การใช้ของเสียประเภทแก้ว และซิลิกา-อะลูมินาที่ใช้แล้ว ทดแทนแร่เฟลด์สปาร์ในกระเบื้องเซรามิกแบบไม่เคลือบ

Abstract

งานวิจัยนี้ศึกษาการปรับอัตราส่วนผสมวัตถุดิบที่ใช้ในการผลิตกระเบื้องเซรามิกด้วยเศษแก้วสีเขียวและซิลิกา-อะลูมินาที่ใช้แล้วเพื่อทดแทนแร่เฟลด์สปาร์จากการหาองค์ประกอบทางเคมีที่เหมาะสมในการผลิตกระเบื้องเซรามิกโดยมีอัตราส่วนผสมวัตถุดิบในการผลิตกระเบื้องเซรามิก คือ ดินดำต่อเศษแก้วสีเขียวและซิลิกา-อะลูมินาที่ใช้แล้ว 8 ต่อ 5 คิดเป็นร้อยละ 60 ของส่วนผสมทั้งหมด รวมกับทรายแก้วอบแห้งร้อยละ 40 ผสมด้วยหม้อบดขึ้นรูปเป็นแผ่นกระเบื้องขนาด 4x4 ตารางนิ้ว ด้วยความดันการอัดขึ้นรูป 100 บาร์ เผาที่อุณหภูมิ 1250, 1200, 1150 และ 1100 องศาเซลเซียส นำตัวอย่างมาทดสอบคุณภาพทางกายภาพพบว่าทุกอัตราส่วนการทดแทนผ่านการเผาที่อุณหภูมิ 1150 องศาเซลเซียสขึ้นไปผ่านมาตรฐานอุตสาหกรรมกระเบื้องปูพื้น (มอก.37-2529) และกระเบื้องบุผนัง(มอก.614-2529) โดยอัตราส่วนการทดแทนและอุณหภูมิที่เหมาะสมในเชิงวิศวกรรมและเชิงเศรษฐศาสตร์เพื่อช่วยประหยัดพลังงานในกระบวนการผลิตคืออัตราส่วนการทดแทนแร่เฟลด์สปาร์ด้วยเศษแก้วสีเขียวและซิลิกา-อะลูมินาที่ใช้แล้วเป็นร้อยละ 35:65 ผลการทดลองพบว่าตัวอย่างที่ผ่านการเผาที่อุณหภูมิ 1150 องศาเซลเซียสให้ค่ากำลังรับแรงดัดเท่ากับ 28.76 เมกกะปาสคาล ค่าการหดตัวร้อยละ 12.41 ค่าการดูดซึมน้ำร้อยละ 3.62 และ ผลการวิเคราะห์เฟสด้วยวิธีเอ็กซเรย์ดิฟแฟรกชั่น (XRD) พบเฟสมัลไลท์ และการพิจารณาภาพขยายของเนื้อกระเบื้องพบการเกิดผลึกรูปเข็มของมัลไลท์ ซึ่งช่วยทำให้เกิดความแข็งแรงในกระเบื้องได้ จากการประมาณค่าใช้จ่ายเบื้องต้นของวัตถุดิบและพลังงานที่ใช้ในกระบวนการผลิตกระเบื้องที่ใช้อัตราส่วนการทดแทนมีค่าใช้จ่ายเท่ากับ 5.66 บาทต่อแผ่นเมื่อเปรียบเทียบกับอัตราส่วนที่ไม่ใช้การทดแทนมีค่าใช้จ่ายเท่ากับ 5.75 บาทต่อแผ่น ซึ่งพบว่าการนำของเสียที่เป็นเศษแก้วสีเขียวและซิลิกา-อะลูมินาที่ใช้แล้วมาทดแทนแร่เฟลด์สปาร์สามารถลดต้นทุนในการผลิตลงได้ 0.1 บาทต่อแผ่น