ridm@nrct.go.th   ระบบคลังข้อมูลงานวิจัยไทย   รายการโปรดที่คุณเลือกไว้

การพัฒนาความสามารถในการลดการส่องผ่าน ของรังสียูวีและอินฟราเรดแบบใกล้ของแผ่นฟิล์มพลาสติกย่อยสลายได้ สำหรับอุตสาหกรรมเกษตร ในระดับ Pilot Scale: (Phase II)

หน่วยงาน สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ

รายละเอียด

ชื่อเรื่อง : การพัฒนาความสามารถในการลดการส่องผ่าน ของรังสียูวีและอินฟราเรดแบบใกล้ของแผ่นฟิล์มพลาสติกย่อยสลายได้ สำหรับอุตสาหกรรมเกษตร ในระดับ Pilot Scale: (Phase II)
นักวิจัย : Jittiporn Kruenate , Rungnapa Tongpool , Thammarat Panyathanmaporn , Thanawadee Leejarkpai , จิตติ์พร เครือเนตร , รุ้งนภา ทองพูล , ธรรมรัตน์ ปัญญธรรมาภรณ์ , ธนาวดี ลี้จากภัย
คำค้น : Biodegradable plastics , Composite materials , Engineering and technology , Materials engineering , Plastic films , การย่อยสลายทางชีวภาพ , ฟิล์มพลาสติก , รังสียูวี , ศูนย์เทคโนโลยีโลหะและวัสดุแห่งชาติ , สาขาวิศวกรรมศาสตร์และอุตสาหกรรมวิจัย , อินฟราเรด
หน่วยงาน : สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ
ผู้ร่วมงาน : -
ปีพิมพ์ : 2551
อ้างอิง : http://www.nstda.or.th/thairesearch/node/1273
ที่มา : -
ความเชี่ยวชาญ : -
ความสัมพันธ์ : -
ขอบเขตของเนื้อหา : -
บทคัดย่อ/คำอธิบาย :

เนื่องจากประเทศไทยเป็นประเทศที่ตั้ง อยู่ในเขตร้อน การเพาะปลูกพืชนอกฤดูหรือการเพาะปลูกพืชที่ไม่ทนอุณหภูมิสูงเพื่อให้ได้ผลดี นั้น ต้องอาศัยการช่วยเหลือด้วยการควบคุมบรรยากาศภายในของแปลงเพาะปลูกให้เหมาะสม กับความต้องการในการเจริญเติบโตของพืชเหล่านั้น วิธีการหนึ่งที่เป็นที่นิยมของเกษตรกรก็คือการใช้โรงเรือนเพาะชำเพื่อควบคุม สภาพบรรยากาศให้เหมาะสมกับความต้องการของพืชแต่ละชนิด นอกเหนือจากการใช้โรงเรือนสำหรับกันแมลงแล้วยังใช้เพื่อควบคุมอุณหภูมิภายใน โรงเรือนให้มีอุณหภูมิที่พอเหมาะไม่ให้ร้อนจัดและยอมให้รังสีอัลตร้าไวโอ เร็ตและรังสีอินฟราเรดแบบใกล้ผ่านทะลุเข้าไปได้ไม่มากเกินไป หากมีปริมาณมากเกินไปรังสีอัลตร้าไวโอเร็ต จะทำอันตรายต่อเซลพืชได้ ส่วนรังสีอินฟราเร็ตแบบใกล้สามารถทำให้ใบและดอกพืชเหี่ยวเฉาได้ ปัจจุบันนี้แผ่นฟิล์มกันความร้อนที่มีคุณภาพตามต้องการสำหรับโรงเรือนส่วน หนึ่งต้องนำเข้าจากต่างประเทศซึ่งมีราคาแพง ทำให้เกษตรกรไทยประสบปัญหาการไม่มีกำลังซื้อพอที่จะซื้อแผ่นฟิล์มเพื่อกัน ความร้อนสำหรับพืชที่ปลูกได้ เพื่อช่วยลดปัญหาดังกล่าว วัตถุประสงค์ของโครงการนี้จึงเน้นที่การปรับปรุงและพัฒนาแผ่นฟิล์มกันความ ร้อนที่มีราคาไม่แพงมากและเหมาะสมกับการใช้งานในประเทศไทย หรือประเทศอื่นๆที่มีสภาพภูมิอากาศร้อนจัด โดยการศึกษาค้นคว้าหาชนิด ปริมาณ และขนาดของสารเติมแต่ง อนินทรีย์ที่เหมาะสม รวมทั้งวิธีการเติมสารเติมแต่งลงในโพลิเมอร์เพื่อช่วยในการลดการผ่านของ รังสี UV และ near-IR จากดวงอาทิตย์ ได้แก่ สารเติมแต่งพวก ไทเทเนียมไดออกไซด์ และ โลหะออกไซด์ โซล ข้อด้อยที่พบได้จากการเติมสารเติมแต่งก็คือ การเกาะกลุ่มกันของสารเติมแต่งดังกล่าวในพลาสติกทำให้เกิดการกระเจิงของแสง มีผลต่อการลดการส่องผ่านของแสงในช่วงที่ตามองเห็น (visible light) ซึ่งไม่เป็นผลดีเพราะเป็นแสงที่อยู่ในช่วงที่จำเป็นต่อการเจริญเติบโตของพืช เพื่อแก้ปัญหาดังกล่าว โครงการนี้จะใช้เทคนิควิธีการผสมสารอนินทรีย์ลงในโพลิเมอร์ 2 วิธี ดังนี้ 1) การเติมสารเซอร์แฟ็คแทน (Surfactant agents) เพื่อปรับสภาพผิวของสารอนินทรีย์ก่อนที่จะทำการผสมลงในโพลิเมอร์ ซึ่งจะช่วยเพิ่มความสามารถในการกระจายตัวของสารอนินทรีย์ และลดการเกาะตัวของสารอนินทรีย์ดังกล่าว 2) การนำเทคนิคของ Sol-Gel มาใช้ วิธีนี้จะเป็นการผสมกันระหว่างสารเติมแต่งกับโพลิเมอร์ในระดับอนุจุลภาค (Nanocomposite) ทำให้ได้แผ่นฟิล์มที่ยอมให้แสงในช่วงที่ตามองเห็น(visible light) ผ่านได้ 70% พลาสติกเบสหลักที่ใช้เพื่อผลิตฟิล์มชนิดนี้ คือโพลิเอทธิลีนชนิดความหนาแน่นต่ำ (LDPE, Low Density Polyethylene) ซึ่งมีความใส ราคาถูก มีความยืดหยุ่นสูงและมีสมบัติในการลดการส่องผ่านของรังสี IR ได้ระดับหนึ่ง รวมทั้งง่ายต่อการขึ้นรูป อีกปัญหาหนึ่งที่พบได้จากการใช้พลาสติกในการสร้างโรงเรือนเพาะชำนั่นคือ วัสดุพลาสติกสำหรับโรงเรือนที่ถูกทิ้งไว้ตามพื้นดินหรือหนองน้ำหลังจากหมด อายุการใช้งานมีปริมาณเป็นจำนวนมากเพราะในการสร้างโรงเรือนเพาะชำนั้นต้อง ใช้พลาสติกอย่างน้อย 16 ตารางเมตรต่อหนึ่งโรงเรือนเพาะชำ พลาสติกทั่วไปที่ใช้สำหรับทำโรงเรือนเพาะชำนั้นไม่สามารถย่อยสลายได้จึงกลาย เป็นขยะที่เป็นมลภาวะต่อสิ่งแวดล้อมได้ ดังนั้นการปรับปรุงคุณสมบัติของแผ่นฟิล์มพลาสติกให้สามารถย่อยสลายได้ทั้ง ก่อนและหลังจากผ่านการใช้งานไปแล้วระยะหนึ่งจึงเป็นทางเลือกหนึ่งของการแก้ ปัญหาที่มีต่อสิ่งแวดล้อมได้ด้วยการเติมสารเติมแต่งที่สามารถถูกสลายได้ด้วย จุลินทรีย์ จุดมุ่งหมายของโครงการนี้ ได้ถูกแบ่งออกเป็น 2 เฟส ได้แก่ 1. เพื่อเพิ่มความสามารถในการลดการผ่านของรังสี UV และ near-IR ของแผ่นฟิล์มที่ผลิตได้จากเฟสที่ 1 โดยแผ่นฟิล์มนี้มีคุณสมบัติที่ยอมให้รังสีในช่วงที่ตามองเห็น (visible light) ผ่านได้สูงขึ้น อีกทั้งยังได้ทดสอบการใช้งานกับสภาพแวดล้อมจริง การทำ Field Test ในระดับ Pilot Scale 2.เพื่อปรับปรุงคุณสมบัติของพลาสติกที่พัฒนาขึ้นให้สามารถย่อยสลายได้ทั้ง ก่อนและผ่านการใช้งานไปแล้วระยะหนึ่ง โดยการเติมสารเติมแต่งที่สามารถถูกสลายได้ลงในเนื้อพลาสติก Since Thailand is situated in tropical climate zone, fruitful off season plantation or harvesting of plants which are sensitive to high temperature require environmental control. Apart from using greenhouse for protecting plant from insect, a popular using method is to use greenhouse to control temperature inside the greenhouse which reduce a transmission of UV and near-IR rays as much as possible. This is because excessively reaching the plants of the UV and near-IR rays will effect the plants’ growth rate. Thermo-shield plastic film for agricultural greenhouse purpose is mainly imported from abroad and quite expensive. Consequently, Thai Farmers are unable to afford the thermo-shield plastic film for using in their farms. In order to substitute the plastic films, this project aims to develop a suitable and non-expensive thermo-shield plastic film. Different types of inorganic materials and wide ranges of the inorganic content are to be investigated in this project. Suitable techniques of adding the additives are also applied to reduce the transmission of UV and near-IR rays. The polymer base used in this project is LDPE (Low Density Polyethylene) because of its transparency, low cost, high flexibility and readiness to process. Selected additives are titanium dioxide and other metal oxides due to their capability of decrease in the transmission of UV and near-IR rays respectively. A disadvantage of inorganic additives is an agglomeration resulting in scattering of an incident light. This event leads to the reduction of visible light which is essential to plants’ growth rate. To increase a dispersability of the additives in polymer matrix, two distinguished methods are applied to prepare master batches for producing the thermo-shield plastic film, viz; 1) Treating the fillers’ surface by adding surfactant agents to improve the dispersability of the additives in order to be ready for mixing with polymer, 2) Sol-Gel technique, nanometers-sized Fillers are added into polymer to formed a nanocomposite. An obtained thermo-shield plastic film will allow nearly 70% of visible light passing through. The other main problem is that plastic materials are non-degradable and cause an environment pollution. To solve such problem, plastic should be added with some starch to become biodegradable materials which can be degraded after being used. The objects of this project are two fold. The first is to investigate and develop a capability of thermo-shield plastic film in reducing the transmission of UV and near-IR rays but maintain the level of transmittance of visible light. The second one is to develop the biodegradable properties of the obtained plastic-composite.

บรรณานุกรม :
Jittiporn Kruenate , Rungnapa Tongpool , Thammarat Panyathanmaporn , Thanawadee Leejarkpai , จิตติ์พร เครือเนตร , รุ้งนภา ทองพูล , ธรรมรัตน์ ปัญญธรรมาภรณ์ , ธนาวดี ลี้จากภัย . (2551). การพัฒนาความสามารถในการลดการส่องผ่าน ของรังสียูวีและอินฟราเรดแบบใกล้ของแผ่นฟิล์มพลาสติกย่อยสลายได้ สำหรับอุตสาหกรรมเกษตร ในระดับ Pilot Scale: (Phase II).
    ปทุมธานี : สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ.
Jittiporn Kruenate , Rungnapa Tongpool , Thammarat Panyathanmaporn , Thanawadee Leejarkpai , จิตติ์พร เครือเนตร , รุ้งนภา ทองพูล , ธรรมรัตน์ ปัญญธรรมาภรณ์ , ธนาวดี ลี้จากภัย . 2551. "การพัฒนาความสามารถในการลดการส่องผ่าน ของรังสียูวีและอินฟราเรดแบบใกล้ของแผ่นฟิล์มพลาสติกย่อยสลายได้ สำหรับอุตสาหกรรมเกษตร ในระดับ Pilot Scale: (Phase II)".
    ปทุมธานี : สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ.
Jittiporn Kruenate , Rungnapa Tongpool , Thammarat Panyathanmaporn , Thanawadee Leejarkpai , จิตติ์พร เครือเนตร , รุ้งนภา ทองพูล , ธรรมรัตน์ ปัญญธรรมาภรณ์ , ธนาวดี ลี้จากภัย . "การพัฒนาความสามารถในการลดการส่องผ่าน ของรังสียูวีและอินฟราเรดแบบใกล้ของแผ่นฟิล์มพลาสติกย่อยสลายได้ สำหรับอุตสาหกรรมเกษตร ในระดับ Pilot Scale: (Phase II)."
    ปทุมธานี : สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ, 2551. Print.
Jittiporn Kruenate , Rungnapa Tongpool , Thammarat Panyathanmaporn , Thanawadee Leejarkpai , จิตติ์พร เครือเนตร , รุ้งนภา ทองพูล , ธรรมรัตน์ ปัญญธรรมาภรณ์ , ธนาวดี ลี้จากภัย . การพัฒนาความสามารถในการลดการส่องผ่าน ของรังสียูวีและอินฟราเรดแบบใกล้ของแผ่นฟิล์มพลาสติกย่อยสลายได้ สำหรับอุตสาหกรรมเกษตร ในระดับ Pilot Scale: (Phase II). ปทุมธานี : สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ; 2551.