วัสดุในชีวิตประจําวัน ม.3 แบบฝึกหัด

วิทยาศาสตรแ ละเทคโนโลยี เลม 1 ชั้นมัธยมศึกษาปท่ี 3 กลุมสาระการเรยี นรวู ทิ ยาศาสตรแ ละเทคโนโลยี หนว ยการเรยี นรูท่ี 1 หนว ยการเรียนรูที่ 2 หนวยการเรยี นรูที่ 3 หนว ยการเรียนรทู ่ี 4 Slide PowerPoint_ส่อื ประกอบการสอน บรษิ ัท อกั ษรเจรญิ ทศั น อจท. จาํ กัด : 142 ถนนตะนาว เขตพระนคร กรุงเทพฯ 10200 Aksorn CharoenTat ACT.Co.,Ltd : 142 Tanao Rd. Pranakorn Bangkok 10200 Thailand โทร./แฟกซ : 0 2622 2999 (อตั โนมัติ 20 คูสาย) [email protected] / www.aksorn.com

3หนวยการเรยี นรูที่ วสั ดใุ นชวี ิตประจําวัน ตัวชว้ี ดั • ระบสุ มบตั ิทางกายภาพและการใชป ระโยชนว ัสดปุ ระเภทพอลิเมอร เซรามกิ และวัสดุผสม โดยใชหลกั ฐานเชิงประจกั ษ และสารสนเทศ • ตระหนักถึงคณุ คา ของการใชวสั ดปุ ระเภทพอลิเมอร เซรามกิ และวัสดผุ สม โดยเสนอแนะแนวทางการใชวัสดอุ ยางประหยดั และคุม คา

ผลติ ภัณฑร อบตวั เชน พลาสติก แกว น้ํา ผลติ มาจากวัสดใุ ด

พอลเิ มอร พอลิเมอร (Polymer) เปน สารทมี่ ีโมเลกลุ ขนาดใหญ มมี วลโมเลกุลต้งั แต 10,000 ขนึ้ ไป ซึ่งเกดิ จากมอนอเมอรม ารวมตัวกนั ดว ยการสรางพนั ธะโคเวเลนต พอลิเมอร พอลเิ มอรท ีป่ ระกอบดวย มอนอเมอร มอนอเมอรเ พยี ง 1 ชนิด มาตอ กันเปน สายยาว พอลเิ มอรท ี่ประกอบดว ย พอลิเมอร มอนอเมอรท ่มี ีมากกวา 1 ชนดิ มอนอเมอร มาเรียงซ้ําตอกัน

ประเภทของพอลิเมอร พิจารณาตามลักษณะการเกดิ >> แบงออกไดเ ปน 2 ประเภท พจิ ารณาตามชนดิ ของมอนอเมอร >> แบงออกไดเ ปน 2 ประเภท พอลิเมอรธรรมชาติ พอลเิ มอรสงั เคราะห เปนพอลิเมอรท ่เี กิดขึน้ เองตามธรรมชาติ เปนพอลเิ มอรทีเ่ กิดขนึ้ จากการสังเคราะห เชน โปรตีน ไหม เซลลูโลส แปง ยางธรรมชาติ ดว ยการนํามอนอเมอรมาผา นกระบวนการ สงั เคราะห เรยี กวา ปฏิกิริยาพอลิเมอไรเซชัน โฮโมพอลเิ มอรห รอื พอลเิ มอรเ อกพนั ธุ เปน พอลเิ มอรทป่ี ระกอบดวยมอนอเมอร ชนิดเดยี วกนั เชน แปง เซลลูโลส ไกลโคเจน โคพอลเิ มอรห รือพอลิเมอรร วม เปนพอลเิ มอรท ่ีประกอบดวยมอนอเมอร ตางชนดิ กนั เชน โปรตีน ยางเอสบีอาร

สมบัตทิ างกายภาพของพอลเิ มอร สมบตั ทิ างกายภาพของพอลเิ มอรขน้ึ อยูกับโครงสรา ง ของพอลิเมอร ซงึ่ แบงออกไดเ ปน 3 ประเภท ดังน้ี พอลิเมอรแบบเสน พอลิเมอรแ บบก่งิ พอลเิ มอรแบบรางแห โครงสรางเปนสายยาวมีความหนาแนน โครงสรางเปน ก่งิ แยกออกจากโซห ลกั โครงสรา งเปนสายยาวและแบบกง่ิ เช่ือมกนั และจุดหลอมเหลวสูงมีลกั ษณะแข็งและเหนียว มคี วามหนาแนนและจดุ หลอมเหลวตา่ํ มีจุดหลอมเหลวสูงมคี วามแข็ง ตวั อยางเชน พอลเิ มอรไ วนิลคลอไรด (PVC), ยดื หยนุ ได แตม ีความเหนียวตํ่า แตเปราะและหักงา ยเม่อื ขน้ึ รปู แลว พอลิโพรพิลีน (PP), พอลิสไตรีน (PS), เมื่อโดนความรอ นจะออ นตวั เมือ่ เย็นจะแขง็ ตัว จะไมส ามารถหลอมหรือเปลยี่ นแปลงรูปรา งได พอลิเอทลิ ีนชนดิ ความหนาแนนสูง ตวั อยา งเชน ตัวอยางเชน (HDPE) พอลเิ อทิลีนชนิดความหนาแนน ตํ่า เมลามนี (LDPE) เบกาไลต

ประโยชนของวัสดุประเภทพอลเิ มอร พลาสติก (Plastic) พอลเิ มอรแ ตละชนดิ มีโครงสรางทีแ่ ตกตางกนั ทาํ ใหม สี มบัตทิ ีต่ างกันดว ย การนําพอลเิ มอรไปใชประโยชนจงึ มีไดหลายรูปแบบ ดังนี้ เทอรมอพลาสตกิ (thermoplastic) พลาสตกิ เทอรมอเซต (thermosetting plastic) • มีโครงสรางแบบโซต รงและโซก ิ่ง • มีโครงสรา งแบบรางแห • เม่ือไดร ับความรอ นจะออ นตัว และเมอื่ เยน็ ลงจะแข็งตัว • เม่ือข้ึนรปู ดว ยความรอนหรือแรงดนั แลว • นําไปหลอมเหลว เพื่อนาํ กลบั มาใชใ หมไ ด • ตวั อยา งเชน เทฟลอน ไนลอน พวี ีซี พอลเิ อทลิ ีน ไมส ามารถนํากลบั มาขน้ึ รูปใหมไ ดอ กี • ทนความรอ นและความดนั ไดดี พอลิโพรพลิ นี • หากมีอณุ หภมู สิ ูงมาก จะแตกและไหมเ ปน เถา • ตัวอยา งเชน เมลามีน ซิลิโคน พอลยิ รู ีเทน

การปรบั ใชสมบัติของพลาสติกใหเ หมาะสมตอการนาํ มาใชง าน พอลิเอทลิ นี • มอนอเมอร คอื เอทิลนี • มลี ักษณะ เหนียว ใส ทนตอสารเคมี นา้ํ ผา นไมได ไมท นความรอ น • นําไปใชท ําถุงใสข องเย็น ถงุ ขยะ ของเลนเดก็ ดอกไมพลาสติก พอลิสไตรีน • มอนอเมอร คอื สไตรนี • มลี ักษณะ แขง็ แตเ ปราะ ไมทนตอ ตัวทาํ ละลายอินทรีย ทนตอ กรด-เบส ไมไฟฟา ไมท นความรอน • นําไปใชทําชน้ิ สว นของตเู ย็น ตลับเทป กลองใส โฟมบรรจุอาหาร วสั ดุลอยนํ้า

การปรับใชสมบตั ิของพลาสติกใหเ หมาะสมตอ การนาํ มาใชง าน พอลิไวนิลคลอไรด • มอนอเมอร คอื ไวนิลคลอไรด • มีลักษณะ เนอื้ แขง็ คงรปู ทนตอ ความชน้ื ทนตอ สารเคมี • นาํ ไปใชท ําทอ พีวซี ี กระเบื้องปูพื้น ฉนวนหมุ สายไฟ ภาชนะบรรจุสารเคมี พอลิเตตระฟลูออโรเอทิลนี (เทฟลอน) • มอนอเมอร คอื เตตระฟลูออโรเอทลิ ีน • มลี ักษณะ เหนียว ทนสารเคมี ทนความรอ น ผวิ ลน่ื ทนแรงกระแทก • นําไปใชเคลือบภาชนะดา นในไมใหอาหารติดภาชนะ ฉนวนไฟฟา ปะเกน็ แหวนลูกสบู ลกู ปนในเครื่องยนต

การปรับใชส มบัติของพลาสตกิ ใหเหมาะสมตอการนาํ มาใชง าน พอลเิ อทิลนี เทเรฟทาเลต • มอนอเมอร คือ ไดเมทิลเทเรฟทาเลตกบั เอทลิ นี ไกลคอล • มลี กั ษณะ แขง็ งายตอ การยอ มสี ทนความช้ืน เหนยี ว ทนตอ การขัดถู • นาํ ไปใชทาํ เสนใย แห อวน ขวดนา้ํ อดั ลม ขวดน้ําดมื่ ชนดิ แขง็ และใส พอลเิ มลามีนฟอรม าลดไี ฮด (เมลามนี ) • มอนอเมอร คือ เมลามนี กบั ฟอรม าลดไี ฮด • มลี ักษณะ ทนความรอ น ทนนํ้า ทนสารเคมี • นําไปใชทําเคร่อื งใชใ นครวั ชอน สอ ม ตะเกยี บ จาน ชาม

ประโยชนข องวัสดุประเภทพอลเิ มอร ยาง (rubber) แบง ออกไดเปน 2 ประเภท ยางธรรมชาติ (natural rubber) เปนพอลิเมอรทป่ี ระกอบดว ยธาตคุ ารบอนและไฮโดรเจน เรยี กวา พอลิไอโซพรนี (polyisoprene) มีมอนอเมอรเปน ไอโซพรีน (isoprene) น้าํ ยางสดจะมีลกั ษณะขน สีขาวขุนคลายนาํ้ นม เมื่อแยกเน้อื ยางออกมาจากนา้ํ ยางจะเรียกวา ยางดบิ ถงุ มอื แพทย ถุงยางอนามยั

ประโยชนข องวสั ดุประเภทพอลเิ มอร ยาง (rubber) แบงออกไดเปน 2 ประเภท ยางสงั เคราะห (synthetic rubber) เปนพอลเิ มอรที่สงั เคราะหข้นึ จากมอนอเมอรที่ไดจ ากการกล่นั ปโ ตรเลยี ม ยางสังเคราะหม คี วามทนทานตอการขัดถูและการสกึ กรอ น มคี วามยืดหยุนแมมอี ุณหภูมติ ํ่า ทนตอ นํา้ มันและตวั ทําละลายอินทรีย พอลบิ วิ ทาไดอีนหรือยางบอี าร พอลสิ ไตรนี บวิ ทาไดอนี นาํ มาใชทาํ ยางรถยนต ยางลอเครื่องบนิ หรือยางเอสบอี าร นาํ มาใชท ํายางรถยนต พืน้ รองเทา สายพาน

ประโยชนของวัสดปุ ระเภทพอลเิ มอร เสนใย (fibre) เปนพอลเิ มอรทม่ี ีโครงสรางโมเลกลุ มีขนาดยาว จงึ เหมาะสําหรบั การนํามารดี และปน เปน เสน ดา ย เสนใยธรรมชาติ >>แบงไดเ ปน 2 ชนิด เสน ใยก่ึงสงั เคราะห>>แบง ไดเปน 2 ชนิด เสน ใยสังเคราะห >>แบงไดเ ปน 2 ชนิด 1. เสน ใยจากพืช คือ เสน ใยเซลลูโลส ไดจ าก 1. เซลลูโลสแอซเี ตต เกดิ จากปฏิกิรยิ าระหวา ง 1. ไนลอน หรอื พอลิเอไมด หรือ ไนลอน-6,6 สว นตา ง ๆ ของพืช เชน ฝาย นุน ลนิ ิน ปา น ปอ เซลลโู ลสกบั กรดแอซตี ิกเขม ขน โดยมีกรดแอซตี กิ เปน พอลเิ มอรร ะหวา งเอมีนกับกรดคารบ อกซิลกิ โดยเสนใยท่ีนาํ มาใชม ากทส่ี ดุ คือ ฝา ย เปน ตวั เรงปฏกิ ริ ิยา มสี มบัติคลายเซลลโู ลส 2. ดาครอน หรอื พอลเิ อสเทอร 2. เสน ใยจากสัตว คือ เสนใยโปรตีน ไดจ ากขนสตั ว 2. เรยอน มีสมบัติคลา ยขนสตั ว ไหม ลินนิ หรอื ฝาย เปน พอลเิ มอรระหวางเอทิลนี ไกลคอลกบั ไดเมทิล- เชน ขนแกะ ขนแพะ รังไหม เทเรฟทาเลต ขอดี ดูดซบั น้าํ ไดด ี ระบายอากาศไดด ี ขอดี นํ้าหนกั เบา ไมดูดซับความรอน ขอดี น้าํ หนักเบา ทนตอจุลินทรยี  ทนตอเชอ้ื รา ดดู ซบั เหงื่อไดดี และแบคทเี รีย ไมย บั งาย ไมด ูดนํา้ ทนตอ ขอ เสีย เมอ่ื ถกู ความช้ืนจะขน้ึ ราไดง า ย สารเคมี ซักงา ย และแหงเร็ว เมื่อไดรับความรอนจะหดตวั

เซรามกิ ผลติ ภณั ฑร อบตวั เราใดบา ง เปน เซรามิก เซรามิก คอื ผลติ ภณั ฑท ที่ ําจากวัตถดุ ิบใน ธรรมชาติ เชน ดิน หิน ทราย แรธ าตุ นํามาผสมกันแลวนาํ ไปเผาเพ่ือเปล่ียนเนอื้ วตั ถุ ใหแขง็ แรง และคงรูป

ประเภทของเซรามกิ เซรามิกดั้งเดมิ กบั สมัยใหมแตกตา งกันอยา งไร เซรามิกดงั้ เดมิ (traditional ceramics) เซรามกิ สมยั ใหม (advance ceramics) ตัวอยางเชน • เคร่ืองปน ดนิ เผา ตัวอยางเชน • เครอื่ งแกว • ผลติ ภณั ฑทางการแพทย • ปูนซีเมนต • ผลติ ภณั ฑไฟฟา และอเิ ลก็ ทรอนิกส • โลหะเคลอื บ • ผลติ ภณั ฑท่ีเกีย่ วของกับงานเทคนคิ ข้นั สงู

สมบตั ิทางกายภาพของเซรามิก สมบัติทางกายภาพของเซรามกิ ขึน้ อยูกบั วตั ถุดิบที่นาํ มาใช โดยวตั ถดุ บิ ทใี่ ชในอุตสาหกรรมเซรามกิ แบงออกไดเ ปน 2 ประเภท เฟลดสปาร หรอื แรฟ น มา คือ วตั ถุดบิ หลกั และวัตถุดิบเสริม เปนสารประกอบในกลุมซิลเิ กต ใชผ สม กับเนื้อดิน ทําใหเกดิ การหลอมเหลวที่ ควอตซ หรอื แรเ ขยี้ วหนมุ าน มี อุณหภูมติ าํ่ เกดิ การเปลย่ี นแปลงเปน องคประกอบหลกั คือ ซลิ ิกา สว นใหญ เนอ้ื แกว จึงทําใหเซรามิกมีความโปรงใส มลี กั ษณะใส ไมม ีสี ชวยใหผลติ ภณั ฑเ ซรามกิ ดนิ เหนียว เกิดความแข็งแรง ไมโ คงงอ และทําให มีองคประกอบทางเคมีท่สี ําคญั คอื ผลิตภณั ฑกอนเผาและหลงั เผาหดตัวนอ ยลง สารประกอบออกไซดของซลิ คิ อนและ อะลมู เิ นียม คลายกบั ทีพ่ บในดินขาว แต ดินขาว ดินเหนยี วมสี งิ่ เจือปนอ่นื ๆ ในปรมิ าณมากกวา เปนวตั ถุดบิ หลกั ในการผลิตเซรามกิ โดยดนิ ขาวบรสิ ุทธ์ิ คอื แรเคโอลิไนต (kaolinite; Al2O3•2SiO2•2H2O)

วัตถดุ ิบเสริม แรดิกไคต • มีองคป ระกอบเหมือนดิน แตม ีโครงสรา งผลกึ แตกตา งกัน • มีปริมาณอะลูมนิ าท่ีเปนองคป ระกอบแตกตางกัน ทาํ ใหผลิตภัณฑม สี มบัติแตกตา งกนั ไป แรโ ดโลไมต • มอี งคป ระกอบหลัก คือ แคลเซียมแมกนีเซยี มคารบอเนต • ใชผ สมกบั เน้อื ดินเพอื่ ลดจุดหลอมเหลวของวตั ถดุ บิ สารประกอบออกไซด • อะลมู เิ นียมออกไซดหรืออะลูมินา (Al2O3) ใชผ สมทาํ ผลิตภัณฑท ที่ นไฟ • ซลิ คิ อนไดออกไซด (SiO2 ) และ โบรอนไตรออกไซด (B2O3) ใชผ สมทําผลิตภัณฑที่เปน เน้อื แกว • สแตนนกิ ออกไซด (SnO2) และสงั กะสอี อกไซด (ZnO) ใชเ คลอื บเพอื่ ทาํ ใหผลิตภณั ฑท ึบแสง

การข้ึนรปู ผลติ ภณั ฑเ ซรามิก การข้ึนรูปผลติ ภณั ฑเซรามกิ แบงออกเปน 2 วธิ ี การเทแบบ เทน้ําดนิ ตดั แตง ผลิตภณั ฑ ลงในแบบ ผลติ ภัณฑหลงั แกะ เปนการขึน้ รูปโดยนําดินมาผสมกับน้าํ แลวเทลงในแบบทีม่ ีรปู รางตา ง ๆ แบบทป่ี ระกอบแลว ออกจากแบบ ตามที่ตอ งการ การขน้ึ รูปวิธนี ้เี หมาะสําหรบั การผลติ แจกัน ขวด และ เครอ่ื งสขุ ภณั ฑ เทนาํ้ ดินท่ีเหลือออกจากแบบ การใชแ บบหมนุ เปนการขึ้นรปู โดยการวางดนิ บนแปน แลว หมุนแปนและใชม อื ปนดิน ใหไดร ปู ทรงตามท่ตี อ งการ นิยมใชในการขึน้ รูปผลิตภณั ฑท ่มี ีลกั ษณะ เปนทรงกลม หรือทรงกระบอก เชน ไห โอง กระถาง แจกนั

การเผาและเคลือบผลติ ภัณฑ มี 2 ข้นั ตอน ขน้ั ตอนที่ 1 การเผาดิบ 1 เพ่มิ อณุ หภูมขิ องเตาเผาใหสงู ขน้ึ อยางชา ๆ และสม่าํ เสมอ โดยใชเวลาท่ีเหมาะสม 2 ทาํ ใหผลติ ภณั ฑคงรปู ไมแ ตกชาํ รุด 3 ผลติ ภณั ฑเซรามกิ บางชนดิ เมื่อผา นการเผาดิบแลว สามารถนาํ ไปใชงานไดโ ดยไมต อ งเคลอื บผิว เชน อิฐ กระถางตน ไม ตมุ นํ้า ข้ันตอนท่ี 2 การเผาเคลือบ 1 นาํ ผลิตภณั ฑเ ซรามิกมาเคลอื บผวิ ดว ยนํ้าเคลอื บ ซง่ึ เปน สารผสมระหวางซลิ เิ กตกบั สารชวยหลอมเหลว และสารเพิ่มคณุ ภาพอื่น ๆ แลว จึงนําไปใหค วามรอ น เพอ่ื ใหน ้าํ เคลือบหลอมละลายรวมเปน เนอ้ื เดียวกับเนื้อดิน 2 ทาํ ใหผ ลติ ภณั ฑเ กดิ ความสวยงาม มผี ิวมนั แวววาว คงทนตอ การขีดขวน และมีสมบตั ิตามที่ตองการ การเผาเคลอื บ

ประโยชนข องวสั ดปุ ระเภทเซรามกิ ผลิตภณั ฑแกว แกวถูกนาํ มาใชประโยชนห ลายดา น เชน นาํ มาผลิต เปนภาชนะ เคร่อื งใช เคร่อื งประดับ รวมทง้ั เปน สวนประกอบของอาคาร เน่อื งจากแกว มสี ว นประกอบ ของสารตาง ๆ ทท่ี าํ ใหแ กวมสี มบัติ ดงั น้ี คือ โปรงใส ทนตอกรด-เบส ไอนํา้ และแกส ซมึ ผานไดยาก แข็งแรง และทนตอ แรงดัน

ประโยชนของวัสดุประเภทเซรามิก กระบวนการผลติ แกว เตมิ ซิลกิ า หินปูน โซดาแอช แรโดโลไมต เศษแกว เขา ดว ยกัน แลว ใหความรอ น สว นผสมหลอมเหลว เปนสารประกอบออกไซด สวนผสมทุกอยางหลอมละลาย เปนเนือ้ เดยี วกัน เรยี กวา นาํ้ แกว ลดอุณหภูมิ ใหน ํา้ แกว มีความหนืด เพอ่ื ขึ้นรูปผลติ ภณั ฑ

ประเภทของแกว แกว โซดาไลม สวนประกอบ แกวคริสตัล สวนประกอบ - SiO2 รอ ยละ 71-75 โดยมวล - SiO2 รอยละ 54-65 แกวโบโรซิลเิ กต - Na2O รอยละ 12-16 โดยมวล แกว โอปอล - K2O และออกไซดข องตะกวั่ มีออกไซด - CaO รอยละ 10-15 โดยมวล ของตะกั่วมากกวารอยละ 24 โดยมวล คณุ สมบัติ คณุ สมบัติ - ไมทนตอกรด- เบส เม่ือมีแสงมากระทบจะเหน็ ประกาย - แตกงายเมือ่ ไดร ับความรอ น แวววาวสวยงาม สวนประกอบ สวนประกอบ - เติม NaF และ Ca2F ลงไป - SiO2 ปริมาณมาก - Na2O CaO B2O3 ปรมิ าณเล็กนอ ย คณุ สมบตั ิ คณุ สมบัติ มีความขุน โปรงแสง หลอมและข้นึ รูปไดง า ย - ทนตอการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมไิ ดดี - ทนตอ การกัดกรอนของสารเคมี

ประโยชนข องวสั ดปุ ระเภทเซรามิก ปูนซีเมนต เปนวสั ดุท่ชี ว ยยึดสวนผสมตา ง ๆ ที่ใชใ นการกอ สรา ง ซง่ึ เปนผลติ ภัณฑท ไ่ี ดจากการบดเมด็ ปนู และการเผาสวนผสมตาง ๆ วตั ถุดิบทใี่ ชใ นการผลติ ปูนซเี มนต วัตถุดิบเน้อื ดิน วตั ถดุ บิ เนื้อปนู เปน สวนประกอบหลัก มีอยรู อยละ ประกอบดวยซลิ ิกา อะลมู นิ า 80 โดยมวลของสว นผสมกอ น และออกไซดข องเหล็ก มีประมาณ การเผา วัตถุดิบทใี่ ชอาจจะเปน รอ ยละ 15-18 โดยมวล วัตถุดิบท่ี หินปูน ดินสอพอง หรือดนิ มารล ใชส วนใหญ คือ หนิ ดินดาน หินออน หนิ ชอลก โดยหินปูนเปน วตั ถุดบิ ท่ีนยิ มใชม ากท่สี ดุ

ประโยชนของวสั ดปุ ระเภทเซรามกิ ปนู ซเี มนต วตั ถุดบิ ปรบั คุณภาพ สารเตมิ แตง ประกอบดวยเนอ้ื ปูน อะลมู นิ า เปน วตั ถดุ บิ ทีเ่ ตมิ ลงไปในปนู เมด็ ซลิ กิ า หรอื ออกไซดของเหล็ก ภายหลงั การเผา เพ่อื ปรบั สมบตั ิ ในปริมาณสูง ใชเ มอื่ มีสว นผสม บางประการ เชน เตมิ ยปิ ซมั ลงไป บางชนิดตาํ่ กวา มาตรฐาน เพ่อื ทําใหป นู ทผี่ สมน้ําแลว แข็งตวั ชา เตมิ หินปูนบดลงไปเพ่ือเพ่มิ เนอ้ื ปูน

ประเภทของปนู ซีเมนต ปูนซเี มนตปอรตแลนด ปนู ซเี มนตผ สม ปนู ซีเมนตขาว เปนปูนซีเมนตทีไ่ ดจ ากการบดปูนเมด็ เปน ปนู ซเี มนตท ่มี แี รงอดั ต่าํ กวา เปนปูนซเี มนตท ี่มวี ตั ถุดิบหลัก คือ กับยปิ ซมั ตามมาตรฐานอตุ สาหกรรม ปูนซีเมนตธ รรมดาเล็กนอย เนือ่ งจากมี ปูนขาว นยิ มใชใ นงานตกแตง อาคาร การเตมิ ทราย หรอื หินปูนละเอียดลงไป หอ งนาํ้ สระน้ํา เพอื่ ใหเกิดความสวยงาม ซึ่งแบงเปน 5 ประเภท เหมาะสําหรับใชในงานกอ สรา งทไ่ี มร บั ประเภทท่ี 1 ปนู ซีเมนตป อรต แลนดธรรมดา นํ้าหนกั มาก เชน งานกอ งานฉาบ เทพื้น ปนู ซีเมนตป ระเภทใด ประเภทที่ 2 ปนู ซเี มนตป อรตแลนดเ สรมิ ทใี่ ชท ําถนน ประเภทที่ 3 ปูนซีเมนตป อรต แลนด ประเภทใหก าํ ลังอดั สูง ประเภทท่ี 4 ปนู ซีเมนตป อรตแลนด ประเภทเกดิ ความรอ นตา่ํ ประเภทที่ 5 ปูนซเี มนตป อรตแลนด ประเภททนซัลเฟตสูง

วสั ดผุ สม วัสดุผสม คือ การนาํ เอาวัสดุต้งั แต 2 ชนดิ ขน้ึ ไป ผสมรวมกัน ทาํ ใหมีสมบตั ทิ ี่ดีขึ้น โดยวสั ดผุ สมท่นี ํามาตองไมร วมเปนเนอ้ื เดียวกนั แผนไม เสื้อกันฝน ยานอวกาศ อา งอาบนาํ้ ทําไมตอ งมีการผลติ วัสดุผสม

สมบัตทิ างกายภาพของวัสดผุ สม สมบตั ขิ องวสั ดผุ สมจะข้นึ อยูก บั วสั ดทุ นี่ าํ มาใชป ระกอบกันเปน วัสดุผสม โดยวัสดผุ สมจะตอ งประกอบดว ยวสั ดุ 2 แบบ วสั ดพุ ้ืน หรือเมทริกซ (matrix) วสั ดุเสรมิ หรือตัวเสรมิ แรง (reinforcement) เปน วัสดทุ ่ลี กั ษณะของเนื้อวัสดุมคี วามตอ เนื่อง และ เปนวสั ดทุ ี่เพม่ิ คุณสมบัตใิ หกับวัสดุพ้นื โดยจะฝง ตัวอยูในวสั ดพุ น้ื ลอมรอบอกี วสั ดไุ ว ทาํ หนา ทีใ่ นการถายทอดแรงกระทํา ซึ่งอาจจะอยใู นรูปของเสน ใย อนุภาค แผนหรือชิ้นเล็กๆ โดยวสั ดทุ ี่นาํ มาใชเปน วสั ดพุ ้นื อาจเปน พอลเิ มอร เซรามกิ โลหะ หรือคารบอนและแกรไฟต

การใชป ระโยชนว สั ดุประเภทวสั ดผุ สม วสั ดผุ สมจากธรรมชาติ เปน วัสดผุ สมที่ไดจ ากการรวมตวั ของสารทอี่ ยใู นธรรมชาติ กระดูก ประกอบดวยคอลลาเจน 20% แคลเซียมฟอสเฟต 69% นาํ้ 9 % และอนื่ ๆ คอลลาเจน ทาํ หนา ท่เี ปน วัสดุพืน้ อยูในรปู ไมโครไฟเบอร มีลกั ษณะเหมือนตาขา ย แคลเซยี มฟอสเฟต ทาํ หนา ที่เปนวัสดุเสรมิ ชว ยใหก ระดูกแขง็ แรง

การใชป ระโยชนว ัสดปุ ระเภทวัสดุผสม วสั ดผุ สมจากธรรมชาติ ไม ประกอบดวยองคป ระกอบหลกั 4 ชนิด ไดแก เสน ใยเซลลโู ลส สารก่ึงเซลลูโลส ลิกนิน และสารสกัดจากธรรมชาติ เซลลูโลส ทาํ หนา ที่เปน วัสดพุ น้ื ลกิ นินกบั สารกง่ึ เซลลูโลส ทําหนาท่ีเปน วสั ดเุ สริม ชว ยประสานให องคป ระกอบในไมเกดิ การเชอ่ื มกัน

การใชประโยชนว ัสดปุ ระเภทวัสดผุ สม วัสดผุ สมจากการสงั เคราะห เปนวัสดุผสมท่ไี ดจ ากการนาํ วสั ดุชนิดตาง ๆ มาสังเคราะหร วมกัน เกดิ เปน วัสดุผสมท่มี ีสมบตั แิ ตกตางไปจากเดมิ และมสี มบัตเิ ฉพาะตามที่ตอ งการ เชน คอนกรีต ไฟเบอรก ลาสส ซีเมนต คอื วสั ดผุ งละเอยี ดเมด็ เล็กสีเทา เมอ่ื ผสมกับน้าํ ในปริมาณมากพอสมควร แลวท้ิงไวใหแหงจะเกดิ การแขง็ ตวั อาจจะเรยี กวา ไฮดรอลิกซีเมนต (hydraulic cement) หนิ ลูกรังและกอนหิน จะตองมคี วามสะอาด แขง็ ทนทาน หนิ มมุ แหลมจะใหค วามแข็งแรง ไดด ีกวาหินทีม่ คี วามกลม เปนแรขนาดเล็ก ทรายเปนตัวเติมเต็มในชองวางขนาดเลก็ ๆ ระหวาง ทราย หนิ ขนาดใหญ ชวยลดชองวางในเนื้อคอนกรตี ลง และลดปญหาการไมร วมตวั ของคอนกรตี ขณะเกิดการแขง็ ตวั

ผลกระทบจากการใชว ัสดปุ ระเภทพอลเิ มอร เซรามกิ และวัสดุผสม ปจ จบุ นั ขยะที่เกดิ ขึน้ จากวัสดุ พลาสตกิ สงผลกระทบตอ สงั เคราะหมจี ํานวนมาก และยาก สิง่ แวดลอมอยางไร ตอการกําจัด หากนาํ ไปเผาจะทําให เกดิ มลพษิ ทางอากาศ หากนาํ ไปฝง จะทาํ ดินเสือ่ มสภาพสงผลเสียตอ สภาพแวดลอ ม

การรณรงคเ กี่ยวกบั แนวทางการใชว สั ดอุ ยา งคุมคา และสง ผลกระทบตอสงิ่ แวดลอมนอ ยท่ีสดุ การใชซ ้ํา (reuse) การลดการใช (reduce) การนํากลับมาใชใหม (recycle) เปน การนาํ ผลติ ภัณฑพอลเิ มอร เปนการลดหรอื ใชผลติ ภัณฑพอลเิ มอร เปนการนาํ ผลติ ภัณฑพ อลิเมอรส ังเคราะห สงั เคราะหที่ผานการใชง านแลว สงั เคราะหใ หนอ ยลง อาจใชว ัสดหุ รอื บรรจุภณั ฑ ที่เคยผา นการใชงานแลว มาผานการแปรรูป แตยังมคี ณุ ภาพดกี ลบั มาใชง านอีกครั้ง เปนผลิตภณั ฑใ หม เพื่อนํากลบั มาใชงานอกี ครง้ั จากธรรมชาติแทนบรรจุภัณฑจากพอลิเมอร โดยเฉพาะพลาสตกิ ซงึ่ เปน ผลติ ภัณฑท ่ีใชก นั สงั เคราะห หรอื ใชบรรจภุ ณั ฑท ีม่ คี วามคงทน อยา งแพรหลาย สามารถนาํ กลบั มาใชใ หมได

การคัดแยกขยะ การคัดแยกขยะโดยการทิง้ ขยะใหถ ูกประเภทเปนอกี หน่งึ แนวทาง ทีช่ ว ยลดปญ หาขยะลนเมอื ง สําหรบั ขยะทย่ี อยสลายได สาํ หรบั ขยะรีไซเคิล หรือ สาํ หรับขยะท่ยี อ ยสลายยาก สําหรบั ขยะอนั ตราย หรือ สามารถนําไปหมกั เปนปุยได ขยะที่นําไปแปรรูปได เชน และไมคมุ คา สาํ หรับการนาํ ขยะทม่ี พี ิษตอสิ่งมีชวี ติ และ เชน เศษผกั เปลือกผลไม แกว กระดาษ กระปอ งเคร่อื งดม่ื กลับมาใชป ระโยชนใหม เชน สิง่ แวดลอม เชน หลอดไฟฟา หอ พลาสติกใสขนม ซองบะหม่ี ถานไฟฉาย กระปองสเปรย เศษอาหาร ใบไม เศษพลาสติก กงึ่ สําเรจ็ รูป โฟมบรรจอุ าหาร กระปอ งยาฆาแมลง

ขยะเหลา นี้ควรท้งิ ลงถงั ขยะประเภทใดบาง

Summary หนว ยการเรียนรทู ่ี 3 วสั ดุในชีวิตประจาํ วัน พอลเิ มอร เซรามกิ วสั ดุผสม เปนสารท่ีมีโมเลกุลขนาดใหญ เกิดจากสารโมเลกลุ เล็กท่เี รียกวา มอนอเมอร มาสรางพันธะโคเวเลนตต อกนั ประเภทของพอลิเมอร สมบัติทางกายภาพของพอลเิ มอร แบง ตามลักษณะการเกดิ ขน้ึ อยกู ับโครงสรางของพอลเิ มอร โครงสรา งแบบเสน พอลเิ มอรธรรมชาติ พอลิเมอรสังเคราะห โครงสรางแบบก่งิ แบงตามชนิดของมอนอเมอร โครงสรางแบบรางแห โฮโมพอลเิ มอร โคพอลิเมอร

Summary หนว ยการเรียนรูที่ 3 วัสดใุ นชวี ติ ประจําวัน พอลเิ มอร เซรามิก วัสดุผสม พลาสติก การใชประโยชนว สั ดปุ ระเภทพอลิเมอร เสน ใย ยาง พอลิเอทลิ นี ยางธรรมชาติ นํามารดี และปน เปนเสนดาย เพื่อทําเครอ่ื งนงุ หม ใชทาํ ถุงใสข องเยน็ ถงุ ขยะ ของเลน เด็ก ใชท ําถงุ มอื แพทย ถงุ ยางอนามัย พอลสิ ไตรนี ยางสงั เคราะห ใชท าํ ชิ้นสว นของตเู ยน็ โฟมบรรจุอาหาร ยางบอี าร ใชท ํายางรถยนต ยางลอเครอ่ื งบิน พอลไิ วนลิ คลอไรด ยางเอสบอี าร ใชท ํายางรถยนต พนื้ รองเทา ใชทําทอน้ําประปา กระเบอ้ื งปพู ื้น

Summary หนวยการเรียนรูท่ี 3 วสั ดุในชวี ติ ประจาํ วัน พอลเิ มอร เซรามกิ วสั ดผุ สม ผลิตภัณฑที่ทาํ จากวัตถุดิบในธรรมชาติ เชน ดิน หิน ทราย แรธาตุ นาํ มาผสมกนั ขึน้ รปู แลว นาํ ไปเผา สมบัติทางกายภาพของเซรามิก การใชป ระโยชนข องวสั ดุประเภทเซรามิก วัตถุดบิ ทใ่ี ชใ นอุตสาหกรรมเซรามิก ผลิตภัณฑจากแกว วตั ถุดบิ หลัก วตั ถุดิบเสริม แกวโซดาไลม ใชทาํ แกวนํา้ ขวดน้ํา กระจกแผน การเผาและเคลือบ การเผาเคลือบ แกว โบโรซลิ เิ กต ใชท ําเคร่อื งแกว ในหอ งปฏบิ ตั ิการ การเผาดบิ ทางวิทยาศาสตร การขน้ึ รปู ผลติ ภัณฑ ปูนซเี มนต การเทแบบ การใชแ ปน หมนุ ปูนซีเมนต เมือ่ นําปนู ซเี มนตม าผสมกบั นาํ้ จะไดผ ลึก ของแขง็ ใชเปนวัสดุประสานในงานกอสรา ง

Summary หนว ยการเรยี นรูท ่ี 3 วัสดใุ นชีวิตประจาํ วัน พอลเิ มอร เซรามกิ วสั ดุผสม วสั ดุที่ประกอบดว ยวสั ดุ 2 ประเภทข้ึนไป ที่มอี งคประกอบทางเคมีแตกตางกัน โดยที่องคป ระกอบนั้นไมล ะลายเขา ดวยกัน สมบัตทิ างกายภาพของวัสดุผสม การใชป ระโยชนของวสั ดุผสม วสั ดพุ ื้น หรอื วัสดุหลัก ทําหนา ที่ในการถา ยทอด วสั ดุผสมจากธรรมชาติ แรงกระทํา วัสดุท่นี าํ มาทาํ เปน วัสดพุ ้ืน เชน กระดูก ไม พอลเิ มอรเซรามกิ โลหะ คารบ อน แกรไฟต วสั ดุเสริม หรือตัวเสริมแรง เปนวสั ดทุ เี่ พมิ่ สมบัติ วสั ดุผสมจากการสังเคราะห ไฟเบอรกลาสส ใหกบั วสั ดุพนื้ โดยวัสดุเสริมอาจจะเปน คอนกรีต เสน ใย อนภุ าค แผน หรอื ช้ินเล็กๆ

Summary หนวยการเรยี นรูท ี่ 3 วสั ดุในชีวติ ประจาํ วัน พอลิเมอร เซรามกิ วสั ดุผสม แนวทางการใชพอลิเมอรสังเคราะหอ ยางคมุ คา Reduce Reuse Recycle ลดการใช เชน ใชถงุ ผา แทนถุงพลาสตกิ ใชซ ํา้ เชน ใชก ระดาษใหค รบท้งั 2 หนา แปรรปู ใชใหม เชน นาํ ขวดพลาสติก ที่ใชแลว มาหลอมนาํ ไปผลิตเสอ้ื การคดั แยกขยะ