การพัฒนาวัสดุดูดซับเสียงที่ผลิตจากเส้นใยพอลิเมอร์ในหน้ากากอนามัยและน้ำยางพารา

จากสถานการณ์การแพร่ระบาดของเชื้อไวรัส SARS-CoV-2 หรือ COVID-19 ตั้งแต่ปี 2563 ส่งผลให้ประเทศไทยเกิดการเพิ่มขึ้นของปริมาณขยะมูลฝอยติดเชื้อจำนวนมาก หนึ่งในขยะมูลฝอยที่เพิ่มมากขึ้นอย่างเห็นได้ชัด คือ หน้ากากอนามัยประเภทใช้แล้วทิ้ง เนื่องจาก หน้ากากอนามัยกลายเป็นสิ่งจำเป็นที่ต้องสวมใส่ทุกวันเพื่อป้องกันการแพร่ระบาดของเชื้อไวรัส นอกจากนี้ประเทศไทยยังมีข้อจำกัดด้านประสิทธิภาพในการกำจัดปริมาณขยะมูลฝอยติดเชื้อในแต่ละวัน ทำให้เกิดการตั้งข้อสังเกตเกี่ยวกับการนำหน้ากากอนามัยประเภทใช้แล้วทิ้งไปใช้ประโยชน์อื่น ๆ นอกจากการกำจัดโดยการเผาที่อุณหภูมิสูงและการฝังกลบ ผลจากการศึกษาคุณสมบัติของหน้ากากอนามัยประเภทใช้แล้วทิ้งในงานวิจัยนี้ พบว่า หน้ากากอนามัยที่ผลิตโดยการขึ้นรูปของเส้นใยพอลิเมอร์จากพลาสติก Polypropylene มีเส้นใยพอลิเมอร์ซ้อนทับกันอยู่หลายชั้นที่ประกอบไปด้วยรูพรุนขนาดเล็กซ้อนทับกันจำนวนมากเพื่อประสิทธิภาพด้านการกรองอนุภาคขนาดเล็กได้ดี ซึ่งคล้ายคลึงกับสมบัติของวัสดุดูดซับเสียงซึ่งประกอบด้วยโครงสร้างของเส้นใยที่มีลักษณะเป็นรูพรุนจำนวนมาก และมีช่องว่างอากาศทำหน้าที่เป็นตัวกลางในการกรองพลังงานเสียง ก่อนที่จะสะท้อนออกมาในลักษณะของคลื่นเสียง ซึ่งส่งผลต่อค่าสัมประสิทธิ์การดูดซับเสียง งานวิจัยนี้ จึงมุ่งเน้นการศึกษาและพัฒนาวัสดุดูดซับเสียงที่ผลิตจากเส้นใยพอลิเมอร์ในหน้ากากอนามัย โดยมีวัตถุประสงค์เพื่อใช้ป้องกันมลภาวะของเสียงที่เกิดขึ้นจากแหล่งกำเนิดเสียงภายในอาคาร ในขั้นตอนการวิจัย ได้ทำการศึกษาประสิทธิภาพการดูดซับเสียงของเส้นใยพอลิเมอร์ที่ผลิตจากพลาสติก Polypropylene การทำความสะอาดขยะมูลฝอยติดเชื้อ การขึ้นรูปวัสดุ และวัสดุเสริมประสิทธิภาพการดูดซับเสียงประเภทต่าง ๆ รวมถึงการทดสอบสมบัติทางกายภาพ สมบัติเชิงกล และประสิทธิภาพการดูดซับเสียง วัสดุหลักในการผลิตวัสดุดูดซับเสียงในงานวิจัย ประกอบด้วย เส้นใยพอลิเมอร์ในหน้ากากอนามัย และวัสดุเพิ่มประสิทธิภาพในการดูดซับเสียง ได้แก่ ใยแก้ว โดยมีการควบคุมปริมาณวัสดุประสานจากธรรมชาติ คือ น้ำยางพารา โดยมีสัดส่วนผสมของวัสดุตัวอย่าง ได้แก่ 1) M10P20 เส้นใยพอลิเมอร์ในหน้ากากอนามัยและน้ำยางพารา ในอัตราส่วน 1:2 โดยน้ำหนัก 2) M8P20G2 เส้นใยพอลิเมอร์ในหน้ากากอนามัยและน้ำยางพาราและใยแก้ว ในอัตราส่วน 0.8:2:0.2 โดยน้ำหนัก 3) M7P20G3 เส้นใยพอลิเมอร์ในหน้ากากอนามัยและน้ำยางพาราและใยแก้ว อัตราส่วน 0.7:2:0.3 โดยน้ำหนัก 4) M6P20G4 เส้นใยพอลิเมอร์ในหน้ากากอนามัยและน้ำยางพาราและใยแก้ว อัตราส่วน 0.6:2:0.4 โดยน้ำหนัก ผลการศึกษาพบว่า วัสดุดูดซับเสียงในสัดส่วนผสมที่ 2 ซึ่งมีเส้นใยพอลิเมอร์ในหน้ากากอนามัยและน้ำยางพาราและใยแก้วในอัตราส่วน 0.8:2:0.2 โดยน้ำหนัก มีประสิทธิภาพในการดูดซับเสียงดีที่สุด เนื่องจาก มีลักษณะเป็นรูพรุน และมีช่องว่างอากาศภายในเนื้อวัสดุซึ่งส่งผลต่อค่าสัมประสิทธิ์การดูดซับเสียง ในช่วงความถี่ 500 – 4,000 Hz ซึ่งเป็นช่วงความถี่ที่หูมนุษย์สามารถตอบสนองได้ดี และสามารถประยุกต์ใช้ป้องกันมลภาวะของเสียงที่เกิดขึ้นจากแหล่งกำเนิดเสียงภายในอาคารโดยวิธีการติดตั้งร่วมกับโครงคร่าวประเภทต่าง ๆ