การผลิตผงยางธรรมชาติโดยเครื่องพ่นแห้ง

Production of powdery natural rubber by spray dryer

Name: ธิปพงศ์ ใจเผื่อแผ่

ThaSH: ยาง

ThaSH: การอบแห้งแบบพ่นกระจาย

Abstract: งานวิจัยนี้ทำการศึกษาการเตรียมยางธรรมชาติแบบผงจากน้ำยางธรรมชาติโดยการพ่นแห้ง โดยขั้นตอนของการวิจัยแบ่งออกเป็น 2 ส่วน ส่วนแรกเป็นการศึกษาหาภาวะที่เหมาะสมในการเตรียมยางผงโดยใช้วิธีการออกแบบการทดลองเชิงแฟคทอเรียลแบบ 2ᵏ โดยตัวแปรที่ใช้ศึกษาประกอบไปด้วย อุณหภูมิลมร้อนขาเข้า 130-170 องศาเซลเซียส, อัตราการป้อนน้ำยาง 3-6 มิลลิลิตรต่อนาที, อัตราการไหลของอากาศ 600-800 ลิตรต่อชั่วโมง, ร้อยละของเนื้อยางแห้งในน้ำยาง 10-40 % และปริมาณของสารลดแรงตึงผิวชนิดโซเดียมโดเดซิลซัลเฟต 10-20 phr พบว่าภาวะที่เหมาะสมในการเตรียมยางผงโดยพิจารณาจากการให้ร้อยละผลได้ของยางแห้งสูงสุดคือ อุณหภูมิลมร้อนขาเข้า ที่ 130 องศาเซลเซียส อัตราการป้อนน้ำยาง ที่ 3 มิลลิลิตรต่อนาที อัตราการไหลของลม 600 ลิตรต่อชั่วโมง ร้อยละของเนื้อยางแห้งในน้ำยาง 15% และปริมาณของสารลดแรงตึงผิวชนิดโซเดียมโดเดซิลซัลเฟต 12 phr ร้อยละผลได้ของยางแห้งทั้งหมดคือ 98.7 % ปริมาณความชื้น 0.92% ยางผงที่ได้มีลักษณะรูปร่างกลมมีขนาดอนุภาคเฉลี่ย 8 ไมโครเมตร เมื่อได้ภาวะการเตรียมยางผงที่เหมาะสมแล้ว ทำการทดสอบสมบัติเชิงกลของยางผงที่ผ่านการวัลคาไนซ์ทั้งที่ไม่เติมสารเสริมแรงและเติมสารเสริมแรงชนิดซิลิกาเปรียบเทียบกับยางแท่งที่ผ่านการวัลคาไนซ์ ยางผงที่ผ่านการวัลคาไนซ์มีสมบัติเชิงกลทางด้าน ความทนแรงดึงสูงสุด โมดูลัส และความแข็ง เพิ่มขึ้นเมื่อเปรียบเทียบกับยางแท่งที่ผ่านการวัลคาไนซ์ ในขณะที่ยางผงที่เติมซิลิกาที่ผ่านการวัลคาไนซ์ให้ค่า ความทนแรงดึงสูงสุด ระยะยืดที่จุดขาด โมดูลัส ความแข็ง และความต้านทานความฉีกขาดสูงขึ้นกว่ายางแท่งที่เติมซิลิกา นอกจากนี้ยังพบว่าการนำน้ำยางผสมกับซิลิกาแล้วผ่านกระบวนการพ่นแห้งให้สมบัติเชิงกลด้านโมดูลัสและความแข็ง สูงขึ้นเมื่อเปรียบเทียบกับยางผงที่เติมซิลิกาและยางแท่งที่เติมซิลิกา ข้อมูลทางสัณฐานวิทยาที่ได้จากการวิเคราะห์ด้วยกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราด พบว่าการใช้น้ำยางผสมซิลิกาแล้วผ่านกระบวนการพ่นแห้งให้การกระจายตัวของซิลิกาในวัฎภาคของยางได้ดีกว่ายางแท่งที่เติมซิลิกา

Abstract: This research has been studied the preparation of natural rubber (NR) powder from NR latex by spray drying. The experiment was consisted of two parts. Firstly, it is to find the optimum condition for preparation of NR powder using 2ᵏ experimental design. The effects of various parameters: inlet air temperature at 130-170 ℃, feed rate at 3-6 ml/min, nozzle flow rate at 600-800 Lh⁻¹, %DRC at 10-40 % and sodium dodecyl sulfate content at 10-20 phr on yield of dried rubber were investigated. The optimum condition for spray drying was found to be at the inlet air temperature of 130 ℃, feed rate of 3 ml/min, nozzle flow rate of 600 Lh⁻¹, 15%DRC and 12 phr of SDS content. The total recovery of dried rubber showed 98.7% yield and 0.92% moisture content. In the second part, the mechanical properties of NR powder (unfilled and filled silica) were studied and used to compare with commercial block rubber. The tensile strength, modulus and hardness of the NR powder vulcanizate were improved compared with those block rubber vulcanizate. By comparing with those of the block rubber filled silica (STR/Si), the mechanical properties, such as tensile strength, elongation at break, modulus, hardness and tear strength of the NR powder filled silica (NRP/Si) were improved. Furthermore, the mechanical properties (modulus and hardness) of silica reinforced natural rubber composites obtained by spray drying of natural rubber latex mixed with silica (P(NR/Si)) showed higher mechanical properties than NRP/Si and STR/Si. The morphology of NR filled silica by using scanning electron microscope analysis showed that silica particles were dispersed more uniformly in P(NR/Si) than in STR/Si.

จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย. สำนักงานวิทยทรัพยากร

Address: กรุงเทพมหานคร

Email: cuir@car.chula.ac.th

Name: ศิริลักษณ์ พุ่มประดับ

Role: ที่ปรึกษา

Name: คุณากร ภู่จินดา

Role: ที่ปรึกษา

Created: 2553

Modified: 2557-09-04

Issued: 2557-08-22

วิทยานิพนธ์/Thesis

application/pdf

tha

DegreeName: วิทยาศาสตรมหาบัณฑิต

Level: ปริญญาโท

Descipline: เคมีเทคนิค

Grantor: จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย

©copyrights จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย

ลำดับที่.	ชื่อแฟ้มข้อมูล	ขนาดแฟ้มข้อมูล	จำนวนเข้าถึง	วัน-เวลาเข้าถึงล่าสุด
1	tippapong_ja.pdf	3.23 MB	56	2025-09-19 15:35:34

ใช้เวลา

0.037399 วินาที