การศึกษาความเป็นไปได้ของพอลิคาร์บอเนตในกระบวนการขึ้นรูปแบบหมุน

Abstract

ในอุตสาหกรรมพลาสติกนิยมใช้กระบวนการขึ้นรูปแบบหมุนในการขึ้นรูปผลิตภัณฑ์กลวงขนาดใหญ่ เช่น ถังเก็บน้ำ ถังบำบัดน้าเสีย ถังน้ำแข็ง เป็นต้น ซึ่งนิยมใช้พอลิเอทธิลีนในรูปแบบ ผงละเอียดเป็นวัตถุดิบหลักส่วนใหญ่ ในงานวิจัยนี้จึงมีจุดมุ่งหมายเพื่อทดลองหาวัสดุใหม่ๆมาทดลองขึ้นรูปเพื่อเป็นทางเลือกอื่นๆสำหรับผลิตภัณฑ์ที่ต้องการสมบัติในด้านอื่นๆ เช่น ความใส สมบัติทางกลบางประการที่ดีขึ้น เป็นต้น จากผลการศึกษาเบื้องต้นพบว่าวัสดุที่นำมาทดลองใช้นี้สามารถขึ้นรูปแบบหมุนได้ในบางกรณี พอลิคาร์บอเนตชนิดที่มีค่าน้าหนักโมเลกุลสูงกว่ามีแนวโน้มที่ขึ้นรูปได้ยากกว่า ในขณะที่การใช้ผงพอลิคาร์บอเนตในขนาดอนุภาคที่เล็กกว่า 250 μm สามารถขึ้นรูปได้ยากกว่าพอลิคาร์บอเนตในขนาดอนุภาคที่ใหญ่กว่า 250 μm แตกต่างจากที่พบในการขึ้นรูปด้วยพอลิเอทธิลีน ในขณะที่การกระจายความหนาของชิ้นงานที่ได้พบว่า พอลิเอทธิลีนมีการกระจายความหนาของชิ้นงานที่ดีกว่า พอลิคาร์บอเนตในทุกกรณี การใช้พอลิคาร์บอเนตทำให้ผนังชิ้นงานในแต่ละด้านมีความหน้าต่างกันมากถึง 2 เท่า สมบัติทางกลบางประการของพอลิคาร์บอเนตเมื่อนำมาเปรียบเทียบกับพอลิเอทธิลีน พบว่าความแข็งที่ผิวของพอลิคาร์บอเนตนั้นมีค่าสูงกว่าพอลิเอทธิลีน แต่การทนต่อการเจาะทะลุของชิ้นงานที่ได้นั้นมีค่าต่ำกว่า ซึ่งจากการศึกษานี้ทำให้พบว่า ขนาดและรูปร่างของอนุภาควัสดุที่ใช้ขึ้นรูป น้ำหนักโมเลกุลส่งผลต่อค่าความหนืดล้วนเป็นปัจจัยสำคัญในกระบวนการขึ้นรูป รอบการหมุนของเครื่องขึ้นรูปส่งผลต่อการกระจายความหนาของชิ้นงานที่ได้ อีกทั้งระยะเวลาในกระบวนการขึ้นรูปแบบหมุนที่ค่อนข้างนานกว่ากระบวนขึ้นรูปชนิดอื่นส่งผลให้สมบัติเชิงกลบางประการเปลี่ยนแปลงไปด้วย

In the plastic industry, the rotational molding has been widely used for making the large hollow products such as water tanks, septic tanks, and ice boxes, etc., which used polyethylene powder as raw material in the form a majority. The aims of this research were to examine the alternative materials for the formation of product which requires different specific properties such as higher clarity and better result in some mechanical properties. The preliminary study found that the materials used in this work can be rotational molded in some cases. Polycarbonate with the higher molecular weight tended to molding more difficult. While the using polycarbonate powder particles size smaller than 250 μm could be molded more difficult than polycarbonates in particle size larger than 250 μm in contrast to that observed in specimens molded from polyethylene. The thickness distribution of polyethylene was better than polycarbonate in all case. Polycarbonate made a difference on the wall thickness distribution more than 2 times on each side when compared with polyethylene. Some mechanical properties of polycarbonate specimens found that the surface hardness of polycarbonates was higher than polyethylene but the resistance to penetration was lower. It was found that the size and shape of the particles on material formation and molecular weight affect the viscosity. All of these factors were significant within the formation process. Rotation speed affected the wall thickness distribution. The process duration of the rotational molding was longer than the other process as a result in some mechanical changes.