เครื่องตัดยางแผ่น
รับผลิต ออกแบบเครื่องจักร
แสดงบทความที่มีป้ายกำกับ การผลิตยาง แสดงบทความทั้งหมด
แสดงบทความที่มีป้ายกำกับ การผลิตยาง แสดงบทความทั้งหมด
วิธีการผลิต ผลิตภัณฑ์ยาง
ในการผลิตผลิตภัณฑ์จากยางแห้ง เริ่มต้นโดยการอออกแบบสูตร วิธีการขึ้นรูป เป็นผลิตภัณฑ์ตลอดจนสมบัติทางเคมีหรือทางกายภาพที่ต้องการ โดยมีขั้นตอนดังนี้
1. บดยาง (Mastication)
2. การบดยางผสมสารเคมี (Mixing)
3. การขึ้นรูปยาง (Forming)
4. การทำให้ยางคงรูป (Vulcanisation)
5. การตกแต่งผลิตภัณฑ์ในขั้นสุดท้าย (Decoration).
1. บดยาง (Mastication)
2. การบดยางผสมสารเคมี (Mixing)
3. การขึ้นรูปยาง (Forming)
4. การทำให้ยางคงรูป (Vulcanisation)
5. การตกแต่งผลิตภัณฑ์ในขั้นสุดท้าย (Decoration).
การบดยาง ขั้นตอนการบดยางเป็นการบดเพื่อให้ยางนิ่มโดยเฉพาะอย่างยิ่ง...
1. การบดยาง ขั้นตอนการบดยางเป็นการบดเพื่อให้ยางนิ่มโดยเฉพาะอย่างยิ่งในยางธรรมชาติเนื่องจากมีน้ำหนักโมเลกุลสูง
จึงทำให้นิ่มหรืออ่อนตัวลงโดยการทำให้โมเลกุลฉีกขาด ซึ่งจะได้น้ำหนักโมเลกุลเล็กลงง่ายต่อการผสมสารเคมี ส่วนยาง
สังเคราะห์มีการควบคุมน้ำหนักโมเลกุลจึงไม่จำเป็นต้องบดให้นิ่ม หรือบดยาง ล้วน ๆ ก่อนหรืออาจใช้สารเคมี (Softeners)
บางชนิดผสมเป็นการช่วยให้โมเลกุลยางขาดเร็วขึ้น
ตัวอย่าง Compound ที่ผสมสารเคมีแล้ว
ในการบดยางโดยใช้เครื่องบดมี 2 ชนิด
1.1 เครื่องบดผสมระบบเปิด (open-milled mixer) เครื่องบดระบบเปิด ประกอบด้วยลูกกลิ้งทำด้วยเหล็กหล่อ
(cast iron) ผิวเรียบเรียงขนานกันในแนวนอน ลูกกลิ้งลูกหน้าจะมีสกรูสำหรับปรับช่องระหว่างลูกกลิ้งทั้งสองมี guide
หรือ check สำหรับปรับปริมาณการใส่ยาง และที่สำคัญมี safety switch หรือ safety bar สำหรับป้องกันอุบัติเหตุ
ที่อาจเกิดขึ้น และระบบติดตั้ง cast-iron "breaker plates" ระหว่างสกรูสำหรับปรับช่องระหว่างลูกกลิ้งกับ bearing
housing ของลูกกลิ้ง ซึ่งจะทำให้ช่องระหว่างลูกกลิ้งเปิดออกเมื่อเกิดการใช้งานเกินกำลัง
เครื่องผสมยางแบบเปิด ( open-milled mixer )
1.2 เครื่องบดผสมระบบปิด (internal mixer) เป็นเครื่องบดที่ให้ประสิทธิภาพสูงในการบดยาง สามารถบดยางได้
ครั้งละปริมาณมาก ๆ กระทำภายในเครื่อง ซึ่งเครื่องบดนี้สามารถบดยางให้นิ่มได้รวดเร็วกว่าเครื่องบดแบบระบบเปิด แต่ความ
รวดเร็วของการบดยางให้นิ่มด้วยเครื่องบดระบบปิดนั้นจำกัด กล่าวคือ ต้องเสียเวลาเตรียมชิ้นยางป้อนเข้าเครื่อง ตลอดจนการ
ขนยางที่บดแล้วออกจากเครื่อง ทั้งรูปร่างและความหนาแน่นของก้อนยางที่จะบดให้นิ่มในเครื่องบดระบบปิดมีผลต่อการบดยาง
ยางธรรมชาติที่บรรจุเป็นก้อน ๆ ละ ประมาณ 35 กิโลกรัม หรือตามขนาดของเครื่องจักร สามารถใส่ลงในเครื่องบดระบบปิดขนาดใหญ่ได้โดยตรง ตัวอย่าง ของเครื่องระบบปิดนี้คือเครื่องบด Banbury และ Shaw Intermix
เครื่องผสมยางแบบปิด ( internal mixer)
2. การบดยางผสมสารเคมี
2.1 การบดผสมโดยเครื่องระบบเปิด (Mill Mixing) วิธีการเริ่มต้นด้วยใส่ยางลงที่ช่องระหว่าง 2 ลูกกลิ้ง ยางผ่านมาช่องว่างระหว่างลูกกลิ้ง ตอนแรก ๆ จะมีลักษณะรวนตกลงบนถาดรองรับใต้ลูกกลิ้ง เมื่อบดต่อไปยางจะเริ่มอ่อนนิ่มลงพอที่จะจับ รอบลูกกลิ้งได้ ความยากง่ายที่จะให้ยางจับพันรอบลูกกลิ้งนั้นขึ้นอยู่กับชนิดของยางที่ใช้ สำหรับยางธรรมชาติ หากไม่ได้ผ่านการบดก่อนก็จะยากต่อการจับให้พันรอบลูกกลิ้ง ต้องบดไปสักครู่ยางจึงจะนิ่มลงพอจับพันรอบลูกกลิ้งได้ และจะต้องบดนานเท่าใดนั้นขึ้นอยู่กับความกว้างของช่องห่างระหว่างลูกกลิ้งและอุณหภูมิของลูกกลิ้งด้วย เมื่อยางเกาะพันรอบลูกกลิ้งตอนแรก ๆ จะมีลักษณะพันไม่เรียบทั่วผิวลูกกลิ้ง คือ ยางที่พันจะมีช่วงที่ขาดเป็นรูโดยทั่วไปเมื่อบดต่อไปยางที่พันลูกกลิ้งจะเริ่มเรียบขึ้น จากนี้จึงเติมสารต่าง ๆ ลงบนกองยางเหนือช่องห่างระหว่างลูกกลิ้ง กวาดส่วนของสารที่หล่นลงบนถาดใต้ลูกกลิ้งใส่คืนกลับไปบด จนกระทั่งยางดูดดึงเอาสารต่าง ๆ เข้าไปบดผสมปนทั่วถึงในเนื้อยาง ซึ่งขณะบดผสมช่วงนี้จะต้องใช้มีดตัดยางกดลงข้างหนึ่งข้างใดของลูกกลิ้งลูกหน้าและเลื่อนมีดตามแนวยาวของลูกกลิ้งขณะที่ลูกกลิ้งหมุนอยู่ ม้วนยางที่ถูกตัดโดยให้ยางที่ม้วนคงอยู่บนลูกกลิ้ง สังเกตกองยางบนช่องห่างระหว่างลูกกลิ้งเมื่อกองยางหมดไป จึงใส่ม้วนยางกลับคืนเข้าไปบดตัดยางด้วยวิธีดังกล่าวสลับข้าง ซ้ายขวาของลูกกลิ้งลูกหน้า จนสังเกตเห็นว่าสารต่าง ๆ ได้ผสมคลุกเคล้าทั่วถึงในเนื้อยางเมื่อได้เวลาตามที่กำหนดไว้จึงใช้มีดตัดยางและรีดเป็นแผ่นออกจากเครื่อง ขั้นสุดท้ายของการบดผสมมักแนะนำให้ม้วนยางผ่านช่องห่างระหว่างลูกกลิ้งอีกประมาณ 6 ครั้ง โดยปรับ ให้ช่องห่างนี้แคบเพื่อจะได้รีดยางที่ผสมสารเคมีแล้วอย่างทั่วถึง
เครื่องบดแบบ 2 ลูกกลิ้งเป็นเครื่องที่ต้องใช้กำลังมาก ซึ่งประกอบด้วย ลูกกลิ้งขนาดยาว 1.5 เมตร สามารถบดยาง+สารเคมีและมีถ่วงจำเพาะ 1.00-2.00 ได้ครั้งละ ประมาณ 50 กิโลกรัม ต้องการกำลังขับเครื่อง 50-100 กิโลวัตต์ และเครื่องที่บดยางผสมสารเคมีได้ครั้งละ 100 - 150 กิโลกรัม ต้องการกำลังขับเครื่อง 115-225 กิโลวัตต์กำลังไฟฟ้าส่วนใหญ่จะเปลี่ยนเป็นความร้อนขณะบดยาง ดังนั้นเพื่อป้องกันยางเกิดการคงรูป ขณะบดจึงต้องมีระบบทำให้ลูกกลิ้งเย็นโดยการผ่านน้ำเย็นในส่วนของลูกกลิ้งจึงทำให้นิ่มหรืออ่อนตัวลงโดยการทำให้โมเลกุลฉีกขาด ซึ่งจะได้น้ำหนักโมเลกุลเล็กลงง่ายต่อการผสมสารเคมี ส่วนยาง
สังเคราะห์มีการควบคุมน้ำหนักโมเลกุลจึงไม่จำเป็นต้องบดให้นิ่ม หรือบดยาง ล้วน ๆ ก่อนหรืออาจใช้สารเคมี (Softeners)
บางชนิดผสมเป็นการช่วยให้โมเลกุลยางขาดเร็วขึ้น
ตัวอย่าง Compound ที่ผสมสารเคมีแล้ว
ในการบดยางโดยใช้เครื่องบดมี 2 ชนิด
1.1 เครื่องบดผสมระบบเปิด (open-milled mixer) เครื่องบดระบบเปิด ประกอบด้วยลูกกลิ้งทำด้วยเหล็กหล่อ
(cast iron) ผิวเรียบเรียงขนานกันในแนวนอน ลูกกลิ้งลูกหน้าจะมีสกรูสำหรับปรับช่องระหว่างลูกกลิ้งทั้งสองมี guide
หรือ check สำหรับปรับปริมาณการใส่ยาง และที่สำคัญมี safety switch หรือ safety bar สำหรับป้องกันอุบัติเหตุ
ที่อาจเกิดขึ้น และระบบติดตั้ง cast-iron "breaker plates" ระหว่างสกรูสำหรับปรับช่องระหว่างลูกกลิ้งกับ bearing
housing ของลูกกลิ้ง ซึ่งจะทำให้ช่องระหว่างลูกกลิ้งเปิดออกเมื่อเกิดการใช้งานเกินกำลัง
เครื่องผสมยางแบบเปิด ( open-milled mixer )
1.2 เครื่องบดผสมระบบปิด (internal mixer) เป็นเครื่องบดที่ให้ประสิทธิภาพสูงในการบดยาง สามารถบดยางได้
ครั้งละปริมาณมาก ๆ กระทำภายในเครื่อง ซึ่งเครื่องบดนี้สามารถบดยางให้นิ่มได้รวดเร็วกว่าเครื่องบดแบบระบบเปิด แต่ความ
รวดเร็วของการบดยางให้นิ่มด้วยเครื่องบดระบบปิดนั้นจำกัด กล่าวคือ ต้องเสียเวลาเตรียมชิ้นยางป้อนเข้าเครื่อง ตลอดจนการ
ขนยางที่บดแล้วออกจากเครื่อง ทั้งรูปร่างและความหนาแน่นของก้อนยางที่จะบดให้นิ่มในเครื่องบดระบบปิดมีผลต่อการบดยาง
ยางธรรมชาติที่บรรจุเป็นก้อน ๆ ละ ประมาณ 35 กิโลกรัม หรือตามขนาดของเครื่องจักร สามารถใส่ลงในเครื่องบดระบบปิดขนาดใหญ่ได้โดยตรง ตัวอย่าง ของเครื่องระบบปิดนี้คือเครื่องบด Banbury และ Shaw Intermix
เครื่องผสมยางแบบปิด ( internal mixer)
2. การบดยางผสมสารเคมี
2.1 การบดผสมโดยเครื่องระบบเปิด (Mill Mixing) วิธีการเริ่มต้นด้วยใส่ยางลงที่ช่องระหว่าง 2 ลูกกลิ้ง ยางผ่านมาช่องว่างระหว่างลูกกลิ้ง ตอนแรก ๆ จะมีลักษณะรวนตกลงบนถาดรองรับใต้ลูกกลิ้ง เมื่อบดต่อไปยางจะเริ่มอ่อนนิ่มลงพอที่จะจับ รอบลูกกลิ้งได้ ความยากง่ายที่จะให้ยางจับพันรอบลูกกลิ้งนั้นขึ้นอยู่กับชนิดของยางที่ใช้ สำหรับยางธรรมชาติ หากไม่ได้ผ่านการบดก่อนก็จะยากต่อการจับให้พันรอบลูกกลิ้ง ต้องบดไปสักครู่ยางจึงจะนิ่มลงพอจับพันรอบลูกกลิ้งได้ และจะต้องบดนานเท่าใดนั้นขึ้นอยู่กับความกว้างของช่องห่างระหว่างลูกกลิ้งและอุณหภูมิของลูกกลิ้งด้วย เมื่อยางเกาะพันรอบลูกกลิ้งตอนแรก ๆ จะมีลักษณะพันไม่เรียบทั่วผิวลูกกลิ้ง คือ ยางที่พันจะมีช่วงที่ขาดเป็นรูโดยทั่วไปเมื่อบดต่อไปยางที่พันลูกกลิ้งจะเริ่มเรียบขึ้น จากนี้จึงเติมสารต่าง ๆ ลงบนกองยางเหนือช่องห่างระหว่างลูกกลิ้ง กวาดส่วนของสารที่หล่นลงบนถาดใต้ลูกกลิ้งใส่คืนกลับไปบด จนกระทั่งยางดูดดึงเอาสารต่าง ๆ เข้าไปบดผสมปนทั่วถึงในเนื้อยาง ซึ่งขณะบดผสมช่วงนี้จะต้องใช้มีดตัดยางกดลงข้างหนึ่งข้างใดของลูกกลิ้งลูกหน้าและเลื่อนมีดตามแนวยาวของลูกกลิ้งขณะที่ลูกกลิ้งหมุนอยู่ ม้วนยางที่ถูกตัดโดยให้ยางที่ม้วนคงอยู่บนลูกกลิ้ง สังเกตกองยางบนช่องห่างระหว่างลูกกลิ้งเมื่อกองยางหมดไป จึงใส่ม้วนยางกลับคืนเข้าไปบดตัดยางด้วยวิธีดังกล่าวสลับข้าง ซ้ายขวาของลูกกลิ้งลูกหน้า จนสังเกตเห็นว่าสารต่าง ๆ ได้ผสมคลุกเคล้าทั่วถึงในเนื้อยางเมื่อได้เวลาตามที่กำหนดไว้จึงใช้มีดตัดยางและรีดเป็นแผ่นออกจากเครื่อง ขั้นสุดท้ายของการบดผสมมักแนะนำให้ม้วนยางผ่านช่องห่างระหว่างลูกกลิ้งอีกประมาณ 6 ครั้ง โดยปรับ ให้ช่องห่างนี้แคบเพื่อจะได้รีดยางที่ผสมสารเคมีแล้วอย่างทั่วถึง
การบดผสมโดยเครื่องระบบปิด (Internal Machine Mixing) การบดผสมยางกับสารเคมีในเครื่องบดระบบปิดโดยทั่วไปแล้วจะบดยางผสมกับสารอื่น ๆ ยกเว้นสารพวกซัลเฟอร์และสารเร่งปฏิกิริยายางคงรูปการบดยางผสมกับสารต่าง ๆ ในเครื่องระบบปิดจะเน้นถึงระยะเวลาการบด ลำดับการเติมสารลงไปบด ตลอดจนอุณหภูมิขณะบด
สารพวกน้ำมันและแว๊กซ์จะถูกใส่บดผสมพร้อม ๆ กับสารอื่น ๆ อุณหภูมิขั้นสุดท้ายของการบดถ้าสูงหรือต่ำเกินไปจะทำให้เกิดปัญหาต่าง ๆ เช่น เกิด carbongel , blister, blooming และเกิดการกระจายของสารเคมีไม่ทั่วถึงในเนื้อยางอุณหภูมิของยางที่บดยางและผสมเสร็จแล้วควรประมาณ 110 –120 องศาเซลเซียส การตัดสินเลือกระยะเวลาและอุณหภูมิที่จะบดยางพิจารณาจากการกระจายของสารเคมีในเนื้อยาง และจาก สมบัติทางกายภาพของยางซึ่งได้บดผสม สารทุกอย่างเรียบร้อยแล้ว
เงื่อนไขที่ต้องกำหนดเมื่อบดยางโดยเครื่องบดระบบปิด
1. ลำดับของสารที่จะใส่ลงไปบดผสมกับยาง
2. จับเวลาการปรับแรมขึ้นลง (Up and - down motion of ram)
3. แรงดันของแรม
4. อุณหภูมิขั้นสุดท้ายของการบด
5. ระยะเวลาที่ใช้ในการบด
การบดยางให้นิ่มและการบดผสมยางกับสารเคมี การใช้ยางธรรมชาติจำเป็นต้องผ่านกระบวนการบดให้นิ่มก่อนที่จะบดผสมสารเคมี เพราะยางธรรมชาติมีน้ำหนักโมเลกุลมาก การบดยางให้นิ่มเสียก่อนนั้นเป็นการทำให้โมเลกุลฉีกขาดน้ำหนักโมเลกุลลดลง ส่วนยางสังเคราะห์จะถูกสังเคราะห์ขึ้นโดยมีการควบคุมน้ำหนักโมเลกุล ดังนั้นจึง ไม่มีการจำเป็นต้องบดให้นิ่มก่อน วิธีการบดยางให้นิ่ม คือบดยางล้วน ๆ และอาจใช้สารเคมีผสมพวก softener ช่วยเร่งด้วย เมื่อยางนิ่มพอเหมาะแล้วจึงทำการผสมสารเคมีบดให้เข้าเป็นเนื้อเดียวกัน ขั้นตอนการเติมสารเคมีต่าง ๆ ลงบดผสมกับยางนั้นจะต้องจัดลำดับการเติมไว้อย่างถูกต้อง สารผสมที่ขนาดอนุภาคใหญ่ผสมกับยางได้ยากจะถูกเติมลงไปก่อน สารเคมีพวกสารเร่งให้ยางเกิดการคงรูปจะถูกจัดไว้ลำดับสุดท้าย มิฉะนั้นแล้ว ยางผสมสารเคมีอาจเกิดปัญหาคงรูปก่อนเวลา (Scorch) หรือภาษาที่ทางโรงงานเรียนกันว่า "ยางตาย" คือยางจะมีลักษณะที่คงรูป แปรรูปร่างไม่ได้แล้ว ยางที่ได้บดผสมสารเคมีเรียบร้อยแล้วจะถูกเก็บไว้อย่างน้อย 24 ชั่วโมง ก่อนการนำไปขึ้นเป็นรูปผลิตภัณฑ์ต่าง ๆ
3. การขึ้นรูปยาง การขึ้นรูปยางที่ได้ผสมสารเคมีเรียบร้อยแล้ว สรุปได้ 4 วิธีคือ
3.1 การใช้แม่พิมพ์ (Moulding)
เครื่องขึ้นรูปยางประเภท Injection Mold
 |
| Hot Runner Machine |
 |
| แม่พิมพ์ ระบบ Cold Runner |
เครื่อง Extruder
ตัวอย่างชิ้นงานที่ใช้เครื่อง Extrude
3.3 การใช้เครื่องคาเลนเดอร์ (Calender)
3.4 การฉาบสารละลายยางบนผ้า (Spreading on fabric from rubber solution)
3.1 การใช้แม่พิมพ์ ขึ้นรูปยางเป็นวิธีการที่ทำให้ยางเกิดเป็นรูปร่างของผลิตภัณฑ์พร้อม ๆ กับการเกิดปฏิกิริยายางคงรูปโดยความร้อนและแรงอัด แม่พิมพ์ที่ใช้จะก่อให้เกิดรูปร่างของผลิตภัณฑ์ที่ต้องการ แม่พิมพ์มีแบบต่าง ๆ คือ แบบอัด (Compression) แบบกึ่งฉีด (Transfer) และแบบฉีด (Injection) แม่พิมพ์แบบอัดเป็นพิมพ์แบบง่ายราคาถูกกว่าอีก 2 แบบ
3.2 การอัดยางผ่านได เครื่องที่ใช้เพื่ออัดยางผ่านได ( Die) เป็นเครื่องมือ ที่ทำงานโดยการอัดหรือดันยางไปยังส่วนหัวของเครื่องซึ่งมีไดรูปร่างต่าง ๆ ตามลักษณะของผลิตภัณฑ์ ยางจะออกจากไดเป็นชิ้นยาวและมีรูปลักษณะตามใดชนิดของ เครื่องนี้
แบ่งได้เป็น 2 ชนิดคือ ชนิดเป็นเครื่องที่อาศัยแรงอัดจากแรม (ram) และอีกชนิดหนึ่งอาศัยแรงอัดยางจากการหมุนของสกรูชนิดหลังนั้นเป็นชนิดที่ใช้กันอย่างกว้างขวางและเรียนกันว่า extruder หรือ forcing machine หรือ tuber ส่วนชนิดแรกนั้น เป็นเครื่องพิเศษที่จะใช้กับงานบางอย่างซึ่งมีช่วงเวลาใช้งานเพียงสั้น ๆ ผลิตภัณฑ์ยางหลายชนิดที่ผลิตโดยใช้เครื่องอัดแบบสกรูส่วนที่จะทำให้ดอกยางรถยนต์ (Tread) อัดยางหุ้มสายเคเบิ้ลหรือหุ้มลวดที่จะประกอบทำยางล้อรถยนต์ เป็นต้น โดยปกติแล้วผลิตภัณฑ์ยางจากการขึ้นรูปด้วยเครื่องอัดแบบสกรูนี้จะต้องผ่านการอบให้คงรูปในหม้ออบไอน้ำหลังจากที่อัดออกจากไดแล้ว
3.3 การใช้เครื่องคาเล็นเดอร์ คาเล็นเดอร์เป็นเครื่องที่ประกอบด้วยชุดของลูกกลิ้งจำนวนต่าง ๆ คือ 2 หรือ 3 หรือ 4 ลูกกลิ้ง ซึ่งทำมาจากเหล็กหล่ออย่างดีผิวหน้าขัดเรียบ การใช้ เครื่องคาเล็นเดอร์เพื่องานการรีดยางเป็นแผ่นเรียบมีความหนาและความกว้าง สม่ำเสมอ หรือเพื่องานการฉาบยางอย่างบาง ๆ ลงบนผ้าหรือแผ่นใยลวด (วิธีการนี้เรียกว่า coating) หรือเพื่องานการรีดอัดยางเป็นฟิล์มบาง ๆ อัดลงในเนื้อผ้าโดยอาศัยแรง เสียดทาน ( friction) ระหว่างลูกกลิ้ง (วิธีการนี้เรียกว่า frictioning)
3.4 การฉาบสารละลายยางบนผ้า งานการฉาบยางบาง ๆ บนผ้าหรือวัสดุเส้นใย เป็นงานที่ค่อนข้างละเอียดเกินกว่าที่อาศัยกรรมวิธีโดยเครื่องคาเล็นเดอร์ เพราะบางครั้งส่วนผสมของยางก็ไม่เหมาะสมที่จะใช้ฉาบผ้าโดยใช้เครื่องคาเล็นเดอร์ วิธีการที่จะได้ดีกว่าคือ การใช้เทคนิคฉาบหรือเคลื่อนยางบนผ้าโดยให้ยางแผ่นกระจายทั่วผิวหน้า (spreading) กรรมวิธีนี้ประกอบด้วย การนำยางที่ผสมสารเคมี ด้วยเครื่องบดผสมยางแบบ 2 ลูกกลิ้ง ไปตัดเป็นชิ้นเล็ก ๆ แช่ในตัวทำละลาย โดยทำให้สารละลายยางนี้มีความเข้มข้นมากจนอยู่ในสถานะคล้ายนวดแป้งกับน้ำที่เรียกว่า "dough" อุปกรณ์การฉาบยางบนผ้าประกอบด้วยใบมีดยึดติดอยู่กับที่เรียกว่า doctor ใบมีดนี้จะเกลี่ยยางและฉาบอย่างสม่ำเสมอ ผ้าที่ผ่านใต้ใบมีดจากนี้ผ้าที่ได้ ถูกฉาบด้วยยางแล้วจะเคลื่อนไปผ่านความร้อน (heated chest) เพื่อให้ตัวทำละลายยางระเหยออกจากผ้าโดยปกติมักมีกรรมวิธีที่จะเก็บตัวทำละลายกลับมาใช้อีกด้วยการให้ active carbon ดูดซับแล้ว นำไปสกัดแยกตัวทำละลายภายหลัง
4. การทำให้ยางคงรูป การทำให้ยางคงรูป คือการทำให้ยางเกิดปฏิกิริยาเชื่อมโยงระหว่างโมเลกุลและเป็นผลทำให้เพิ่มความ
หยุ่นตัว และลดความเสียรูปทรงของยาง เมื่อปล่อยยางให้เป็นอิสระจากแรงที่กระทำให้เสียรูป วิธีการที่ทำให้ยางคงรูปมีหลายวิธี ซึ่งการเลือกใช้วิธีต่าง ๆ นั้นขึ้นอยู่กับลักษณะของผลิตภัณฑ์
4.1 วิธีทำให้ยางคงรูปโดยใช้เครื่องอัด ( Vulcanisation in press) ใช้กับการทำผลิตภัณฑ์ยางชนิดที่ขึ้นรูปด้วยแม่พิมพ์แบบอัดหรือแบบกึ่งฉีด
4.2 ทำให้ยางคงรูปแบบเปิด (Open cure) ใช้สำหรับทำผลิตภัณฑ์ยางชนิดที่ไม่ต้องการความแน่นอนของรูปร่างโดยแม่พิมพ์การใช้คำว่า "เปิด" ก็เพื่อจะชี้ให้เห็นว่าความร้อนที่จะทำให้ยางคงรูปนั้นหมุนเวียนอย่างเปิดภายในตู้หรือภาชนะอบวิธีการที่จะยืดให้ยางที่ยังไม่คงรูปมีรูปร่างตามต้องการนั้นขึ้นอยู่กับลักษณะหรือชนิดของผลิตภัณฑ์ เช่น ใช้แกนอะลูมิเนียมสอดยึดรูปร่างของ ท่อยาง เป็นต้น
4.3 ทำให้ยางคงรูปโดยระบบต่อเนื่อง (Continous vulcanisation) ซึ่งอาศัยความร้อนจากระบบความดันไอสูง ความร้อนจากไฟฟ้า ความร้อนจากระบบไมโครเวฟ ( microwave) และจากระบบอื่น ๆ วิธีการนี้เหมาะที่จะใช้อบผลิตภัณฑ์ยางที่มีความยาวต่อเนื่องมาก ๆ เช่น ท่อยาง สายเคเบิล เป็นต้น
5. การตกแต่งผลิตภัณฑ์ยาง ขั้นสุดท้ายของการทำผลิตภัณฑ์ยาง คือ การตกแต่งขึ้นผลิตภัณฑ์ ซึ่งมีวิธีการหลายแบบ และการเลือกวิธีการนั้นขึ้นอยู่กับลักษณะของชิ้นผลิตภัณฑ์ได้แก่
5.1 การกำจัดยางส่วนเกิน ทำได้โดยการใช้กรรไกรหรือมีดตัดยางส่วนเกินออกใช้วัสดุผิวหยาบทำการขัดถูก หรือใช้อุณหภูมิต่ำ ทำให้ยางส่วนเกินแข็งตัวแล้วใช้แรงกระทำให้หักออก
5.2 การปั๊มเจาะตัดยางส่วนเกิน
5.3 การเจียรผิวยาง ส่วนมาก จะใช้ในงานประเภทลูกกลิ้งต่างๆ
5.4 การพ่นทราย
5.5 การทาสีและเคลือบเงา
5.6 การปรับสภาพผิวด้วยสารเคมี.
ตัวอย่างผลิตภัณฑ์ยาง
กระบวนการผลิต ผลิตภัณฑ์ยาง
กระบวนการผลิตยาง
ขั้นที่ 1 การผสมวัตถุดิบ (Mixing)
ส่วนผสม
· ยางธรรมชาติ เป็นส่วนประกอบที่สำคัญในการผลิตยางคือ ช่วยทำให้ยางมีความยืดหยุ่นทนต่อแรงกระแทกและแรงดึงได้ดี แต่ยางธรรมชาติมีข้อจำกัด คือ เหมาะที่ใช้ในอุณหภูมิช่วง -40 ถึง 70 องศาเซลเซียส และไม่สามารถทนต่อน้ำมันบางประเภทได้
· ยางสังเคราะห์ เป็นผลิตภัณฑ์ที่มีการพัฒนาเพื่อแก้ไขข้อบกพร่อง ให้มีคุณสมบัติเหนือยางธรรมชาติ ยางสังเคราะห์สามารถจำแนกออกได้ เป็น 2 กลุ่ม คือ
กลุ่ม 1 ยางที่มีคุณสมบัติทนความร้อนได้ดีกว่ายางธรรมชาติ แต่คุณสมบัติทานด้านความเหนียวและความยืดหยุ่นด้อยกว่ายางธรรมชาติ ยางสังเคราะห์กลุ่มนี้ ได้แก่ SBR (Styrene - Butadiene Rubber), BR (Polybutadiene Rubber)
กลุ่มที่ 2 เป็นยางที่มีคุณสมบัติทนต่อน้ำมัน ทนต่อความร้อนและโอโซน ยางสังเคราะห์ในกลุ่มนี้ เช่น CR (Chloroprene Neoprebe Rubber), NBR (Acrylomitrile Butadiene (uilites) Rubber )
· ผงเขม่าดำ (Carbon Black) เป็นผลิตภัณฑ์ที่ได้จากน้ำมันดิบ คุณสมบัติช่วยให้ยางแข็งตัว เพื่อเพิ่มความทนทานของยาง และทนต่อรอยขีดขวนต่าง ๆ
· สารเคมีต่าง ๆ เป็นส่วนประกอบที่สำคัญ ในการผสมยางธรรมชาติ ยางสังเคราะห์ และผงเขม่าดำ เพื่อเร่งปฏิกิริยาในการผลิต และเตรียมเป็น Compound Rubber ที่พร้อมนำไปขึ้นรูป สารเคมีที่ใช้แบ่งเป็น 4 กลุ่ม คือ
1. สารที่ทำให้ยางคงรูป (Vulcanizing Agent) ใส่เพื่อให้สถานะของยางอยู่สถานะยืดหยุ่นได้ กลุ่มนี้ได้แก่ กำมะถัน
2. สารป้องกันบางเสื่อมสภาพ (Protective Agent) สารกลุ่มที่ได้แก่ สารโอโซน
3. สารช่วยในกระบวนการผลิต เช่น น้ำมัน ช่วยให้ยางที่ทำการผสมมีคุณสมบัตินิ่มนวล
4. สารกระตุ้น (Activator ) เช่น ZnO , Stearic Acid
5. สารตัวเร่ง (Accelerator ) เช่น TMTD MBTS CBS OTHER
6. สารอื่น ๆ เช่น สารที่ทำให้ยางฟู ,สารป้องกันไฟฟ้า , หรือใส่ให้ยางมีสีต่าง ๆ
เครื่องจักรที่ใช้ในการผสม Compoound
ขั้นที่ 2 การเตรียมก่อนขึ้นรูป(Foaming) เพื่อให้มีขนาด/น้ำหนัก ใกล้เคียงกับแบบพิมพ์
แม่พิมพ์ ก็เป็นส่วนสำคัญในการขึ้นรูปชิ้นงาน ให้ได้ตามรูปร่างที่ต้องการ
ขั้นที่ 3 การอบยาง (Curing Machine)
เครื่องจักรสำหรับขึ้นรูปยาง เป็นการนำเอายางที่ผสมแล้ว มาขึ้นรูปเป็นลักษณะของชิ้นส่วนต่าง ๆ โดยอาจนำปัจจัยการผลิตอื่น ๆ เช่น ผ้าใบ,เหล็ก , เข้ามาเป็นส่วนประกอบ 1 เครื่องจักรที่ใช้ในการขึ้นรูปยาง มีหลาย ลักษณะคือ
1. เครื่องจักรประเภท (Extrusion) เป็นเครื่องจักรที่ใช้ขึ้นรูปยาง โดยอาศัยแรงดันจากการหมุนของสกรูดันยางผสมผ่านแม่พิมพ์ออกมา Extrusion ใช้ในการขึ้นรูปยางในส่วนของโครงยางและขอบยาง
2. เครื่องจักรประเภท (Calendar) เป็นเครื่องจักรที่ขึ้นรูปยางโดยลักษณะการรีดยาง โดยลักษณะการรีดยางผสมที่เคลือบหรือฉาบกับวัสดุอื่น ๆ ให้เป็นแผ่นที่มีความหนา โดยอาศัยการรีดผ่านลูกกลิ้งจำนวน 2 ลูกในเครื่องจักร ใช้สำหรับขึ้นรูปในส่วนของชั้นผ้าใบ และเข็มขัดรัดหน้ายางในกรณีที่เป็นยางเรเดียล หรืองานผลิต Rubber Sheet
3. เครื่องจักรประเภท (injection ) เป้นเครื่องจักที่ใช้วิธีการฉีดยาง Compound ที่มีอุณหภูมิสูงๆ โดยมี pressure และความเร็วที่เหมาะสม เข้าไปในเบ้าพิมพ์ ซึ่งอาจจะมีข้อจำกัดบ้าง
4. เครื่องจักรประเภท (Compression ) ลักษณะ เบ้าพิมพ์ คล้ายๆ กับ Injerction แต่ใช้การเอายาง Compound มาวางใส่เบ้าพิมพ์ แทนการฉีด เครื่องจักรประเภทนี้สามารถ ใช้วิธีการ แบบ transfer Mold ได้
เครื่องอบยาง (Curing Press) เป็นเครื่องจักรที่ทำหน้าที่อัดเป็นยางสำเร็จรูป เครื่องจักรมีลักษณะเป็นฝาครอบเปิด-ปิด ได้ ภายในมีแม่พิมพมร้อน เพื่ออบให้ยางสุก
เครื่องจักรสำหรับ Curing Compound แบบ Injection
เครื่องอัดยาง
เครื่อง ฉีดยาง
ขั้นที่ 4 ตัดเนื้อยางส่วนที่เกิน (Trimming)
การตัดเนื้อยางส่วนเกินก็มีหลายวิธี ตั้งแต้ตัดแต่งด้วย กรรไกร ปั้มตัด เครื่องตัด
ใช้ไนโตรเจน จนกระทั่งใช้น้ำในการตัด
ขั้นที่ 5 ได้สินค้ายางที่มีคุณภาพตามลักษณะการใช้งาน
สินค้ามีหลากหลาย ชนิด
ทั้งในอุตสาหกรรมรถยนต์ ชิ้นส่วนประกอบต่างในรถยนต์
อุตสาหกรรมเครื่องใช้ไฟฟ้า และอิเลคทรอนิคส์
ผลิตภัณฑ์ทางการแพทย์ ที่พวกเรา และท่านๆ ทั้งหลายไปรักษาที่โรงพยาบาล
( สินค้าประเภทนี้ เป็นงานเฉพาะทาง ต้องใช้ความเชี่ยวชาญ พอสมควร)
ตลอดจนอุตสาหกรรมก่อสร้าง
จำหน่ายเครื่องจักรผลิตยางทุกชนิด ติด ต่อ 084-7663722
ตัวอย่างสินค้า
ขั้นที่ 1 การผสมวัตถุดิบ (Mixing)
ส่วนผสม
· ยางธรรมชาติ เป็นส่วนประกอบที่สำคัญในการผลิตยางคือ ช่วยทำให้ยางมีความยืดหยุ่นทนต่อแรงกระแทกและแรงดึงได้ดี แต่ยางธรรมชาติมีข้อจำกัด คือ เหมาะที่ใช้ในอุณหภูมิช่วง -40 ถึง 70 องศาเซลเซียส และไม่สามารถทนต่อน้ำมันบางประเภทได้
· ยางสังเคราะห์ เป็นผลิตภัณฑ์ที่มีการพัฒนาเพื่อแก้ไขข้อบกพร่อง ให้มีคุณสมบัติเหนือยางธรรมชาติ ยางสังเคราะห์สามารถจำแนกออกได้ เป็น 2 กลุ่ม คือ
กลุ่ม 1 ยางที่มีคุณสมบัติทนความร้อนได้ดีกว่ายางธรรมชาติ แต่คุณสมบัติทานด้านความเหนียวและความยืดหยุ่นด้อยกว่ายางธรรมชาติ ยางสังเคราะห์กลุ่มนี้ ได้แก่ SBR (Styrene - Butadiene Rubber), BR (Polybutadiene Rubber)
กลุ่มที่ 2 เป็นยางที่มีคุณสมบัติทนต่อน้ำมัน ทนต่อความร้อนและโอโซน ยางสังเคราะห์ในกลุ่มนี้ เช่น CR (Chloroprene Neoprebe Rubber), NBR (Acrylomitrile Butadiene (uilites) Rubber )
· ผงเขม่าดำ (Carbon Black) เป็นผลิตภัณฑ์ที่ได้จากน้ำมันดิบ คุณสมบัติช่วยให้ยางแข็งตัว เพื่อเพิ่มความทนทานของยาง และทนต่อรอยขีดขวนต่าง ๆ
· สารเคมีต่าง ๆ เป็นส่วนประกอบที่สำคัญ ในการผสมยางธรรมชาติ ยางสังเคราะห์ และผงเขม่าดำ เพื่อเร่งปฏิกิริยาในการผลิต และเตรียมเป็น Compound Rubber ที่พร้อมนำไปขึ้นรูป สารเคมีที่ใช้แบ่งเป็น 4 กลุ่ม คือ
1. สารที่ทำให้ยางคงรูป (Vulcanizing Agent) ใส่เพื่อให้สถานะของยางอยู่สถานะยืดหยุ่นได้ กลุ่มนี้ได้แก่ กำมะถัน
2. สารป้องกันบางเสื่อมสภาพ (Protective Agent) สารกลุ่มที่ได้แก่ สารโอโซน
3. สารช่วยในกระบวนการผลิต เช่น น้ำมัน ช่วยให้ยางที่ทำการผสมมีคุณสมบัตินิ่มนวล
4. สารกระตุ้น (Activator ) เช่น ZnO , Stearic Acid
5. สารตัวเร่ง (Accelerator ) เช่น TMTD MBTS CBS OTHER
6. สารอื่น ๆ เช่น สารที่ทำให้ยางฟู ,สารป้องกันไฟฟ้า , หรือใส่ให้ยางมีสีต่าง ๆ
เครื่องจักรที่ใช้ในการผสม Compoound
เครื่องผสมยาง Banbury
เครื่องผสมยาง Kneader
เครื่องผสมยาง 2 ลูกกลิ้ง
เครื่อง ตากยาง
Rubber Compound
ขั้นที่ 2 การเตรียมก่อนขึ้นรูป(Foaming) เพื่อให้มีขนาด/น้ำหนัก ใกล้เคียงกับแบบพิมพ์
แม่พิมพ์ ก็เป็นส่วนสำคัญในการขึ้นรูปชิ้นงาน ให้ได้ตามรูปร่างที่ต้องการ
ขั้นที่ 3 การอบยาง (Curing Machine)
เครื่องจักรสำหรับขึ้นรูปยาง เป็นการนำเอายางที่ผสมแล้ว มาขึ้นรูปเป็นลักษณะของชิ้นส่วนต่าง ๆ โดยอาจนำปัจจัยการผลิตอื่น ๆ เช่น ผ้าใบ,เหล็ก , เข้ามาเป็นส่วนประกอบ 1 เครื่องจักรที่ใช้ในการขึ้นรูปยาง มีหลาย ลักษณะคือ
1. เครื่องจักรประเภท (Extrusion) เป็นเครื่องจักรที่ใช้ขึ้นรูปยาง โดยอาศัยแรงดันจากการหมุนของสกรูดันยางผสมผ่านแม่พิมพ์ออกมา Extrusion ใช้ในการขึ้นรูปยางในส่วนของโครงยางและขอบยาง
2. เครื่องจักรประเภท (Calendar) เป็นเครื่องจักรที่ขึ้นรูปยางโดยลักษณะการรีดยาง โดยลักษณะการรีดยางผสมที่เคลือบหรือฉาบกับวัสดุอื่น ๆ ให้เป็นแผ่นที่มีความหนา โดยอาศัยการรีดผ่านลูกกลิ้งจำนวน 2 ลูกในเครื่องจักร ใช้สำหรับขึ้นรูปในส่วนของชั้นผ้าใบ และเข็มขัดรัดหน้ายางในกรณีที่เป็นยางเรเดียล หรืองานผลิต Rubber Sheet
3. เครื่องจักรประเภท (injection ) เป้นเครื่องจักที่ใช้วิธีการฉีดยาง Compound ที่มีอุณหภูมิสูงๆ โดยมี pressure และความเร็วที่เหมาะสม เข้าไปในเบ้าพิมพ์ ซึ่งอาจจะมีข้อจำกัดบ้าง
4. เครื่องจักรประเภท (Compression ) ลักษณะ เบ้าพิมพ์ คล้ายๆ กับ Injerction แต่ใช้การเอายาง Compound มาวางใส่เบ้าพิมพ์ แทนการฉีด เครื่องจักรประเภทนี้สามารถ ใช้วิธีการ แบบ transfer Mold ได้
เครื่องอบยาง (Curing Press) เป็นเครื่องจักรที่ทำหน้าที่อัดเป็นยางสำเร็จรูป เครื่องจักรมีลักษณะเป็นฝาครอบเปิด-ปิด ได้ ภายในมีแม่พิมพมร้อน เพื่ออบให้ยางสุก
เครื่องจักรสำหรับ Curing Compound แบบ Injection
เครื่องอัดยาง
เครื่อง ฉีดยาง
ขั้นที่ 4 ตัดเนื้อยางส่วนที่เกิน (Trimming)
การตัดเนื้อยางส่วนเกินก็มีหลายวิธี ตั้งแต้ตัดแต่งด้วย กรรไกร ปั้มตัด เครื่องตัด
ใช้ไนโตรเจน จนกระทั่งใช้น้ำในการตัด
ขั้นที่ 5 ได้สินค้ายางที่มีคุณภาพตามลักษณะการใช้งาน
สินค้ามีหลากหลาย ชนิด
ทั้งในอุตสาหกรรมรถยนต์ ชิ้นส่วนประกอบต่างในรถยนต์
อุตสาหกรรมเครื่องใช้ไฟฟ้า และอิเลคทรอนิคส์
ผลิตภัณฑ์ทางการแพทย์ ที่พวกเรา และท่านๆ ทั้งหลายไปรักษาที่โรงพยาบาล
( สินค้าประเภทนี้ เป็นงานเฉพาะทาง ต้องใช้ความเชี่ยวชาญ พอสมควร)
ตลอดจนอุตสาหกรรมก่อสร้าง
จำหน่ายเครื่องจักรผลิตยางทุกชนิด ติด ต่อ 084-7663722
ตัวอย่างสินค้า
กระบวนการผลิต
ดังที่กล่าวไว้แล้วว่ายางดิบมีสมบัติที่ไม่เหมาะสมที่จะนำไปใช้ผลิตผลิตภัณฑ์ได้โดยตรง จำเป็นต้องมีการผสมยางดิบกับสารเคมีต่างๆ เพื่อปรับสมบัติของยางให้ได้ตามความเหมาะสมกับสภาพการใช้งานของผลิตภัณฑ์นั้นๆ และนำยางคอมพาวด์ที่ผสมได้ไปผ่านกระบวนการคงรูป (vulcanization) ทำให้ยางมีโครงสร้างโมเลกุลแบบตาข่าย 3 มิติ (3-D network) หรือที่เรียกว่าการเกิด crosslink ระหว่างโมเลกุลของยางโดยทั่วไป กระบวนการผลิตผลิตภัณฑ์ยางพอสรุปได้ดังนี้
รูปที่ 10 : กระบวนการผลิตผลิตภัณฑ์ยางโดยทั่วไป
การออกสูตรยาง
การออกสูตรยางเป็นสิ่งที่สำคัญมากต่อคุณภาพและต้นทุนของผลิตภัณฑ์ที่ได้ การออกสูตรยางจำเป็นต้องมีความรู้เกี่ยวกับสมบัติของยาง หน้าที่และความจำเป็นของการใช้สารเคมีผสมยาง รวมทั้งต้องพิจารณาถึงราคาของสารเคมีที่จะใช้ว่าเหมาะสมหรือคุ้มกับการผลิตผลิตภัณฑ์นั้นๆ เพราะต้นทุนการผลิตก็เป็นสิ่งสำคัญที่ต้องคำนึงถึงเป็นสิ่งแรกสำหรับโรงงานอุตสาหกรรมทั่วไป
ในการผลิตผลิตภัณฑ์ยาง พื้นฐานของส่วนผสมของสูตรประกอบด้วยสารกลุ่มต่างๆ ดังนี้
ยาง (rubber)
การออกสูตรยางจะต้องรู้สมบัติของยางแต่ละชนิดเป็นอย่างดี กล่าวคือต้องรู้ข้อดีและข้อเสียของยางที่จะนำมาใช้ เช่น ยางธรรมชาติมีข้อดีคือ มีความแข็งแรงของเนื้อยางล้วน (pure gum) ดีมาก นั่นคือไม่ต้องเติมสารเสริมแรงก็สามารถให้ความแข็งแรงได้ดี ในขณะเดียวกันยาง EPDM มีความแข็งแรงของน้ำยางล้วนๆ สู้ยางธรรมชาติไม่ได้ แต่มีความทนทานต่อการเสื่อมสภาพเนื่องจากโอโซนและสภาพอากาศที่ดีกว่า เป็นต้น ปัจจุบันได้มีการนำเทคโนโลยีการผสมยางธรรมชาติและยางสังเคราะห์มาใช้ เพื่อให้ได้ผลิตภัณฑ์ที่มีสมบัติที่ดีของยางแต่ละชนิดและยังมีผลต่อการลดต้นทุนการผลิตอีกด้วย
สารทำให้ยางคงรูป (vulcanizing agent or curing agent)
สารกลุ่มนี้จะทำให้โมเลกุลของยางเกิดการเปลี่ยนแปลง ทำให้ยางอยู่ในสถานะที่ยืดหยุ่นได้สูง หรืออาจใช้คำว่า “ คงรูป ” แต่ตามโรงงานมักเรียกกันว่า “ ยางสุก ” สารทำให้ยางคงรูปแบ่งเป็น 2 ระบบใหญ่ๆ ได้แก่ ระบบที่ใช้กำมะถัน (sulphur) นิยมใช้ในยางธรรมชาติและยางสังเคราะห์ส่วนใหญ่ที่มีพันธะคู่ในโมเลกุล และระบบที่ใช้เปอร์ออกไซด์ (peroxide) ซึ่งนิยมใช้ในยางที่มีปริมาณพันธะคู่ในโมเลกุลต่ำ นอกจาก 2 ระบบดังกล่าว ยังมีการใช้สารคงรูปพวกโลหะออกไซด์ เช่น แมกนีเซียมออกไซด์และซิงค์ออกไซด์ (MgO/ZnO) ในยางสังเคราะห์บางชนิด เช่น ยางนีโอพรีน
• ระบบยางคงรูปโดยกำมะถัน (sulphur vulcanization system)
เป็นระบบที่เหมาะสำหรับการทำให้ยางที่มีปริมาณพันธะคู่ในโมเลกุลสูงคงรูป เช่น ยางธรรมชาติหรือยาง SBR เพราะพันธะคู่คือบริเวณที่เกิดปฏิกิริยาวัลคาไนเซชันด้วยกำมะถัน การทำให้ยางคงรูปด้วยกำมะถันจะทำให้ยางที่ได้มีสมบัติเชิงกลที่ดี แต่มีความทนทานต่อความร้อนต่ำ ระบบนี้ประกอบด้วย
• กำมะถัน ซึ่งเป็นสารคงรูป
• สารเร่งให้ยางคงรูป (accelerator) เช่น TMTD (tetramethyl thiuram disulphide) MBT (2-mercaptobenzothiazole) และ CBS (n-cyclohexylbenzothiazole-2-sulphenamide) เป็นต้น
• สารกระตุ้นสารเร่ง (activator) ได้แก่ สารอนินทรีย์พวกซิงค์ออกไซด์ (ZnO) สารอินทรีย์พวกกรด สเตียริค (steric acid) และสารที่เป็นด่าง (นิยมใช้ในสูตรที่มีสารที่เป็นกรดหรือซิลิการ่วมอยู่ด้วย) ได้แก่ สาร DEG (diethylene glycol0
• ระบบเปอร์ออกไซด์ (peroxide system)
ระบบนี้สามารถใช้ในการทำให้ยางเกือบทุกชนิดคงรูปโดยเฉพาะยางสังเคราะห์ที่ไม่มีหรือมีปริมาณพันธะคู่ในโมเลกุลต่ำ ยางที่คงรูปด้วยระบบนี้จะมีสมบัติเชิงกลที่ไม่ดีนัก ต้นทุนสูงกว่าระบบการคงรูปด้วยกำมะถัน และยางคงรูปที่ได้มักมีกลิ่นของ acetophenone ซึ่งเป็นผลพลอยได้ (by-product) จากการทำปฏิกิริยาวัลคาไนเซชัน แต่ว่ายางจะมีความทนทานต่อความร้อนสูง
สารป้องกันยางเสื่อม (antidegradants)
เนื่องจากโครงสร้างโมเลกุลของยางทั่วไป โดยเฉพาะยางธรรมชาติและยางสังเคราะห์ส่วนใหญ่จะมีพันธะคู่อยู่ค่อนข้างมาก ดังนั้นยางจึงมีสภาพที่อ่อนแอต่อการถูกปัจจัยต่างๆ เช่น โอโซน แสงแดด ออกซิเจนทำลายให้เสื่อมสภาพการเติมสารป้องกันการเสื่อมสภาพจึงเป็นสิ่งที่จำเป็นเพื่อยืดอายุการใช้งานของผลิตภัณฑ์ ตัวอย่างของสารในกลุ่มป้องกันยางเสื่อมสภาพ ได้แก่ IPPD (N-Isopropyl-N'-phenyl-p-phenylene diamine) TMQ (2,2,4-Trimethyl-1,2-dihydroquinoline, polymerized) และ BHT (2,6-Di-tert.Butyl (-p-cresol)) เป็นต้น
สารตัวเติม (filler)
สารตัวเติมเป็นสารที่ใช้ผสมกับยางเพื่อช่วยเสริมแรง (reinforcement) ให้ผลิตภัณฑ์ยางหรือเพื่อช่วยลดต้นทุนการผลิต สารตัวเติมที่ช่วยเสริมแรงจะเรียกว่า สารเสริมแรง (reinforcing filler) ซึ่งจะเป็นสารที่มีขนาดอนุภาคที่เล็กมาก (มีพื้นที่ผิวสูง) ได้แก่ ผงเขม่าดำ (carbon black) เกรดต่างๆ และผงเขม่าขาวหรือ ซิลิกา เป็นต้น ส่วนสารตัวเติมที่ไม่ช่วยเสริมแรง (inert filler or non-reinforcing filler) แต่นิยมใช้เพื่อลดต้นทุนการผลิต ได้แก่ ดินขาว (clay) แป้ง แคลเซียมคาร์บอเนต เป็นต้น
สารช่วยในกระบวนการผลิต (processing aids)
สารกลุ่มนี้ทำหน้าที่เฉพาะตัวต่างๆ กัน เช่น สารที่ช่วยให้ยางนิ่มในระหว่างการบดผสม ได้แก่ พวกน้ำมัน (oils) และสารเคมีย่อยยาง (peptizer) เช่น pepton22 สารบางตัวช่วยควบคุมไม่ให้ยางมีความหยุ่นตัว (nerve) สูงมากเกินไปเพราะจะทำให้สารเคมีที่เป็นผงเข้าเนื้อยางได้ยากในระหว่างการบดผสม เพราะยางจะพันลูกกลิ้งยาก สารพวกนี้ ได้แก่ factice เป็นต้น
สารกลุ่มอื่นๆ (miscellaneous ingredients)
สารกลุ่มนี้โดยทั่วไปแล้วไม่จำเป็นต้องใช้ในการออกสูตร แต่ในบางกรณีที่ต้องการให้ยางมีสมบัติพิเศษบางประการจำเป็นต้องมีการเติมสารเคมีบางตัวเข้าช่วย
• สารหน่วง (retarder) จะใช้เมื่อต้องการชะลอไม่ให้ยางที่กำลังบดผสมคงรูปเสียก่อน (scorch) หรือที่เรียกว่า ยางตาย ตัวอย่างของสารหน่วงได้แก่ benzoic acid หรือ salicyclic acid เป็นต้น
• สารทำให้เกิดฟอง (blowing agent) ใช้สำหรับการทำให้ยางฟูในการทำยางฟองน้ำ ตัวอย่างของสารกลุ่มนี้ได้แก่ สาร sodium bicarbonate หรือ dinitrosopentamethylene tetramine เป็นต้น
• สารทำให้เกิดสี (pigments) อาจเป็นสีอนินทรีย์ เช่น cadmium sulphide (ให้สีแดงเข้ม-ส้มและเหลือง) chromium oxide (ให้สีเขียวขุ่น) และ titanium dioxide (ให้ยางมีสีขาว มีความสว่าง หรือช่วยให้ยางสีต่างๆ มีสีที่สดขึ้น) ส่วนสีที่เป็นสีอินทรีย์ จะให้สีสด ทนต่อความร้อนได้ดีกว่าสี อนินทรีย์
การออกสูตรยางจะกำหนดปริมาณสารต่างๆ ในสัดส่วนต่อยาง 100 ส่วน (โดยน้ำหนัก) และเรียกเป็น phr หรือ pphr (part per hundred of rubber) ตารางที่ 3 แสดงหน้าที่และปริมาณการใช้สารต่างๆ
ตารางที่ 3 : แสดงหน้าที่และปริมาณการใช้สารต่างๆ
สมบัติที่ต้องการ
สารเคมี
ปริมาณการใช้ (phr)
สมบัติความยืดหยุ่น (elasticity)
สารทำให้ยางคงรูป
(vulcanizing crosslink agents)
สารกระตุ้น (activator)
สารเร่ง (accelerator)
1-3.5
1-5
0.5-2.5
ป้องกันยางเสื่อมอันเนื่องจาก
O 2 , O 3
สารป้องกันยางเสื่อม เช่น 6 PPD, Flectol H, Antioxidant 2246, Wingstay L, Vulkanox MB
1-4
เสริมความแข็งแรงให้ยาง
สารตัวเติมที่มีขนาดอนุภาคเล็ก เช่น เขม่าดำ (Carbon black) เขม่าขาว (Silica)
10-100
ลดความหนืด (viscosity) ของยางดิบ
บดให้นิ่ม (Mastication) และ/หรือเติมสารย่อยยาง (Chemical peptizer)
0.1-1.5
เชื่อมติดผ้า โลหะ กระเบื้อง
สารพวกเป็นตัวเชื่อม (bonding agent) และต้องทำความสะอาด หรือมีวิธีการพิเศษ treat ผิวของสิ่งที่ต้องการเชื่อม
2-10
สี
สีอนินทรีย์ หรือสีอินทรีย์
ตามความเข้มที่ต้องการ
ลดต้นทุน
สารตัวเติมชนิดราคาถูก ยางรีเคลม เศษยางคงรูป
10-200 , 10-100,
5-50
ฟองพรุน (cellular structure)
สารฟู พวกอินทรีย์สารหรืออนินทรีย์สาร
05.-20
5-30
ลดอันตรายจากการติดไฟ
(self extinguishing)
สารลดการติดไฟ เช่น พวก phosphates, antimony salts, halogenated organics, borates (antimonytrioxide and chlorinated wax – มักใช้กับยางธรรมชาติ)
1-20
ฉนวนกันไฟฟ้า
สารพวกไม่เป็นตัวนำไฟฟ้า เช่น สารตัวเติมพวกแร่ธาตุ น้ำมัน ไฮโดรคาร์บอน
5-50
กันไฟฟ้าสถิตย์
สารกันไฟฟ้าสถิตย์ เช่น พวกเอสเทอร์ที่มีขั้ว เขม่าดำ
0.1-2.0, 1-5
ตัวนำไฟฟ้า
สารตัวนำไฟฟ้า เช่น เขม่าดำ อนุภาคโลหะและเกลือโลหะ
10-50
ป้องกันแบคทีเรีย
สารป้องกันเชื้อรา เช่น สารพวก Chlorinated phenol
0.5-5.0
ตารางที่ 4 : ส่วนประกอบและปริมาณของยางและสารเคมีต่างๆ ในสูตรผลิตภัณฑ์ยางพื้นฐาน
ส่วนประกอบ
ปริมาณ (phr)
ยาง (ชนิดเดียว หรือ 2 ชนิดขึ้นไป) (rubber)
100
กำมะถัน (sulphur)
2.5-3.5
สารกระตุ้น (activator)
1-5
สารเร่งให้ยางคงรูป (ชนิดเดียว หรือ 2 ชนิดขึ้นไป) (accelerator)
0.5-2.0
สารตัวเติม (filler)
(ตามที่ต้องการ)
สารทำให้ยางนิ่ม (plasticizer, peptizer)
5-10
สารป้องกันยางเสื่อมสภาพ (antidegradant)
1-2
สัดส่วนการใช้สารต่างๆ ขึ้นอยู่กับปัจจัยหลายอย่าง เข่น ชนิดและประสิทธิภาพของสารเคมี กระบวนการที่จะขึ้นรูปคุณภาพของผลิตภัณฑ์ ดังนั้นการออกสูตรยางที่ถูกต้องเหมาะสมนั้นจำเป็นต้องอาศัยความรู้ความเข้าใจในสมบัติ หน้าที่และปริมาณของทั้งยางและสารเคมีต่างๆ เป็นอย่างดี อย่างไรก็ตามสูตรยางที่ดีเพียงอย่างเดียวไม่ได้หมายความว่าจะได้ผลิตภัณฑ์ที่มีคุณภาพดีเสมอไปเพราะยังมีปัจจัยอื่นๆ ที่ต้องศึกษาและทำความเข้าใจอีกหลายประการ ดังจะได้กล่าวต่อไป
การบดยางให้นิ่ม (mastication)
เมื่อได้สูตรที่เหมาะสมแล้ว ขั้นตอนต่อไปคือ การบดผสมสารเคมีต่างๆ ให้เข้ากับเนื้อยาง สมบัติของยางที่สำคัญสำหรับการบดผสมคือความหนืด (viscosity) ถ้ายางมีความหนืดสูงจะทำให้การบดผสมเป็นไปได้ยากเนื่องจากสารเคมีจะเข้าผสมกับยางได้ยากและจะใช้พลังงานในการบดผสมสูง ด้วยเหตุนี้ก่อนการใส่สารเคมีลงไปจึงต้องมีการลดความหนืดโดยการบดยางให้นิ่ม (mastication) ซึ่งภาษาชาวบ้านเรียกว่า การตียาง ในบางกรณีอาจมีการเติมสารช่วยย่อยโมเลกุลหรือ peptiser เพื่อให้ยางนิ่มเร็วขึ้น โดยทั่วไปการบดยางจะกระทำในเครื่องบดซึ่งอาจใช้เครื่องบดระบบปิด (internal mixer) หรือเครื่องบดระบบเปิด (two-roll mill) ขั้นตอนนี้ยางถูกทำให้นิ่มโดยโมเลกุลของยางถูกทำให้ฉีกขาด เพราะแรงเฉือนจากเครื่องบดและจะใช้ระยะเวลาในการบดนานเพียงใดนั้นขึ้นอยู่กับความหนืดเริ่มต้นของยาง ถ้ายางมีความหนืดสูงมาก (โดยเฉพาะยางธรรมชาติ) ก็ต้องบดนาน อุณหภูมิของการบดควรจะต่ำกว่า 100 ?C เพื่อป้องกันยางเสื่อมสภาพเนื่องจากความร้อน
ค่าความหนืดของยางสามารถวัดค่าได้โดยใช้เครื่อง Mooney viscometer ใช้หลักการหมุน (rotate) ยางด้วยแกน rotor ของเครื่องภายใต้การควบคุมอุณหภูมิของชิ้นทดสอบ มักวัดความหนืดในรูปของ Mooney viscosity ML (1+4) 100 ?C (M = Mooney, L = Large rotor, 1 = preheat time (min), 4 = ระยะเวลาการหมุนของ rotor ก่อนทำการอ่านค่าความหนืดและวัดที่ 100 ?C )
รูปที่ 11 : ลักษณะของเครื่อง Mooney viscometer
รูปที่ 10 : กระบวนการผลิตผลิตภัณฑ์ยางโดยทั่วไป
การออกสูตรยาง
การออกสูตรยางเป็นสิ่งที่สำคัญมากต่อคุณภาพและต้นทุนของผลิตภัณฑ์ที่ได้ การออกสูตรยางจำเป็นต้องมีความรู้เกี่ยวกับสมบัติของยาง หน้าที่และความจำเป็นของการใช้สารเคมีผสมยาง รวมทั้งต้องพิจารณาถึงราคาของสารเคมีที่จะใช้ว่าเหมาะสมหรือคุ้มกับการผลิตผลิตภัณฑ์นั้นๆ เพราะต้นทุนการผลิตก็เป็นสิ่งสำคัญที่ต้องคำนึงถึงเป็นสิ่งแรกสำหรับโรงงานอุตสาหกรรมทั่วไป
ในการผลิตผลิตภัณฑ์ยาง พื้นฐานของส่วนผสมของสูตรประกอบด้วยสารกลุ่มต่างๆ ดังนี้
ยาง (rubber)
การออกสูตรยางจะต้องรู้สมบัติของยางแต่ละชนิดเป็นอย่างดี กล่าวคือต้องรู้ข้อดีและข้อเสียของยางที่จะนำมาใช้ เช่น ยางธรรมชาติมีข้อดีคือ มีความแข็งแรงของเนื้อยางล้วน (pure gum) ดีมาก นั่นคือไม่ต้องเติมสารเสริมแรงก็สามารถให้ความแข็งแรงได้ดี ในขณะเดียวกันยาง EPDM มีความแข็งแรงของน้ำยางล้วนๆ สู้ยางธรรมชาติไม่ได้ แต่มีความทนทานต่อการเสื่อมสภาพเนื่องจากโอโซนและสภาพอากาศที่ดีกว่า เป็นต้น ปัจจุบันได้มีการนำเทคโนโลยีการผสมยางธรรมชาติและยางสังเคราะห์มาใช้ เพื่อให้ได้ผลิตภัณฑ์ที่มีสมบัติที่ดีของยางแต่ละชนิดและยังมีผลต่อการลดต้นทุนการผลิตอีกด้วย
สารทำให้ยางคงรูป (vulcanizing agent or curing agent)
สารกลุ่มนี้จะทำให้โมเลกุลของยางเกิดการเปลี่ยนแปลง ทำให้ยางอยู่ในสถานะที่ยืดหยุ่นได้สูง หรืออาจใช้คำว่า “ คงรูป ” แต่ตามโรงงานมักเรียกกันว่า “ ยางสุก ” สารทำให้ยางคงรูปแบ่งเป็น 2 ระบบใหญ่ๆ ได้แก่ ระบบที่ใช้กำมะถัน (sulphur) นิยมใช้ในยางธรรมชาติและยางสังเคราะห์ส่วนใหญ่ที่มีพันธะคู่ในโมเลกุล และระบบที่ใช้เปอร์ออกไซด์ (peroxide) ซึ่งนิยมใช้ในยางที่มีปริมาณพันธะคู่ในโมเลกุลต่ำ นอกจาก 2 ระบบดังกล่าว ยังมีการใช้สารคงรูปพวกโลหะออกไซด์ เช่น แมกนีเซียมออกไซด์และซิงค์ออกไซด์ (MgO/ZnO) ในยางสังเคราะห์บางชนิด เช่น ยางนีโอพรีน
• ระบบยางคงรูปโดยกำมะถัน (sulphur vulcanization system)
เป็นระบบที่เหมาะสำหรับการทำให้ยางที่มีปริมาณพันธะคู่ในโมเลกุลสูงคงรูป เช่น ยางธรรมชาติหรือยาง SBR เพราะพันธะคู่คือบริเวณที่เกิดปฏิกิริยาวัลคาไนเซชันด้วยกำมะถัน การทำให้ยางคงรูปด้วยกำมะถันจะทำให้ยางที่ได้มีสมบัติเชิงกลที่ดี แต่มีความทนทานต่อความร้อนต่ำ ระบบนี้ประกอบด้วย
• กำมะถัน ซึ่งเป็นสารคงรูป
• สารเร่งให้ยางคงรูป (accelerator) เช่น TMTD (tetramethyl thiuram disulphide) MBT (2-mercaptobenzothiazole) และ CBS (n-cyclohexylbenzothiazole-2-sulphenamide) เป็นต้น
• สารกระตุ้นสารเร่ง (activator) ได้แก่ สารอนินทรีย์พวกซิงค์ออกไซด์ (ZnO) สารอินทรีย์พวกกรด สเตียริค (steric acid) และสารที่เป็นด่าง (นิยมใช้ในสูตรที่มีสารที่เป็นกรดหรือซิลิการ่วมอยู่ด้วย) ได้แก่ สาร DEG (diethylene glycol0
• ระบบเปอร์ออกไซด์ (peroxide system)
ระบบนี้สามารถใช้ในการทำให้ยางเกือบทุกชนิดคงรูปโดยเฉพาะยางสังเคราะห์ที่ไม่มีหรือมีปริมาณพันธะคู่ในโมเลกุลต่ำ ยางที่คงรูปด้วยระบบนี้จะมีสมบัติเชิงกลที่ไม่ดีนัก ต้นทุนสูงกว่าระบบการคงรูปด้วยกำมะถัน และยางคงรูปที่ได้มักมีกลิ่นของ acetophenone ซึ่งเป็นผลพลอยได้ (by-product) จากการทำปฏิกิริยาวัลคาไนเซชัน แต่ว่ายางจะมีความทนทานต่อความร้อนสูง
สารป้องกันยางเสื่อม (antidegradants)
เนื่องจากโครงสร้างโมเลกุลของยางทั่วไป โดยเฉพาะยางธรรมชาติและยางสังเคราะห์ส่วนใหญ่จะมีพันธะคู่อยู่ค่อนข้างมาก ดังนั้นยางจึงมีสภาพที่อ่อนแอต่อการถูกปัจจัยต่างๆ เช่น โอโซน แสงแดด ออกซิเจนทำลายให้เสื่อมสภาพการเติมสารป้องกันการเสื่อมสภาพจึงเป็นสิ่งที่จำเป็นเพื่อยืดอายุการใช้งานของผลิตภัณฑ์ ตัวอย่างของสารในกลุ่มป้องกันยางเสื่อมสภาพ ได้แก่ IPPD (N-Isopropyl-N'-phenyl-p-phenylene diamine) TMQ (2,2,4-Trimethyl-1,2-dihydroquinoline, polymerized) และ BHT (2,6-Di-tert.Butyl (-p-cresol)) เป็นต้น
สารตัวเติม (filler)
สารตัวเติมเป็นสารที่ใช้ผสมกับยางเพื่อช่วยเสริมแรง (reinforcement) ให้ผลิตภัณฑ์ยางหรือเพื่อช่วยลดต้นทุนการผลิต สารตัวเติมที่ช่วยเสริมแรงจะเรียกว่า สารเสริมแรง (reinforcing filler) ซึ่งจะเป็นสารที่มีขนาดอนุภาคที่เล็กมาก (มีพื้นที่ผิวสูง) ได้แก่ ผงเขม่าดำ (carbon black) เกรดต่างๆ และผงเขม่าขาวหรือ ซิลิกา เป็นต้น ส่วนสารตัวเติมที่ไม่ช่วยเสริมแรง (inert filler or non-reinforcing filler) แต่นิยมใช้เพื่อลดต้นทุนการผลิต ได้แก่ ดินขาว (clay) แป้ง แคลเซียมคาร์บอเนต เป็นต้น
สารช่วยในกระบวนการผลิต (processing aids)
สารกลุ่มนี้ทำหน้าที่เฉพาะตัวต่างๆ กัน เช่น สารที่ช่วยให้ยางนิ่มในระหว่างการบดผสม ได้แก่ พวกน้ำมัน (oils) และสารเคมีย่อยยาง (peptizer) เช่น pepton22 สารบางตัวช่วยควบคุมไม่ให้ยางมีความหยุ่นตัว (nerve) สูงมากเกินไปเพราะจะทำให้สารเคมีที่เป็นผงเข้าเนื้อยางได้ยากในระหว่างการบดผสม เพราะยางจะพันลูกกลิ้งยาก สารพวกนี้ ได้แก่ factice เป็นต้น
สารกลุ่มอื่นๆ (miscellaneous ingredients)
สารกลุ่มนี้โดยทั่วไปแล้วไม่จำเป็นต้องใช้ในการออกสูตร แต่ในบางกรณีที่ต้องการให้ยางมีสมบัติพิเศษบางประการจำเป็นต้องมีการเติมสารเคมีบางตัวเข้าช่วย
• สารหน่วง (retarder) จะใช้เมื่อต้องการชะลอไม่ให้ยางที่กำลังบดผสมคงรูปเสียก่อน (scorch) หรือที่เรียกว่า ยางตาย ตัวอย่างของสารหน่วงได้แก่ benzoic acid หรือ salicyclic acid เป็นต้น
• สารทำให้เกิดฟอง (blowing agent) ใช้สำหรับการทำให้ยางฟูในการทำยางฟองน้ำ ตัวอย่างของสารกลุ่มนี้ได้แก่ สาร sodium bicarbonate หรือ dinitrosopentamethylene tetramine เป็นต้น
• สารทำให้เกิดสี (pigments) อาจเป็นสีอนินทรีย์ เช่น cadmium sulphide (ให้สีแดงเข้ม-ส้มและเหลือง) chromium oxide (ให้สีเขียวขุ่น) และ titanium dioxide (ให้ยางมีสีขาว มีความสว่าง หรือช่วยให้ยางสีต่างๆ มีสีที่สดขึ้น) ส่วนสีที่เป็นสีอินทรีย์ จะให้สีสด ทนต่อความร้อนได้ดีกว่าสี อนินทรีย์
การออกสูตรยางจะกำหนดปริมาณสารต่างๆ ในสัดส่วนต่อยาง 100 ส่วน (โดยน้ำหนัก) และเรียกเป็น phr หรือ pphr (part per hundred of rubber) ตารางที่ 3 แสดงหน้าที่และปริมาณการใช้สารต่างๆ
ตารางที่ 3 : แสดงหน้าที่และปริมาณการใช้สารต่างๆ
สมบัติที่ต้องการ
สารเคมี
ปริมาณการใช้ (phr)
สมบัติความยืดหยุ่น (elasticity)
สารทำให้ยางคงรูป
(vulcanizing crosslink agents)
สารกระตุ้น (activator)
สารเร่ง (accelerator)
1-3.5
1-5
0.5-2.5
ป้องกันยางเสื่อมอันเนื่องจาก
O 2 , O 3
สารป้องกันยางเสื่อม เช่น 6 PPD, Flectol H, Antioxidant 2246, Wingstay L, Vulkanox MB
1-4
เสริมความแข็งแรงให้ยาง
สารตัวเติมที่มีขนาดอนุภาคเล็ก เช่น เขม่าดำ (Carbon black) เขม่าขาว (Silica)
10-100
ลดความหนืด (viscosity) ของยางดิบ
บดให้นิ่ม (Mastication) และ/หรือเติมสารย่อยยาง (Chemical peptizer)
0.1-1.5
เชื่อมติดผ้า โลหะ กระเบื้อง
สารพวกเป็นตัวเชื่อม (bonding agent) และต้องทำความสะอาด หรือมีวิธีการพิเศษ treat ผิวของสิ่งที่ต้องการเชื่อม
2-10
สี
สีอนินทรีย์ หรือสีอินทรีย์
ตามความเข้มที่ต้องการ
ลดต้นทุน
สารตัวเติมชนิดราคาถูก ยางรีเคลม เศษยางคงรูป
10-200 , 10-100,
5-50
ฟองพรุน (cellular structure)
สารฟู พวกอินทรีย์สารหรืออนินทรีย์สาร
05.-20
5-30
ลดอันตรายจากการติดไฟ
(self extinguishing)
สารลดการติดไฟ เช่น พวก phosphates, antimony salts, halogenated organics, borates (antimonytrioxide and chlorinated wax – มักใช้กับยางธรรมชาติ)
1-20
ฉนวนกันไฟฟ้า
สารพวกไม่เป็นตัวนำไฟฟ้า เช่น สารตัวเติมพวกแร่ธาตุ น้ำมัน ไฮโดรคาร์บอน
5-50
กันไฟฟ้าสถิตย์
สารกันไฟฟ้าสถิตย์ เช่น พวกเอสเทอร์ที่มีขั้ว เขม่าดำ
0.1-2.0, 1-5
ตัวนำไฟฟ้า
สารตัวนำไฟฟ้า เช่น เขม่าดำ อนุภาคโลหะและเกลือโลหะ
10-50
ป้องกันแบคทีเรีย
สารป้องกันเชื้อรา เช่น สารพวก Chlorinated phenol
0.5-5.0
ตารางที่ 4 : ส่วนประกอบและปริมาณของยางและสารเคมีต่างๆ ในสูตรผลิตภัณฑ์ยางพื้นฐาน
ส่วนประกอบ
ปริมาณ (phr)
ยาง (ชนิดเดียว หรือ 2 ชนิดขึ้นไป) (rubber)
100
กำมะถัน (sulphur)
2.5-3.5
สารกระตุ้น (activator)
1-5
สารเร่งให้ยางคงรูป (ชนิดเดียว หรือ 2 ชนิดขึ้นไป) (accelerator)
0.5-2.0
สารตัวเติม (filler)
(ตามที่ต้องการ)
สารทำให้ยางนิ่ม (plasticizer, peptizer)
5-10
สารป้องกันยางเสื่อมสภาพ (antidegradant)
1-2
สัดส่วนการใช้สารต่างๆ ขึ้นอยู่กับปัจจัยหลายอย่าง เข่น ชนิดและประสิทธิภาพของสารเคมี กระบวนการที่จะขึ้นรูปคุณภาพของผลิตภัณฑ์ ดังนั้นการออกสูตรยางที่ถูกต้องเหมาะสมนั้นจำเป็นต้องอาศัยความรู้ความเข้าใจในสมบัติ หน้าที่และปริมาณของทั้งยางและสารเคมีต่างๆ เป็นอย่างดี อย่างไรก็ตามสูตรยางที่ดีเพียงอย่างเดียวไม่ได้หมายความว่าจะได้ผลิตภัณฑ์ที่มีคุณภาพดีเสมอไปเพราะยังมีปัจจัยอื่นๆ ที่ต้องศึกษาและทำความเข้าใจอีกหลายประการ ดังจะได้กล่าวต่อไป
การบดยางให้นิ่ม (mastication)
เมื่อได้สูตรที่เหมาะสมแล้ว ขั้นตอนต่อไปคือ การบดผสมสารเคมีต่างๆ ให้เข้ากับเนื้อยาง สมบัติของยางที่สำคัญสำหรับการบดผสมคือความหนืด (viscosity) ถ้ายางมีความหนืดสูงจะทำให้การบดผสมเป็นไปได้ยากเนื่องจากสารเคมีจะเข้าผสมกับยางได้ยากและจะใช้พลังงานในการบดผสมสูง ด้วยเหตุนี้ก่อนการใส่สารเคมีลงไปจึงต้องมีการลดความหนืดโดยการบดยางให้นิ่ม (mastication) ซึ่งภาษาชาวบ้านเรียกว่า การตียาง ในบางกรณีอาจมีการเติมสารช่วยย่อยโมเลกุลหรือ peptiser เพื่อให้ยางนิ่มเร็วขึ้น โดยทั่วไปการบดยางจะกระทำในเครื่องบดซึ่งอาจใช้เครื่องบดระบบปิด (internal mixer) หรือเครื่องบดระบบเปิด (two-roll mill) ขั้นตอนนี้ยางถูกทำให้นิ่มโดยโมเลกุลของยางถูกทำให้ฉีกขาด เพราะแรงเฉือนจากเครื่องบดและจะใช้ระยะเวลาในการบดนานเพียงใดนั้นขึ้นอยู่กับความหนืดเริ่มต้นของยาง ถ้ายางมีความหนืดสูงมาก (โดยเฉพาะยางธรรมชาติ) ก็ต้องบดนาน อุณหภูมิของการบดควรจะต่ำกว่า 100 ?C เพื่อป้องกันยางเสื่อมสภาพเนื่องจากความร้อน
ค่าความหนืดของยางสามารถวัดค่าได้โดยใช้เครื่อง Mooney viscometer ใช้หลักการหมุน (rotate) ยางด้วยแกน rotor ของเครื่องภายใต้การควบคุมอุณหภูมิของชิ้นทดสอบ มักวัดความหนืดในรูปของ Mooney viscosity ML (1+4) 100 ?C (M = Mooney, L = Large rotor, 1 = preheat time (min), 4 = ระยะเวลาการหมุนของ rotor ก่อนทำการอ่านค่าความหนืดและวัดที่ 100 ?C )
รูปที่ 11 : ลักษณะของเครื่อง Mooney viscometer
สมัครสมาชิก:
บทความ (Atom)
