นวัตกรรม ‘วัสดุทนไฟ’

โดย...วัชราภรณ์ สนทนา สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ (สวทช.)

“โจรปล้นสิบครั้ง ไม่เท่าไฟไหม้ครั้งเดียว” สุภาษิตที่ตอกย้ำให้เห็นถึงความเสียหายจากไฟไหม้ ที่นอกจากจะเสียทรัพย์จนแทบสิ้นเนื้อประดาตัวแล้ว หลายครั้งยังต้องสูญเสียชีวิตอันมีค่าไปด้วย

เพื่อป้องกันและลดความรุนแรงจากอุบัติเหตุอัคคีภัย ดร.มาโนช นาคสาทา คณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยเชียงใหม่ ได้คิดค้น “สารหน่วงไฟ” นวัตกรรมที่พัฒนาสู่วัสดุทนไฟหลายชนิดที่ช่วยให้ไม่เกิดการลุกไหม้ และชะลอการลุกลามเปลวไฟได้สำเร็จ

 

เปลี่ยนกระดาษสาให้ทนไฟ

กระดาษสา เป็นวัสดุที่นิยมนำมาใช้ทำผลิตภัณฑ์สินค้าของฝากในภาคเหนือ เนื่องจากตัวกระดาษมีลวดลายสวยงามและทนต่อแรงดึงได้มาก

กระนั้นขึ้นชื่อว่ากระดาษซึ่งเป็นเชื้อเพลิงชั้นดี หากเพิ่มคุณสมบัติทนไฟได้ก็จะเพิ่มช่องทางการตลาด และสร้างความปลอดภัยให้ผู้บริโภคมากยิ่งขึ้น

ดร.มาโนช กล่าวว่า ปกติกระดาษสาเมื่อได้รับความร้อน สายโซ่ของเส้นใยเซลลูโลสจะแตกออกเปลี่ยนสภาพเป็นสารที่ลุกติดไฟได้ การยับยั้งการลุกติดไฟทำได้โดยเติมสารเคมี หรือสารหน่วงไฟ เพื่อเข้าไปเร่งให้เกิดกระบวนการคายน้ำและการเกิดถ่านของเซลลูโลส

สารหน่วงไฟเหล่านี้มีขายในต่างประเทศแต่มีราคาแพง เลยสนใจพัฒนาสารหน่วงไฟที่ใช้กับกระดาษสาขึ้นเองในประเทศไทย เพื่อช่วยผู้ประกอบการ ภายใต้การสนับสนุนของ สวทช.เครือข่ายภาคเหนือ

“เริ่มต้นนำสารเคมีที่มีคุณสมบัติทนไฟ เช่น สารประเภทเกลือฟอสเฟต หรือสารที่มีไนโตรเจนเป็นองค์ประกอบที่หาง่ายในบ้านเรามาลองผสมดู ซึ่งก็ลองผิดลองถูกอยู่หลายปีจนพัฒนาสารหน่วงไฟสำหรับใช้กับกระดาษสาได้สำเร็จ โดยกระดาษสาทนไฟนี้ เมื่อโดนเปลวไฟจะไม่ลุกไหม้เหมือนกระดาษสาทั่วไป ทนความร้อนได้ถึงอุณหภูมิ 650 องศาเซลเซียส และหากกระดาษสาติดไฟ เปลวไฟจะไม่ลุกลาม จะเป็นแค่รอยไหม้ดำๆ เท่านั้น” ดร.มาโนช กล่าว

 

นอกจากกระดาษสาแล้ว สารหน่วงไฟยังถูกนำไปใช้พัฒนาโคมลอยกระดาษสาทนไฟเพื่อลดการเกิดอัคคีภัยและยกระดับมาตรฐานความปลอดภัยของโคมลอยสำหรับการส่งออกไปยังตลาดต่างประเทศ ภายใต้การสนับสนุนของโครงการ iTAP สวทช.

ดร.มาโนช กล่าวว่า จุดเด่นของโคมลอยกระดาษสาทนไฟ คือ เมื่อเกิดอุบัติเหตุเปลวไฟจากแท่งเชื้อเพลิงสัมผัสกระดาษจะไม่ทำให้เกิดการลุกไหม้ โคมลอยจะยังลอยในอากาศอยู่ได้โดยไม่ตกลงพื้นจนกว่าเชื้อเพลิงจะมอดหมดไป

ที่สำคัญ ยังมีการเปลี่ยนลวดโลหะที่ยึดแท่งเชื้อเพลิงเป็นวัสดุทนไฟที่ไม่นำไฟฟ้า ซึ่งทำมาจากหญ้าคาหรือฟางข้าวอัดขึ้นรูปใส่สารหน่วงไฟ จึงทำให้ลดปัญหาการเกิดไฟฟ้าลัดวงจร หากโคมตกลงมาพาดที่สายส่งไฟฟ้าด้วย

ในขณะนี้ได้มีการดำเนินการถ่ายทอดเทคโนโลยีให้แก่กลุ่มวิสาหกิจชุมชนกลุ่มโคมลอย จ.เชียงใหม่ จนสามารถส่งออกไปจำหน่ายยังประเทศในสหภาพยุโรปและตะวันออกกลางได้แล้ว

เมื่อไฟไม่ไหม้ไม้และฟาง

ความสำเร็จในการพัฒนาหญ้าคา/ฟางข้าวทนไฟในโคมลอย ได้กลายเป็นไอเดียใหม่ให้นักวิจัยต่อยอดสู่นวัตกรรมเปลี่ยนฟางเป็น “ฉนวนความร้อนทนไฟ” สำหรับทำเพดานและผนังที่มีคุณสมบัติไม่ลามไฟ

ดร.มาโนช กล่าวว่า ฉนวนกันไฟชิ้นนี้ทำขึ้นจากฟางข้าวและเยื่อกระดาษซึ่งเป็นวัสดุจากธรรมชาติทั้งหมด แล้วนำมาเติมสารหน่วงไฟเข้าไป กลายเป็นแผ่นฉนวนลดการส่งผ่านความร้อน ไม่ลุกติดไฟและไม่ลามไฟ

เมื่อนำไปทดสอบพบมีคุณสมบัติเทียบเท่ากับใยแก้ว โดยมีค่านำความร้อนอยู่ในระดับเดียวกัน สามารถนำมาใช้แทนกันได้เลย ที่สำคัญราคาถูกกว่า มีประสิทธิภาพป้องกันเสียง ป้องกันความร้อนจากภายนอก ปลวกก็ไม่ชอบ แถมราก็ไม่ขึ้นด้วย

 

ทั้งนี้ ปัจจุบันฉนวนความร้อนกันไฟนี้ มีผู้ประกอบการรับถ่ายทอดเทคโนโลยีไปพัฒนาเป็นสินค้า เพดานและผนังกันไฟ ภายใต้แบรนด์ กันไฟ (Ganfai) วางจำหน่ายเป็นที่เรียบร้อยแล้ว

ในเมื่อเปลี่ยนวัสดุเหลือใช้ทางการเกษตรอย่างฟางข้าวสู่วัสดุกันไฟได้แล้ว คงไม่ใช่เรื่องยากหากจะเปลี่ยนเชื้อเพลิงชั้นดีอย่างขี้เลื่อยและไม้ไฟให้ทนไฟได้เช่นกัน

“ตอนแรกเราลองเอาขี้เลื่อยมาทำให้มีคุณสมบัติทนไฟก่อนเพื่อทำไม้อัดทนไฟ แต่ผู้ประกอบการส่วนใหญ่สนใจไม้จริงมากกว่า เลยมาลองทำไม้ทนไฟด้วยทุนวิจัยจาก สวทช.เครือข่ายภาคเหนือ ก็พัฒนาสูตรสารหน่วงไฟขึ้นใหม่ และใช้เทคโนโลยีอัดน้ำยาเข้าไปในไม้ ซึ่งก็ได้ไม้ทนไฟที่มีประสิทธิภาพดีมาก คือ เมื่อโดนไฟจะเป็นรอยสีดำ แต่จะไม่ลุกเป็นเปลวไฟ หรือไม่เป็นเชื้อเพลิง โดยตอนนี้งานวิจัยอยู่ในช่วงส่งมอบเทคโนโลยีให้กับโรงงาน ซึ่งอาจจะมีการขยายผลไปสู่การผลิตจริงในอนาคต” ดร.มาโนช ระบุ

ทั้งหมดนี้คือนวัตกรรมที่เกิดขึ้นจากสารหน่วงไฟ ที่ผลิตขึ้นจาก “ใจ” ของ “นักวิจัยไทย” เพื่อดับไฟ ลดความรุนแรงของอัคคีภัย และความปลอดภัยในชีวิตของประชาชน