม 2561

ตารางท 4 ความสามารถในการทนการตดไฟและการหนวงไฟ

ตวอยาง คา LOI (รอยละ)

ตวอยางท 2 (เคลอบดวยสารละลายจากซลกาสงเคราะห) 15.00ตวอยางท 3 (เคลอบดวยสารละลายผสมจากซลกาสงเคราะหและซลกาจากเถาแกลบ) 4.44ตวอยางท 4 (เคลอบดวยสารละลายจากซลกาจากเถาแกลบ) 3.33

ภาพท 6 ความสามารถในการทนการตดไฟและการหนวงไฟ

สรปผลการวจย

การใชเถาแกลบมาสงเคราะหเปนซลกาเพอ

น�าไปเคลอบบนผา พบวา ผาทผานการเคลอบ ซลกา

จะมความสามารถในการทนการตดไฟและหนวงไฟ

สงกวาผาทไมไดผานการเคลอบคดเปนปรมาณ

รอยละ 15 แตหากท�าการเปรยบเทยบระหวางการใช

ซลกาสงเคราะหจาก TEOS กบการใชซลกาจาก

เถาแกลบนน พบวา ผาทผานการเคลอบจากซลกา

สงเคราะหจาก TEOS จะมความสามารถในการทน

การตดไฟและหนวงไฟสงกวาผาทผานการเคลอบ

ซลกาจากเถาแกลบสงขนรอยละ 11.67 เนองจาก

ปรมาณการยดเกาะของซลกาบนผาคอตตอนทผาน

การเคลอบซลกาสงเคราะหจาก TEOS มปรมาณ

มากกวาซลกาบนผาคอตตอนทผานการเคลอบซลกา

จากเถาแกลบคดเปนปรมาณสงขนรอยละ 4.46

ขอเสนอแนะ

ป ร ม า ณ ก า ร ย ด เ ก า ะ ข อ ง ซ ล ก า บ น

ผาคอตตอนมปรมาณนอยกวาทคาดไว จงสงผลให

ประสทธภาพการทนความรอนเพมขนไดนอยมาก

Page 10: บทความวิจัย 5. paper 205 ภัครดา แสนสุขสมapheit.bu.ac.th/jounal/science-Jul-Dec-2561/... · 2018. 12. 16. · ซึ่งเป็นอนุภาคนาโนหรืออยู่ในรูปที่เป็นซิลิเกตได้

80 สมาคมสถาบนอดมศกษาเอกชนแหงประเทศไทยในพระราชปถมภ สมเดจพระเทพรตนราชสดาฯ สยามบรมราชกมาร

หากเปรยบเทยบกบผาทไมไดผานการเคลอบ การ

ศกษาในอนาคตควรจะเพมประสทธภาพการยด

เกาะของซลกาบนผาคอตตอน อาจจะน�าโพลเมอรท

มประจบวกมาใชเคลอบบนตวผากอนท�าการเคลอบ

ทละชนโดยใชสารทมประจไฟฟาตางกน ซงหากม

ปรมาณซลกาทยดเกะบนผามปรมาณมากขน จะสงผล

ใหเพมประสทธภาพการตานทานความรอนสงขน

ตามมา

เอกสารอางอง

จระวฒน พนธนตย และ ไพศาล คงคาฉยฉาย. 2007.

การสงเคราะหซโอไลตชนด SUZ-4 จาก

เถ าแกลบ. วทยานพนธ ปรญญาโท,

มหาวทยาลยเกษตรศาสตร.

Carosio, F., Laufer, G., Alongi, J., Camino, G.,

Grunlan, J. C. 2011. Layer-by-layer

assembly of sil ica-based flame

retardant thin film on PET fabric.

Polymer Degradation and Stability,

96(5): 745-750.

Fanglong, Z., Qun, X., Qianqian, F., Rangtong, L.,

& Kejing, L. 2016. Influence of

nano-silica on flame resistance

behavior of intumescent flame

re ta rdant ce l lu los ic text i les :

Remarkable synergistic effect?. Surface

& Coatings Technology, 294: 90-94.

Laufer, G., Carosio, F., Martinez, R., Camino, G.,

& Grunlan, J. C. 2011. Growth and fire

res istance of col lo idal s i l ica-

polyelectrolyte thin film assemblies.

Journal of Colloid and Interface

Science, 356(1): 69-77.

Li, F., Xing, Y., & Ding, X. 2008. Silica xerogel

coating on the surface of natural

and synthetic fabrics. Surface and

Coatings Technology, 202(19): 4721-

4727.

Ngaia, E. W. T., Peng, S., Alexander, P., & Moon,

K. K. L. 2014. Decision support and

intelligent systems in the textile and

apparel supply chain: An academic

review of research articles. Expert

Systems with Applications, 41(1):

81-91.

Porter, D., Metcalfe, E., & Thomas, M. J. K.

2000. Nanocomposite fire retardants.

Fire and Materials, 24(1): 45-52.

Sayer, G. 2013. Fire statistics monitor: England

April 2012 to March 2013. Retrieved

January 15, 2018, from https://www.

fbu.org.uk/s ites/ default/files/

attachments/Fire_Statistics_Monitor_

April_2012_to_March_2013_final.pdf

US Fire Administration. 2016. Fire in the

United States 2004-2013. Retrieved

January 20, 2018, from https://www.

usfa. fema.gov/downloads/pdf/

publications/fius17th.pdf

Watanabe, I., & Sakai, S. 2003. Environmental

release and behavior of brominated

flame retardants. Environmental

International, 29(6): 665-682.

Page 11: บทความวิจัย 5. paper 205 ภัครดา แสนสุขสมapheit.bu.ac.th/jounal/science-Jul-Dec-2561/... · 2018. 12. 16. · ซึ่งเป็นอนุภาคนาโนหรืออยู่ในรูปที่เป็นซิลิเกตได้

81ปท 7 ฉบบท 2 กรกฎาคม-ธนวาคม 2561

Zhang, Q., Zhang, W., Huang, J., Lai, Y., Xing, T.,

Chen, G., Jin, W., Liu, H., & Sun, B. 2015.

Flame retardance and thermal

stability of wool fabric treated by

boron containing silica sols. Materials

& Design, 85(c): 796-799.

Zhang, Q. H., Chen, G. Q., & Xing, T. L. 2017.

Silk flame retardant finish by ternary

silica sol containing boron and

nitrogen. Applied Surface Science,

421(A): 52-60.