พารามิเตอร์การผลิตที่เหมาะสมที่สุดของวัสดุเชิงประกอบพอลิเอทิลีนความหนาแน่นสูงและผงไม้ยางพาราโดยใช้การออกแบบบ็อกซ์-เบห์นเคน
Main Article Content
บทคัดย่อ
การออกแบบการทดลองเป็นการแสดงความสัมพันธ์ทางสถิติระหว่างพารามิเตอร์ของการทดลองและค่าตอบสนองซึ่งนำไปสู่การค้นพบพารามิเตอร์การทดลองที่เหมาะสมที่สุดการออกแบบการทดลองแบบบ็อกซ์−เบห์นเคนและวิธีพื้นผิวตอบสนองสามารถนำมาประยุกต์ใช้ศึกษาผลกระทบของอุณหภูมิการอัดร้อน ระยะเวลาการอัด และความหนาแน่นต่อสมบัติของวัสดุเชิงประกอบพอลิเอทิลีนความหนาแน่นสูงและผงไม้ยางพารา และเพื่อหาพารามิเตอร์การขึ้นรูปอัดร้อนที่เหมาะสมที่สุดในการผลิตวัสดุเชิงประกอบ ผลจากการทดลองพบว่า อุณหภูมิ ระยะเวลาการอัด และความหนาแน่น มีผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญต่อความแข็งแรงดัด มอดุลัสการดัด ความแข็งแรงดึง มอดุลัสการดึง และการดูดซับนํ้า ซึ่งการเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิ เวลาการอัด และความหนาแน่น ส่งผลให้สมบัติการดัดและการดึงเพิ่มขึ้นแต่การดูดซับนํ้าลดลงอย่างชัดเจน อย่างไรก็ตามเมื่ออุณหภูมิเกิน 195oC ความแข็งแรงดัด ความแข็งแรงดึง และมอดุลัสการดึงลดลงอย่างช้าๆ และเมื่อเวลาอัดเกิน 11 min มอดุลัสการดัดและการดึงลดลงอย่างชัดเจน นอกจากนี้สมการถดถอยของความแข็งแรงดัด มอดุลัสการดัด ความแข็งแรงดึง มอดุลัสการดึง และการดูดซับนํ้า มีการนำมาใช้หาพารามิเตอร์การขึ้นรูปอัดร้อนที่เหมาะสมที่สุดของวัสดุเชิงประกอบ ซึ่งพบว่าการขึ้นรูปโดยใช้อุณหภูมิ 197oC ระยะเวลาการอัด 13 min และความหนาแน่น 1.0 g/cm3 เป็นพารามิเตอร์การขึ้นรูปที่เหมาะสม และพบด้วยว่าวัสดุเชิงประกอบที่ขึ้นรูปด้วยพารามิเตอร์ที่เหมาะสมนี้ มีสมบัติแตกต่างจากค่าที่ได้จากการทำนายไม่เกิน 3.78%
Article Details
บทความที่ลงตีพิมพ์เป็นข้อคิดเห็นของผู้เขียนเท่านั้น
ผู้เขียนจะต้องเป็นผู้รับผิดชอบต่อผลทางกฎหมายใดๆ ที่อาจเกิดขึ้นจากบทความนั้น
References
[2] C. Homkhiew, “Development and applications of natural fiber/thermoplastic composites for industrial,” Journal of Industrial Technology, vol. 10, no. 2, pp. 97–110, 2014 (in Thai).
[3] J. M. Pilarski and L. M. Matuana, “Durability of wood flour−plastic composites exposed to accelerated freeze–thaw cycling. Part I. Rigid PVC matrix,” Journal of Vinyl and Additive Technology, vol. 11, no. 1, pp. 1–8, 2005.
[4] A. Nourbakhsh and M. Kouhpayehzadeh, “Mechanical properties and water absorption of fiber−reinforced polypropylene composites prepared by bagasse and beech fiber,” Journal of Applied Polymer Science, vol. 114, no. 1, pp. 653 –657, 2009.
[5] A. E. Slaughter, “Design and fatigue of a structural wood−plastic composite,” M.S. thesis, Department of Civil and Environmental Engineering, Washington State University, WA, 2004.
[6] S. Rimdusit, W. Smittakorn, S. Jittarom, and S. Tiptipakorn, “Highly filled polypropylene rubber wood flour composites,” Engineering Journal, vol. 15, no. 2, pp. 17–30, 2011.
[7] C. Homkhiew and T. Ratanawilai, “Optimal proportions of composites from polypropylene and rubberwood flour after water immersion using experimental design,” Khon Kaen University Research Journal, vol. 19, no. 6, pp. 780–793, 2014 (in Thai).
[8] S. Prasertsan and P. Vanapruk, “Rubber plantations: An overlooked dendropower option,” in Options for Dendro Power in Asia: Report on the Expert Consultation, Food and Agriculture Organazation of the United Nations, Manila, 1998.
[9] C. Homkhiew, T. Ratanawilai, and W. Thongruang, “Composites from recycled polypropylene and rubberwood flour: Effects of composition on mechanical properties,” Journal of Thermoplastic Composite Materials, vol. 28, no. 2, pp. 179–194, 2015.
[10] T. Ratanawilai, P. Lekanukit, and S. Urapantamas, “Effect of rubberwood and palm oil content on the properties of wood−polyvinyl chloride composites,” Journal of Thermoplastic Composite Materials, vol. 27, no. 6, pp. 719–730, 2014.
[11] J. Prachayawarakorn, S. Khunsumled, C, Thongpin, A. Kositchaiyong, and N. Sombatsompop, “Effects of silane and MAPE coupling agents on the properties and interfacial adhesion of wood−filled PVC/LDPE blend,” Journal of Applied Polymer Science, vol. 108, no. 6, pp. 3523 –3530, 2008.
[12] C. Homkhiew, T. Ratanawilai, and W. Thongruang, “The optimal formulation of recycled polypropylene/rubberwood flour composites from experiments with mixture design,” Composites Part B: Engineering, vol. 56, pp. 350–357, 2014.
[13] L. M. Matuana and F. Mengeloglu, “Manufacture of rigid PVC/wood−flour composite foams using moisture contained in wood as foaming agent,” Journal of Vinyl and Additive Technology, vol. 8, no. 4, pp. 264–270, 2002.
[14] N. M. Stark and L. M. Matuana, “Ultraviolet weat−ering of photostabilized wood−flour filled high−density polyethylene composites,” Journal of Applied Polymer Science, vol. 90, no. 10, pp. 2609–2617, 2003.
[15] N. Mahae, D. Awapak, and D. Pichairat, “Optimization of high protein content protein hydrolysate extraction from hard clam (meretrix casta) using response surface methodology,” Khon Kaen University Science Journal, vol. 43, no. 3, pp. 425−438, 2015.
[16] Z. Jun, W. Xiang−Ming, C. Jian−min, and Z. Kai, “Optimization of processing variables in wood–rubber composite panel manufacturing technology,” Bioresource Technology, vol. 99, no. 7, pp. 2384–2391, 2008.
[17] C. Saikaew, S. Wiengwiset, and A. Sriboonruang, “Improving the properties of sand molds in the iron casting industry using mixture experiments,” Khon Kaen University Research Journal, vol. 16, no. 2, pp. 169–178, 2011 (in Thai).
[18] D. C. Montgomery, Design and Analysis of Experiments, 7 ed., John Wiley & Sons, Inc., 2009.
[19] C. Homkhiew, S. Rawangwong, and W. Boonchouytan, “Optimizing condition for manufacturing the binderless particleboard by response surface methodology,” Journal of Industrial Technology, vol. 11, no. 2, pp. 40–55, 2015 (in Thai).
[20] C. A. Harper and E. M. Petrie, Plastics Materials and Processes: A Concise Encyclopedia, John Wiley & Sons, Inc., 2003.
[21] A. K. Vegt, From Polymers to Plastics, Delft University Press., 2002.