การอุ่นยางธรรมชาติด้วยพลังงานไมโครเวฟโดยใช้ระบบท่อนำคลื่นทรงสี่เหลี่ยม : (II) สมบัติและโครงสร้างของยางธรรมชาติ

Abstract

ไมโครเวฟเทคโนโลยีได้เข้ามามีบทบาทในการให้ความร้อนในอุตสาหกรรมและเทคโนโลยียางมากข้นเนื่องจากใช้พลังงานน้อยในการให้ความร้อนและเป็นวิธีการที่รวดเร็ว ดังนั้นคณะผู้วิจัยจึงมีความสนใจที่จะนำพลังงานไมโครเวฟมาใช้ในการอุ่นยางธรรมชาติแทนวิธีแบบดั้งเดิม โดยศึกษาถึงโครงสร้างและสมบัติต่างๆ เช่น สมบัติทางกายภาพ ทางไฟฟ้า การเชื่อมโยงพันธะและปริมาณเถ้า ที่มีผลต่อการให้ความร้อนด้วยพลังงานไมโครเวฟ Rectangular Wave Guide (MODE: TE10) ที่ความถี่ 2.45 GHz และใช้กำลังวัตต์ 1000 W แก่ชิ้นงานหนา 3 cm เท่ากัน ผลจากการฟลูเรียทรานฟอร์มสเปคตรัมพบว่าโครงสร้างของยางไม่ถูกทำลายไปและพบพีกใหม่ที่ 1596 cm-1 ในยางธรรมชาติหลังเติมกำมะถันและเขม่าดำ คาดว่าน่าจะเป็นพีกการเชื่อมโยงพันธะระหว่างคาร์บอนและซลเฟอร์ ซึ่งจะสัมพันธ์กบค่า % Crosslinking ที่เพิ่มขึ้นจาก 0 mol/cm3 เป็น 0.8, 1.6, 1.8 และ 1.3 mol/cm3 เมื่อมีปริมาณกำมะถันเป็น 1.5, 2.0, 2.5 และ 3.0 phr ตามลำดับ ค่า Dielectric loss tangent coefficient ของยางธรรมชาติเพิ่มขึ้นจาก 10 ยกกำลัง -6 เป็น 10 ยกกำลัง -3 หลังจากเติมเขม่าดำลงไป 10 phr แสดงให้เห็นว่ายางธรรมชาติจากเดิมที่ไม่มีขั้วกลายมาเป็นวัสดุมีขั้วมากขึ้นซึ่งจะส่งผลต่อการดูดซับพลังงานจากไมโครเวฟและเปลี่ยนมาเป็นพลังงานความร้อนได้ดีกว่าและจากการทดลองพบว่าพลังงานไมโครเวฟเหมาะสมในการอุ่นยางได้โดยไม่ทำให้ความหนาแน่นและปริมาณ non-rubber เปลี่ยนแปลง