กระเบื้องจีโอโพลิเมอร์ลายหิน

ดร.อนุชา วรรณก้อน
อิชย์ชญาน์ สินเจริญเลิศ
ศูนย์เทคโนโลยีโลหะและวัสดุแห่งชาติ

จีโอโพลิเมอร์คืออะไร?

จีโอโพลิเมอร์ (Geopolymer) คือสารอนินทรีย์ที่มีโครงสร้างหลักเป็นสารประกอบของซิลิคอนไดออกไซด์ (SiO2) และอะลูมิเนียมออกไซด์ (Al2O3) จึงมีสมบัติเช่นเดียวกับเซรามิกทั่วไปแต่มีลักษณะโครงสร้างอสัณฐาน (amorphous) โครงสร้างนี้เกิดจากปฎิกิริยาโพลิเมอไรเซชันของสารประกอบอะลูมิโนซิลิเกต (aluminosilicate) ที่ไวต่อปฏิกิริยากับสารละลายด่าง เช่นสารละลายโซเดียมไฮดรอกไซด์ (NaOH) ปฏิกิริยาดังกล่าวเกิดขึ้นได้ที่อุณหภูมิห้อง สามารถใช้ดินขาวหรือดินแดงที่ปรับคุณสมบัติให้ไวต่อปฏิกิริยาแล้วเป็นวัตถุดิบ นับเป็นเทคโนโลยีใหม่ที่สามารถลดการใช้พลังงานในการผลิต

ทีมวิจัยพัฒนากระเบื้องจีโอโพลิเมอร์ลายหินอย่างไร?

การพัฒนากระเบื้องจีโอโพลิเมอร์ลายหินใช้เทคโนโลยีการสังเคราะห์และการผลิตที่อุณหภูมิต่ำ และเทคโนโลยีจีโอโพลิเมอร์

กระบวนการผลิตกระเบื้องจีโอโพลิเมอร์ลายหินใช้ดินขาวเผาหรือเมตะเกาลิน (metakaolin) เป็นวัตถุดิบหลัก ใช้โซเดียมซิลิเกตและโซเดียมไฮดรอกไซด์เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาเพื่อให้เกิดโครงสร้างจีโอโพลิเมอร์ และใช้เศษแก้วหลากสีทำหน้าที่เปรียบเสมือนมวลรวม (aggregate) เพื่อให้มีลวดลายคล้ายลายหิน

ต้นแบบกระเบื้องจีโอโพลิเมอร์ลายหินมีค่าการดูดซึมน้ำ15-18% และค่าความต้านทานต่อแรงอัด 8-12 MPa

สมบัติเด่นของกระเบื้องจีโอโพลิเมอร์ลายหินมีอะไรบ้าง?

•  สามารถขึ้นรูปและผลิตได้ที่อุณหภูมิห้องโดยกระบวนการที่ไม่ซับซ้อน ไม่ต้องเผาที่อุณหภูมิสูงเหมือนเซรามิกทั่วไป จึงใช้พลังงานในการผลิตต่ำกว่า ทำให้ต้นทุนการผลิตลดลง
•  มีสมบัติคล้ายกระเบื้องเซรามิกทั่วไป สามารถใช้ทดแทนและพัฒนาเป็นผลิตภัณฑ์เช่นกระเบื้องสำหรับงานตกแต่งภายใน
•  การนำเศษแก้วหลากสีมาใช้เป็นส่วนผสมเพื่อให้มีลวดลายสวยงามคล้ายหิน ช่วยลดปัญหาการกำจัดเศษแก้ว และเป็นการสร้างมูลค่าเพิ่มให้กับของหลือทิ้งจากโรงงานอุตสาหกรรมอีกด้วย

ติดต่อข้อมูลเพิ่มเติม
ดร.อนุชา วรรณก้อน
นักวิจัยอาวุโส กลุ่มวิจัยเซรามิกและวัสดุก่อสร้าง
ศูนย์เทคโนโลยีโลหะและวัสดุแห่งชาติ
E-mail : anuchaw@mtec.or.th
โทร. 0 2564 6500 ต่อ 4045