ผลต่างระหว่างรุ่นของ "น้ำยาง"

จากวิกิพีเดีย สารานุกรมเสรี
เรียกดูประวัติแบบโต้ตอบ
← การแก้ไขก่อนหน้าการแก้ไขถัดไป →
เนื้อหาที่ลบ เนื้อหาที่เพิ่ม
เห็นภาพข้อความวิกิ
ไม่มีความย่อการแก้ไข
ไม่มีความย่อการแก้ไข
บรรทัด 17: บรรทัด 17:
*ยางแท่ง<ref name="การผลิตยางธรรมชาติ">เสาวนีย์ ก่อวุฒิกุลรังษี, 2546, การผลิตยางธรรมชาติ, ภาควิชาเทคโนโลยียางและพอลิเมอร์ คณะวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี มหาวิทยาลัยสงขลานครินทร์ วิทยาเขตปัตตานี</ref> : ก่อนปี 2508 ยางธรรมชาติที่ผลิตขึ้นมา ส่วนใหญ่จะผลิตในรูปของยางแผ่นรมควัน ยางเครพ หรือน้ำยางข้น ซึ่งยางธรรมชาติเหล่านี้จะไม่มีการระบุมาตรฐานการจัดชั้นยางที่ชัดเจน ตามปกติจะใช้สายตาในการพิจารณาตัดสินชั้นยาง ต่อมาในปี 2508 สถาบันวิจัยยางมาเลเซีย (Rubber Research Institute of Malaysia) ได้มีการผลิตยางแท่งขึ้นเป็นแห่งแรก เพื่อเป็นการปรับปรุงและพัฒนาคุณภาพของยางธรรมชาติให้ได้มาตรฐาน เหมาะสมกับการใช้งาน จนทำให้ยางแท่งเป็นยางธรรมชาติชนิดแรกที่ผลิตมาโดยมีการควบคุมคุณภาพให้ได้มาตรฐาน ตลอดจนมีการระบุคุณภาพของยางดิบที่ผลิตได้แน่นอน
*ยางแท่ง<ref name="การผลิตยางธรรมชาติ">เสาวนีย์ ก่อวุฒิกุลรังษี, 2546, การผลิตยางธรรมชาติ, ภาควิชาเทคโนโลยียางและพอลิเมอร์ คณะวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี มหาวิทยาลัยสงขลานครินทร์ วิทยาเขตปัตตานี</ref> : ก่อนปี 2508 ยางธรรมชาติที่ผลิตขึ้นมา ส่วนใหญ่จะผลิตในรูปของยางแผ่นรมควัน ยางเครพ หรือน้ำยางข้น ซึ่งยางธรรมชาติเหล่านี้จะไม่มีการระบุมาตรฐานการจัดชั้นยางที่ชัดเจน ตามปกติจะใช้สายตาในการพิจารณาตัดสินชั้นยาง ต่อมาในปี 2508 สถาบันวิจัยยางมาเลเซีย (Rubber Research Institute of Malaysia) ได้มีการผลิตยางแท่งขึ้นเป็นแห่งแรก เพื่อเป็นการปรับปรุงและพัฒนาคุณภาพของยางธรรมชาติให้ได้มาตรฐาน เหมาะสมกับการใช้งาน จนทำให้ยางแท่งเป็นยางธรรมชาติชนิดแรกที่ผลิตมาโดยมีการควบคุมคุณภาพให้ได้มาตรฐาน ตลอดจนมีการระบุคุณภาพของยางดิบที่ผลิตได้แน่นอน
*[[ยางแท่งความหนืดคงที่]]<ref name="การผลิตยางธรรมชาติ"/> : เป็นยางที่ผลิตขึ้นเพื่อใช้ในอุตสาหกรรมทำผลิตภัณฑ์ที่ต้องการควบคุมความหนืดของยางที่ใช้ในการแปรรูป เช่น อุตสาหกรรมยางท่อ, อุตสาหกรรมทำกาว
*[[ยางแท่งความหนืดคงที่]]<ref name="การผลิตยางธรรมชาติ"/> : เป็นยางที่ผลิตขึ้นเพื่อใช้ในอุตสาหกรรมทำผลิตภัณฑ์ที่ต้องการควบคุมความหนืดของยางที่ใช้ในการแปรรูป เช่น อุตสาหกรรมยางท่อ, อุตสาหกรรมทำกาว
*ยางสกิม<ref>พรพรรณ นิธิอุทัย, ยาง : เทคนิดการออกสูตร, ภาควิชาเทคโนโลยียางและพอลิเมอร์ คณะวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี, 2540, หน้า 3-15</ref> : ยางสกิมเป็นยางธรรมชาติที่ได้จากการจับตัวน้ำยางสกิม (skim latex) ด้วยกรดแล้วนำยางที่ได้ไปทำการรีดแผ่นและทำให้แห้ง โดยน้ำยางสกิมเป็นน้ำส่วนที่เหลือจากการทำ[[น้ำยางข้น]]ด้วยการนำ[[น้ำยางสด]]มาทำการเซนตริฟิวส์ แยกอนุภาคเม็ดยางออกจากน้ำซึ่งอนุภาคเม็ดยางเบากว่าน้ำ ส่วนใหญ่จึงแยกตัวออกไปเป็นน้ำยางข้น น้ำยางข้นที่ได้มีปริมาณเนื้อยางอยู่ร้อยละ 60-63 ซึ่งน้ำยางสกิมคือส่วนที่เหลือจากการเซนตริฟิวส์แยกเนื้อยางส่วนใหญ่ออกไปแล้ว ก็ยังมีส่วนของเนื้อยางออกมาด้วย ซึ่งเป็นเนื้อยางที่มีขนาดอนุภาคเล็ก ๆ มีปริมาณเนื้อยางอยู่ร้อยละ 3-6
*ยางสกิม<ref name="ยาง : เทคนิคการออกสูตร">พรพรรณ นิธิอุทัย, ยาง : เทคนิดการออกสูตร, 2540, ภาควิชาเทคโนโลยียางและพอลิเมอร์ คณะวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี</ref> : ยางสกิมเป็นยางธรรมชาติที่ได้จากการจับตัวน้ำยางสกิม (skim latex) ด้วยกรดแล้วนำยางที่ได้ไปทำการรีดแผ่นและทำให้แห้ง โดยน้ำยางสกิมเป็นน้ำส่วนที่เหลือจากการทำ[[น้ำยางข้น]]ด้วยการนำ[[น้ำยางสด]]มาทำการเซนตริฟิวส์ แยกอนุภาคเม็ดยางออกจากน้ำซึ่งอนุภาคเม็ดยางเบากว่าน้ำ ส่วนใหญ่จึงแยกตัวออกไปเป็นน้ำยางข้น น้ำยางข้นที่ได้มีปริมาณเนื้อยางอยู่ร้อยละ 60-63 ซึ่งน้ำยางสกิมคือส่วนที่เหลือจากการเซนตริฟิวส์แยกเนื้อยางส่วนใหญ่ออกไปแล้ว ก็ยังมีส่วนของเนื้อยางออกมาด้วย ซึ่งเป็นเนื้อยางที่มีขนาดอนุภาคเล็ก ๆ มีปริมาณเนื้อยางอยู่ร้อยละ 3-6


== การควบคุมความหนืดของยาง ==
== การควบคุมความหนืดของยาง ==


ยางแห้งพันธุ์ต่าง ๆ เมื่อนำเอามาทดสอบค่าความหนืดภายใต้อุณหภูมิและเวลาเดียวกัน (ML1+4;100°C) ค่าความหนืดจะอยู่ที่ 43-100 [[หน่วยมูนี่]] แต่ถ้าทิ้งยางแห้งนี้ไว้สัก 2-4 เดือน ยางก็จะมีความหนืดเพิ่มขึ้นจากเดิมเป็น 74-126 [[หน่วยมูนี่]] ดังนั้นจึงต้องมีการปรับสภาพค่าความหนืดของยางให้คงที่หรือสม่ำเสมอ จึงต้องมีการใช้สารเคมีประเภท ไฮดรอกซิลามีนไฮโดรคลอไรด์ ซึ่งเป็นสารเคมีที่ควบคุมความหนืดของยางให้มีค่าค่อนข้างสม่ำเสมอ ซึ่งสารเคมีที่ใส่เข้าไปจะเข้าไปทำปฎิกิริยากับอนุมูลของหมู่อัลดีไฮด์ในโครงสร้างโมเลกุลยาง จึงทำให้ภายในระหว่างโมเลกุลยางที่เก็บไว้ไม่มีพันธะไฮโดรเจนเกิดขึ้น ความหนืดของยางจึงไม่เพิ่มขึ้น โดยค่าความหนืดเมื่อใช้สารควบคุมความหนืดจะอยู่ที่ 37-99 [[หน่วยมูนี่]] ความหนืดถือเป็นเรื่องที่สำคัญมากในทางอุตสาหกรรมที่จะต้องนำเอา[[ยางธรรมชาติ]]มาเข้าสู่กระบวนการแปรรูปเป็นผลิตภัณฑ์ จึงต้องมีการปรับสภาพความหนืดของยางธรรมชาติให้มีค่าที่คงที่ <ref name="การผลิตยางธรรมชาติ"/>
ยางแห้งพันธุ์ต่าง ๆ เมื่อนำเอามาทดสอบค่าความหนืดภายใต้อุณหภูมิและเวลาเดียวกัน (ML1+4;100°C) ค่าความหนืดจะอยู่ที่ 43-100 [[หน่วยมูนี่]] แต่ถ้าทิ้งยางแห้งนี้ไว้สัก 2-4 เดือน ยางก็จะมีความหนืดเพิ่มขึ้นจากเดิมเป็น 74-126 [[หน่วยมูนี่]] ดังนั้นจึงต้องมีการปรับสภาพค่าความหนืดของยางให้คงที่หรือสม่ำเสมอ จึงต้องมีการใช้สารเคมีประเภท ไฮดรอกซิลามีนไฮโดรคลอไรด์ ซึ่งเป็นสารเคมีที่ควบคุมความหนืดของยางให้มีค่าค่อนข้างสม่ำเสมอ ซึ่งสารเคมีที่ใส่เข้าไปจะเข้าไปทำปฎิกิริยากับอนุมูลของหมู่อัลดีไฮด์ในโครงสร้างโมเลกุลยาง จึงทำให้ภายในระหว่างโมเลกุลยางที่เก็บไว้ไม่มีพันธะไฮโดรเจนเกิดขึ้น ความหนืดของยางจึงไม่เพิ่มขึ้น โดยค่าความหนืดเมื่อใช้สารควบคุมความหนืดจะอยู่ที่ 37-99 [[หน่วยมูนี่]] ความหนืดถือเป็นเรื่องที่สำคัญมากในทางอุตสาหกรรมที่จะต้องนำเอา[[ยางธรรมชาติ]]มาเข้าสู่กระบวนการแปรรูปเป็นผลิตภัณฑ์ จึงต้องมีการปรับสภาพความหนืดของยางธรรมชาติให้มีค่าที่คงที่ <ref name="การผลิตยางธรรมชาติ"/>

== โครงสร้างหลักที่มีผลกระทบต่อสมบัติของยางธรรมชาติ ==

ยางธรรมชาติมีชื่อทางเคมีคือ ซิส-1,4-พอลิไอโซพรีน (cis-1,4-polyisorene) เป็น[[โมเลกุล]]ที่ประกอบด้วย[[คาร์บอน]]และ[[ไฮโดรเจน]]ล้วน ทำให้มีสมบัติไม่ทนต่อน้ำมัน แต่เป็นฉนวนไฟฟ้าได้ดี ใน 1 โมเลกุลจะประกอบด้วยหน่วยของ[[ไอโซพรีน]] (C5H8) มาต่อกันเป็นสายโซ่ยาวแบบเส้นตรงใน 1 หน่วย[[ไอโซพรีน]]จะมีพันธะคู่และหมู่อัลฟาเมทธิลีนที่ว่องไวต่อการเกิดปฎิกิริยา ทำให้สามารถ[[วัลคาไนซ์]]ได้ด้วย[[กำมะถัน]] และทำให้ยางทำปฎิกิริยาได้ง่ายด้วย[[ออกซิเจน]]และ[[โอโซน]] ทำให้ยางเกิดการเสื่อมสภาพได้ง่ายเช่นเดียวกัน ดังนั้นการออกสูตรยางจำเป็นจะต้องมีแอนตี้ออกซิแดนท์และแอนตี้โอโซแนนท์ร่วมด้วย<ref name="ยาง : เทคนิคการออกสูตร"/> ยางธรรมชาติมีสายโซ่ที่เคลื่อนไหวหักงอไปมาได้ง่าย ทำให้ยางธรรมชาติคงสภาพยืดหยุ่นได้ดี มีอุณหภูมิของการเปลี่ยนสถานะคล้ายแก้ว ประมาณ -72°C สามารถใช้งานได้ที่อุณหภูมิต่ำมาก สำหรับความสม่ำเสมอในโครงสร้างโมเลกุล ทำให้ยางธรรมชาติสามารถตกผลึกได้เมื่อยืด การเกิดผลึกเนื่องจากการยืดตัวยังทำให้ยางคงรูปมีสมบัติเชิงกลดีขึ้น นั่นคือ ยางจะมีความทนทานต่อแรงดึง ความทนทานต่อการฉีกขาด และความต้านทานต่อการขัดถูสูงขึ้น ยางธรรมชาติมี[[น้ำหนักโมเลกุล]]เฉลี่ยสูง อยู่ในช่วง 200,000 ถึง 400,000 <ref name="ยาง ชนิด สมบัติ และการใช้งาน">พงษ์ธร แซ่อุย, ยาง: ชนิด สมบัติ และการใช้งาน, 2547, ศูนย์เทคโนโลยีโลหะและวัสดุแห่งชาติ</ref> และมีการกระจายตัวของน้ำหนักโมเลกุลกว้างมาก ทำให้ยางแข็งเกินไปที่จะนำไปแปรรูปโดยตรง จะต้องมีการบดยาง ก่อนที่จะนำไปใช้ในกระบวนการผลิต


== ยางธรรมชาติประเภทอื่น ๆ (ปรับสภาพโครงสร้าง)==
== ยางธรรมชาติประเภทอื่น ๆ (ปรับสภาพโครงสร้าง)==
บรรทัด 32: บรรทัด 36:
== การผสมยางธรรมชาติกับพอลิเมอร์ชนิดอื่น ==
== การผสมยางธรรมชาติกับพอลิเมอร์ชนิดอื่น ==


ยางธรรมชาติเป็นยางที่มีสมบัติเด่นด้านควาเหนียวติดกันที่ดี, สมบัติด้านการขึ้นรูปที่ดี, ความร้อนสะสมในขณะการใช้งานต่ำ เป็นต้น แต่ก็มีสมบัติบางประการที่เป็นข้อด้อย ดังนั้นในการแก้ไขข้อด้อยนั้น สามารถทำได้โดยการเลือกเอาสมบัติที่ดีจาก[[ยางสังเคราะห์]]ชนิดอื่นมาทดแทน เช่น สมบัติด้านความทนทานต่อการขัดถูของยางบิวตาไดอีน (BR), สมบัติความทนทานต่อน้ำมันของยางไนไตรล์ (NBR), สมบัติความทนทานต่อความร้อนและโอโซนของยาง EPDM เป็นต้น โดยการผสมยางธรรมชาติกับ[[ยางสังเคราะห์]]เหล่านี้เข้าด้วยกัน แต่การที่จะผสมให้เข้ากันได้นั้น[[ยางสังเคราะห์]]ชนิดนั้น ๆ ต้องไม่มีความเป็นขั้วเหมือนกับยางธรรมชาติ จึงจะทำให้ยางผสมรวมเข้ากันเป็นเฟสเดียวกันได้ดีขึ้น เช่น ยาง BR, SBR, EPDM และ NBR(เกรดที่มีอะคริโลไนไตรล์ต่ำ ๆ) ซึ่งปัจจัยที่มีผลโดยตรงต่อสมบัติของยางผสมที่ได้นั้น มีดังนี้ <ref name="ยาง: ชนิด สมบัติ และการใช้งาน">พงษ์ธร แซ่อุย, ยาง: ชนิด สมบัติ และการใช้งาน,ศูนย์เทคโนโลยีโลหะและวัสดุแห่งชาติ, 2547, หน้า 14</ref>
ยางธรรมชาติเป็นยางที่มีสมบัติเด่นด้านควาเหนียวติดกันที่ดี, สมบัติด้านการขึ้นรูปที่ดี, ความร้อนสะสมในขณะการใช้งานต่ำ เป็นต้น แต่ก็มีสมบัติบางประการที่เป็นข้อด้อย ดังนั้นในการแก้ไขข้อด้อยนั้น สามารถทำได้โดยการเลือกเอาสมบัติที่ดีจาก[[ยางสังเคราะห์]]ชนิดอื่นมาทดแทน เช่น สมบัติด้านความทนทานต่อการขัดถูของยางบิวตาไดอีน (BR), สมบัติความทนทานต่อน้ำมันของยางไนไตรล์ (NBR), สมบัติความทนทานต่อความร้อนและโอโซนของยาง EPDM เป็นต้น โดยการผสมยางธรรมชาติกับ[[ยางสังเคราะห์]]เหล่านี้เข้าด้วยกัน แต่การที่จะผสมให้เข้ากันได้นั้น[[ยางสังเคราะห์]]ชนิดนั้น ๆ ต้องไม่มีความเป็นขั้วเหมือนกับยางธรรมชาติ จึงจะทำให้ยางผสมรวมเข้ากันเป็นเฟสเดียวกันได้ดีขึ้น เช่น ยาง BR, SBR, EPDM และ NBR(เกรดที่มีอะคริโลไนไตรล์ต่ำ ๆ) ซึ่งปัจจัยที่มีผลโดยตรงต่อสมบัติของยางผสมที่ได้นั้น มีดังนี้ <ref name="ยาง ชนิด สมบัติ และการใช้งาน"/>


* ความหนืดของยาง ยางธรรมชาติก่อนที่จะทำการผสมต้องทำการบดเพื่อลดความหนืดในตอนเริ่มต้นการผสมให้เท่ากับ[[ยางสังเคราะห์]]หรือใกล้เคียงซึ่งจะทำให้ยางทั้งสองผสมเข้ากันได้ดีขึ้น
* ความหนืดของยาง ยางธรรมชาติก่อนที่จะทำการผสมต้องทำการบดเพื่อลดความหนืดในตอนเริ่มต้นการผสมให้เท่ากับ[[ยางสังเคราะห์]]หรือใกล้เคียงซึ่งจะทำให้ยางทั้งสองผสมเข้ากันได้ดีขึ้น

รุ่นแก้ไขเมื่อ 10:08, 6 สิงหาคม 2550

น้ำยางจากต้นยาง

ยางธรรมชาติ คือวัสดุพอลิเมอร์ที่มีต้นกำเนิดจากของเหลวของพืชบางชนิด ซึ่งมีลักษณะเป็นของเหลวสีขาว คล้ายน้ำนม มีสมบัติเป็นคอลลอยด์ อนุภาคเล็ก มีตัวกลางเป็นน้ำ

การผลิตยางธรรมชาติ

แหล่งผลิตยางธรรมชาติที่ใหญ่ที่สุดในโลกคือ แถบเอเชียตะวันออกเฉียงใต้คิดเป็นร้อยละ 90 ของแหล่งผลิตทั้งหมด ส่วนที่เหลือมาจากแอฟริกากลาง[1] ซึ่งพันธุ์ยางที่ผลิตในเอเชียตะวันออกเฉียงใต้ คือ พันธุ์ฮีเวียบราซิลเลียนซิส (Hevea brasiliensis) น้ำยางที่ได้จากต้นยางมีลักษณะเป็นเม็ดยางเล็ก ๆ กระจายอยู่ในน้ำ (emulsion) มีปริมาณของแข็งประมาณร้อยละ 30-40 การใส่กรดอะซิติกเจือจางลงในน้ำยาง ทำให้น้ำยางจับตัวเป็นก้อน เกิดการแยกชั้นระหว่างเนื้อยางและน้ำ ส่วนน้ำที่ปนอยู่ในยางจะถูกกำจัดออกไปโดยการรีดด้วยลูกกลิ้ง 2 ลูกกลิ้ง วิธีการหลัก ๆ ที่จะทำให้ยางแห้งสนิทมี 2 วิธีคือ การรมควันยาง และการทำยางเครพ แต่เนื่องจากยางผลิตได้มาจากเกษตรกรจากแหล่งที่แตกต่างกัน ทำให้ต้องมีการแบ่งชั้นของยางตามความบริสุทธิ์ของยางนั้น ๆ

รูปแบบของยางธรรมชาติ

ยางธรรมชาติสามารถแบ่งออกเป็นหลายประเภทตามลักษณะรูปแบบของยางดิบ ได้แก่

  • น้ำยาง
  • ยางแผ่นผึ่งแห้ง : ยางที่ได้จากการนำน้ำยางมาจับตัวเป็นแผ่นโดยสารเคมีที่ใช้จะต้องตามเกณฑ์ที่กำหนด ส่วนการทำให้แห้งอาจใช้วิธีการผึ่งลมในที่ร่ม หรือ อบในโรงอบก็ได้แต่ต้องปราศจากควัน
  • ยางแผ่นรมควัน
  • ยางเครพ
  • ยางแท่ง[2] : ก่อนปี 2508 ยางธรรมชาติที่ผลิตขึ้นมา ส่วนใหญ่จะผลิตในรูปของยางแผ่นรมควัน ยางเครพ หรือน้ำยางข้น ซึ่งยางธรรมชาติเหล่านี้จะไม่มีการระบุมาตรฐานการจัดชั้นยางที่ชัดเจน ตามปกติจะใช้สายตาในการพิจารณาตัดสินชั้นยาง ต่อมาในปี 2508 สถาบันวิจัยยางมาเลเซีย (Rubber Research Institute of Malaysia) ได้มีการผลิตยางแท่งขึ้นเป็นแห่งแรก เพื่อเป็นการปรับปรุงและพัฒนาคุณภาพของยางธรรมชาติให้ได้มาตรฐาน เหมาะสมกับการใช้งาน จนทำให้ยางแท่งเป็นยางธรรมชาติชนิดแรกที่ผลิตมาโดยมีการควบคุมคุณภาพให้ได้มาตรฐาน ตลอดจนมีการระบุคุณภาพของยางดิบที่ผลิตได้แน่นอน
  • ยางแท่งความหนืดคงที่[2] : เป็นยางที่ผลิตขึ้นเพื่อใช้ในอุตสาหกรรมทำผลิตภัณฑ์ที่ต้องการควบคุมความหนืดของยางที่ใช้ในการแปรรูป เช่น อุตสาหกรรมยางท่อ, อุตสาหกรรมทำกาว
  • ยางสกิม[3] : ยางสกิมเป็นยางธรรมชาติที่ได้จากการจับตัวน้ำยางสกิม (skim latex) ด้วยกรดแล้วนำยางที่ได้ไปทำการรีดแผ่นและทำให้แห้ง โดยน้ำยางสกิมเป็นน้ำส่วนที่เหลือจากการทำน้ำยางข้นด้วยการนำน้ำยางสดมาทำการเซนตริฟิวส์ แยกอนุภาคเม็ดยางออกจากน้ำซึ่งอนุภาคเม็ดยางเบากว่าน้ำ ส่วนใหญ่จึงแยกตัวออกไปเป็นน้ำยางข้น น้ำยางข้นที่ได้มีปริมาณเนื้อยางอยู่ร้อยละ 60-63 ซึ่งน้ำยางสกิมคือส่วนที่เหลือจากการเซนตริฟิวส์แยกเนื้อยางส่วนใหญ่ออกไปแล้ว ก็ยังมีส่วนของเนื้อยางออกมาด้วย ซึ่งเป็นเนื้อยางที่มีขนาดอนุภาคเล็ก ๆ มีปริมาณเนื้อยางอยู่ร้อยละ 3-6

การควบคุมความหนืดของยาง

ยางแห้งพันธุ์ต่าง ๆ เมื่อนำเอามาทดสอบค่าความหนืดภายใต้อุณหภูมิและเวลาเดียวกัน (ML1+4;100°C) ค่าความหนืดจะอยู่ที่ 43-100 หน่วยมูนี่ แต่ถ้าทิ้งยางแห้งนี้ไว้สัก 2-4 เดือน ยางก็จะมีความหนืดเพิ่มขึ้นจากเดิมเป็น 74-126 หน่วยมูนี่ ดังนั้นจึงต้องมีการปรับสภาพค่าความหนืดของยางให้คงที่หรือสม่ำเสมอ จึงต้องมีการใช้สารเคมีประเภท ไฮดรอกซิลามีนไฮโดรคลอไรด์ ซึ่งเป็นสารเคมีที่ควบคุมความหนืดของยางให้มีค่าค่อนข้างสม่ำเสมอ ซึ่งสารเคมีที่ใส่เข้าไปจะเข้าไปทำปฎิกิริยากับอนุมูลของหมู่อัลดีไฮด์ในโครงสร้างโมเลกุลยาง จึงทำให้ภายในระหว่างโมเลกุลยางที่เก็บไว้ไม่มีพันธะไฮโดรเจนเกิดขึ้น ความหนืดของยางจึงไม่เพิ่มขึ้น โดยค่าความหนืดเมื่อใช้สารควบคุมความหนืดจะอยู่ที่ 37-99 หน่วยมูนี่ ความหนืดถือเป็นเรื่องที่สำคัญมากในทางอุตสาหกรรมที่จะต้องนำเอายางธรรมชาติมาเข้าสู่กระบวนการแปรรูปเป็นผลิตภัณฑ์ จึงต้องมีการปรับสภาพความหนืดของยางธรรมชาติให้มีค่าที่คงที่ [2]

โครงสร้างหลักที่มีผลกระทบต่อสมบัติของยางธรรมชาติ

ยางธรรมชาติมีชื่อทางเคมีคือ ซิส-1,4-พอลิไอโซพรีน (cis-1,4-polyisorene) เป็นโมเลกุลที่ประกอบด้วยคาร์บอนและไฮโดรเจนล้วน ทำให้มีสมบัติไม่ทนต่อน้ำมัน แต่เป็นฉนวนไฟฟ้าได้ดี ใน 1 โมเลกุลจะประกอบด้วยหน่วยของไอโซพรีน (C5H8) มาต่อกันเป็นสายโซ่ยาวแบบเส้นตรงใน 1 หน่วยไอโซพรีนจะมีพันธะคู่และหมู่อัลฟาเมทธิลีนที่ว่องไวต่อการเกิดปฎิกิริยา ทำให้สามารถวัลคาไนซ์ได้ด้วยกำมะถัน และทำให้ยางทำปฎิกิริยาได้ง่ายด้วยออกซิเจนและโอโซน ทำให้ยางเกิดการเสื่อมสภาพได้ง่ายเช่นเดียวกัน ดังนั้นการออกสูตรยางจำเป็นจะต้องมีแอนตี้ออกซิแดนท์และแอนตี้โอโซแนนท์ร่วมด้วย[3] ยางธรรมชาติมีสายโซ่ที่เคลื่อนไหวหักงอไปมาได้ง่าย ทำให้ยางธรรมชาติคงสภาพยืดหยุ่นได้ดี มีอุณหภูมิของการเปลี่ยนสถานะคล้ายแก้ว ประมาณ -72°C สามารถใช้งานได้ที่อุณหภูมิต่ำมาก สำหรับความสม่ำเสมอในโครงสร้างโมเลกุล ทำให้ยางธรรมชาติสามารถตกผลึกได้เมื่อยืด การเกิดผลึกเนื่องจากการยืดตัวยังทำให้ยางคงรูปมีสมบัติเชิงกลดีขึ้น นั่นคือ ยางจะมีความทนทานต่อแรงดึง ความทนทานต่อการฉีกขาด และความต้านทานต่อการขัดถูสูงขึ้น ยางธรรมชาติมีน้ำหนักโมเลกุลเฉลี่ยสูง อยู่ในช่วง 200,000 ถึง 400,000 [4] และมีการกระจายตัวของน้ำหนักโมเลกุลกว้างมาก ทำให้ยางแข็งเกินไปที่จะนำไปแปรรูปโดยตรง จะต้องมีการบดยาง ก่อนที่จะนำไปใช้ในกระบวนการผลิต

ยางธรรมชาติประเภทอื่น ๆ (ปรับสภาพโครงสร้าง)

  • ยางฮีเวียพลัส เอ็มจี[2] (Heveaplus MG) : ยางธรรมชาติที่มีการปรับสภาพโครงสร้างให้มีโครงสร้างโมเลกุลของเทอร์โมพลาสติกโดยโครงสร้างของยางเป็นสายโซ่หลัก (Backbone chain) และโครงสร้างของพอลิเมทธิลเมทาไครเลท (Polymethyl methacrylate) เป็นสายโซ่ที่มาต่อกับยางธรรมชาติ (Graft chain) เรียกว่า กราฟโคพอลิเมอร์
  • ยางธรรมชาติอิพอกไซด์[2] (ENR) : ยางธรรมชาติอิพอกไซด์ เป็นยางที่นำยางธรรมชาติมาปรับโครงสร้างโดยใช้สารเคมีจำพวกกรดเพอร์ออกซี่ (peroxy acid) ซึ่งยางจะมีลักษณะเป็นสีน้ำตาลเข้มกว่ายางธรรมชาติปกติ ซึ่งสามารถเตรียมได้ทั้งชนิดน้ำยางและยางแห้ง โดยมีการผลิตขึ้นเพื่อปรับปรุงสมบัติบางประการของยางธรรมชาติให้ดีขึ้น เช่น ทำให้ยางมีความเป็นขั้วมากขึ้น สามารถทนต่อน้ำมันและตัวทำละลายที่ไม่มีขั้วได้ดีขึ้น สามารถทนต่อโอโซน และการซึมผ่านของอากาศได้ดี เพราะพันธะคู่ในโครงสร้างยางธรรมชาติมีปริมาณน้อยลง อย่างไรก็ตามก็จะมีสมบัติบางประการที่ด้อยกว่ายางธรรมชาติ เช่น มีความยืดหยุ่นต่ำลง และหากนำไปวัลคาไนซ์ด้วยกำมะถันยางจะไม่ทนต่อความร้อน ยาง ENR มักใช้ในอุตสาหกรรมกาว หรือสารยึดติด รองเท้า สี และยางรถยนต์ เป็นต้น
  • ยางผง[2] (Powder Rubber) : ยางผง เป็นยางที่ผลิตออกมาในลักษณะที่เป็นเม็ด เพื่อให้สะดวกในการใช้งานกล่าวคือสามารถใช้งานในลักษณะการผลิตแบบต่อเนื่องได้และสามารถใช้ได้ทันทีโดยไม่ต้องผ่านการบดหรือตัดยาง
  • ยางธรรมชาติสกัดโปรตีน[2] (DPNR) : ยางธรรมชาติสกัดโปรตีนเป็นยางที่มีการดัดแปลงสภาพของยาง เพื่อให้มีปริมาณโปรตีนในยางต่ำซึ่งจะเป็นการลดปริมาณไนโตรเจนและปริมาณเถ้าในยาง เนื่องจากการที่ยางมีโปรตีนในยาง (ร้อยละ 1) ทำให้ยางเกิดการวัลคาไนซ์เร็ว สมบัติบางประการของผลิตภัณฑ์ไม่ดี ไม่สามารถนำมาใช้งานในด้านวิศวกรรมได้ เนื่องจากสมบัติความทนทานต่อแรงกดหรือแรงกระแทกต่ำ และอาจมีการเกิดอาการแพ้โปรตีนในผลิตภัณฑ์ที่มีการสัมผัสโดยตรง เช่น ถุงมือ ทำให้มีความจำเป็นต้องลดปริมาณโปรตีนโดยการเตรียมน้ำยางที่มีโปรตีนต่ำก่อนนำไปทำผลิตภัณฑ์ หรือ ล้างน้ำหลาย ๆ ครั้ง สำหรับผลิตภัณฑ์ที่แยกโปรตีนด้วยการละลายน้ำได้

การผสมยางธรรมชาติกับพอลิเมอร์ชนิดอื่น

ยางธรรมชาติเป็นยางที่มีสมบัติเด่นด้านควาเหนียวติดกันที่ดี, สมบัติด้านการขึ้นรูปที่ดี, ความร้อนสะสมในขณะการใช้งานต่ำ เป็นต้น แต่ก็มีสมบัติบางประการที่เป็นข้อด้อย ดังนั้นในการแก้ไขข้อด้อยนั้น สามารถทำได้โดยการเลือกเอาสมบัติที่ดีจากยางสังเคราะห์ชนิดอื่นมาทดแทน เช่น สมบัติด้านความทนทานต่อการขัดถูของยางบิวตาไดอีน (BR), สมบัติความทนทานต่อน้ำมันของยางไนไตรล์ (NBR), สมบัติความทนทานต่อความร้อนและโอโซนของยาง EPDM เป็นต้น โดยการผสมยางธรรมชาติกับยางสังเคราะห์เหล่านี้เข้าด้วยกัน แต่การที่จะผสมให้เข้ากันได้นั้นยางสังเคราะห์ชนิดนั้น ๆ ต้องไม่มีความเป็นขั้วเหมือนกับยางธรรมชาติ จึงจะทำให้ยางผสมรวมเข้ากันเป็นเฟสเดียวกันได้ดีขึ้น เช่น ยาง BR, SBR, EPDM และ NBR(เกรดที่มีอะคริโลไนไตรล์ต่ำ ๆ) ซึ่งปัจจัยที่มีผลโดยตรงต่อสมบัติของยางผสมที่ได้นั้น มีดังนี้ [4]

  • ความหนืดของยาง ยางธรรมชาติก่อนที่จะทำการผสมต้องทำการบดเพื่อลดความหนืดในตอนเริ่มต้นการผสมให้เท่ากับยางสังเคราะห์หรือใกล้เคียงซึ่งจะทำให้ยางทั้งสองผสมเข้ากันได้ดีขึ้น
  • ระบบการวัลคาไนซ์ของยาง ระบบที่ใช้ในการวัลคาไนซ์ต้องมีความเหมือนหรือแตกต่างกันไม่มากนัก เพื่อป้องกันการแยกเฟสของยางผสมขณะที่ทำการผสมยาง
  • ความเป็นขั้วของยาง ในกรณีที่ทำการผสมยางที่มีความเป็นขั้วแตกต่างกันมาก ควรพิจารณาถึงความสามารถในการกระจายตัวของสารเคมีในยางแต่ละชนิด โดยเฉพาะสารตัวเร่งและสารตัวเติม เพราะสารเหล่านี้มีแนวโน้มที่จะกระจายตัวได้ดีในยางที่มีความเป็นขั้ว ซึ่งอาจส่งผลให้ยางผสมมีสมบัติต่ำลงจากที่ควรจะเป็น หากการกระจายตัวของสารเคมีไม่ดีเท่าที่ควร

อ้างอิง

  1. ↑ บุญธรรม นิธิอุทัย, ยางธรรมชาติ ยางสังเคราะห์และคุณสมบัติ, คณะวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี มหาวิทยาลัยสงขลานครินทร์ วิทยาเขตปัตตานี, 2530, หน้า 1-3
  2. ↑ 2.0 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 2.6 เสาวนีย์ ก่อวุฒิกุลรังษี, 2546, การผลิตยางธรรมชาติ, ภาควิชาเทคโนโลยียางและพอลิเมอร์ คณะวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี มหาวิทยาลัยสงขลานครินทร์ วิทยาเขตปัตตานี
  3. ↑ 3.0 3.1 พรพรรณ นิธิอุทัย, ยาง : เทคนิดการออกสูตร, 2540, ภาควิชาเทคโนโลยียางและพอลิเมอร์ คณะวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี
  4. ↑ 4.0 4.1 พงษ์ธร แซ่อุย, ยาง: ชนิด สมบัติ และการใช้งาน, 2547, ศูนย์เทคโนโลยีโลหะและวัสดุแห่งชาติ
เข้าถึงจาก "https://th.wikipedia.org/w/index.php?title=น้ำยาง&oldid=668935"