วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี ม.3 หน่วย3_วัสดุในชีวิตประจำวัน

3หน่วยกำรเรยี นรู้ที่

วสั ดุในชวี ิตประจำวัน

ตวั ชี้วดั
• ระบสุ มบตั ิทางกายภาพและการใชป้ ระโยชนว์ ัสดุประเภทพอลเิ มอร์ เซรามกิ และวสั ดุผสม โดยใช้หลักฐานเชงิ ประจกั ษ์ และสารสนเทศ
• ตระหนกั ถงึ คุณคา่ ของการใชว้ สั ดปุ ระเภทพอลิเมอร์ เซรามิก และวัสดผุ สม โดยเสนอแนะแนวทางการใชว้ ัสดอุ ยา่ งประหยดั และคมุ้ คา่

ผลติ ภัณฑร์ อบตวั เช่น พลำสติก แกว้ น้ำ ผลติ มำจำกวัสดใุ ด

พอลิเมอร์ พอลิเมอร์ (Polymer) เปน็ สารทมี่ โี มเลกุลขนาดใหญ่ มมี วลโมเลกลุ ตังแต่
10,000 ขนึ ไป ซงึ่ เกดิ จากมอนอเมอร์มารวมตวั กนั ดว้ ยการสร้างพันธะโคเวเลนต์

พอลิเมอร์

พอลิเมอร์ที่ประกอบด้วย มอนอเมอร์
มอนอเมอร์เพยี ง 1 ชนดิ
มาตอ่ กันเป็นสายยาว

พอลิเมอร์ทป่ี ระกอบดว้ ย พอลเิ มอร์
มอนอเมอร์ทมี่ ีมากกว่า 1 ชนดิ มอนอเมอร์
มาเรียงซ้าตอ่ กัน

ประเภทของพอลเิ มอร์ พจิ ำรณำตำมลกั ษณะกำรเกดิ >> แบ่งออกได้เป็น 2 ประเภท
พิจำรณำตำมชนิดของมอนอเมอร์ >> แบ่งออกได้เปน็ 2 ประเภท

พอลิเมอร์ธรรมชำติ พอลเิ มอร์สงั เครำะห์

เป็นพอลเิ มอรท์ ีเ่ กิดขนึ เองตามธรรมชาติ เป็นพอลิเมอร์ทีเ่ กดิ ขึนจากการสังเคราะห์
เช่น โปรตนี ไหม เซลลโู ลส แป้ง ยางธรรมชาติ ดว้ ยการนา้ มอนอเมอรม์ าผา่ นกระบวนการ
สังเคราะห์ เรยี กว่า ปฏิกิรยิ าพอลิเมอไรเซชัน

โฮโมพอลิเมอร์หรือพอลิเมอร์เอกพนั ธุ์

เป็นพอลิเมอรท์ ี่ประกอบด้วยมอนอเมอร์
ชนดิ เดียวกัน เชน่ แป้ง เซลลูโลส ไกลโคเจน

โคพอลเิ มอรห์ รอื พอลิเมอรร์ ว่ ม

เป็นพอลเิ มอรท์ ป่ี ระกอบด้วยมอนอเมอร์
ต่างชนิดกนั เชน่ โปรตีน ยางเอสบีอาร์

สมบตั ิทำงกำยภำพของพอลิเมอร์ สมบตั ทิ างกายภาพของพอลเิ มอรข์ ึนอยู่กบั โครงสร้าง
ของพอลิเมอร์ ซ่ึงแบง่ ออกได้เป็น 3 ประเภท ดังนี

พอลิเมอรแ์ บบเส้น พอลิเมอรแ์ บบก่ิง พอลเิ มอรแ์ บบรำ่ งแห

โครงสรำ้ งเปน็ สำยยำวมคี วำมหนำแนน่ โครงสรำ้ งเป็นกิง่ แยกออกจำกโซห่ ลัก โครงสร้ำงเปน็ สำยยำวและแบบก่งิ เชื่อมกนั
และจดุ หลอมเหลวสูงมีลกั ษณะแข็งและเหนียว มคี วำมหนำแน่นและจุดหลอมเหลวตำ่ มีจดุ หลอมเหลวสูงมคี วำมแขง็

ตวั อยำ่ งเช่น ยดื หยุ่นได้ แตม่ ีควำมเหนียวต่ำ แต่เปรำะและหักงำ่ ยเมอ่ื ข้นึ รปู แล้ว
พอลิเมอร์ไวนิลคลอไรด์ (PVC), เมือ่ โดนควำมรอ้ นจะอ่อนตวั เม่ือเย็นจะแขง็ ตัว จะไม่สำมำรถหลอมหรือเปลีย่ นแปลงรูปร่ำงได้
พอลิโพรพลิ ีน (PP), พอลสิ ไตรนี (PS),
พอลิเอทลิ นี ชนดิ ความหนาแน่นสงู ตวั อย่ำงเช่น ตวั อยำ่ งเช่น
(HDPE) พอลิเอทิลนี ชนิดความหนาแนน่ ตา่้ เมลามีน
(LDPE) เบกาไลต์

ประโยชนข์ องวสั ดุประเภทพอลิเมอร์ พลำสติก (Plastic)

พอลิเมอร์แตล่ ะชนิดมโี ครงสรา้ งทีแ่ ตกตา่ งกัน ทา้ ใหม้ ีสมบตั ิทต่ี ่างกันด้วย การน้าพอลเิ มอรไ์ ปใช้ประโยชนจ์ ึงมีได้หลายรูปแบบ ดังนี

เทอร์มอพลำสตกิ (thermoplastic) พลำสตกิ เทอรม์ อเซต (thermosetting plastic)

• มีโครงสร้างแบบโซต่ รงและโซ่กิง่ • มีโครงสร้างแบบรา่ งแห
• เมอ่ื ได้รบั ความรอ้ นจะออ่ นตวั และเมื่อเย็นลงจะแขง็ ตัว • เมื่อขึนรปู ด้วยความรอ้ นหรือแรงดนั แลว้
• น้าไปหลอมเหลว เพ่อื น้ากลบั มาใช้ใหมไ่ ด้
• ตัวอยา่ งเช่น เทฟลอน ไนลอน พวี ีซี พอลิเอทลิ ีน ไม่สามารถนา้ กลบั มาขนึ รปู ใหม่ไดอ้ กี
• ทนความรอ้ นและความดันได้ดี
พอลโิ พรพลิ ีน • หากมอี ณุ หภมู สิ ูงมาก จะแตกและไหมเ้ ปน็ เถ้า
• ตัวอย่างเช่น เมลามีน ซิลิโคน พอลิยรู ีเทน



กำรปรบั ใช้สมบตั ขิ องพลำสตกิ ใหเ้ หมำะสมตอ่ กำรนำมำใช้งำน

พอลเิ อทิลีน

• มอนอเมอร์ คอื เอทลิ ีน
• มีลักษณะ เหนียว ใส ทนตอ่ สำรเคมี นำ้ ผำ่ นไมไ่ ด้ ไม่ทนควำมรอ้ น
• นำไปใช้ทำถงุ ใส่ของเย็น ถุงขยะ ของเล่นเดก็ ดอกไมพ้ ลำสตกิ

พอลิสไตรีน

• มอนอเมอร์ คือ สไตรนี
• มีลักษณะ แขง็ แตเ่ ปรำะ ไม่ทนต่อตัวทำละลำยอนิ ทรีย์ ทนตอ่ กรด-เบส

ไม่ไฟฟ้ำ ไม่ทนควำมร้อน
• นำไปใชท้ ำชน้ิ ส่วนของตเู้ ยน็ ตลบั เทป กล่องใส โฟมบรรจอุ ำหำร วสั ดลุ อยน้ำ

กำรปรับใช้สมบตั ิของพลำสตกิ ใหเ้ หมำะสมตอ่ กำรนำมำใช้งำน

พอลิไวนิลคลอไรด์

• มอนอเมอร์ คือ ไวนิลคลอไรด์
• มลี กั ษณะ เนื้อแขง็ คงรปู ทนต่อควำมชน้ื ทนต่อสำรเคมี
• นำไปใชท้ ำท่อพวี ีซี กระเบ้อื งปูพน้ื ฉนวนหุม้ สำยไฟ ภำชนะบรรจสุ ำรเคมี

พอลิเตตระฟลอู อโรเอทิลนี (เทฟลอน)

• มอนอเมอร์ คือ เตตระฟลอู อโรเอทลิ นี
• มลี ักษณะ เหนียว ทนสำรเคมี ทนควำมร้อน ผวิ ลื่น ทนแรงกระแทก
• นำไปใชเ้ คลือบภำชนะดำ้ นในไม่ให้อำหำรติดภำชนะ ฉนวนไฟฟ้ำ ปะเกน็

แหวนลกู สูบ ลกู ปืนในเครอ่ื งยนต์

กำรปรบั ใช้สมบตั ิของพลำสตกิ ให้เหมำะสมตอ่ กำรนำมำใช้งำน

พอลเิ อทลิ ีนเทเรฟทำเลต

• มอนอเมอร์ คอื ไดเมทลิ เทเรฟทำเลตกบั เอทลิ ีนไกลคอล
• มีลกั ษณะ แขง็ งำ่ ยต่อกำรย้อมสี ทนควำมช้นื เหนียว ทนตอ่ กำรขัดถู
• นำไปใช้ทำเส้นใย แห อวน ขวดนำ้ อดั ลม ขวดน้ำด่ืมชนดิ แขง็ และใส

พอลิเมลำมีนฟอร์แมลดีไฮด์ (เมลำมนี )

• มอนอเมอร์ คอื เมลำมีนกับฟอร์แมลดีไฮด์
• มลี ักษณะ ทนควำมรอ้ น ทนนำ้ ทนสำรเคมี
• นำไปใช้ทำเครือ่ งใช้ในครัว ช้อน สอ้ ม ตะเกยี บ จำน ชำม

ประโยชน์ของวัสดปุ ระเภทพอลเิ มอร์ ยำง (rubber) แบ่งออกได้เปน็ 2 ประเภท

ยำงธรรมชำติ (natural rubber)

เปน็ พอลิเมอร์ทป่ี ระกอบด้วยธาตคุ ารบ์ อนและไฮโดรเจน เรียกว่า พอลไิ อโซพรีน (polyisoprene)
มมี อนอเมอร์เปน็ ไอโซพรนี (isoprene) น้ายางสดจะมีลกั ษณะขน้ สขี าวขุน่ คลา้ ยนา้ นม
เมอ่ื แยกเนอื ยางออกมาจากน้ายางจะเรยี กว่า ยางดบิ

ถงุ มอื แพทย์ ถุงยำงอนำมยั

ประโยชน์ของวสั ดุประเภทพอลเิ มอร์ ยำง (rubber) แบ่งออกไดเ้ ปน็ 2 ประเภท

ยำงสังเครำะห์ (synthetic rubber)

เปน็ พอลิเมอร์ที่สังเคราะห์ขนึ จากมอนอเมอรท์ ่ีได้จากการกลัน่ ปโิ ตรเลยี ม
ยางสงั เคราะห์มคี วามทนทานต่อการขดั ถูและการสกึ กรอ่ น

มคี วามยืดหยนุ่ แม้มีอุณหภมู ิตา้่ ทนตอ่ น้ามันและตวั ท้าละลายอินทรีย์

พอลิบิวทำไดอนี หรือยำงบอี ำร์ พอลสิ ไตรีนบิวทำไดอนี
นำมำใชท้ ำยำงรถยนต์ ยำงลอ้ เคร่อื งบนิ หรอื ยำงเอสบีอำร์ นำมำใชท้ ำยำงรถยนต์

พื้นรองเทำ้ สำยพำน

ประโยชน์ของวสั ดปุ ระเภทพอลิเมอร์ เส้นใย (fibre)

เป็นพอลเิ มอรท์ ่ีมโี ครงสร้างโมเลกลุ มขี นาดยาว จงึ เหมาะส้าหรบั การนา้ มารดี และป่ันเป็นเส้นดา้ ย

เส้นใยธรรมชำติ >>แบง่ ได้เปน็ 2 ชนิด เสน้ ใยกงึ่ สงั เครำะห>์ >แบ่งได้เป็น 2 ชนิด เสน้ ใยสังเครำะห์ >>แบ่งได้เป็น 2 ชนดิ

1. เสน้ ใยจำกพชื คอื เสน้ ใยเซลลโู ลส ไดจ้ าก 1. เซลลูโลสแอซเี ตต เกิดจากปฏิกิรยิ าระหว่าง 1. ไนลอน หรือพอลิเอไมด์ หรอื ไนลอน-6,6
สว่ นต่าง ๆ ของพืช เชน่ ฝา้ ย นุ่น ลนิ นิ ป่าน ปอ เซลลโู ลสกับกรดแอซตี ิกเข้มข้น โดยมกี รดแอซีตกิ เป็นพอลิเมอรร์ ะหว่างเอมีนกบั กรดคาร์บอกซลิ กิ
โดยเสน้ ใยทีน่ า้ มาใชม้ ากท่ีสดุ คอื ฝ้าย เป็นตวั เร่งปฏกิ ิริยา มสี มบัติคล้ายเซลลโู ลส
2. ดำครอน หรือพอลิเอสเทอร์
2. เสน้ ใยจำกสตั ว์ คอื เส้นใยโปรตนี ได้จากขนสัตว์ 2. เรยอน มสี มบัตคิ ลา้ ยขนสตั ว์ ไหม ลนิ นิ หรอื ฝ้าย เป็นพอลเิ มอรร์ ะหว่างเอทลิ ีนไกลคอลกบั ไดเมทิล-
เชน่ ขนแกะ ขนแพะ รังไหม เทเรฟทาเรต

ข้อดี ดดู ซบั น้าไดด้ ี ระบายอากาศได้ดี ข้อดี นา้ หนักเบา ไมด่ ูดซบั ความรอ้ น ข้อดี นา้ หนักเบา ทนตอ่ จลุ นิ ทรีย์ ทนตอ่ เชอื รา
ข้อเสีย เม่อื ถูกความชนื จะขึนราไดง้ า่ ย ดดู ซบั เหงอ่ื ไดด้ ี และแบคทเี รีย ไม่ยบั งา่ ย ไม่ดดู น้า ทนตอ่

เม่ือไดร้ บั ความร้อนจะหดตัว สารเคมี ซกั งา่ ย และแห้งเรว็

เซรำมกิ

ผลติ ภณั ฑ์รอบตัวเรำใดบ้ำง เป็นเซรำมิก

เซรามกิ คือ ผลติ ภณั ฑท์ ี่ทา้ จากวัตถดุ ิบใน
ธรรมชาติ เช่น ดนิ หนิ ทราย แรธ่ าตุ
นา้ มาผสมกนั แล้วน้าไปเผาเพื่อเปล่ียนเนอื วัตถุ
ใหแ้ ข็งแรง และคงรูป

ประเภทของเซรำมิก เซรำมิกดง้ั เดิมกับสมัยใหม่แตกต่ำงกนั อย่ำงไร

เซรำมิกดง้ั เดิม (traditional ceramics) เซรำมกิ สมัยใหม่ (advance ceramics)

ตวั อย่ำงเชน่ ตวั อย่ำงเช่น

• เครอ่ื งป้นั ดนิ เผา • ผลิตภณั ฑ์ทางการแพทย์
• เครือ่ งแกว้ • ผลิตภณั ฑไ์ ฟฟา้ และอเิ ล็กทรอนกิ ส์
• ปูนซีเมนต์ • ผลิตภัณฑ์ทเ่ี กีย่ วข้องกบั งานเทคนคิ ขนั สงู
• โลหะเคลือบ

สมบตั ทิ ำงกำยภำพของเซรำมิก สมบัตทิ ำงกำยภำพของเซรำมกิ ขึ้นอยู่กับวตั ถุดิบทีน่ ำมำใช้
โดยวตั ถุดิบทใี่ ช้ในอุตสำหกรรมเซรำมิกแบง่ ออกไดเ้ ป็น 2 ประเภท
เฟลด์สปำร์ หรอื แรฟ่ นั ม้ำ คือ วตั ถุดิบหลกั และวัตถดุ บิ เสรมิ
เป็นสารประกอบในกลุม่ ซิลิเกต ใชผ้ สม
กบั เนือดิน ท้าให้เกิดการหลอมเหลวท่ี ควอตซ์ หรอื แร่เขี้ยวหนุมำน มี
อุณหภมู ิตา้่ เกิดการเปล่ียนแปลงเปน็ องค์ประกอบหลกั คือ ซิลกิ า ส่วนใหญ่
เนอื แกว้ จงึ ทา้ ให้เซรามกิ มีความโปร่งใส มีลักษณะใส ไม่มีสี ชว่ ยใหผ้ ลิตภัณฑ์เซรามกิ
เกิดความแข็งแรง ไม่โค้งงอ และทา้ ให้
ดนิ เหนยี ว ผลติ ภัณฑ์กอ่ นเผาและหลงั เผาหดตวั นอ้ ยลง
มีองค์ประกอบทางเคมีท่ีส้าคัญ คอื
สารประกอบออกไซดข์ องซิลคิ อนและ ดนิ ขำว
อะลูมเิ นยี ม คลา้ ยกบั ท่พี บในดนิ ขาว แต่ เป็นวตั ถดุ ิบหลักในการผลิตเซรามิก
ดนิ เหนยี วมสี ่ิงเจอื ปนอืน่ ๆ ในปริมาณมากกวา่ โดยดนิ ขาวบรสิ ุทธิ์ คอื แร่เคโอลิไนต์
(kaolinite; Al2O3•2SiO2•2H2O)

วัตถดุ ิบเสริม

แร่ดิกไคต์

• มีองคป์ ระกอบเหมือนดิน แตม่ โี ครงสรา้ งผลกึ แตกตา่ งกัน
• มีปริมาณอะลูมนิ าท่เี ปน็ องค์ประกอบแตกต่างกนั ทา้ ให้ผลติ ภณั ฑม์ ีสมบตั ิแตกตา่ งกนั ไป

แรโ่ ดโลไมต์

• มอี งคป์ ระกอบหลกั คอื แคลเซียมแมกนเี ซยี มคาร์บอเนต
• ใชผ้ สมกบั เนือดินเพื่อลดจุดหลอมเหลวของวตั ถุดิบ

สำรประกอบออกไซด์ • อะลมู เิ นียมออกไซด์หรืออะลูมนิ า (Al2O3) ใชผ้ สมทา้ ผลติ ภัณฑ์ท่ที นไฟ
• ซลิ คิ อนไดออกไซด์ (SiO2 ) และ โบรอนไตรออกไซด์ (B2O3) ใช้ผสมทา้ ผลิตภัณฑ์ทเ่ี ป็นเนอื แกว้
• สแตนนกิ ออกไซด์ (SnO2) และสงั กะสีออกไซด์ (ZnO) ใชเ้ คลือบเพอ่ื ทา้ ใหผ้ ลิตภัณฑท์ บึ แสง

กำรขน้ึ รปู ผลิตภณั ฑ์เซรำมกิ กำรข้ึนรูปผลิตภัณฑเ์ ซรำมิก แบ่งออกเป็น 2 วิธี

กำรเทแบบ เทน้ำดนิ ตดั แตง่ ผลติ ภัณฑ์
ลงในแบบ
เป็นการขนึ รปู โดยนา้ ดินมาผสมกบั นา้ แลว้ เทลงในแบบทม่ี ีรปู รา่ งต่าง ๆ ผลิตภัณฑ์หลงั แกะ
ตามทีต่ อ้ งการ การขนึ รูปวธิ ีนีเหมาะส้าหรบั การผลติ แจกัน ขวด และ แบบทปี่ ระกอบแล้ว ออกจำกแบบ
เครอ่ื งสุขภัณฑ์
กำรใชแ้ บบหมนุ เทนำ้ ดินที่เหลอื ออกจำกแบบ

เป็นการขึนรปู โดยการวางดินบนแปน้ แล้วหมนุ แปน้ และใชม้ อื ป้นั ดนิ
ให้ได้รูปทรงตามทีต่ ้องการ นยิ มใชใ้ นการขนึ รปู ผลติ ภัณฑท์ ่มี ีลักษณะ
เป็นทรงกลม หรือทรงกระบอก เช่น ไห โอง่ กระถาง แจกนั

กำรเผำและเคลือบผลติ ภัณฑ์ มี 2 ขั้นตอน

ขั้นตอนที่ 1 กำรเผำดบิ
1 เพิ่มอุณหภมู ิของเตาเผาให้สูงขึนอย่างช้า ๆ และสม่้าเสมอ โดยใช้เวลาท่เี หมาะสม

2 ทา้ ให้ผลิตภณั ฑค์ งรูป ไมแ่ ตกช้ารุด

3 ผลติ ภณั ฑ์เซรามกิ บางชนิดเม่ือผา่ นการเผาดบิ แล้ว สามารถน้าไปใช้งานไดโ้ ดยไม่ตอ้ งเคลอื บผวิ เชน่ อฐิ
กระถางต้นไม้ ตมุ่ น้า

ขัน้ ตอนที่ 2 กำรเผำเคลอื บ

1 นา้ ผลติ ภณั ฑ์เซรามกิ มาเคลือบผวิ ดว้ ยน้ำเคลอื บ ซึ่งเปน็ สารผสมระหว่างซิลเิ กตกบั สารช่วยหลอมเหลว
และสารเพ่มิ คุณภาพอน่ื ๆ แล้วจึงนา้ ไปให้ความร้อน เพื่อใหน้ า้ เคลอื บหลอมละลายรวมเป็นเนอื เดียวกับเนือดิน

2 ท้าใหผ้ ลิตภัณฑ์เกดิ ความสวยงาม มีผิวมัน แวววาว คงทนต่อการขีดขว่ น และมสี มบัตติ ามท่ตี ้องการ การเผาเคลือบ

ประโยชน์ของวสั ดุประเภทเซรำมกิ ผลติ ภณั ฑแ์ กว้

แกว้ ถกู นำมำใชป้ ระโยชน์หลำยดำ้ น เชน่ นำมำผลิต
เป็นภำชนะ เครื่องใช้ เครื่องประดับ รวมทัง้ เป็น

สว่ นประกอบของอำคำร เน่ืองจำกแกว้ มสี ว่ นประกอบ
ของสำรตำ่ ง ๆ ท่ที ำใหแ้ กว้ มสี มบตั ิ ดังน้ี คือ โปร่งใส
ทนต่อกรด-เบส ไอนำ้ และแกส๊ ซมึ ผ่ำนไดย้ ำก แขง็ แรง

และทนตอ่ แรงดนั

ประโยชนข์ องวสั ดุประเภทเซรำมิก

กระบวนกำรผลิตแกว้

เติมซิลิกา หินปูน โซดาแอช แรโ่ ดโลไมต์
เศษแกว้ เขา้ ดว้ ยกัน แล้วให้ความร้อน

สว่ นผสมหลอมเหลว
เปน็ สารประกอบออกไซด์

สว่ นผสมทกุ อยา่ งหลอมละลาย
เป็นเนอื เดียวกัน เรียกวา่ นา้ แก้ว

ลดอุณหภูมิ ใหน้ า้ แก้ว
มีความหนืด เพอ่ื ขนึ รูปผลติ ภณั ฑ์

ประเภทของแกว้

แกว้ โซดำไลม์ ส่วนประกอบ แกว้ คริสตัล สว่ นประกอบ
- SiO2 ร้อยละ 71-75 โดยมวล - SiO2 รอ้ ยละ 54-65
แก้วโบโรซิลเิ กต - Na2O ร้อยละ 12-16 โดยมวล แกว้ โอปอล - K2O และออกไซด์ของตะกว่ั มีออกไซด์
- CaO รอ้ ยละ 10-15 โดยมวล ของตะกว่ั มากกว่าร้อยละ 24 โดยมวล
คณุ สมบตั ิ คุณสมบตั ิ
- ไมท่ นตอ่ กรด- เบส เมือ่ มีแสงมากระทบจะเห็นประกาย
- แตกง่ายเมอ่ื ได้รับความร้อน แวววาวสวยงาม

สว่ นประกอบ สว่ นประกอบ
- SiO2 ปรมิ าณมาก - เติม NaF และ Ca2F ลงไป
- Na2O CaO B2O3 ปรมิ าณเลก็ น้อย
คณุ สมบตั ิ
คณุ สมบตั ิ มคี วามขุน่ โปรง่ แสง หลอมและขนึ รูปได้ง่าย
- ทนตอ่ การเปล่ยี นแปลงอณุ หภมู ไิ ด้ดี
- ทนตอ่ การกัดกรอ่ นของสารเคมี

ประโยชนข์ องวสั ดุประเภทเซรำมกิ ปูนซีเมนต์

เปน็ วัสดุทีช่ ่วยยดึ ส่วนผสมตา่ ง ๆ ที่ใชใ้ นการก่อสรา้ ง ซ่งึ เปน็ ผลิตภัณฑท์ ไี่ ดจ้ ากการบดเมด็ ปนู และการเผาส่วนผสมตา่ ง ๆ

วัตถดุ บิ ที่ใชใ้ นกำรผลติ ปนู ซเี มนต์ วตั ถดุ บิ เนอ้ื ดิน

วตั ถดุ ิบเนื้อปนู

เปน็ สว่ นประกอบหลัก มอี ย่รู อ้ ยละ ประกอบด้วยซิลิกา อะลมู นิ า
80 โดยมวลของส่วนผสมกอ่ น และออกไซด์ของเหล็ก มีประมาณ
การเผา วตั ถดุ ิบท่ใี ช้อาจจะเป็น รอ้ ยละ 15-18 โดยมวล วตั ถุดิบท่ี
หินปูน ดนิ สอพอง หรอื ดนิ มาร์ล
หนิ อ่อน หนิ ชอลก์ โดยหินปนู เปน็ ใชส้ ่วนใหญ่ คอื หนิ ดนิ ดาน
วตั ถดุ บิ ทน่ี ยิ มใชม้ ากทส่ี ดุ

ประโยชน์ของวสั ดปุ ระเภทเซรำมิก ปูนซีเมนต์

วตั ถุดบิ ปรบั คณุ ภำพ สำรเตมิ แต่ง

ประกอบดว้ ยเนอื ปนู อะลูมนิ า เปน็ วตั ถดุ บิ ทเี่ ตมิ ลงไปในปูนเมด็
ซลิ กิ า หรอื ออกไซดข์ องเหลก็ ภายหลังการเผา เพือ่ ปรับสมบตั ิ
ในปรมิ าณสงู ใชเ้ ม่อื มีสว่ นผสม บางประการ เชน่ เตมิ ยิปซมั ลงไป
บางชนิดตา้่ กวา่ มาตรฐาน เพือ่ ทา้ ใหป้ ูนท่ผี สมนา้ แล้วแขง็ ตวั ช้า
เตมิ หนิ ปูนบดลงไปเพ่ือเพิม่ เนอื ปูน

ประเภทของปนู ซเี มนต์

ปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์ ปนู ซเี มนตผ์ สม ปูนซเี มนตข์ ำว

เป็นปูนซีเมนตท์ ่ไี ดจ้ ากการบดปูนเมด็ เปน็ ปูนซเี มนต์ทีม่ แี รงอดั ต้่ากว่า เป็นปูนซีเมนตท์ ี่มวี ตั ถดุ ิบหลกั คือ
กับยปิ ซมั ตามมาตรฐานอุตสาหกรรม ปูนซีเมนตธ์ รรมดาเลก็ น้อย เน่ืองจากมี ปูนขาว นยิ มใชใ้ นงานตกแตง่ อาคาร
การเติมทราย หรอื หินปูนละเอยี ดลงไป หอ้ งนา้ สระน้า เพอ่ื ให้เกดิ ความสวยงาม
ซ่ึงแบ่งเปน็ 5 ประเภท เหมาะส้าหรับใช้ในงานกอ่ สร้างที่ไมร่ ับ
ประเภทท่ี 1 ปูนซเี มนต์ปอรต์ แลนดธ์ รรมดา นา้ หนกั มาก เช่น งานก่อ งานฉาบ เทพืน ปนู ซีเมนตป์ ระเภทใด
ทใ่ี ช้ทำถนน
ประเภทที่ 2 ปนู ซีเมนต์ปอรต์ แลนดเ์ สรมิ

ประเภทที่ 3 ปูนซีเมนตป์ อรต์ แลนด์
ประเภทใหก้ ้าลงั อดั สูง

ประเภทท่ี 4 ปูนซีเมนตป์ อรต์ แลนด์
ประเภทเกดิ ความรอ้ นตา่้

ประเภทที่ 5 ปนู ซเี มนต์ปอรต์ แลนด์
ประเภททนซัลเฟตสูง

วสั ดผุ สม วัสดผุ สม คือ กำรนำเอำวัสดุต้งั แต่ 2 ชนิดขึ้นไป ผสมรวมกัน ทำใหม้ สี มบตั ทิ ่ดี ีขึ้น
โดยวัสดผุ สมท่นี ำมำต้องไมร่ วมเป็นเนอื้ เดียวกนั
แผ่นไม้
เสื้อกันฝน ยำนอวกำศ อ่ำงอำบนำ้

ทำไมตอ้ งมกี ำรผลิตวัสดผุ สม

สมบตั ิทำงกำยภำพของวัสดผุ สม

สมบัตขิ องวัสดผุ สมจะขึนอย่กู ับวัสดทุ ี่นา้ มาใชป้ ระกอบกนั เป็นวสั ดผุ สม โดยวัสดผุ สมจะตอ้ งประกอบด้วยวัสดุ 2 แบบ

วัสดุพ้นื หรือเมทรกิ ซ์ (matrix) วัสดเุ สรมิ หรือตัวเสริมแรง (reinforcement)

เป็นวสั ดุท่ลี กั ษณะของเนือวัสดุมคี วามต่อเน่อื ง และ เป็นวัสดทุ ่ีเพิ่มคณุ สมบตั ใิ ห้กบั วัสดุพนื โดยจะฝังตัวอยใู่ นวัสดพุ นื
ลอ้ มรอบอีกวสั ดุไว้ ท้าหนา้ ทใ่ี นการถา่ ยทอดแรงกระท้า ซึ่งอาจจะอยู่ในรูปของเส้นใย อนุภาค แผ่นหรอื ชนิ เลก็ ๆ
โดยวัสดทุ ่ีน้ามาใชเ้ ปน็ วัสดุพนื อาจเปน็ พอลเิ มอร์ เซรามกิ
โลหะ หรอื คารบ์ อนและแกรไฟต์

กำรใช้ประโยชนว์ ัสดุประเภทวัสดผุ สม วัสดุผสมจำกธรรมชำติ

เปน็ วัสดุผสมท่ไี ดจ้ ากการรวมตัวของสารท่อี ยใู่ นธรรมชาติ
กระดูก
ประกอบดว้ ยคอลลำเจน 20% แคลเซียมฟอสเฟต 69% นำ้ 9 % และอนื่ ๆ

คอลลำเจน ท้าหน้าทเี่ ป็นวัสดพุ ืน อย่ใู นรปู ไมโครไฟเบอร์
มลี กั ษณะเหมือนตาข่าย

แคลเซียมฟอสเฟต ทา้ หน้าที่เป็นวัสดเุ สรมิ
ช่วยให้กระดูกแข็งแรง

กำรใชป้ ระโยชนว์ ัสดปุ ระเภทวัสดุผสม วสั ดผุ สมจำกธรรมชำติ

ไม้
ประกอบด้วยองคป์ ระกอบหลกั 4 ชนดิ ไดแ้ ก่ เสน้ ใยเซลลโู ลส
สำรก่ึงเซลลโู ลส ลิกนิน และสำรสกัดจำกธรรมชำติ

เซลลูโลส ทา้ หนา้ ที่เปน็ วัสดพุ นื

ลกิ นินกบั สำรกง่ึ เซลลูโลส ท้าหน้าท่ีเปน็ วสั ดเุ สริม ชว่ ยประสานให้
องคป์ ระกอบในไม้เกิดการเชอ่ื มกัน

กำรใชป้ ระโยชนว์ สั ดุประเภทวสั ดุผสม วัสดผุ สมจำกกำรสงั เครำะห์

เปน็ วสั ดุผสมทไี่ ดจ้ ากการน้าวสั ดุชนดิ ตา่ ง ๆ มาสงั เคราะหร์ วมกนั เกดิ เป็นวสั ดผุ สมท่ีมีสมบตั แิ ตกตา่ งไปจากเดิม
และมสี มบตั เิ ฉพาะตามทต่ี ้องการ เชน่ คอนกรตี ไฟเบอรก์ ลาสส์

ซีเมนต์ คือ วัสดุผงละเอยี ดเม็ดเล็กสีเทา เมือ่ ผสมกับน้าในปริมาณมากพอสมควร
แลว้ ทงิ ไวใ้ หแ้ ห้งจะเกดิ การแข็งตัว อาจจะเรยี กว่า ไฮดรอลิกซีเมนต์ (hydraulic cement)

หนิ ลกู รงั และก้อนหนิ จะตอ้ งมีความสะอาด แขง็ ทนทาน หินมุมแหลมจะให้ความแขง็ แรง
ไดด้ กี ว่าหนิ ทีม่ ีความกลม

เป็นแร่ขนาดเล็ก ทรายเป็นตัวเตมิ เต็มในช่องว่างขนาดเลก็ ๆ ระหวา่ ง
ทรำย หินขนาดใหญ่ ช่วยลดช่องว่างในเนือคอนกรีตลง และลดปัญหาการไมร่ วมตัว

ของคอนกรีตขณะเกิดการแขง็ ตัว

ผลกระทบจำกกำรใชว้ ัสดปุ ระเภทพอลิเมอร์ เซรำมิกและวสั ดผุ สม

ปัจจบุ นั ขยะทีเ่ กิดขนึ้ จำกวัสดุ พลำสตกิ ส่งผลกระทบตอ่
สงั เครำะหม์ จี ำนวนมำก และยำก สิ่งแวดล้อมอยำ่ งไร
ต่อกำรกำจัด หำกนำไปเผำจะทำให้
เกิดมลพิษทำงอำกำศ หำกนำไปฝงั
จะทำดนิ เสื่อมสภำพสง่ ผลเสยี ตอ่
สภำพแวดลอ้ ม

กำรรณรงคเ์ กยี่ วกบั แนวทำงกำรใชว้ ัสดุอยำ่ งคมุ้ ค่ำ
และสง่ ผลกระทบต่อสง่ิ แวดล้อมนอ้ ยทส่ี ุด

กำรใช้ซ้ำ (reuse) กำรลดกำรใช้ (reduce) กำรนำกลับมำใชใ้ หม่ (recycle)

เปน็ การน้าผลติ ภัณฑพ์ อลิเมอร์ เปน็ การลดหรอื ใช้ผลติ ภณั ฑพ์ อลิเมอร์ เปน็ การนา้ ผลิตภณั ฑพ์ อลเิ มอร์สังเคราะห์
สังเคราะห์ท่ีผ่านการใช้งานแล้ว สังเคราะหใ์ ห้น้อยลง อาจใช้วสั ดุหรอื บรรจุภณั ฑ์ ทเ่ี คยผา่ นการใชง้ านแลว้ มาผา่ นการแปรรปู
แต่ยงั มีคณุ ภาพดีกลับมาใชง้ านอีกครัง เปน็ ผลติ ภัณฑ์ใหม่ เพื่อน้ากลับมาใชง้ านอกี ครัง
จากธรรมชาตแิ ทนบรรจุภณั ฑ์จากพอลเิ มอร์ โดยเฉพาะพลาสตกิ ซึ่งเปน็ ผลิตภณั ฑท์ ใี่ ช้กนั
สงั เคราะห์ หรือใชบ้ รรจภุ ัณฑท์ ี่ทีความคงทน
อยา่ งแพร่หลาย
สามารถนา้ กลับมาใชใ้ หมไ่ ด้



กำรคัดแยกขยะ กำรคัดแยกขยะโดยกำรทิง้ ขยะใหถ้ ูกประเภทเป็นอกี หน่งึ แนวทำง
ที่ช่วยลดปญั หำขยะล้นเมือง

ส้าหรบั ขยะทย่ี ่อยสลายได้ ส้าหรับขยะรไี ซเคิล หรือ สา้ หรับขยะท่ียอ่ ยสลายยาก ส้าหรับขยะอนั ตราย หรือ
สามารถน้าไปหมกั เป็นป๋ยุ ได้ ขยะทนี่ า้ ไปแปรรูปได้ เช่น และไม่คมุ้ ค่าสา้ หรบั การนา้ ขยะที่มีพษิ ต่อส่ิงมชี ีวิตและ
เชน่ เศษผกั เปลอื กผลไม้ แกว้ กระดาษ กระปอ๋ งเคร่อื งดม่ื กลับมาใชป้ ระโยชน์ใหม่ เชน่ สิง่ แวดลอ้ ม เช่น หลอดไฟฟ้า
หอ่ พลาสติกใส่ขนม ซองบะหม่ี ถ่านไฟฉาย กระป๋องสเปรย์
เศษอาหาร ใบไม้ เศษพลาสติก กงึ่ ส้าเรจ็ รปู โฟมบรรจอุ าหาร
กระป๋องยาฆ่าแมลง

ขยะเหลำ่ นี้ควรท้งิ ลงถงั ขยะประเภทใดบำ้ ง

Summary หนว่ ยกำรเรยี นรทู้ ่ี 3 วสั ดุในชีวิตประจำวนั พอลเิ มอร์ เซรำมิก วัสดุผสม

เปน็ สำรทีม่ โี มเลกุลขนำดใหญ่ เกิดจำกสำรโมเลกุลเลก็ ทเี่ รียกว่ำ มอนอเมอร์ มำสร้ำงพนั ธะโคเวเลนตต์ ่อกัน

ประเภทของพอลิเมอร์ สมบตั ทิ ำงกำยภำพของพอลเิ มอร์

แบ่งตำมลกั ษณะกำรเกิด ข้ึนอยูก่ ับโครงสร้ำงของพอลเิ มอร์
โครงสรำ้ งแบบเส้น
พอลเิ มอร์ธรรมชำติ พอลิเมอร์สังเครำะห์ โครงสรำ้ งแบบก่ิง

แบง่ ตำมชนดิ ของมอนอเมอร์ โครงสรำ้ งแบบร่ำงแห

โฮโมพอลเิ มอร์ โคพอลเิ มอร์

Summary หนว่ ยกำรเรยี นร้ทู ี่ 3 วสั ดุในชีวติ ประจำวนั พอลิเมอร์ เซรำมิก วัสดุผสม

พลาสติก กำรใช้ประโยชน์วัสดปุ ระเภทพอลเิ มอร์ เส้นใย

ยาง

พอลเิ อทลิ ีน ยำงธรรมชำติ นำมำรดี และปน่ั เป็นเส้นด้ำย
เพอื่ ทำเคร่ืองนงุ่ ห่ม
ใชท้ ำถุงใส่ของเยน็ ถงุ ขยะ ของเล่นเด็ก ใชท้ ำถงุ มือแพทย์ ถุงยำงอนำมยั

พอลิสไตรนี ยำงสงั เครำะห์

ใช้ทำช้ินส่วนของตู้เย็น โฟมบรรจอุ ำหำร ยำงบีอำร์ ใชท้ ำยำงรถยนต์
ยำงลอ้ เครอื่ งบนิ
พอลิไวนิลคลอไรด์ ยำงเอสบอี ำร์ ใชท้ ำยำงรถยนต์
พนื้ รองเท้ำ
ใชท้ ำทอ่ นำ้ ประปำ กระเบื้องปูพื้น

Summary หนว่ ยกำรเรียนรู้ท่ี 3 วัสดุในชวี ติ ประจำวนั พอลเิ มอร์ เซรำมกิ วัสดผุ สม

ผลติ ภณั ฑ์ทีท่ ำจำกวตั ถดุ ิบในธรรมชำติ เชน่ ดนิ หนิ ทรำย แร่ธำตุ นำมำผสมกันขึน้ รูปแลว้ นำไปเผำ

สมบัติทำงกำยภำพของเซรำมกิ กำรใชป้ ระโยชนข์ องวสั ดุประเภทเซรำมิก

วัตถุดิบที่ใช้ในอตุ สำหกรรมเซรำมิก ผลิตภัณฑ์จำกแกว้
วตั ถดุ ิบหลกั วตั ถดุ ิบเสริม แกว้ โซดำไลม์ ใชท้ ำแกว้ น้ำ ขวดนำ้ กระจกแผ่น

กำรเผำและเคลือบ กำรเผำเคลอื บ แก้วโบโรซลิ เิ กต ใชท้ ำเคร่ืองแกว้ ในหอ้ งปฏิบัติกำร
กำรเผำดิบ ทำงวิทยำศำสตร์

กำรข้ึนรปู ผลติ ภณั ฑ์ ปูนซเี มนต์
ปูนซีเมนต์ เม่อื นำปูนซเี มนต์มำผสมกับน้ำจะได้ผลกึ
กำรเทแบบ กำรใช้แป้นหมุน
ของแขง็ ใชเ้ ป็นวัสดุประสำนในงำนกอ่ สร้ำง

Summary หนว่ ยกำรเรียนรู้ท่ี 3 วัสดใุ นชวี ิตประจำวัน พอลิเมอร์ เซรำมกิ วสั ดุผสม

วัสดุทป่ี ระกอบดว้ ยวสั ดุ 2 ประเภทขึ้นไป ท่ีมอี งคป์ ระกอบทำงเคมีแตกต่ำงกนั โดยทอี่ งคป์ ระกอบน้ันไมล่ ะลำยเข้ำด้วยกัน

สมบตั ทิ ำงกำยภำพของวสั ดผุ สม กำรใช้ประโยชน์ของวัสดุผสม

วัสดพุ น้ื หรือวสั ดุหลกั ทำหนำ้ ท่ใี นกำรถ่ำยทอด วัสดุผสมจำกธรรมชำติ
แรงกระทำ วัสดุทนี่ ำมำทำเปน็ วสั ดุพืน้ เชน่
พอลเิ มอร์เซรำมิก โลหะ คำร์บอน แกรไฟต์ กระดกู ไม้

วัสดเุ สรมิ หรือตวั เสรมิ แรง เปน็ วสั ดุท่เี พิม่ สมบตั ิ วสั ดุผสมจำกกำรสังเครำะห์ ไฟเบอรก์ ลำสส์
ให้กับวสั ดพุ ้ืน โดยวัสดุเสริมอำจจะเปน็ คอนกรตี
เส้นใย อนภุ ำค แผน่ หรือชิน้ เล็กๆ

Summary หน่วยกำรเรียนรู้ที่ 3 วสั ดุในชีวติ ประจำวนั พอลิเมอร์ เซรำมกิ วสั ดุผสม

แนวทำงกำรใชพ้ อลเิ มอร์สงั เครำะห์อย่ำงคมุ้ ค่ำ

Reduce Reuse Recycle

ลดกำรใช้ เช่น ใช้ถงุ ผ้ำแทนถงุ พลำสตกิ ใช้ซำ้ เช่น ใช้กระดำษใหค้ รบท้งั 2 หนำ้ แปรรูปใชใ้ หม่ เชน่ นำขวดพลำสตกิ
ที่ใชแ้ ลว้ มำหลอมนำไปผลติ เสอื้

กำรคดั แยกขยะ