Top Banner
การประชุมวิชาการวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีนิวเคลียร์ ครั ้งที่ 11 วันที่ 2-3 กรกฎาคม 2552 ณ หอประชุมมหิศร ไทยพาณิชย์ปาร์ค พลาซา กรุงเทพฯ PC04-1 PC04: อิทธิพลของโดสรังสีแกมมาและสารเซนซิไทเซอร์ ต่อสมบัติทางฟิสิกส์ของน้ายางธรรมชาติฉายรังสี * คมกฤษ ฤทธิรงค์ 1 รศ.ดร.ธวัช ชิตตระการ 2 รศ.ดร.ไตรภพ ผ่องสุวรรณ 3 และ ดร.วิรัช ทวีปรีดา 4 1 ภาควิชาฟิสิกส์ คณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยสงขลานครินทร์ โทรศัพท์ 087-3917911 E-Mail: [email protected] 2 โทรศัพท์ 081-9900374 E-Mail: [email protected] 3 โทรศัพท์ 089-7328670 E-Mail: [email protected] 4 หลักสูตรวิทยาศาสตร์พอลิเมอร์ คณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยสงขลานครินทร์ โทรศัพท์ 086-7785004 E-Mail: [email protected] บทคัดย่อ งานวิจัยนี ้มีวัตถุประสงค์ที่จะศึกษาปริมาณรังสีแกมมาและผลของสารเซนซิไทเซอร์ต่อการวัลคาไนซ์ใน ้ายางธรรมชาติ สารตัวอย่างน ้ายางธรรมชาติที่ผสมด้วยสารเซนซิไทเซอร์ n-butyl acrylate (n-BA), tetrachloroethylene (C 2 Cl 4 ), trichloromethane (CHCl 3 ) ชนิดใดชนิดหนึ ่งหรือหลายชนิดผสมกันถูกฉายด้วยรังสี แกมมาปริมาณ 14 ถึง 22 kGy คุณสมบัติทางฟิสิกส์ของน ้ายางธรรมชาติที่ผ่านกระบวนการวัลคาไนซ์ถูกวิเคราะห์ ด้วยการคานวณค่าสัดส่วนการขยายตัวของสารตัวอย่าง ความหนาแน่นของโครงร่างตาข่าย และสมบัติทางกายภาพ ของน ้ายางธรรมชาติที่เปลี่ยนแปลง ผลการทดลองแสดงให้เห็นว่าน ้ายางธรรมชาติที่ผสมสารเซนซิไทเซอร์ทั ้งสาม ชนิดของ n-BA, C 2 Cl 4 และ CHCl 3 มีความหนาแน่นของโครงร่างตาข่ายที่เพิ่มขึ ้นและแปรผันตามสัดส่วนของ ปริมาณการฉายรังสีแกมมา คาหลัก: ยางธรรมชาติ กระบวนการวัลคาไนซ์ โดสรังสีแกมมา ตัวเซนซิไทเซอร์
12

PC04: อิทธิพลของโดสรังสีแกมมาและ ...PC04: อ ทธ พลของโดสร งส แกมมาและสารเซนซ

Feb 15, 2020

Download

Documents

dariahiddleston
Welcome message from author
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
Page 1: PC04: อิทธิพลของโดสรังสีแกมมาและ ...PC04: อ ทธ พลของโดสร งส แกมมาและสารเซนซ

การประชมวชาการวทยาศาสตรและเทคโนโลยนวเคลยร ครงท 11 วนท 2-3 กรกฎาคม 2552 ณ หอประชมมหศร ไทยพาณชยปารค พลาซา กรงเทพฯ

PC04-1

PC04: อทธพลของโดสรงสแกมมาและสารเซนซไทเซอร ตอสมบตทางฟสกสของน ายางธรรมชาตฉายรงส

*คมกฤษ ฤทธรงค1 รศ.ดร.ธวช ชตตระการ2 รศ.ดร.ไตรภพ ผองสวรรณ3 และ ดร.วรช ทวปรดา4

1ภาควชาฟสกส คณะวทยาศาสตร มหาวทยาลยสงขลานครนทร โทรศพท 087-3917911 E-Mail: [email protected]

2 โทรศพท 081-9900374 E-Mail: [email protected] 3โทรศพท 089-7328670 E-Mail: [email protected]

4หลกสตรวทยาศาสตรพอลเมอร คณะวทยาศาสตร มหาวทยาลยสงขลานครนทร โทรศพท 086-7785004 E-Mail: [email protected]

บทคดยอ

งานวจยนมวตถประสงคทจะศกษาปรมาณรงสแกมมาและผลของสารเซนซไทเซอรตอการวลคาไนซในน ายางธรรมชาต สารตวอยางน ายางธรรมชาตทผสมดวยสารเซนซไทเซอร n-butyl acrylate (n-BA), tetrachloroethylene (C2Cl4), trichloromethane (CHCl3) ชนดใดชนดหนงหรอหลายชนดผสมกนถกฉายดวยรงสแกมมาปรมาณ 14 ถง 22 kGy คณสมบตทางฟสกสของน ายางธรรมชาตทผานกระบวนการวลคาไนซถกวเคราะหดวยการค านวณคาสดสวนการขยายตวของสารตวอยาง ความหนาแนนของโครงรางตาขาย และสมบตทางกายภาพของน ายางธรรมชาตทเปลยนแปลง ผลการทดลองแสดงใหเหนวาน ายางธรรมชาตทผสมสารเซนซไทเซอรทงสามชนดของ n-BA, C2Cl4 และ CHCl3 มความหนาแนนของโครงรางตาขายทเพมขนและแปรผนตามสดสวนของปรมาณการฉายรงสแกมมา

ค าหลก: ยางธรรมชาต กระบวนการวลคาไนซ โดสรงสแกมมา ตวเซนซไทเซอร

Page 2: PC04: อิทธิพลของโดสรังสีแกมมาและ ...PC04: อ ทธ พลของโดสร งส แกมมาและสารเซนซ

การประชมวชาการวทยาศาสตรและเทคโนโลยนวเคลยร ครงท 11 วนท 2-3 กรกฎาคม 2552 ณ หอประชมมหศร ไทยพาณชยปารค พลาซา กรงเทพฯ

PC04-2

Effect of gamma radiation dose and sensitizer on the physical properties of irradiated natural rubber latex

*R.Komgrit1, C.Thawat 2, B.Tripob 3 and T.Wirach 4

1Department of Physics, Faculty of Science, Prince of Songkla University Phone: 087-3917911 E-Mail: [email protected]

2 Phone: 081-9900374 E-Mail: [email protected] 3 Phone: 089-7328670 E-Mail: [email protected]

4 Polymer Science program, Faculty of Science, Prince of Songkla University Phone: 086-7785004 E-Mail: [email protected]

Abstract

The vulcanization of natural rubber latex can be induced by gamma radiation, which enhances cross-linking within the rubber matrix. The purpose of this research is to investigate the effect of gamma radiation dose and sensitizers on the physical properties of irradiated natural rubber. Three sensitizers n-butyl acrylate (n-BA), tetrachloroethylene (C2Cl4) and trichloromethane (CHCl3) were mixed with natural rubber latex before irradiation with gamma ray dose varied from 14 to 22 kGy. Results showed that the mixture of three sensitizers with specific ratios effectively induced the cross-linking of natural rubber latex. The cross-linking ratio and improved physical properties increased with increasing gamma dose. Therefore, the mixture ratios of n-BA, C2Cl4 and CHCl3 have shown to be a critical parameter in the vulcanization of natural rubber latex by gamma radiation.

Key words : Natural rubber, vulcanization, gamma dose, sensitizer

Page 3: PC04: อิทธิพลของโดสรังสีแกมมาและ ...PC04: อ ทธ พลของโดสร งส แกมมาและสารเซนซ

การประชมวชาการวทยาศาสตรและเทคโนโลยนวเคลยร ครงท 11 วนท 2-3 กรกฎาคม 2552 ณ หอประชมมหศร ไทยพาณชยปารค พลาซา กรงเทพฯ

PC04-3

1.บทน า

ประเทศไทยผลตยางพารามากทสดอนดบหนงของโลก คอประมาณปละ 2.5 ลานตน คดเปน 1 ใน 3 ของผลผลตทวโลก เมอเปรยบเทยบกบประเทศมาเลเซย ประเทศไทยมผลผลตยางมากกวามาเลเซยถง 4 เทา แตกลบมรายไดเขาประเทศจากยางพารานอยกวามาเลเซยถงปละประมาณ 2,000 ลานบาท (สถตป 2544) ตวเลขของประเทศไทยเมอป 2544 ประเทศไทยสงออกยางดบแปรรปเบองตนถง 90% ของผลผลต สรางรายได 46,700 ลานบาท [ทมา วารสาร ประชาคมวจย ฉบบท 54 เดอน ม.ค.-เม.ย. 2547] จากขอมลดงกลาวขางตน เหนไดวายางพารานบเปนสนคาเศรษฐกจของประเทศ โดยแนวทางส าคญทจะเพมมลคาใหแกยางพาราไดแกการแปรรปเปนผลตภณฑยางในรปแบบการใชงานทหลากหลาย

ในการแปรรปยางดบเปนผลตภณฑยางนน จ าเปนจะตองมการน ายางมาผานกระบวนการวลคาไนเซชน อนเปนกระบวนการทจะเปลยนโครงสรางโมเลกลของยางจากเสนตรง (linear) ไปเปนรางแหเชอมโยง (cross-link) เพอท าใหยางมสมบตเชงกลทดขนและมสมบตทเหมาะสมในการน าไปใชงานเปนผลตภณฑตางๆ ในกระบวนการวลคาไนเซชนนนโมเลกลของยางจะตองมการท าปฏกรยาทางเคมกบสารเชอมโยง (vulcanizing agent) โดยจะตองมการใชความรอนเขามาเกยวของในการเกดปฏกรยา และในกระบวนการวลคาไนเซชนนเอง เปนกระบวนการทใชเวลาและพลงงานมากในขนตอนการผลตผลตภณฑยาง ซงถามการพฒนากระบวนการวลคาไนเซชนใหมระยะเวลาทสนลง นาจะเปนแนวทางหนงทจะชวยเพมอตราเรวในการผลตผลตภณฑจากยาง ตลอดจนลดพลงงานทตองใชในกระบวนการผลต อนจะสงผลใหมสวนในการลดตนทนการผลตลง ซงทงหมดนจะมสวนในการเพมศกยภาพของอตสาหกรรมในการผลตผลตภณฑยางของประเทศไทยในการแขงขนกบนานาประเทศมากยงขน นอกจากนเปนททราบกนดวา สมบตของยางทผานการวลคาไนซนนขนกบ สภาวะของกระบวนการวลคาไนซเปนอยางมาก ทงในเรองของ เวลา อณหภม สตรของสารเคมทใช อตราเรวในการเกดการวลคาไนซ และระบบของการวลคาไนซทเลอกใช มงานวจยทพบวา อตราเรวของการเกดปฏกรยาในการวลคาไนซสงผลตอ ชนดของพนธะเชอมขวางทเกดขนภายในโมเลกลของยาง อนมผลกระทบโดยตรงตอสมบตเชงกลของยางทผานการวลคาไนซ ดวยปญหาเรองของเวลาและพลงงานน จงเหนถงประโยชนของการเพมอตราเรวและลดพลงงานทตองใชในกระบวนการผลต

นอกจากการใชสารเคมแลว การฉายรงสทมพลงงานสง เชน รงสแกมมา กสามารถท าใหยางคงรปไดเชนกน ถอเปนกระบวนการวลคาไนเซชนอกหนงวธ โดยเมอถกรงสโมเลกลของยางจะแตกตวใหเรดคล และจะท าใหเกดการเชอมโยงแบบคารบอน-คารบอนท าใหยางทไดมความเสถยรตอความรอน มความบรสทธสงเพราะไมมสารเคมอนใดเจอปน จงเหมาะส าหรบการผลตอปกรณหรอชนสวนทางการแพทย ซงถอวาเปนอปกรณทควรจะมสารเคมเจอปนนอยทสด

Page 4: PC04: อิทธิพลของโดสรังสีแกมมาและ ...PC04: อ ทธ พลของโดสร งส แกมมาและสารเซนซ

การประชมวชาการวทยาศาสตรและเทคโนโลยนวเคลยร ครงท 11 วนท 2-3 กรกฎาคม 2552 ณ หอประชมมหศร ไทยพาณชยปารค พลาซา กรงเทพฯ

PC04-4

รวมถงเปนการเพมประสทธภาพของยางในดานตางๆ ใหดยงขน เชน สมบตเชงกล ความตานแรงดง (tensile strength) ความแขงแรงตานการฉกขาด (tear resistance) ความทนทานตอการขดส (abrasion resistance) และความยดหยน (elasticity)

2. วสดอปกรณ

เครองมอ สามารถแบงออกไดเปน 4 สวน ดงน 1. ในสวนของการเตรยมน ายางธรรมชาตและสารเคมส าหรบกระบวนการวลคาไนซ

1.1 บกเกอร 1.2 แทงแกวคน 1.3 เครองชงสาร 4 ต าแหนง

2. ในสวนของการฉายรงสแกมมา

2.1 เครองฉายรงสแกมมา รนGammacell 220 Excel ทศนยฉายรงสแกมมา สถาบนเทคโนโลยนวเคลยรแหงชาต (สทน.)

2.2 กระปกพลาสตกส าหรบใสน ายางขนาดเลก 3. ในสวนของการขนรปเปนแผนฟลมบาง

3.1 แผนกระจก 3.2 ตอบ

4. ในสวนของการทดสอบสมบตทางกายภาพของฟลมยางในลกษณะฟลมบาง 4.1 กรรไกร 4.2 เครองชงสาร 4 ต าแหนง 4.3 ขวดแกวขนาดเลกพรอมฝาปด น ายางและสารเคม

1. น ายางธรรมชาตชนดแอมโมเนยสง 2. n-BA (สารเคม เพอเปนตว sensitizer) 3. C2Cl4 (สารเคม เพอเปนตว sensitizer) 4. CHCl3 (สารเคม เพอเปนตว sensitizer) 5. C6H5CH3 (สารเคม เพอทดสอบสดสวนการขยายตว หรอ Swelling ratio)

Page 5: PC04: อิทธิพลของโดสรังสีแกมมาและ ...PC04: อ ทธ พลของโดสร งส แกมมาและสารเซนซ

การประชมวชาการวทยาศาสตรและเทคโนโลยนวเคลยร ครงท 11 วนท 2-3 กรกฎาคม 2552 ณ หอประชมมหศร ไทยพาณชยปารค พลาซา กรงเทพฯ

PC04-5

3. วธการ

ในกระบวนการเตรยมน ายางธรรมชาต การฉายรงสแกมมาและการขนรปเปนแผนฟลมบางนน สามารถแบงออกเปน 2 สวน คอ

สวนท 1 : เพอหาคาอณหภมทเหมาะสมทสด ส าหรบการทดสอบสมบตทางกายภาพของแผนฟลมยางในลกษณะฟลมบาง

1. การเตรยมน ายางธรรมชาตและสารเคมส าหรบกระบวนการวลคาไนซ น าน ายางเขมขน 60% ปรมาณ 100 phr (parts per hundred rubber) มาผสมกบ n-BA 5 phr

เพอเปนตว sensitizer ส าหรบกระบวนการวลคาไนซ 2. การฉายรงสแกมมา

น าน ายางธรรมชาตทผสมตว sensitizer ตามสตรทไดก าหนดไวเรยบรอยแลว (สตร HAPn5)ไปฉายรงสแกมมาใหไดรบปรมาณรงส 10 kGy

3. การขนรปเปนแผนฟลมบาง น าน ายางฉายรงสทได มาท าเปนแผนฟลมยางในลกษณะฟลมบาง โดยเทลงบนกระจกขนาด

12 x 18 cm2 ทมขอบสง 2 mm ใชน ายางประมาณ 20 g ทงไวใหแหงจนใสทอณหภมหอง (20ºC - 25ºC) เปนเวลา 24 ชวโมง หลงจากนนลอกแผนฟลมยางออก แลวน าไปลางดวยน ากลนอกครงกอนน า ไปตากทอณหภมหอง และอบตอทอณหภมตางๆ คอ 25(อณหภมหอง) , 50 , 60 , 70 , 80 และ90 ºC เปนเวลา 1 ชวโมง

สวนท 2 : เพอหาคาปรมาณรงสทเหมาะสมทสด ส าหรบการทดสอบสมบตทางกายภาพของแผนฟลมยางในลกษณะฟลมบาง ในกรณทใชสาร sensitizer ชนดเดยวและหลายชนดผสมกน ส าหรบกระบวนการวลคาไนซ

1. การเตรยมน ายางธรรมชาตและสารเคมส าหรบกระบวนการวลคาไนซ น าน ายางเขมขน 60% ปรมาณ 100 phr มาผสมกบสาร sensitizer ส าหรบกระบวนการวลคา

ไนซ ตามสตร ดงน

Page 6: PC04: อิทธิพลของโดสรังสีแกมมาและ ...PC04: อ ทธ พลของโดสร งส แกมมาและสารเซนซ

การประชมวชาการวทยาศาสตรและเทคโนโลยนวเคลยร ครงท 11 วนท 2-3 กรกฎาคม 2552 ณ หอประชมมหศร ไทยพาณชยปารค พลาซา กรงเทพฯ

PC04-6

สวนผสม (phr) สตร

HAPn5 HAPn5C5 HAPn5CH5 HAPn5C5CH5

น ายางขมขน 60%

100 100 100 100

n-BA 5 5 5 5

C2Cl4 - 5 - 5

CHCl3 - - 5 5

2. การฉายรงสแกมมา

น าน ายางธรรมชาตทผสมตว sensitizer ตามสตรทไดก าหนดไวเรยบรอยแลว ส าหรบกรณ sensitizer ชนดเดยว น าไปฉายรงสแกมมาใหไดรบปรมาณรงส 10 , 12 , 14 , 16 และ 18 kGy สวนกรณ sensitizer หลายชนด น าไปฉายรงสแกมมาใหไดรบปรมาณรงส 14 , 16 , 18 , 20 และ 22 kGy

3. การขนรปเปนแผนฟลมบาง น าน ายางฉายรงสทได มาท าเปนแผนฟลมยางในลกษณะฟลมบาง เชนเดยวกบวธการใน

สวนท1 แตอบทอณหภม 50 ºC เปนเวลา 1 ชวโมง ภายหลงจากผานกระบวนการการเตรยมน ายางธรรมชาต การฉายรงสแกมมาและการขนรป

เปนแผนฟลมบางทง 2 สวนนน จะน าแผนฟลมยางในลกษณะฟลมบาง มาทดสอบสมบตทางกายภาพตอไป คอ

4. ทดสอบสมบตทางกายภาพของฟลมยางในลกษณะฟลมบาง 4.1 การทดสอบสดสวนการขยายตว (Swelling ratio) น าแผนฟลมยางในลกษณะฟลมบางมาตดเปนแผนสเหลยมจตรส โดยตดใหมขนาด

2 x 2 cm2 หลงจากนนน ามาแชในสารละลายโทลอน ภายใตภาชนะปด ทงไวทอณหภมหอง (20ºC - 25ºC) เปนเวลา 24 ชวโมง ซงแตละกรณจะท าการทดลองซ า โดยจะศกษากรณละ 5 ตวอยาง หลงจากนนน าสารตวอยางมาค านวณตามสมการ ดงน

2

1

1

2

2

11d

d

w

w

d

dtioSwellingRa

โดยทคา d1 คอ ความหนาแนนของยาง

d2 คอ ความหนาแนนของสารละลายโทลอน w1 คอ น าหนกของสารตวอยางตอนเรมตน w2 คอ น าหนกของสารตวอยางหลงจากแชสารละลายโทลอน

Page 7: PC04: อิทธิพลของโดสรังสีแกมมาและ ...PC04: อ ทธ พลของโดสร งส แกมมาและสารเซนซ

การประชมวชาการวทยาศาสตรและเทคโนโลยนวเคลยร ครงท 11 วนท 2-3 กรกฎาคม 2552 ณ หอประชมมหศร ไทยพาณชยปารค พลาซา กรงเทพฯ

PC04-7

4.2 การทดสอบความหนาแนนของการเกดสารเชอมโยง (Cross-link density) เมอไดคาสดสวนการขยายตว (Swelling ratio) จากการทดสอบสดสวนการขยายตว

แลว จงน าคามาแทนในสมการ เพอค านวณหาคาความหนาแนนของการเกดสารเชอมโยง (Cross-link density) ตอไป โดยอาศยสมการ ดงน

การค านวณ Cross-link density = K x Q -5/3 เมอคา K = 7.93 x 10 -18

4. ผลการทดลองและวจารณ

สวนท 1 : เพอหาคาอณหภมทเหมาะสมทสด ส าหรบการทดสอบสมบตทางกายภาพของแผนฟลมยางในลกษณะฟลมบาง

6

7

8

9

10

11

12

13

14

20 30 40 50 60 70 80 90 100

อณหภม(c)

Cro

ss-l

ink D

en

sit

y (

CL

/mo

lx10

-20)

24 ชวโมง

48 ชวโมง

72 ชวโมง

96 ชวโมง

120 ชวโมง

รปท1 ความสมพนธระหวาง อณหภมตางๆ กบ Cross-link Density ของน ายางสตร HAPn5

จากการทดลองพบวา เมอน าน ายางฉายรงสทได มาท าเปนแผนฟลมยางในลกษณะฟลมบาง โดยการอบทอณหภมแตกตางกน ท าใหทราบคาอณหภมทเหมาะสมทใหคา Cross-link Density มากทสดคอ 50 ºC ซงไดคาประมาณ 13.2 x 10-20 CL/mol (จากรปท1) และนอกจากนน เมอเปรยบเทยบคา Cross-link Density โดยใชระยะเวลาทแตกตางกน ในการแชสารตวอยางในสารละลายโทลอน ท าใหเราทราบคาเวลาทเหมาะสมทใหคา Cross-link Density มากทสดเชนกน คอ 24 ชวโมง (จากรปท1)

สวนท 2 : เพอหาคาปรมาณรงสทเหมาะสมทสด ส าหรบการทดสอบสมบตทางกายภาพของแผนฟลมยางในลกษณะฟลมบาง ในกรณทใชสาร sensitizer ชนดเดยวและหลายชนดผสมกน ส าหรบกระบวนการวลคาไนซ

Page 8: PC04: อิทธิพลของโดสรังสีแกมมาและ ...PC04: อ ทธ พลของโดสร งส แกมมาและสารเซนซ

การประชมวชาการวทยาศาสตรและเทคโนโลยนวเคลยร ครงท 11 วนท 2-3 กรกฎาคม 2552 ณ หอประชมมหศร ไทยพาณชยปารค พลาซา กรงเทพฯ

PC04-8

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

10 12 14 16 18 20 22 24

Dose(kGy)

Cro

ss-l

ink D

en

sit

y (

CL

/mo

lx10

-20)

รปท2 ความสมพนธระหวาง Dose กบ Cross-link Density ของน ายางสตร HAPn5

จากการทดลองพบวา เมอน าน ายางสตร HAPn5 มาฉายรงสแกมมา โดยใชปรมาณรงสทแตกตางกน ท าใหเราทราบคาปรมาณรงสทเหมาะสมทใหคา Cross-link Density มากทสดคอ 18 kGy ซงไดคาประมาณ 16.6 x 10-20 CL/mol (จากรปท2) และนอกจากนน เมอสงเกตคาทงหมด ท าใหทราบวาคา Cross-link Density มแนวโนมเพมขนและแปรผนกบปรมาณรงสทไดรบ

0

5

10

15

20

25

30

10 12 14 16 18 20 22 24

Dose(kGy)

Cro

ss-l

ink D

en

sit

y (

CL

/mo

lx10

-20)

รปท3 ความสมพนธระหวาง Dose กบ Cross-link Density ของน ายางสตร HAPn5C5

จากการทดลองพบวา เมอน าน ายางสตร HAPn5C5 มาฉายรงสแกมมา โดยใชปรมาณรงสท

แตกตางกน ท าใหเราทราบคาปรมาณรงสทเหมาะสมทใหคา Cross-link Density มากทสดคอ 22 kGy ซงไดคาประมาณ 23.1 x 10-20 CL/mol (จากรปท3) และนอกจากนน เมอสงเกตคาทงหมด ท าใหทราบวาคา Cross-link Density มแนวโนมเพมขนและแปรผนกบปรมาณรงสทไดรบ

Page 9: PC04: อิทธิพลของโดสรังสีแกมมาและ ...PC04: อ ทธ พลของโดสร งส แกมมาและสารเซนซ

การประชมวชาการวทยาศาสตรและเทคโนโลยนวเคลยร ครงท 11 วนท 2-3 กรกฎาคม 2552 ณ หอประชมมหศร ไทยพาณชยปารค พลาซา กรงเทพฯ

PC04-9

10

15

20

25

30

35

10 12 14 16 18 20 22 24

Dose(kGy)

Cro

ss-l

ink D

en

sit

y (

CL

/mo

lx10

-20)

รปท4 ความสมพนธระหวาง Dose กบ Cross-link Density ของน ายางสตร HAPn5CH5

จากการทดลองพบวา เมอน าน ายางสตร HAPn5CH5 มาฉายรงสแกมมา โดยใชปรมาณรงสทแตกตางกน ท าใหเราทราบคาปรมาณรงสทเหมาะสมทใหคา Cross-link Density มากทสดคอ 22 kGy ซงไดคาประมาณ 28.2 x 10-20 CL/mol (จากรปท4) และนอกจากนน เมอสงเกตคาทงหมด ท าใหทราบวาคา Cross-link Density มแนวโนมเพมขนและแปรผนกบปรมาณรงสทไดรบ

0

10

20

30

40

50

60

10 12 14 16 18 20 22 24

Dose(kGy)

Cro

ss-l

ink D

en

sit

y (

CL

/mo

lx10

-20)

รปท5 ความสมพนธระหวาง Dose กบ Cross-link Density ของน ายางสตร HAPn5C5 CH5

จากการทดลองพบวา เมอน าน ายางสตร HAPn5C5 CH5 มาฉายรงสแกมมา โดยใชปรมาณรงสทแตกตางกน ท าใหเราทราบคาปรมาณรงสทเหมาะสมทใหคา Cross-link Density มากทสดคอ 22 kGy ซงไดคาประมาณ 47.4 x 10-20 CL/mol (จากรปท5) และนอกจากนน เมอสงเกตคาทงหมด ท าใหทราบวาคา Cross-link Density มแนวโนมเพมขนและแปรผนกบปรมาณรงสทไดรบ

Page 10: PC04: อิทธิพลของโดสรังสีแกมมาและ ...PC04: อ ทธ พลของโดสร งส แกมมาและสารเซนซ

การประชมวชาการวทยาศาสตรและเทคโนโลยนวเคลยร ครงท 11 วนท 2-3 กรกฎาคม 2552 ณ หอประชมมหศร ไทยพาณชยปารค พลาซา กรงเทพฯ

PC04-10

4

5

6

7

8

9

10

11

12

8 13 18 23

Dose(kGy)

Vo

lum

e S

we

llin

g r

ati

o

HAPn5

HAPn5C5

HAPn5CH5

HAPn5C5CH5

รปท6 ความสมพนธระหวาง Dose กบ Swelling ratio ของน ายางทง 4 สตร

จากการทดลองพบวา เมอน าน ายางทง 4 สตร มาฉายรงสแกมมา ท าใหเราทราบคาปรมาณรงสทเหมาะสมทใหคา Swelling ratio มากทสดคอ 10 kGy ซงท าใหไดคาประมาณ 11.58 (จากรปท6) ซงเปนคา Swelling ratio ของน ายางสตร HAPn5 และนอกจากนน เมอสงเกตคาทงหมด ท าใหทราบวาคา Swelling ratio มแนวโนมลดลงและแปรผกผนกบปรมาณรงสทไดรบ รวมถงสาร sensitizer ทง 3 ชนดดวย โดยทสารsensitizer ทง 3 ชนด มแนวโนมเสรมกนดวย ส าหรบกระบวนการวลคาไนซ (จากรปท6)

0

10

20

30

40

50

60

0 5 10 15 20 25

Dose(kGy)Cro

ss-l

ink D

en

sit

y (

CL

/mo

lx10

-20)

HAPn5

HAPn5C5

HAPn5CH5

HAPn5C5CH5

รปท7 ความสมพนธระหวาง Dose กบ Cross-link Density ของน ายางทง 4 สตร

Page 11: PC04: อิทธิพลของโดสรังสีแกมมาและ ...PC04: อ ทธ พลของโดสร งส แกมมาและสารเซนซ

การประชมวชาการวทยาศาสตรและเทคโนโลยนวเคลยร ครงท 11 วนท 2-3 กรกฎาคม 2552 ณ หอประชมมหศร ไทยพาณชยปารค พลาซา กรงเทพฯ

PC04-11

จากการทดลองพบวา เมอน าน ายางทง 4 สตร มาฉายรงสแกมมา ท าใหเราทราบคาปรมาณรงสทเหมาะสมทใหคา Cross-link Density มากทสดคอ 22 kGy ซงท าใหไดคาประมาณ 47.4 x 10-20 CL/mol (จากรปท7) ซงเปนคา Cross-link Density ของน ายางสตร HAPn5C5 CH5 และนอกจากนน เมอสงเกตคา ทงหมด ท าใหทราบวาคา Cross-link Density มแนวโนมเพมขนและแปรผนกบปรมาณรงสทไดรบ รวมถงสาร sensitizer ทง 3 ชนดดวย โดยทสารsensitizer ทง 3 ชนด มแนวโนมเสรมกนดวย ส าหรบกระบวนการวลคาไนซ (จากรปท7)

5. สรป

สวนท 1 : เพอหาคาอณหภมทเหมาะสมทสด ส าหรบการทดสอบสมบตทางกายภาพของแผนฟลมยางในลกษณะฟลมบาง

1. อณหภมทเหมาะสมทสดคอ 50 ºC ซงท าใหไดคา Cross-link Density มากทสดคอ ประมาณ 13.2 x 10-20 CL/mol

2. คา Cross-link Density มคาไมแตกตางกนมาก เมอใชเวลาทแตกตางกนในการแชสารตวอยางในสารละลายโทลอน แตเวลาทเหมาะสมทสดคอ 24 ชวโมง

สวนท 2 : เพอหาคาปรมาณรงสทเหมาะสมทสด ส าหรบการทดสอบสมบตทางกายภาพของแผนฟลมยางในลกษณะฟลมบาง ในกรณทใชสาร sensitizer ชนดเดยวและหลายชนดผสมกน ส าหรบกระบวนการวลคาไนซ

1. ปรมาณรงสทเพมขนสามารถเพมจ านวนคา Cross-link Density ได 2. เมอเพมชนดของตว sensitizer ในปรมาณทเทากน สามารถเพมจ านวน Cross-link Density

ได 3. เมอเปรยบเทยบความสามารถของตว sensitizer 2 ตว คอ C2Cl4 กบ CHCl3 ในการเพม

จ านวน Crosslink Density พบวา CHCl3 มประสทธภาพมากกวา C2Cl4

6. กตตกรรมประกาศ

ผวจยขอขอบคณบณฑตวทยาลย มหาวทยาลยสงขลานครนทร ทใหทนสนบสนนงานวจยวทยานพนธชนน ขอขอบคณหลกสตรวทยาศาสตรพอลเมอร คณะวทยาศาสตร ทอนญาตใหใชเครองมอของหองปฏบตการยาง ขอขอบคณสถาบนเทคโนโลยนวเคลยรแหงชาต ทอนญาตใหใชเครองฉายรงสแกมมา ขอบคณภาควชาฟสกส คณะวทยาศาสตร ทสนบสนนเงนทน และอนญาตใหใชอปกรณวจยทจ าเปนและหองปฏบตการ

Page 12: PC04: อิทธิพลของโดสรังสีแกมมาและ ...PC04: อ ทธ พลของโดสร งส แกมมาและสารเซนซ

การประชมวชาการวทยาศาสตรและเทคโนโลยนวเคลยร ครงท 11 วนท 2-3 กรกฎาคม 2552 ณ หอประชมมหศร ไทยพาณชยปารค พลาซา กรงเทพฯ

PC04-12

7. เอกสารอางอง

1. ปรเปรม จงรกษ.2537. ผลของสารปองกนออกซเดชนตอน ายางธรรมชาตทวลคาไนซดวยรงส.

วทยานพนธวทยาศาสตรมหาบณฑต สาขาวชาเคมเชงฟสกส มหาวทยาลยสงขลานครนทร. 2. พรพรรณ นธอทย. 2528. สารเคมส าหรบยาง. คณะวทยาศาสตรและเทคโนโลย

มหาวทยาลยสงขลานครนทร. 3. พรพรรณ นธอทย. 2540. ยาง: เทคนคการออกสตร. คณะวทยาศาสตรและเทคโนโลย

มหาวทยาลยสงขลานครนทร. 4. ฟฎลนา สาบา. 2546. การวลคาไนซน ายางธรรมชาตดวยพอลเอมนรวมกบโมโนเมอรอะไครลก.

วทยานพนธวทยาศาสตรมหาบณฑต สาขาวชาเคมเชงฟสกส มหาวทยาลยสงขลานครนทร. 5. โยธน ชรงค. 2537. การเตรยมและสมบตของยางโปรตนต าจากน ายางธรรมชาต. โครงงานระดบ

ปรญญาตร 6. สรธร แกวกล า. 2549. กาวผสมของน ายางธรรมชาตกบกาวพอลยรเทนเพอใชในการตดยางวลคาไนซ

กบหนงสงเคราะห. วทยานพนธวทยาศาสตรมหาบณฑต สาขาวชาวทยาศาสตรและเทคโนโลยพอลเมอร มหาวทยาลยสงขลานครนทร.

7. เสาวนย กอวฒกลรงส. 2540. ยางธรรมชาตเบองตน. ภาควชาเทคโนโลยยางละพอลเมอร คณะวทยาศาสตรและเทคโนโลย มหาวทยาลยสงขลานครนทร วทยาเขตปตตาน.

8. เสาวนย กอวฒกลรงส. 2543. การผลตยางธรรมชาต. คณะวทยาศาสตรและเทคโนโลย มหาวทยาลยสงขลานครนทร.

9. เสาวนย กอวฒกลรงสและ ไพโรจน กลนพทกษ. 2540. การดดแปลงยางธรรมชาตโปรตนต าและสมบตความเสยดทาน . ภาควชาเทคโนโลยยางละพอลเมอร คณะวทยาศาสตรและเทคโนโลย มหาวทยาลยสงขลานครนทร วทยาเขตปตตาน.

10. อารยา มาลากาญจน. 2548. การศกษาจนพลศาสตรขอการวลคาไนซเซชนของยางธรรมชาตคอมเปาวด. วทยานพนธวทยาศาสตรมหาบณฑต สาขาวชาวทยาศาสตรและเทคโนโลยพอลเมอร มหาวทยาลยสงขลานครนทร.

11. Andrzej G.Chmielewski , Mohammad Haji-Saeid and Shamshad Ahmed. 2005. Progress in radiation processing of polymers. Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B 236 :44-54.

12. H.Chirinos , F.Yoshii , K.Makuuchi and A.Lugao. 2003. Radiation vulcanization of natural rubber latex using 250 keV electron beam machine. Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B 208 :256-259.

13. M.E.Haque , N.C.Dafader , F.Akhtar and M.U. Ahmad. 1996. Radiation dose required for the vulcanization of natural rubber latex. Radiat. Phys. Chem. Vol. 48 No. 4. pp :505-510.

14. M.M.Jayasuriya , K.Makuuchi and F.Yoshi. 2001. Radiation vulcanization of natural rubber latex using TMPTMA and PEA. European Polymer Journal 37 : 93-98.