การพัฒนาสารเคลือบเซรามิกจากวัสดุของเสีย: แคลเซียมคาร์บอเนต และ เศษแก้ว

Main Article Content

วิษณุ เลิศจันทรางกูร
ชลธิศ ปิติภูมิสุขสันต์
สุทธินี แก้วกระจก
ภาณุพงศ์ โล่ห์ทองคำ
อุบลรัตน์ หวังรักษ์ดีสกุล

บทคัดย่อ

งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อพัฒนาสารเคลือบเซรามิกจากวัสดุของเสียของภาคอุตสาหกรรม วัสดุของเสียสำคัญที่ใช้ 3 ชนิด คือ เศษแก้วสีเขียว เศษแก้วใส และแคลเซียมคาร์บอเนต ซึ่งเศษแก้วใช้เพื่อลดอุณหภูมิในการเผาเคลือบ ส่วนแคลเซียมคาร์บอเนตเป็น ผลิตภัณฑ์พลอยได้จากกระบวนการผลิตน้ำตาล นอกจากนี้ยังใช้หินฟันม้าเพื่อเปรียบเทียบกับเศษแก้วในการลดอุณหภูมิในการเผาเคลือบ และยังผสมดินขาวท้องถิ่น ในสูตรเคลือบเพื่อช่วยในการยึดเกาะกับผิวหน้ากระเบื้องด้วย โดยทำการพัฒนาสูตรการทดลองจำนวน 32 สูตร สำหรับการทดลองเบื้องต้น ขึ้นรูปโดยการปั้นให้เป็นรูปโคน ทำการเผาที่อุณหภูมิ 1,100 องศาเซลเซียส และ 1,150 องศาเซลเซียส  อัตราการเพิ่มอุณหภูมิ 100 องศาเซลเซียสต่อชั่วโมง และคงอุณหภูมิเป็นเวลา 1 ชั่วโมง หลังการเผา พบว่า มี 10 สูตรที่หลอมตัวได้ดี และนำไปพัฒนาต่อ โดยการเพิ่มแคลเซียมคาร์บอเนตอีกครั้ง ในอัตราร้อยละ 8.33, 7.70, 12.00, 11.11, 15.38 และ 14.28 โดยน้ำหนัก แล้วทำการเผาที่อุณหภูมิเหมือนการทดลองเบื้องต้น หลังจากนั้นทำการทดสอบคุณสมบัติชิ้นงานหลังเผา ประกอบด้วยความสามารถในการไหลตัว และสัมประสิทธิ์การขยายตัวเนื่องจากความร้อน พบว่า อุณหภูมิที่เหมาะสม คือ 1,100 องศาเซลเซียส  และสูตรการทดลองที่มีการไหลตัวดี คือ 1B, 2B และ 5B ทำการทดสอบสัมประสิทธิ์การขยายตัวเนื่องจากความร้อนของทั้ง 3 สูตร และของดินอ่างทองที่เป็นกระเบื้อง ผลการทดลองแสดงให้เห็นว่า ค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวของสูตรเคลือบทั้งหมด มีค่าใกล้เคียงกับของดินอ่างทอง ซึ่งสรุปได้ว่าสูตรที่เหมาะสม สามารถนำไปประยุกต์ใช้ในการผลิตเป็นสารเคลือบบนกระเบื้องดินอ่างทอง คือ สูตร 1B มีส่วนประกอบ แก้วใส ดินขาวท้องถิ่น และแคลเซียมคาร์บอเนต ร้อยละ 80, 8 และ 12 โดยน้ำหนัก ตามลำดับ และสูตร 2B ประกอบด้วย แก้วเขียว ดินขาวท้องถิ่น และแคลเซียมคาร์บอเนต ร้อยละ 80, 8 และ 12 โดยน้ำหนัก ตามลำดับ

Article Details

ประเภทบทความ
บทความวิจัย (Research Article)

เอกสารอ้างอิง

Department of Industrial Works. Department of Industrial Works. เข้าถึงได้จาก: https://userdb.diw. go.th/ results1.asp [เข้าถึงเมื่อ 1 ก.พ. 2025].

TCIJ. Title of the article. เข้าถึงได้จาก: https://www.tcijthai.com/news/2018/28/scoop/8620 [เข้าถึงเมื่อ 9 พ.ค. 2024].

Herosign Marketing. Herosign company. เข้าถึงได้จาก: https://www.herosignmarketing-th.com [เข้าถึงเมื่อ 1 ก.พ. 2025].

Pollution Control Department. Report Pollution Situation of Thailand. Bangkok: Huayai Company; 2016.

Lira C, Fredel MC, Mauro DM, Alarcon OE. Effect of carbonates on firing shrinkage and on moisture. Qualicer. 1998;98:101-106.

Jamaludin AR, Kasim S, Ahmad ZA. The effect of CaCO₃ addition on the crystallization behavior of ZnO crystal glaze fired at different gloss firing and crystallization temperatures. Science of Sintering. 2010;42:345-355.

Serra M, Picicco M, Moyas E, Suárez G, Aglietti E, Rendtorff N. Talc, spodumene and calcium carbonate effect as secondary fluxes in triaxial ceramic properties. Procedia Materials Science. 2012;1:397-402.

Melhem M, Hammoud I. A study to improve clay soil by using calcite additive in ceramic tile manufactory. Jordan Journal of Civil Engineering. 2017;11(3):346-364.

Bakar NA, Daud N, Nor SMM, Muhammad NMN, Juliewatty J. The effect of calcium carbonate added into Mambong clay. Materials Science Forum. 2020;10:256-261.

Demir I. Reuse of waste glass in building brick production. Waste Management & Research. 2009;270:572-577.

Loryuenyong V, Panyachai T, Kaewsimork K, Siritai C. Effects of recycled glass substitution on the physical and mechanical properties of clay bricks. Waste Management. 2009;29:2717-2721.

Phonphuak N, Kanyakam S, Chindaprasirt P. Utilization of waste glass to enhance physical-mechanical properties of fired clay brick. Journal of Cleaner Production. 2016;112:3057-3062.

Kazmi SMS, Abbas S, Nehdi ML. Feasibility of using waste glass sludge in production of ecofriendly clay bricks. Journal of Materials in Civil Engineering. 2017;29(8):04017056.

Kalilu ROR, Ajadi MO. Cullet to glaze: Converting waste for ceramic artistic, economic, and environmental development. European Journal of Engineering and Applied Sciences. 2021;4(1):1-7.

Gol F, Yilmaz A, Kacar E, Simsek S, Sarıtas ZG, Ture C, Arslan M, Bekmezci M, Burha H, Sen F. Reuse of glass waste in the manufacture of ceramic tableware glazes. Ceramics International. 2021;47:21031-21068.

Department of Science Service. Control of Ceramic Products Used for Food. Bangkok; 2017. (in Thai)

Kronberg T. Properties of raw glazes—The impact of composition, firing and functional coatings. Turku, Finland: Painosalama Oy; 2020.

Yildizay H, Kadioğlu H. Effects of perlite addition on the structure of hard porcelain glaze. Journal of the Australian Ceramic Society. 2018;54(15):369-375.

Sirilar P, Srisukhumbowornchai N, Thanakijkasem P, Sirisoon S, Klein G. Influence of Lampang pottery stone: local materials in Thailand on C-Q-F ratio, key properties, mullite formation and glaze-body fit of vitreous ceramic sanitary ware. Journal of the Australian Ceramic Society. 2019;55:1153-1160.

Plešingerová B, Kovalčíková M. Influence of the thermal expansion mismatch between body and glaze on the crack density of glazed ceramics. Ceramics-Silikáty. 2003;47(3):100-107.

Wongpanit International Co., Ltd. Product purchase price notification. เข้าถึงได้จาก: https://wongpanit.com/print_history_price/539 [เข้าถึงเมื่อ 13 ต.ค. 2024].

Ministry of Labour. Announcement of the Wage Committee No. 12. Dec 2023. เข้าถึงได้จาก: https://www.mol.go.th/en/minimum-wage [เข้าถึงเมื่อ 12 ต.ค. 2024].

Metropolitan Electricity Authority. Electricity tariff rates. เข้าถึงได้จาก: https://www.mea.or.th/ our-services/tariff-calculation/other/D5xEaEwgU [เข้าถึงเมื่อ 13 ต.ค. 2024].

Cernic International Co., Ltd. Clear Glaze. เข้าถึงได้จาก: https://cernicinter.com/index.php? route=product/product&product_id=614 [เข้าถึงเมื่อ 13 ต.ค. 2024].

Boudeghdegh K, Diella V, Bernasconi A, Roula A, Amirouche Y. Composition effects on the whiteness and physical-mechanical properties of traditional sanitary-ware glaze. Journal of the European Ceramic Society. 2018;35(13):3735-3741.