NU Science Journal 2012; 9(1): 68 - 79 · NU Science Journal 2012; 9(1): 68 - 79 ผลของนํÊาหมักชีวภาพในฐานะสารจับตัวยางสําหรับการผล

NU Science Journal 2012; 9(1): 68 - 79

ผลของนาหมกชวภาพในฐานะสารจบตวยางสาหรบการผลตยางแผน ช.วยากรณ เพชญไพศษฏ1* ปฐมพงษ เทยงเพชร1 วจตร อดอาย1 และ

พรอมศกด สงวนธามรงค2

Effect of bio-organic liquid as a rubber coagulant for natural rubber sheets production

Chor. Wayakron Phetphaisit1*, Patompong Theangphet1, Vijitr Udeye1 and Promsak Sa-nguanthammarong2

1ภาควชาเคม คณะวทยาศาสตร มหาวทยาลยนเรศวร จงหวดพษณโลก

2หองปฏบตการยาง ศนยเทคโนโลยโลหะและวสดแหงชาต สานกงานพฒนาวทยาศาสตรและเทคโนโลยแหงชาต จงหวดปทมธาน

*Corresponding author. E-mail: [email protected]

บทคดยอ

งานวจยน ศกษาผลของการใชนาหมกชวภาพซงเตรยมจากผลไม 4 ชนดคอ มะนาว มะกรด สบปะรด และสม ตอความสามารถในการจบตวยาง สมบตกายภาพของยางแผนดบ และสมบตเชงกลของยางวลคาไนซ ซงพบวานาหมกชวภาพสามารถจบตวนายางสดเพอผลตเปนยางแผนไดอยางมประสทธภาพ โดยอตราสวนทเหมาะสมของนายางสดตอนาหมกชวภาพ คอ 3 L ตอ 600 mL ในขณะทอตราสวนสาหรบนายางสดตอกรดฟอรมก (เขมขน 3%) ทเหมาะสม คอ 3 L ตอ 270 mL ในการผลตยางแผนดบ 1 แผน ทงนนาหมกแตละชนดใหชนดและปรมาณกรดทตางกน โดยนาหมกทหมกจากมะนาวและมะกรดพบกรดหลกชนดเดยวกนคอกรดซตรก ในขณะทนาหมกทหมกจากสบปะรดใหกรดหลกทตางออกไป คอกรดแลกตก และกรดอะซตก และนาหมกทหมกจากสมพบกรดหลกทคลายกบนาหมกสบปะรดคอกรดแลกตก ทงนเมอนายางแผนไปทดสอบสมบตทางกายภาพ พบวา คาททดสอบอยในเกณฑมาตรฐานยางแทงและเมอทดสอบสมบตเชงกลของยางวลคาไนซทจบตวดวยนาหมกเปรยบ เทยบกบยางทจบตวดวยกรดฟอรมก ไมพบความแตกตางอยางมนยสาคญ

คาสาคญ: นายางธรรมชาต นาหมกชวภาพ การจบตว

NU Science Journal 2012; 9(1) 69

Abstract

In this work, coagulating efficiency, physical properties of gum rubber and mechanical properties of vulcanized rubber were studied by using of 4 types of bio-organic liquids: lemon, kaffir lime, pineapple and orange. The efficiency and physical properties were compared with those of formic acid. It was found that bio-organic liquids can be use as an coagulant to produce a rubber sheet. The suitable ratio of natural latex and bio-organic juices to form one green rubber sheets is 3 L and 600 mL, respectively, while that of natural latex and 3 % formic acid is 3 L and 270 mL. Four different types of bio-organic juices showed different acid types and quantities. The bio-organic liquid prepared from lemon and kaffir lime contains citric acid as a major acid. The coagulant prepared from pineapple contains two major acids i.e. lactic acid and acetic acid while the coagulant prepared from orange contains lactic acid as a major acid. In addition, the physical and mechanical properties of vulcanized rubbers coagulated from bio-organic liquid and formic acid gave no significant differences in mechanical properties.

Keyword: natural rubber latex, bio-organic liquid, coagulation

บทนา ยางแผนของยางธรรมชาตเตรยมไดจากการเตมกรดฟอรมก กรดซลฟวรก หรอกรดอะซตก

ลงไปในนายางสด โดยประจบวกของกรดจะไปสะเทนประจลบซงเกดจากองคประกอบเชงซอนระหวางฟอสฟอไลปดและโปรตนบนพนผวของอนภาคยางจนเขาใกลศนย ทาใหเกดการจบตวของอนภาคยางเปนกอนขน จากนนนากอนยางไปรดเปนแผน แลวนาไปผานกระบวนผงแหงหรอการรมควนและอดเปนแทงตอไป ทงนกาลงการผลตยางแหงของประเทศไทยทงยางแทงและยางแผนรมควน ในป พ.ศ. 2553 มประมาณ 2,048,835 เมตรกตน หรอคดเปนรอยละ 65.6 ของกาลงการผลตยางทงหมด (สมาคมยางพาราไทย, 2554) นนหมายถงปรมาณกรดจานวนมากทตองใช และทงสสงแวดลอมในรปของเสยจากกระบวนการผลต นอกจากนในกระบวนการผลตยงตองใชนาจานวนมากเพอลางกรดออกจากแผนยาง เพราะหากมกรดตกคางจะทาใหยางเยมเหนยว และนาทงดงกลาวชาวสวนยางไดทงลงสบรเวณพนททาการรดยางซงอยในสวนยาง ทาใหตนยางในบรเวณโดยรอบตายเรวขน ทงกรดยงกดมอและเทาของชาวสวนยางขณะทายางแผน (พรไทย ศรสาธตกจ, 2549) ปจจบนมมนกวจยจานวนมากพยายามใชสารจากธรรมชาตมาใชในการจบตวยางแทนการใชกรดสงเคราะห

70 NU Science Journal 2012; 9(1)

ไมวาจะเปนนาสมควนไม (Baimark and Niamsa; 2009) นาผก-ผลไมทมฤทธเปนกรด (นศากร แกวกง และวชรา เสอรมย; 2550) หรอนาหมกชวภาพ (สายสมร ลาลอง และจารว นามวชย; 2554)

นาหมกชวภาพเปนการเตรยมนาใหมฤทธเปนกรดจากการหมกผกหรอผลไมทมาจากธรรมชาต ซงนาหมกชวภาพมความนาสนใจในการนามาใชประโยชนในการจบตวยางเนองจากไมมอนตราย ตอผใชเหมอนกรดสงเคราะห ทงยงเปนประโยชนตอสงแวดลอม แตนาหมกชวภาพมสารตางๆ อยมากมาย ไมวาจะเปนกรดของผลไมทนามาใชหมก กรดทเกดจากการหมก และสารแขวนลอยตางๆ ซงสงตางๆเหลานอาจตกคางอยในยางแผน และอาจมผลกระทบตอสมบตของยางแผนและสมบตการนาไปใชงาน นอกจากนโดยปกตยางแผนในปจจบนแมวาจะมกระบวนการอบรมควนเพอไลความชนและเชอรา แตยงพบวาเมอวางยางแผน ยางกอน หรอชนผลตภณฑททาจากยางทงไวระยะเวลาหนงจะเกดการเจรญเตบโตของเชอราขนได ซงราดงกลาวจะสงผลกระทบตอสภาวะในการคงรปยาง และสมบตของผลตภณฑ ดงนน จงนยมเตมสารยบยงเชอรา (Antifungal agents) ลงไปในขณะผสมยาง กอนขนรปเปนผลตภณฑ ซงสารตานเชอราสวนใหญมความเปนพษสง ไมเปนมตรกบสงแวดลอม และไมสามารถเตมลงไปในยางดบในขณะสตอกยางกอนการคอมพาวนดได สารยบยงเชอราทเปนมตรกบสงแวดลอม มความเปนพษตา จงเปนทตองการสาหรบอตสาหกรรมยางมาก ซงนามนหอมระเหยในมะนาว และพชตระกลสมพบวามสมบตยบยงการเจรญเตบโตของเชอราหลายสายพนธไดด (ภสจนนท หรญ และคณะ, 2552; Chutia et al., 2009; Viuda-Martos et al., 2008) ดงนนในงานวจยชนนจงสนใจศกษาผลของการใชนาหมกชวภาพซงเตรยมจากผลไม 4 ชนดคอ มะนาว มะกรด สบปะรด และสม ตอความสามารถในการจบตวยาง และสมบตดานตางๆ ของยางทจบตวดวยนาหมกชวภาพ ทงยางดบ ยาง คอมพาวนด และยางวลคาไนซ ตลอดจนศกษาการเจรญเตบโตของเชอราบนยางแผนดบทเตรยมได เปรยบ เทยบกบการจบตวยางดวยกรดฟอรมก

วสด อปกรณ และวธการ

วตถดบ นายางธรรมชาตสดจากสวน NP เกษตรสขฟารม อ.นครไทย จ.พษณโลก สารเรง พด.2 สาหรบทาปยอนทรยนา จากกรมพฒนาทดน กระทรวงเกษตรและสหกรณ นาตาลทรายตราลน กรดฟอรมก กรดอะซตก กรดออกซาลก กรดแลกตก กรดมาลก และกรดซตรก เกรด HPLC กรดสเตยรก กามะถน ซงคออกไซด และ 2-mercaptobenzothiazole (MBT) เกรดอตสาหกรรม

การเตรยมนาหมกชวภาพ ละลายนาตาลทรายในนากรองทบรรจอยในถงขนาด 15 L คนจนนาตาลทรายละลายเปนเนอ

เดยวกบนา จากนนจงคอยๆ เทสารเรง พด.2 ลงไป ในอตราสวนสารเรง:นาตาลทราย:นา เทากบ


1:20:400 โดยนาหนก คนอยางตอเนองตลอดเวลา จนกระทงเตมสารเรงหมด วางสารละลายทงไวประมาณ 5-10 นาท เพอเปนการกระตนใหเชอในสารเรงทางาน จากนนจงคอยๆ เทนาผลไมทเตรยมไวลงไป (ในอตราสวน 160 สวนโดยนาหนก) คนสวนผสมทงหมดใหเขากน ทงนในกรณมะนาว มะกรด และสมจะทาการเตมเปลอกทไดจากการคนนาออกของผลไมนนๆ รวมในการหมกดวย เพราะตองการนามนหอมระเหยจากเปลอกผลไมนน (ในอตราสวน 40 สวนโดยนาหนก) หลงหมกทงไว 15 วน ทาการกรองนาหมกทเตรยมไดดวยผาขาวบาง กอนยบยงการเจรญเตบโตของเชอโดยการใหความรอนทอณหภม 65-75oC เปนเวลา 2 นาท

การหาชนดและปรมาณของกรดในนาหมก ตรวจสอบชนดและปรมาณของกรดในนาหมกโดยเทคนค HPLC เทยบกบกรดมาตรฐาน 6

ชนด คอ กรดฟอรมก กรดซตรก กรดมาลก กรดออกซาลก กรดอะซตก และกรดแลกตก โดยเครอง HPLC ยหอ Perkin Elmer รน Series 200 โดยใชตวตรวจวดชนดยว ทความยาวคลน 214 nm ใชคอลมน C18 และมอตราไหลของเฟสเคลอนทเทากบ 0.8 mL/min

เตรยมกราฟมาตรฐานเพอหาปรมาณของกรดในนาหมก โดยใชกรดมาตรฐานความเขมขน 5, 10, 25, 50 และ 100 ppm โดยม Potassium dihydrogen phosphate (ปรมาณ 7.16 g/L) ททาการปรบความเปนกรดเบสดวย Phosphoric acid ใหม pH 2.4 เปนเฟสเคลอนท (Mobile phase) หาคาความเปนกรดเบส (pH) ของนาหมก โดย pH-meter

การจบตวยางและการผงแหงยาง เทนายางสด 3 ลตร ลงในถาด จากนนเตมนาหมกปรมาณ 600 มลลลตร ลงไป กวนใหเขากน

ทงไวจนยางจบตวเปนกอน นากอนยางมารดผานลกกลงรดเรยบ และลกกลงรดดอก ทาการลางแผนยางดวยนา จากนนนายางไปผงลมประมาณ 2 วน กอนนาเขาโรงอบยางจนยางแหง

การศกษาการเจรญเตบโตของเชอราบนยางแผนดบ นาเชอราทเกดขนบนยางแผนดบทจบตวดวยกรดซลฟวรกมาทาการขยายเชอในจานเพาะเชอ Potato Dextrose Agar (PDA) และจาแนกชนดของเชอราทเกดขน ศกษาการเจรญเตบโตของเชอราบนยางแผนดบทไดจากจบตวดวยนาหมกชวภาพ และกรด ฟอรมก โดยตดชนยางใหเปนชนสเหลยมจตรส มความหนาประมาณ 6 mm ดวยมดผาตดทจมในแอลกอฮอล 95% และผานการเผาไฟ นาชนยางวางบนจานอาหารเลยงเชอทปลอดเชอ จากนนใชแทงเขยเชอเขยเชอรามาแตะทขอบทง 4 ดาน ปดทบชนตวอยางดวยกระจกปดสไลดทผานการฆาเชอ วางสาลชบนาทปราศจากเชอในจานเพาะเชอ บมเชอทอณหภมหอง ศกษาดการเจรญเตบโตของเชอราทงหมดตามการจาแนกขางตนทนามาแตะทชนยาง หากเชอรามการเจรญเตบโตจะนาเสนใยราทเจรญแผออกมามาวางทแผนกระจกสไลด นาแผนสไลดทไดไปทาเปนสไลดถาวร โดยประกบกบแผน


สไลดสะอาดทมการหยดสยอม Lactophenol cotton blue จากนนนาไปสองดวยกลองจลทรรศน Nikon รน E600 กาลงขยาย 4X 10X 40X ตามลาดบ การศกษาสมบตของยางดบ หาปรมาณเนอยางแหงโดยการปเปตนายางสดมา 25 มลลลตร ใสในบกเกอร จากนนเตม นาหมก และกรดฟอรมกลงไปจบตวยางในปรมาตร 5 และ 2.25 มลลลตร ตามลาดบ ทงไวใหยางจบตวอยางสมบรณ นากอนยางทไดไปอบทอณหภม 40oC จนแหง ชงนาหนกยางแหงทได เมอกาหนดใหนายางมความหนาแนน เทากบ 0.980 กรม/มลลลตร นายางแผนทเตรยมไดจากการจบตวยางดวยนาหมกชวภาพ และกรดฟอรมกมาวเคราะหคา ปรมาณสงระเหย (ISO 248: 2005) ปรมาณขเถา (ISO 247: 1990) ปรมาณไนโตรเจน (ISO 1656: 1996) คาพลาสตกซต (Po และ PRI) (ISO 2930: 1995) และคามนวสโคซต (ML1+4) 100oC (ISO 289-1: 2005)

การเตรยมยางคอมพาวนด ผสมยางและสารเคมดวยเครองบดสองลกกลง ใชเวลาผสมทงหมดประมาณ 25 นาท โดยใน

2 นาทแรก จะเปนการบดยางใหนม (Mastication) จากนนจงเตมสารเคมปรมาณทกาหนดลงไปตามลาดบ เมอเตมสารเคมครบแลว จะทาการบดตอไปอกประมาณ 3 นาท เพอใหสารเคมกระจายในยางคอมพาวนดไดดขน สารเคมทใชดงตาราง 1

ตาราง 1 สตรการเตรยมยางคอมพาวนด

ยางและสารเคม สตร (phr) NR 100 ZnO 6

Stearic acid 0.5 MBT 0.5 Sulfur 3.5

การศกษาสมบตของยางวลคาไนซ นายางคอมพาวนดทเตรยมไดใสในแมแบบตามทกาหนด จากนนนาไปคงรปดวยเครองกดอด (Compression molding) ทอณหภม 145oC ตามเวลาคงรป (t90) ของยางแตละชนด นายางวลคาไนซทเตรยมไดมาศกษาความทนแรงดง ความยดสงสด ณ จดขาด และคามอดลสทระยะยด 100% 300% และ 500% (ISO 37 : 2011) ความแขง (ISO 48 : 2010) การยบตวจากแรงอด (ASTM D395-2008 (Method B)) และความทนการฉกขาด (ISO 34-1 : 2010 (Method B Angle test piece))


ผลการทดลอง และวจารณ

องคประกอบและปรมาณของกรดในนาหมกชวภาพ วเคราะหองคประกอบ และปรมาณของกรดมอยในนาหมก ดวยเครอง HPLC เทยบกบกราฟ

ความเขมขนของกรดมาตรฐาน 6 ชนดคอ กรดฟอรมก กรดอะซตก กรดออกซาลก กรดแลกตก กรดมาลก และกรดซตรก ชนดและปรมาณของกรดชนดตางๆ ในนาหมกชวภาพ ดงแสดงในตาราง 2

ตาราง 2 ชนดและปรมาณกรดในนาหมกชวภาพททาการวเคราะหโดยเครอง HPLC

สตรนาหมกชวภาพ

ชนด และปรมาณของกรด (ppm)

ออกซาลก ฟอรมก แลกตก อะซตก Unknown ซตรก มาลก นาหมกมะนาว 116.7 635 - 3,243 - 13,620 291 นาหมกมะกรด 218 723 - 581 - 24,459 150 นาหมกสบปะรด 99 510 14,034 14,885 - 17 231 นาหมกสม 136 750 21,963 3,180 √ - 428

√ หมายถง พบสญญาณทตาแหนงดงกลาว แตไมทราบชนดและปรมาณของกรดชนดนน

จากผลการทดลองพบวา นาหมกจากมะกรดและมะนาวปรากฏสญญาณหลกเพยงสญญาณเดยว ซงเปนสญญาณของกรดซตรก โดยนาหมกจากมะนาวมกรดอะซตรกเปนสญญาณรอง นอก จากนนพบสญญาณทแสดงถงกรดออกซาลก กรดฟอรมก และกรดมาลกจานวนเลกนอย ในขณะท นาหมกจากสบปะรดปรากฏของสญญาณหลก 2 สญญาณ ซงเปนสญญาณของกรดแลกตก และกรด อะซตกในปรมาณทใกลเคยงกน และกรดชนดอนๆ ในปรมาณเพยงเลกนอย ในขณะทนาหมกจากสมพบสญญาณหลกเพยงสญญาณเดยว ซงเปนสญญาณของกรดแลกตกเชนเดยวกบนาหมกสบปะรด นอกจากนนาหมกจากสมยงปรากฏสญญาณ รองทเวลา 4.6 และ 5.2 นาท ซงเปนสญญาณของกรด อะซตกและกรดไมทราบชนด (Unknown)

ตรวจวดคา pH ของนาหมกชวภาพเทยบกบกรดฟอรมก (ชนด 3%w/v) พบวานาหมกทกสตรมคา pH สงกวากรดฟอรมก ( pH = 2.30) โดยนาหมกมะกรดมคา pH ตาสดคอ 2.78 รองลงไปคอนาหมกสม นาหมกมะนาว และนาหมกสบปะรด โดยมคา 3.17, 3.28 และ 3.45 ตามลาดบ

การเจรญเตบโตเชอราของยางแผนดบ นาเชอราทขนบนยางแผนทจบตวดวยกรดซลฟวรกและทงไวในสภาวะเปดมาทาการเพาะเลยง พบวาสามารถจาแนกเชอราได 4 สกล คอ Aspergillus sp. Penicillium sp.(1) Penicillium sp. (2) และ Trichoderma sp. (ดงแสดงในรป 1) และเมอนาเชอราทง 4 สกลมาศกษาการเจรญเตบโตบนยางทจบ


ตวดวยนาหมกชนดตางๆ และอาหารเลยงเชอ พบวาผลการทดลองทไดมความสมพนธกบชนดของกรดททาการวเคราะหไปแลวขางตน คอยางทจบตวดวยนาหมกทหมกจากมะนาวและมะกรด ซงมกรดหลกชนดเดยวกนคอกรดซตรกพบการเจรญเตบโตของเชอราบนชนยางเพยง 2 สกล จาก 4 สกล คอ Aspergillus sp. และ Penicillium sp.(1) ในขณะทนาหมกทหมกจากสบปะรดและสมซงมกรดหลกคอกรดแลกตก และกรดอะซตกพบการเจรญเตบโตของเชอราทแตกตางออกไป คอพบการเจรญเตบโตของเชอราสกล Penicillium sp. (2) และ Trichoderma sp. ดงนนจงอาจกลาวไดวานาหมกทมชนดของกรดทตางกนเมอนบมาจบตวยาง จะทาใหเชอรามการเจรญเตบโตบนแผนยางนนไดตางสายพนธกน และ Penicillium sp.(1) และ Penicillium sp. (2) คาดวาเปนเชอรา Penicillium ตางไอโซเลทกน นอกจากนยงพบวาแผนยางทจบตวดวยกรดฟอรมกเมอนามาทดสอบการเจรญเตบโตของเชอราพบการเจรญเตบโตของเชอราทตางไป คอเชอราสามารถขนบนชนยางทไดจากการจบตวดวยกรดฟอรมก ถง 3 สกล ดงแสดงใน ตาราง 3

(a)

(b)

(c)

(d)

รป 1 เชอราทเจรญบนแผนยาง (a) Aspergillus sp. (b) Penicillium sp.(1) (c) Penicillium sp.(2) และ (d) Trichoderma sp.


ตาราง 3 ผลการเจรญเตบโตของเชอราบนยางทจบตวดวยนาหมกชนดตางๆ ชนดของนาหมกท

จบตวยาง ผลการเจรญเตบโต

Aspergillus sp. Penicillium sp. (1) Penicillium sp. (2) Trichoderma sp.

นาหมกมะนาว + + - - นาหมกมะกรด + + - - นาหมกสบปะรด - - + +

นาหมกสม - - + + กรดฟอรมก + - + +

หมายเหต + หมายถง พบการเจรญเตบโตเชอรา - หมายถง ไมพบการเจรญเตบโตเชอรา

การจบตวยาง สมบตของยางแผนดบ และยางคอมพาวนด เปรยบเทยบประสทธภาพการจบตวยางดวยนาหมกชวภาพและกรดฟอรมก พบวานาหมกชวภาพทกสตรใหผลคลายกนคอยางสามารถจบตวไดด ใหนาเซรมใส เมอใชอตราสวนระหวางนายางสดตอนาหมกชวภาพ เทากบ 100: 20 โดยปรมาตร ในขณะทการใชกรดฟอรมก (เจอจาง 3%) พบวาอตราสวนทดทสดคอใชนายางสดตอกรดฟอรมก เทากบ 100:9 โดยปรมาตร ซงผลดงกลาวสอดคลองกบคา pH ทพบวากรดฟอรมกมคา pH ตากวานาหมกชวภาพ หรอกรดฟอรมกมความเปนกรดมากกวา ดงนนในการจบตวยางหรอการสะเทนประจลบบนผวอนภาคยาง จงกรดฟอรมกในอตราสวนทนอยกวา อยางไรกตามปรมาณเนอยางแหง (DRC) ทไดจากการจบตวยางดวยนาหมกชวภาพ และกรด ฟอรมกมคาไมแตกตางกนมากนก โดยมเนอยางแหงประมาณ 29-30% (ตาราง 4) ตาราง 4 แสดงสมบตทางกายภาพ และทางเคมของยางดบทไดจากการจบตวยางดวยนาหมกชวภาพ และกรดฟอรมกเปรยบเทยบกบคามาตรฐานยางแทง (STR 5 – STR 20 CV) (วราภรณ ขจรไชยกล, 2549) พบวายางดบทจบตวดวยนาหมกชวภาพใหสมบตทางกายภาพ และทางเคมไมแตกตางจากการใชกรดฟอรมกมากนก และมคาไมเกนมาตรฐานยางแทง ยกเวนปรมาณสงระเหย ซงยางดบทกสตรใหคาสงกวาคามาตรฐานทกาหนด ซงอาจเกดจากการอบแผนยางทยงไมดนก สงผลใหยงคงมปรมาณความชนในแผนยางทสง ทาใหคาปรมาณสงระเหยทวดไดมคาสงกวาคามาตรฐานทกาหนด

คาพลาสตกซต หรอคาความออนตวเรมแรก (Po) ซงเปนคาทบอกถงความนม-แขง และความยดหยนของยาง ซงสงผลตอเนองถงพลงงานทใชในการบดผสม และคาดชนความออนตว (PRI) ซงบงบอกถงความสามารถในการตานทานตอการออกซเดชนของยาง พบวายางทจบตวดวยนาหมกชวภาพทกสตรมคา Po สงกวายางทจบตวดวยกรดฟอรมก ซงอาจกลาวไดวายางทจบตวดวยนาหมกชวภาพม


ความแขงและความยดหยนทมากกวา ซงผลการทดลองดงกลาวสอดคลองกบคาความหนดมนนของยางดบทไดรบ ในขณะทยางทจบตวดวยนาหมกชวภาพทกสตรมคา PRI ตากวายางทจบตวดวยกรดฟอรมก หรออาจกลาวไดวายางทจบตวดวยนาหมกชวภาพมความสามารถในการตานทานตอการออกซเดชนของยางตากวายางทจบตวดวยกรดฟอรมก อยางไรกตามคา PRI ทไดจากยางทกสตรพบวาสงกวาคามาตรฐานทกาหนด ศกษาเวลาในการวลคาไนซของยางคอมพาวนดทไดจากยางทจบตวดวยสารจบตวชนดตางๆ ทอณหภมทดสอบ 145oC โดยยางเกดการเชอมขวาง 90% (TC,90) เพอหาเวลาทเหมาะสมของยางแตละสตร

ในการนาไปขนรปชนทดสอบตอไป พบวายางคอมพาวนดทไดจากยางทจบตวดวยนาหมกชวภาพมชวงเวลาในการคงรปกวาง ระหวาง 10-16 นาท โดยนาหมกชวภาพทเตรยมจากมะนาวใชเวลาในการคงรปนอยทสด ในขณะทนาหมกชวภาพทเตรยมจากสบปะรดใชเวลาในการคงรปทมากทสด ดงตาราง 4 ตาราง 4 สมบตทางกายภาพของยางแผนดบทไดจากการจบตวยางดวยนาหมกชวภาพชนดตางๆ และ กรดฟอรมก

สมบต

คามาตรฐานยางแทงชนตางๆ

(STR 5 – STR 20CV)

สารจบตวยาง

นาหมกมะนาว

นาหมกมะกรด

นาหมกสบปะรด

นาหมกสม

กรด ฟอรมก

ปรมาณเนอยางแหง (%DRC)

- 30.60 30.57 29.37 30.32 30.12

ปรมาณสงสกปรก (%) 0.04-0.16 0.015 0.020 0.040 0.096 0.048

ปรมาณสงระเหย (%) 0.80-0.80 1.26 1.26 1.05 1.24 1.78

ปรมาณเถา (%) 0.60-0.80 0.29 0.28 0.29 0.29 0.29

ปรมาณไนโตรเจน (%) 0.60-0.60 0.46 0.44 0.43 0.42 0.44

ความออนตวเรมแรก (Po) ไมตากวา 30 40.0 37.0 37.5 40.0 34.0

ดชนความออนตว (PRI) ไมตากวา 60-40 95.0 94.6 94.7 91.3 97.1

ความหนดมนน - 67.4 64.6 66.4 69.7 63.0

เวลาการคงรป (TC,90, min.) - 10.01 14.22 15.94 12.02 14.57


สมบตเชงกลของยางวลคาไนซ ทดสอบสมบตความทนแรงดงของยางวลคาไนซ ดวยเครองทดสอบความทนแรงดง บนทก

คามอดลสท 100% 300% และ 500% คาความทนแรงดง และคาความยดสงสด ณ จดขาด พบวา มอดลส 100% 300% และ 500% ของยางวลคาไนซทเตรยมจากยางทจบตวดวยนาหมกชวภาพมคาสงกวายางวลคาไนซทเตรยมจากยางทจบตวดวยกรดฟอรมก โดยยางวลคาไนซทเตรยมจากยางทจบตวดวยนาหมกสมมคามอดลสท 100% 300% และ 500% สงทสด รองลงไปคอยางวลคาไนซทเตรยมจากยางทจบตวดวยนาหมกมะนาว สบปะรด มะกรด และกรดฟอรมกตามลาดบ (ตาราง 5) ซงอาจกลาวไดวายางวลคาไนซทเตรยมจากยางทจบตวดวยนาหมกชวภาพตองใชพลงงานตอหนวยปรมาตรในการทาใหชนงานเสยรปรางทระยะยดตางๆ มากกวายางทจบตวดวยกรดฟอรมก อยางไรกตามคาความทนแรงดง และคาความยดสงสด ณ จดขาดของยางทกสตรพบวาไมไดแตกตางกนมากนก โดยมคาความทนแรงดงของยางวลคาไนซทเตรยมจากยางทจบตวดวยนาหมกชวภาพ และกรดฟอรมก ประมาณ 9.4-11.6 MPa และ 11.5 MPa และมคาความยดสงสด ณ จดขาด ประมาณ 591-670% และ 621% ยกเวนยางวลคาไนซทเตรยมจากยางทจบตวดวยนาหมกมะนาวทใหคาความทนแรงดง และความยดสงสด ณ จดขาดสงกวายางสตรอนๆ ดงแสดงในตาราง 5

ทดสอบสมบตความแขงของยางวลคาไนซดวยเครองวดคาความแขง Shore A พบวาคาความแขงของยางวลคาไนซเตรยมจากยางทจบตวดวยนาหมกชวภาพ และกรดฟอรมก มคาใกลเคยงกน โดยมคาความแขง ประมาณ 37-38 Shore A และ 36 Shore A ตามลาดบ

ทดสอบการยบตวจากแรงอด หรอปรมาณทไมสามารถกลบคนรปรางเดมไดของยางวลคาไนซ โดยเตรยมชนทดสอบใหมลกษณะเปนแทงทรงกระบอก กดอดใหผดรป 25% ของความหนา อบใหความรอนทอณหภม 100oC เปนเวลา 22 ชวโมง พบวาชนงานมการเสยรปหลงกดใกลเคยงกน โดยมคาการเสยรปหลงกดของยางวลคาไนซเตรยมจากยางทจบตวดวยนาหมกชวภาพ และกรดฟอรมก ประมาณ 33-36% และ 32% ตามลาดบ

ความทนการฉกขาด หรอการตานทานตอการขยายของรอยแตก หรอรอยตดเมอมการดงหรอยดรอยตดนน พบวายางวลคาไนซเตรยมจากยางทจบตวดวยนาหมกชวภาพ และกรดฟอรมก มคาความทนการฉกขาด ประมาณ 23.9 – 30.4 N/mm และ 30.8 N/mm ตามลาดบ โดยจะเหนวายางทจบตวดวยนาหมกชวภาพทกสตรมคาความทนการฉกขาดตากวายางทจบตวดวยกรดฟอรมก ยกเวนยางทจบตวดวยนาหมกมะนาวทใหคาความทนการฉกขาดใกลเคยงกบยางทจบตวดวยกรดฟอรมก


ตาราง 5 สมบตเชงกลของยางวลคาไนซทไดจากการจบตวยางดวยนาหมกชวภาพชนดตางๆ และกรด

ฟอรมก

สมบต

สารจบตวยาง นาหมกมะนาว

นาหมกมะกรด

นาหมกสบปะรด

นาหมกสม

กรด ฟอรมก

100% มอดลส (MPa) 0.8 0.7 0.7 0.8 0.8 300% มอดลส (MPa) 2.1 1.9 1.9 2.2 1.7 500% มอดลส (MPa) 5.9 4.6 4.9 6.3 3.6 ความทนแรงดง, (TS) (MPa) 13.3 9.4 9.8 11.6 11.5 ความยดสงสด ณ จดขาด, Eb (%) 700 670 621 591 621 ความแขง (Shore A) 37 37 38 38 36 การยบตวจากแรงอด (%) 33.4 34.8 35.9 32.8 32.4 ความทนการฉกขาด (N/mm) 30.4 27.9 29.2 23.9 30.8

บทสรป จากการทดลอง พบวาสามารถใชนาหมกชวภาพในการจบตวนายางสดเพอผลตเปนยางแผนไดอยางมประสทธภาพ โดยนาหมกทมชนดของกรดตางกนเมอนามาใชในการจบตวยาง จะสงผลตอการเจรญเตบโตของเชอราบนแผนยางไดตางกน ยางแผนทไดจากการจบตวดวยนาหมกชวภาพพบการเจรญเตบโตของเชอราเพยง 2 สกล จาก 4 สกล ในขณะทยางแผนทไดจากการจบตวดวยกรดฟอรมก พบการเจรญเตบโตของเชอราบนแผนยางถง 3 สกล ทงนยางแผนดบทไดมสมบตทางกายภาพทใกลเคยงกนในแตละสตร ซงอยในมาตรฐานทกาหนดไวในยางแทง และสมบตเชงกลของยางวลคาไนซกมคาใกลเคยงกบยางแผนทจบตวดวยกรดฟอรมก ทงนยางวลคาไนซทใหสมบตโดยภาพรวมดทสดคอยางวลคาไนซทเตรยมจากยางดบทจบตวดวยนาหมกมะนาว โดยแสดงคามอดลส คาความทนแรงดง และคาความยดสงสด ณ จดขาดสงสด ในขณะทยางวลคาไนซทเตรยมจากยางดบทจบตวดวยกรดฟอรมกแสดงคาการกลบคนรปรางเดม และคาความทนการฉกขาดสงสด


กตตกรรมประกาศ คณะผวจยขอขอบคณทนอดหนนการวจย (งบประมาณรายได) มหาวทยาลยนเรศวร และ

สานกงานกองทนสนบสนนการวจยฝายอตสาหกรรม โครงการวจยเรองยางพารา ทใหการสนบสนนงบประมาณในการทาวจยเรองน ขอขอบคณภาควชาเคม คณะวทยาศาสตร มหาวทยาลยนเรศวร ทใหสถานท และเครองมอในการทาวจย

เอกสารอางอง นศากร แกวกง และวชรา เสอรมย. (2550). ศกษาการใชนาผลไมในฐานะสารชวยจบเนอยางสาหรบ

ผลตภณฑยางแผน. วทยานพนธหลกสตรปรญญาการศกษามหาบณฑต สาขาวทยาศาสตรศกษา (เนนเคม). มหาวทยาลยนเรศวร. พษณโลก.

พรไทย ศรสาธตกจ. (2549). แผนงานสรางเสรมสขภาพแรงงานนอกระบบในภาคการเกษตร. ยางพารา : ราคาของสขภาพ ราคาทมองไมเหน. สบคนเมอ 4 กนยายน 2552 จาก http://www.med.cmu.ac.th/ etc/health/ Mactivities_3_1.htm.

ภสจนนท หรญ, อรพน เกดชชน และ ณฏฐา เลาหกลจตต. (2552). อทธพลของนามนหอมระเหยตอ การยบยงเชอรา Rhizopus stolonifer, Cladosporium herbarum และ Penicillium sp. วารสารวทยาศาสตรเกษตร, 40(3) (พเศษ), 29-32.

สายสมร ลาลอง และจารว นามชย. (2554). การใชนาหมกชวภาพจากมะเฟองหวเชอและสมโอเปน สารจบตวยางและผลตอสมบตของยางคอมพาวดและยางวลคาไนซ. วารสารวทยาศาสตรมหาวทยาลยอบลราชธาน ฉบบพเศษ, 1, 21-30

สมาคมยางพาราไทย. (30 กนยายน 2554). ผลผลตยางธรรมชาตของประเทศไทย แยกตามประเภท ป 2543 -2554. สบคนเมอ 8 ธนวาคม 2554 จาก http://www.thainr.com/th/?detail=stat-thai.

Baimark, Y. and Niamsa, N. (2009). Study of wood vinegars for use as coagulating and antifungal agents on the production of natural rubber sheets. Biomass and Bioenergy, 33, 994-998.

Chutia, M., Deka Bhuyan, P., Pathak, M.G., Sarma, T.C. and Boruah P. (2009). Antifungal activity and chemical composition of Citrus reticulata Blanco essential oil against phytopathogens from North East India. LWT-Food Science and Technology, 42, 777-780.

Viuda-Martos, M., Ruiz-Navajas, Y., Fernandez-Lopez, J. and Perez-Alvarez J. (2008). Antifungal activity of lemon (Citrus lemon L.), mandarin (Citrus reticulata L.), grapefruit (Citrus paradisi L.) and orange (Citrus sinensis L.) essential oils. Food Control, 19, 1130-1138.

Documents

NU Science Journal 2012; 9(1): 68 - 79 · NU Science Journal 2012; 9(1): 68 - 79 ผลของนํÊาหมักชีวภาพในฐานะสารจับตัวยางสําหรับการผล