การเตรียมผงคอมโพสิทของยางธรรมชาติและซิลิกาด้วยการอบแห้งแบบพ่นฝอย

Abstract

ผงยางธรรมชาติถูกใช้อย่างกว้างขวางในการเป็นตัวเติมในอุตสาหกรรมพอลิเมอร์ เนื่องมาจากคุณสมบัติทางกลของยางธรรมชาติที่มีค่าความยืดหยุ่นสูง พอลิเมอร์ที่ผสมกับยางธรรมชาติจะถูกปรับปรุงคุณสมบัติต่างๆ ได้แก่ ความอ่อนตัว การทนต่อแรงกระแทก และนอกเหนือไปกว่านั้นยังเป็นการลดค่าความเป็นผลึกให้กับพอลิเมอร์อีกด้วย ผงยางธรรมชาติสามารถเตรียมได้จากเทคนิคการอบแห้ง โดยเทคนิคการอบแห้งที่นิยมคือการอบแห้งแบบพ่นฝอย การอบแห้งแบบพ่นฝอยมีคุณสมบัติที่โดดเด่นในด้านของการควบคุมขนาดของอนุภาคที่สังเคราะห์ และง่ายต่อการขยายไปสู่การผลิตในระดับอุตสาหกรรม แต่อย่างไรก็ตามผงยางธรรมชาตินั้นไม่สามารถเตรียมได้โดยตรง เนื่องมาจากคุณสมบัติในการยึดเกาะติดกันของอนุภาคยางธรรมชาติ ทำให้จำเป็นต้องห่อหุ้มอนุภาคของยางธรรมชาติ โดยในงานวิจัยนี้จะใช้กระบวนการห่อหุ้มยางธรรมชาติด้วยซิลิกา ที่เตรียมจากเทคนิคโซล-เจล โดยจะควบคุมความเข้มข้นของของแข็งรวมของสารผสมไว้ที่ 20 เปอร์เซ็นต์ หลังจากนั้นจึงป้อนสารผสมเข้าเครื่องอบแห้งแบบพ่นฝอย เพื่อสังเคราะห์ผงคอมโพสิทของยางธรรมชาติและซิลิกา โดยจะศึกษาหาสภาวะของเครื่องอบแห้งแบบพ่นฝอยที่เหมาะสมในการเตรียมผงคอมโพสิท และผงที่ได้จะถูกนำไปวิเคราะห์คุณสมบัติต่างๆ ได้แก่ ปริมาณของซิลิกา ลักษณะรูปร่างสัณฐาน และขนาดของอนุภาคของผงคอมโพสิท หลังจากนั้นผงคอมโพสิทที่ได้จะถูกนำไปตัดเม็ดพลาสติก ด้วยการผสมกับพอลิแลคติกแอซิดด้วยเครื่องอัดรีดแบบสกรูคู่ ก่อนนำไปขึ้นรูปเป็นชิ้นงานหนาเพื่อใช้ทดสอบคุณสมบัติทางกลต่างๆ อาทิ ค่าการรองรับแรงกระแทก ค่าความเค้นสูงสุด และค่าการยืดตัว ณ จุดขาด โดยพบว่าที่ความเข้มข้นของของแข็งรวมของสารผสมที่ 20 เปอร์เซ็นต์นี้ สามารถเตรียมผงคอมโพสิทของยางธรรมชาติและซิลิกาได้ และผงคอมโพสิทที่ได้นี้สามารถใช้เพิ่มค่าการรองรับแรงกระแทกให้กับพอลิเมอร์ได้อีกด้วย