การวิเคราะห์คุณสมบัติทางกลของไบโอคอมโพสิตโพลีโพรพิลีน ด้วยวัสดุเสริมแรงอ้อยและเลา

ผู้แต่ง

  • วิทยา วงษ์กลาง สาขาวิชาวิศกรรมเครื่องกล คณะเทคโนโลยีอุตสาหกรรม มหาวิทยาลัยราชภัฏนครศรีธรรมราช
  • กรีฑา แก้วคงธรรม สาขาวิชาวิศกรรมเครื่องกล คณะเทคโนโลยีอุตสาหกรรม มหาวิทยาลัยราชภัฏนครศรีธรรมราช
  • รัฐนันท์ เอี่ยนเล่ง คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยกรุงเทพธนบุรี
  • วิโรจน์ ฤทธิ์ทอง คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยกรุงเทพธนบุรี
  • พรหมพักตร์ บุญรักษา สาขาวิชาวิศวกรรมไฟฟ้า คณะวิศวกรรมศาสตร์และสถาปัตยกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีราชมงคลสุวรรณภูมิ

คำสำคัญ:

ไบโอคอมโพสิต, สมบัติทางกล, วัสดุเสริมแรง, โพลีโพรพิลีน

บทคัดย่อ

งานวิจัยนี้นำเสนอการวิเคราะห์คุณสมบัติทางกลของไบโอคอมโพสิตโพลีโพรพิลีนเสริมด้วยเส้นใยอ้อยและเลาเพื่อศึกษาคุณสมบัติของเส้นพลาสติกทั่วไปและเส้นพลาสติกที่มีส่วนผสมของวัสดุเส้นใยธรรมชาติในอัตราส่วนร้อยละ 0 – 25 เป็นการเพิ่มมูลค่าให้ขยะพลาสติกอีกทั้งยังช่วยลดขยะพลาสติกที่ก่อให้เกิดปัญหาด้านสิ่งแวดล้อมจากขยะ โดยมีวิธีการดำเนินการวิจัยเริ่มจากขั้นตอนที่ 1) คือใช้พลาสติกโพลีโพรพิลีนจาก   ฝาขวดพลาสติกที่ใช้แล้วนำมาทำความสะอาดและบดในรูปแบบเม็ด 2) ทำการกำหนดปริมาณส่วนผสมเส้นใยอ้อยและเลาเป็นอัตราส่วนร้อยละ 5, 10, 15, 20 และ 25 โดยน้ำหนัก ตามลำดับ 3) ขั้นตอนต่อมาใช้กระบอกฉีดพลาสติกเพื่อทำตัวอย่างชิ้นงานที่ใช้ทดสอบ 4) ชิ้นงานที่ได้จะถูกนำไปทดสอบทางกลด้วยแรงดึง จากผลการทดสอบแรงดึงและการยืดระหวางไบโอคอมโพสิตโพลีโพรพิลีนเสริมด้วยเส้นใยอ้อยและเลา พบว่าการเพิ่มอัตราส่วนปริมาณวัสดุเสริมแรงส่งผลให้โมดูลัสยืดหยุ่นและแรงดึงเพิ่มขึ้นด้วย กรณีที่ใช้อ้อยเป็นวัสดุเสริมแรงพบว่า อัตราส่วนร้อยละ 20 มีแรงกระทําสูงสุดที่ 3,706.03 นิวตัน และที่อัตราส่วนอ้อยร้อยละ 25 มีระยะยืดสูงสุด 19.75 มิลลิเมตร ในส่วนของกรณีที่ใช้เลาเป็นวัสดุเสริมแรงพบว่าที่อัตราส่วนเลาร้อยละ 25 มีแรงกระทําสูงสุดที่ 3,684.56 นิวตัน และมีระยะยืดสูงสุด 13.84 มิลลิเมตร จึงสรุปได้ว่ามีความเป็นไปได้ที่จะใช้วัสดุไบโอคอมโพสิตในทางอุตสาหกรรม เนื่องจากมีความสะดวกในการรีไซเคิล ประยุกต์ใช้งานกับการฉีดพลาสติก และสามารถปรับปรุงคุณสมบัติทางกลของไบโอคอมโพสิตให้มีความแข็งแรงได้

References

U. Environment, “Plastic pollution,” UNEP, [Online].Available from : https://www.unep.org/plastic-pollution (accessed May 30, 2023).

“The role of safety for transport in APEC post covid-19”, [Online].Available from : https://apec2022.prd.go.th/the-role-of-safety-for-transport-in-apec-post-covid-19/ (accessed May 15, 2023).

“The 29th APEC Economic Leaders' Meeting during 18 - 19 November 2022 at Queen Sirikit National Convention Center, Bangkok.,” APEC, [Online]. Available from:https://www.apec2022.go. th/th/apec-economic-leaders-meeting-aelw-th/ (accessed May 15, 2023).

“What is BCG Economy Model,” NSTDA, [Online]. Available from: https://www.nstda. or.th/home/knowledge_post/what-is-bcg -economy-model/ (accessed May 30, 2023).

A. S. Aparchit Sharma, “Review of effects of fiber content and fiber length on the mechanical properties of biocomposites,” International Journal of Mechanical and Production Engineering Research and Development, vol.10, no.3, pp. 12523–12532, 2020. doi:10.24247/ijmperdjun20201192

M. Mittal and R. Chaudhary, “Effect of fiber length and content on the mechanical properties of pineapple leaf fiber reinforced- epoxy composites,” Advances in Science and Technology, 2021. doi:10.4028/www. scientific.net/ast.106.68

S. Novisa, B. B. Nugroho, H. Budiastuti, and R. Manfaati, “Characterization and production of biodegradable plastics from cassava rubber starch and old newsprint using glycerol plasticizer,” Proceedings of the International Seminar of Science and Applied Technology (ISSAT 2020), 2020. doi:10.2991/aer.k.201221.005

R. Saengsap et al. “Mechanical properties. and property of letting gas through polyethylene film mixed bagasse”. Faculty of Engineering. Khon Kaen University University Thesis. 2014.

F. Bellejoyes, “Freedom, Polypropylene, PP”, October 2012, [Online]. Available from: http://arceehechanfreedom.blogspot.com/2012/10/ (accessed May 15, 2023).

“Plastic,” POLYMER,. [Online]. Available from: https://enchemcom1po.wordpress. com/plastic (accessed May 15, 2023).

J. Zhou, Z. Sun, and D. Retraint, “Elastic and elastic-plastic stress release due to material removal in measurement of in-depth residual stresses,” International Journal of Pressure Vessels and Piping, vol.191, p. 104380, 2021. doi:10.1016/ j.ijpvp.2021.104380

S. J. Bispo, R. C. Freire Júnior, and E. M. Aquino, “Mechanical properties analysis of polypropylene biocomposites reinforced with Curaua fiber,” Materials Research, vol.18, no.4, pp. 833–837, 2015. doi:10.1590/1516-1439.022815

C. Marsh, “Test Method for Tensile Properties of Plastics”. Astm, 1990.

Downloads

เผยแพร่แล้ว

2023-06-30