นศ.มทร.พระนครวิจัยแผ่นกรองอากาศจากเส้นใยใบไผ่-ใบอ้อยกำจัดฝุ่น PM 2.5

ปัจจุบันแนวทางป้องกัน ลดปัญหาจากฝุ่นและเชื้อก่อโรคที่อยู่ในสิ่งแวดล้อม คือการใช้หน้ากากอนามัย เช่น N95  ส่วนทางเลือกที่เหมาะสมในอาคาร คือ การใช้เครื่องฟอกอากาศ ซึ่งสามารถช่วยปกป้องฝุ่นและเชื้อจุลินทรีย์ขนาดเล็กมาก ๆ ในระดับ 2.5 ไมครอน แต่ด้วยเทคโนโลยีการกรอง หรือฟอกอากาศที่มีประสิทธิภาพ แผ่นกรองอากาศนับเป็นหัวใจหลักในการดูดซับสิ่งต่าง ๆ ที่ลอยอยู่ในอากาศ โดยการดูดเข้ามาภายในเครื่อง ส่งผลให้แผ่นกรองอากาศมีราคาค่อนข้างสูงตามไปด้วย อีกทั้งเมื่อเปลี่ยนทิ้งยังไม่สามารถย่อยสลายได้เองตามธรรมชาติ  ด้วยเหตุนี้จึงทำให้ทีมนักศึกษาสาขาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีสิ่งแวดล้อม คณะวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีราชมงคลพระนคร ได้แก่ นางสาวสุภาพร  น้อยลา นายสุธนัย  ลีลาอุดม นางสาวอนัญพร ลอมาเล๊ะ นางสาวรุ่งนภา งานเฉลียว และนางสาวอรทัย ศรีจำรัส ได้ศึกษาวิจัยผลิตภัณฑ์แผ่นกรองชั้นในของเครื่องฟอกอากาศ จากเส้นใยใบไผ่และใยใบอ้อย  ที่มีประสิทธิภาพในการกำจัดฝุ่น PM 2.5 และย่อยสลายได้ตามธรรมชาติ โดยมี ดร.ดวงฤทัย  นิคมรัฐ  เป็นอาจารย์ที่ปรึกษาโครงการ

นางสาวสุภาพร  น้อยลา ตัวแทนทีมวิจัย กล่าวว่า ทีมงานวิจัยได้พัฒนาผลิตภัณฑ์ตัวกรองในเครื่องฟอกอากาศ ด้วยการนำเส้นใยกระดาษมาจากเส้นใยใบพืช ได้แก่ ใบไผ่และใบอ้อย ที่เป็นการนำวัสดุทางการเกษตรที่เหลือทิ้งมาเพิ่มมูลค่า  โดยขั้นตอนการวิจัย ประกอบด้วย 1.การศึกษาคุณสมบัติของกระดาษกรองที่ทำจากเส้นใยใบอ้อยและใบไผ่ในการกรองฝุ่น PM 2.5  2.การสกัดเส้นใยขึ้นรูปแล้วประกอบเป็นแผ่นกรองกระดาษ  3.การศึกษาประสิทธิภาพของแผ่นกรองอากาศจากเส้นใยใบอ้อยและใบไผ่เคลือบในการยับยั้งการเจริญเติบโตของจุลินทรีย์  4.การศึกษาประสิทธิภาพการย่อยสลายของแผ่นกรองอากาศจากเส้นใยใบอ้อยและใบไผ่  เพื่อบ่งบอกความสามารถย่อยสลายได้เองตามธรรมชาติ เปรียบเทียบกับวัสดุตัวกรอง HEPA Filter ที่ผลิตมาจากเส้นใยไฟเบอร์กลาส ตามท้องตลาด

นายสุธนัย  ลีลาอุดม ตัวแทนทีมวิจัย กล่าวว่า  การพัฒนากระดาษจากเส้นใยใบพืช อาศัยหลักการทำกระดาษทั่วไปและมีการปรับปรุงเพื่อให้สามารถนำไปใช้งานได้เฉพาะทาง โดยขั้นตอนการทดลองเริ่มจาก ทำการเตรียมตัวอย่างใบไผ่ และใบอ้อย แล้วนำไปต้ม 1 กิโลกรัมต่อน้ำ 10 ลิตร ผสมโซเดียมไฮดรอกไซด์ (NaOH) เป็นระยะเวลา 3 ชั่วโมง จากนั้นกรองและล้างเส้นใยด้วยน้ำสะอาด และผสมรวมกับกาวแป้งเปียก จากนั้นทำการช้อนเยื่อในน้ำ เกลี่ยเยื่อเส้นใยใบไผ่ให้มีความสม่ำเสมอแล้วผึ่งแดดให้แห้ง จึงลอกแผ่นกรองออกจากตะแกรงช้อนเยื่อ และทำการวัดและตัดแผ่นกระดาษกรอง ขนาด 25 × 30 เซนติเมตร  ทำการพับแผ่นกระดาษกรองสลับด้านไปมาจนสุดแผ่น แล้วนำแต่ละแผ่นมาต่อกันจนได้ขนาดกรอบของช่องในเครื่องฟอกอากาศ  ติดเทปกาวระหว่างแผ่นก่อนการนำไปวางในเครื่องฟอกอากาศต่อไป

นางสาวสุภาพร  น้อยลา กล่าวอีกว่า ผลการศึกษาทดลองชี้ให้เห็นว่า กระดาษจากเส้นใยใบอ้อยและเส้นใยใบไผ่อย่างหยาบขนาดมากกว่า 1 - 5 มิลลิเมตรมีประสิทธิภาพในการดักจับฝุ่น ขนาดเล็ก PM 2.5 - PM 10  โดยพบว่าเหลือปริมาณของ PM 2.5 ในอากาศหลังจากการกรองด้วยเครื่องอากาศที่ใช้กระดาษทำจากเส้นใยพืชดังกล่าวเป็นเวลานาน 3 ชั่วโมง คือ 16 µg  นอกจากนี้พบว่ากระดาษกรองดังกล่าวสามารถทำหน้าที่กรองฝุ่น PM 2.5 ได้อย่างน้อยร้อยละ 50 เมื่อเปิดเครื่องฟอกอากาศเป็นเวลานาน 36 ชั่วโมงอย่างต่อเนื่อง ส่วนความสามารถในการย่อยสลายของแผ่นกรองอากาศจากเส้นใยใบไผ่และใบอ้อย ในการทดสอบดูความสามารถด้วยวิธีการรดน้ำลงบนดินในบริเวณที่มีแผ่นกรองอากาศฝังอยู่ สามารถย่อยสลายได้ภายใน 3 วัน และย่อยสลายหมดภายใน 12 วัน  เมื่อเทียบกับแผ่นเส้นใยกรองไฟเบอร์กลาสชนิดเฮปา (HEPA filter) ที่วางขายตามท้องตลาด  และไม่ก่อให้เกิดสารพิษต่อผู้ใช้ 

ด้าน ดร.ดวงฤทัย  นิคมรัฐ  อาจารย์ที่ปรึกษาโครงการกล่าวเสริมว่า แม้อายุการใช้งานของแผ่นกรองกระดาษจากเส้นใยใบไผ่ และเส้นใยใบอ้อยจะน้อยกว่าแผ่นกรองไฟเบอร์กลาส HEPA ของเครื่องฟอกอากาศทั่วไป  แต่ด้วยการศึกษาวิจัยนี้จะเป็นอีกทางเลือกหนึ่งที่ช่วยทดแทนการเลือกใช้ และเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม  อีกทั้งยังสามารถต่อยอดนำไปสู่การพัฒนาการประยุกต์ใช้เส้นใยเหลือทิ้งทางการเกษตรที่มีอยู่ตามแต่ละท้องถิ่นได้อีกมากมาย   อย่างไรก็ตามเพื่อให้ประสิทธิภาพของกระดาษจากเส้นใยที่คิดค้นขึ้นมีประสิทธิภาพเทียบเท่าไฟเบอร์กลาส  ทีมผู้วิจัยจึงกำลังพัฒนาการเคลือบแผ่นกระดาษของแผ่นกรองอากาศ ด้วยสารสกัดที่สมุนไพรธรรมชาติด้วยสารสกัดน้ำมันหอมระเหยจากกระชายขาว  ที่มีประสิทธิภาพในการกำจัดฝุ่น PM 2.5   และยับยั้งเชื้อจุลินทรีย์ก่อโรคที่ปนเปื้อนมากับอากาศ รวมถึงละอองฝอยที่มีเชื้อจุลินทรีย์  โดยเฉพาะการนำมาทดลองใช้ในภายในบ้านเรือน เพื่อป้องกันการระบาดของเชื้อไวรัสโคโรนา (โควิด-19)  ถือเป็นนวัตกรรมที่เป็นผลิตภัณฑ์ไส้กรองอากาศจากกระดาษที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม  และมีศักยภาพในการกำจัดและลดการปนเปื้อนในอากาศด้วย

email ข่าวการศึกษา เยาวชน ศิลปวัฒนธรรม  saowaporn@hotmail.com   และ  bat_mamsao@yahoo.com