The Optimum Condition for Artificial Wood Production from Compression Moulding Process สภาวะที่เหมาะสมสำหรับการผลิตไม้เทียมโดยกระบวนการ

Main Article Content

จุฑาทิพย์ อาจชมภู
สุวัฒน์ รัตนพันธ์
ฉัตรชัย แก้วดี
วีระยุทธ สุดสมบูรณ์

บทคัดย่อ

การผลิตไม้เทียมจากยางพาราผสมผงขี้เลื่อยไม้ โดยศึกษาการขึ้นรูปไม้เทียมที่อุณหภูมิ 125 135 145 และ 155 องศาเซลเซียส จากการใช้สารเร่งการคงรูปไม้เทียม 5 ชนิด คือ ซิงค์ เอ็น ไดเอธิล ไดไธโอคาร์บาเมต (ZDEC) เตตระเมธิล ไธยูแรม ไดซัลไฟด์ (TMTD) 2-เมอร์แคปโตเบนโซไธอะโซล ไดซัลไฟด์ (MBTS) เอ็น-ไซโคลกเฮกซิล-2-เบนโซไทอาโซลซัลฟีนาไมด์ (CBS) และเอ็น เอ็น-ไดฟีนิลกัวนิดีน (DPG) ศึกษาสมบัติเชิงกลของไม้เทียมที่ปริมาณผงขี้เลื่อยไม้ 20 40 60 80 และ 100 ส่วนเทียบกับยางหนึ่งร้อยส่วน พบว่าเวลาการคงรูปไม้เทียมลดลงตามอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้น ที่อุณหภูมิ 125องศาเซลเซียส และ 135 องศาเซลเซียส สารเร่งการคงรูปทุกชนิดสามารถขึ้นรูปไม้เทียมได้อย่างสมบูรณ์ ยกเว้นการใช้ ZDEC ไม่สามารถขึ้นรูปได้ที่อุณหภูมิสูงกว่า 125 องศาเซลเซียส อย่างไรก็ตามทั้งสองอุณหภูมินี้ไม่เหมาะสำหรับการผลิตเนื่องจากใช้เวลาในการคงรูปมากกว่า 60 และ 30 นาที ตามลำดับ ในขณะที่อุณหภูมิ 145 องศาเซลเซียส สารเร่งการคงรูป MBTS MBTS ร่วมกับ DPG และ CBS สามารถขึ้นรูปไม้เทียมที่มีความหนา 15 มิลลิเมตร ได้อย่างสมบูรณ์ แต่สำหรับไม้เทียมที่มีความหนา 25.4 มิลลิเมตร สารเร่งการคงรูป MBTS และ MBTS ร่วมกับ DPG เท่านั้นที่สามารถให้การขึ้นรูปที่สมบูรณ์ และการใช้ MBTS ร่วมกับ DPG ให้ดัชนีการคงรูปสูงที่สุด มีวงรอบการผลิต (cycle time) 16.45±0.03 นาที และ 18.45±0.04 นาที สำหรับไม้เทียมที่มีความหนา 15 และ 25.4 มิลลิเมตร ตามลำดับ ปริมาณของผงขี้เลื่อยไม้ในวัสดุคอมโพสิตมีผลต่อสมบัติเชิงกลของไม้เทียม การเพิ่มปริมาณผงขี้เลื่อยไม้ทำให้ไม้เทียมมีความแข็งตึง (stiffness) เพิ่มขึ้น มีความแข็งแรงดึงสูงสุดและความสามารถในการยืดจนขาดลดลง ในขณะที่มอดูลัสที่ระยะยืด 100 เปอร์เซ็นต์ และความแข็งของไม้เทียมเพิ่มขึ้น พบว่าการใช้ผงขี้เลื่อยไม้ที่ปริมาณ 100 ส่วนเทียบกับยางหนึ่งร้อยส่วน (phr) สามารถเพิ่มความแข็งให้ไม้เทียมได้มากกว่า 80 shore A โดยการใช้ผลขี้เลื่อยไม้ที่มีขนาด 500 ถึง 1,000 ไมโครเมตร สามารถเพิ่มความแข็งให้ไม้เทียมได้สูงที่สุด ที่ 88±0.53 shore A นอกจากนี้การใช้ยางธรรมชาติกราฟต์มาลิอิกแอนไฮไดรด์ที่มีปริมาณมาลิอิกแอนไฮไดรด์ 8 และ 10 ส่วนเทียบกับยางหนึ่งร้อยส่วน (NRgMAH8 และ NRgMAH10) เป็นสารเชื่อมติดทำให้เกิดแรงยึดระหว่างเฟสของผงขี้เลื่อยไม้และเนื้อยางทำให้ไม้เทียมที่ได้มีความแข็งแรงมากขึ้น

Article Details

บท
บทความวิจัย (Research Articles)

References

ชาตรี หอมเขียว. (2557). การพัฒนาและการประยุกต์ใช้วัสดุเชิงประกอบเทอร์โมพลาสติกและเส้นใยธรรมชาติเชิงอุตสาหกรรม. วารสารวิชาการเทคโนโลยีอุตสาหกรรม. 10(2), 97-110.

ไพโรจน์ กลิ่นพิทักษ์ และอรภรณ์ บัวหลวง. (2547). การเตรียมกาวติดไม้จากยางธรรมชาติมาเลเอต. โครงการวิจัยแห่งชาติ : ยางพารา ฝ่ายอุตสาหกรรม สำนักงานกองทุนสนับสนุนการวิจัย. กรุงเทพฯ.

Blendzki. A.K. and Faruk, O. (2003). Wood fiber reinforced polypropylene composites : Effect of fiber geometry and coupling agent on physico-mechanical properties. Applied Composite Materials, 10(1), 365-379.

Doan, T.T.L., Gao, S.L. and Mader, E. (2006). Jute/polypropylene composites I. Effect of matrix modification. Composites science and technology. 66(7), 952-963.

Fred, W.B. (1993). Rubber Compounding : Principles, materials and techniques. New York: Marcel Dekker, Inc.

Hepburn, C. (1991). Rubber compounding ingredients-need, theory and innovation Part 1: Vulcanising systems, antidegradants and particulate fillers for general purpose rubbers. United Kingdom: Rapra Technology Limited.

Homkhiew, C., Ratanawilai, T. and Thongruang, W. (2014). Composites from recycled polypropylene and rubberwood flour: Effects of composition on mechanical properties. Journal of Thermoplastic Composite Materials. 28(2), 179-194.

Ismail, H., Edyhama, M.R. and Wirjosentono, B. (2002). Bamboo fibre filled natural rubber composites: the effects of filler loading and bonding agent. Polymer Testing, 21(2), 139-144.

Ismail, H., Rozman. H.D., Jaffri. R.M., and Ishak, M.Z.A. (1997). Oil palm wood flour reinforced epoxidized natural rubber composites : The effect of filler content and size. Composites: Part A, 33(10), 14-23.

Mohanty, A.K., Misra, M. and Drzal, T.L. (2005).Natural fibers, biopolymers, and biocomposites. America: Taylor and Francis Group.

Nakason, C., Keasaman, A. and Supasathitikul, P. (2004). The grafting of maleic anhydride onto natural rubber. Polymer Testing, 23(1), 35-41.

Sameni, J.K., Ahmad, S.H. and Zakaria, S. (2002). Effects of processing parameters and graft-copolymer (propylene/maleic anhydride) on mechanical properties of thermoplastic natural rubber composites reinforced with wood fiber. Plastic, Rubber and Composite, 33(4), 162-166.

Sombatsompop, N. and Chaochanchaikul, K. (2005). Average mixing torque, tensile and impact properties and thermal stability of PVC/sawdust composites with different silane coupling agents. Journal of Applied Polymer Science, 96(1), 213-221.

Sombatsompop, N. and Phromchirasuk, C. (2004). Effects of acrylic based processing aids on processability, rheology, thermal and structural stability, and mechanical properties of PVC/wood sawdust composites. Journal of Applied Polymer Science, 92(2), 782-790.