5
610 การประชุมวิชาการ มหาวิทยาลัยขอนแก่น ประจำาปี 2554 “การพัฒนาอนาคตชนบทไทย : ฐานรากที่มั่นคงเพื่อการพัฒนาประเทศอย่างยั่งยืน” 27-29 มกราคม 2554 บทคัดย่อ งานวิจัยนี้เป็นการศึกษาการเตรียมและสมบัติเชิงกลบาง ประการของแผ่นอัดจากวัสดุรีไซเคิล (ขวดนำ้าดื่มพอลิเอทิลีนชนิด ความหนาแน่นสูงกับกากกาแฟ) การเตรียมวัสดุผสมทำาได้โดยใช้ พอลิเอทิลีนชนิดความหนาแน่นสูงรีไซเคิล (rHDPE) ผสมกับกากกาแฟ ในช่วง 0 ถึง 20 เปอร์เซ็นต์โดยนำ้าหนัก กากกาแฟที่ใช้มีขนาดอนุภาค คตำ่ากว่า 300, 600, และ1080 ไมโครเมตร (µm) ตามลำาดับ ทำาการ เตรียมวัสดุผสมด้วยเทคนิคการผสมแบบหลอมเหลว ด้วยเครื่องอัดรีด แบบสกรูคู่ (Twin screw extruder) และทำาการอัดตัวอย่างแผ่นอัดด้วย เครื่องอัด (Compression molding) จากนั้นทำาการศึกษาสมบัติต่าง ๆ ของแผ่นอัดวัสดุผสมที่เตรียมได้ เช่น สมบัติเชิงกลและสัณฐานวิทยา ของวัสดุผสม พบว่าค่าความต้านแรงดึง (Tensile Strength) และค่า ความต้านแรงกระแทกแบบไอซอด (Izod impact Strength) ลดลงเมื่อ เปอร์เซ็นต์ของกากกาแฟเพิ่มขึ้น ส่วนค่าความแข็งร็อคเวล (Rockwell hardness) ไม่เปลี่ยนแปลงมากนัก กากกาแฟขนาดอนุภาคตำ่ากว่า 300 µm ปริมาณ 15 เปอร์เซ็นต์โดยนำ้าหนัก จากการทดลองเมื่ออเพิ่ม เปอร์เซ็นต์สารช่วยผสม มาลิอิกแอนไฮดรายด์ – กราฟ – พอลิเอทิลีน (MAgPE) ผสมในวัสดุผสมพบว่า ค่าความต้านแรงดึงและค่าความ แข็งร็อคเวลเพิ่มขึ้นส่วนค่าความต้านแรงกระแทกแบบไอซอด ลดลง เมื่อเปอร์เซ็นของ MAgPE เพิ่มขึ้น คำ�สำ�คัญ: ขวดนำ้าดื่ม HDPE /แผ่นอัด/กากกาแฟ Abstract This research was focused on preparation and some mechanical properties of compression plate from recycled materials (HDPE drinking water bottles). The compounded materials were prepared using recycle high density polyethylene (rHDPE) mixed with coffee powder ranging from 0 to 20 percent by weight. The particle size of coffee powder were <300, 600, and 1080 micrometer (µm), respectively. The compounded materials were prepared by melt – blending technique using twin – screw – extruder and compression plate samples by using compression molding machine. The compression plate samples were characterized for mechanical and morphological properties. Tensile strength and ก�รเตรียมและสมบัติเชิงกลบ�งประก�รของแผ่นอัดจ�กวัสดุรีไซเคิล (ขวดนำ้�ดื่มพอลิเอทิลีนชนิดคว�มหน�แน่นสูงกับก�กก�แฟ) Preparation and Some Mechanical Properties of Compression Plate from Recycled Materials (HDPE drinking Water Bottle and Coffee Powder) ธนกร วิรุฬห์มงคล อดิศักดิขานทอง ฤทธิชัย จันทร์คำาเรือง อรรถกฤต ครุฑปักษี นที ศรีสวัสดิ์ ณรงค์ชัย โอเจริญ สรพงษ์ ภวสุปรีย์ * ภาควิชาวิศวกรรมวัสดุและโลหการ คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีราชมงคลธัญบุรี 39 หมู1 ถนนรังสิต – นครนายก ตำาบลคลองหก อำาเภอธัญบุรี จังหวัดปทุมธานี 12110 โทรศัพท์ : 02 5493480 E-mail: [email protected] * Izod impact strength tended to decrease when the percentage of coffee powder increased. The Rockwell hardness of the prepared materials was not change so much. From the experiment the Tensile strength and the Rockwell hardness were increased when the % of Maleic anhydride – graft – Polyethylene (MAgPE) loading was increased. Izod impact strength was found to decrease as the % MAgPE loading was increased. Keywords: HDPE drinking water bottles/Compression plate/ Coffee powder 1. บทนำ� ปัจจุบันหลายหน่วยงานทั่วโลกได้หันมาสนใจและให้ความสำาคัญ อย่างยิ่งกับปัญหาโลกร้อน อันเนื่องมาจาก การปล่อยควันพิษขึ้นไปใน อากาศ จากโรงงานอุตสาหกรรม ท่อไอเสียจากพาหนะยานยนต์ และ ที่สำาคัญการเผาขยะ เนื่องจากขยะมีจำานวนมากโดยเฉพาะอย่างยิ่ง ขยะจากพลาสติก เช่น ถุงพลาสติก ขวดนำ้าดื่ม ซึ่งงพลาสติกจำาพวก นี้เป็นพลาสติกชนิดเทอร์โมพลาสติก จึงสามารถนำากลับมาใช้ใหม่ได้ นอกจากนี้ ปัจจุบันการนำาเอาวัสดุธรรมชาติหลายชนิดเช่น ขี้เลื้อย ใยมะพร้าว ชานอ้อย ผักตบ แกลบ เป็นต้น [1 - 2] ซึ่งเป็นวัสดุ ทางการเกษตรที่เหลือทิ้งหรือทำาเป็นปุ๋ย เติมลงไปในพลาสติกหรือ ยางเพื่อช่วยลดต้นทุนการผลิตและให้สมบัติต่างๆให้ดีขึ้น เช่น เพิ่ม ความแข็งแรงให้กับตัววัสดุ ก็เป็นเรื่องที่น่าสนใจอย่างยิ่ง และการนำา เอาวัสดุเหลือใช้เป็นทางเลือกอีกทางหนึ่งในการแก้ไขปัญหาพลังงาน ดังนั้นคณะผู้วิจัยจึงได้มีแนวความคิดที่จะนำาเอาขยะพลาสติกและวัสดุ เหลือใช้นี้นำากลับมาใช้ใหม่ ซึ่งในโครงการวิจัยนี้จะทำาการศึกษาสมบัติ เชิงกลบางประการของแผ่นอัดจากวัสดุผสมระหว่างรีไซเคิลขวดนำ้าดื่ม พอลีเอทิลีนความหนาแน่นสูงกับกากกกาแฟ 2. วัตถุประสงค์ 1. เพื่อศึกษาวิธีการเตรียมและการขึ้นรูปแผ่นอัดจากวัสดุ ผสมระหว่างรีไซเคิลพอลีเอทิลีนความหนาแน่นสูงกับกากกาแฟ 2. เพื่อศึกษาสมบัติเชิงกลบางประการของแผ่นอัดจากวัสดุ ผสมระหว่างรีไซเคิลพอลีเอทิลีนความหนาแน่นสูงกับกากกาแฟ

Preparation and Some Mechanical Properties of Compression ... · and compression plate samples by using compression molding machine. The compression plate samples were characterized

  • Upload
    lamliem

  • View
    225

  • Download
    1

Embed Size (px)

Citation preview

610

การประชุมวิชาการ มหาวิทยาลัยขอนแก่น ประจำาปี 2554“การพัฒนาอนาคตชนบทไทย : ฐานรากที่มั่นคงเพื่อการพัฒนาประเทศอย่างยั่งยืน” 27-29 มกราคม 2554

บทคัดย่อ งานวิจัยนี้เป็นการศึกษาการเตรียมและสมบัติเชิงกลบาง

ประการของแผ่นอัดจากวัสดุรีไซเคิล (ขวดนำ้าดื่มพอลิเอทิลีนชนิด

ความหนาแน่นสูงกับกากกาแฟ) การเตรียมวัสดุผสมทำาได้โดยใช้

พอลเิอทลินีชนดิความหนาแนน่สงูรไีซเคลิ (rHDPE) ผสมกบักากกาแฟ

ในชว่ง 0 ถงึ 20 เปอรเ์ซน็ตโ์ดยนำา้หนกั กากกาแฟทีใ่ชม้ขีนาดอนภุาค

คตำ่ากว่า 300, 600, และ1080 ไมโครเมตร (µm) ตามลำาดับ ทำาการ

เตรยีมวสัดผุสมดว้ยเทคนคิการผสมแบบหลอมเหลว ดว้ยเครือ่งอดัรดี

แบบสกรคูู ่(Twin screw extruder) และทำาการอดัตวัอยา่งแผน่อดัดว้ย

เครือ่งอดั (Compression molding) จากนัน้ทำาการศกึษาสมบตัติา่ง ๆ

ของแผ่นอัดวัสดุผสมที่เตรียมได้ เช่น สมบัติเชิงกลและสัณฐานวิทยา

ของวัสดุผสม พบว่าค่าความต้านแรงดึง (Tensile Strength) และค่า

ความตา้นแรงกระแทกแบบไอซอด (Izod impact Strength) ลดลงเมือ่

เปอรเ์ซน็ตข์องกากกาแฟเพิม่ขึน้ สว่นคา่ความแขง็รอ็คเวล (Rockwell

hardness) ไม่เปลี่ยนแปลงมากนัก กากกาแฟขนาดอนุภาคตำ่ากว่า

300 µm ปรมิาณ 15 เปอรเ์ซน็ตโ์ดยนำา้หนกั จากการทดลองเมือ่อเพิม่

เปอรเ์ซน็ตส์ารชว่ยผสม มาลอิกิแอนไฮดรายด ์– กราฟ – พอลเิอทลินี

(MAgPE) ผสมในวัสดุผสมพบว่า ค่าความต้านแรงดึงและค่าความ

แข็งร็อคเวลเพิ่มขึ้นส่วนค่าความต้านแรงกระแทกแบบไอซอด ลดลง

เมื่อเปอร์เซ็นของ MAgPE เพิ่มขึ้น

คำ�สำ�คัญ: ขวดนำ้าดื่ม HDPE /แผ่นอัด/กากกาแฟ

Abstract This research was focused on preparation and some

mechanical properties of compression plate from recycled materials

(HDPE drinking water bottles). The compounded materials were

prepared using recycle high density polyethylene (rHDPE) mixed with

coffee powder ranging from 0 to 20 percent by weight. The particle

size of coffee powder were <300, 600, and 1080 micrometer

(µm), respectively. The compounded materials were prepared

by melt – blending technique using twin – screw – extruder

and compression plate samples by using compression molding

machine. The compression plate samples were characterized

for mechanical and morphological properties. Tensile strength and

ก�รเตรียมและสมบัติเชิงกลบ�งประก�รของแผ่นอัดจ�กวัสดุรีไซเคิล

(ขวดนำ้�ดื่มพอลิเอทิลีนชนิดคว�มหน�แน่นสูงกับก�กก�แฟ)

Preparation and Some Mechanical Properties of Compression Plate from Recycled Materials

(HDPE drinking Water Bottle and Coffee Powder)

ธนกร วิรุฬห์มงคล อดิศักดิ์ ขานทอง ฤทธิชัย จันทร์คำาเรือง อรรถกฤต ครุฑปักษี

นที ศรีสวัสดิ์ ณรงค์ชัย โอเจริญ สรพงษ์ ภวสุปรีย์ *

ภาควิชาวิศวกรรมวัสดุและโลหการ คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีราชมงคลธัญบุรี

39 หมู่ 1 ถนนรังสิต – นครนายก ตำาบลคลองหก อำาเภอธัญบุรี จังหวัดปทุมธานี 12110 โทรศัพท์ : 02 5493480

E-mail: [email protected] *

Izod impact strength tended to decrease when the percentage of

coffee powder increased. The Rockwell hardness of the prepared

materials was not change so much. From the experiment the

Tensile strength and the Rockwell hardness were increased when

the % of Maleic anhydride – graft – Polyethylene (MAgPE) loading

was increased. Izod impact strength was found to decrease as

the % MAgPE loading was increased.

Keywords: HDPE drinking water bottles/Compression plate/

Coffee powder

1. บทนำ� ปัจจุบันหลายหน่วยงานทั่วโลกได้หันมาสนใจและให้ความสำาคัญ

อยา่งยิง่กบัปญัหาโลกรอ้น อนัเนือ่งมาจาก การปลอ่ยควนัพษิขึน้ไปใน

อากาศ จากโรงงานอุตสาหกรรม ท่อไอเสียจากพาหนะยานยนต์ และ

ที่สำาคัญการเผาขยะ เนื่องจากขยะมีจำานวนมากโดยเฉพาะอย่างยิ่ง

ขยะจากพลาสติก เช่น ถุงพลาสติก ขวดนำ้าดื่ม ซึ่งงพลาสติกจำาพวก

นี้เป็นพลาสติกชนิดเทอร์โมพลาสติก จึงสามารถนำากลับมาใช้ใหม่ได้

นอกจากนี้ ปัจจุบันการนำาเอาวัสดุธรรมชาติหลายชนิดเช่น ขี้เลื้อย

ใยมะพร้าว ชานอ้อย ผักตบ แกลบ เป็นต้น [1 - 2] ซึ่งเป็นวัสดุ

ทางการเกษตรที่เหลือทิ้งหรือทำาเป็นปุ๋ย เติมลงไปในพลาสติกหรือ

ยางเพื่อช่วยลดต้นทุนการผลิตและให้สมบัติต่างๆให้ดีขึ้น เช่น เพิ่ม

ความแข็งแรงให้กับตัววัสดุ ก็เป็นเรื่องที่น่าสนใจอย่างยิ่ง และการนำา

เอาวสัดเุหลอืใชเ้ปน็ทางเลอืกอกีทางหนึง่ในการแกไ้ขปญัหาพลงังาน

ดงันัน้คณะผูว้จิยัจงึไดม้แีนวความคดิทีจ่ะนำาเอาขยะพลาสตกิและวสัดุ

เหลอืใชน้ีน้ำากลบัมาใชใ้หม ่ซึง่ในโครงการวจิยันีจ้ะทำาการศกึษาสมบตัิ

เชงิกลบางประการของแผน่อดัจากวสัดผุสมระหวา่งรไีซเคลิขวดนำา้ดืม่

พอลีเอทิลีนความหนาแน่นสูงกับกากกกาแฟ

2. วัตถุประสงค์ 1. เพื่อศึกษาวิธีการเตรียมและการขึ้นรูปแผ่นอัดจากวัสดุ

ผสมระหว่างรีไซเคิลพอลีเอทิลีนความหนาแน่นสูงกับกากกาแฟ

2. เพือ่ศกึษาสมบตัเิชงิกลบางประการของแผน่อดัจากวสัดุ

ผสมระหว่างรีไซเคิลพอลีเอทิลีนความหนาแน่นสูงกับกากกาแฟ

611

การประชุมวิชาการ มหาวิทยาลัยขอนแก่น ประจำาปี 2554“การพัฒนาอนาคตชนบทไทย : ฐานรากที่มั่นคงเพื่อการพัฒนาประเทศอย่างยั่งยืน” 27-29 มกราคม 2554

3. วิธีดำ�เนินง�น 3.1 วัสดุและส�รเคมี

วัสดุที่ใช้เป็นพลาสติกรีไซเคิลจากขวดนำ้าพลาสติกพอลิ

เอทิลีนชนิดความหนาแน่นสูง (rHDPE) ที่มาจากกระบวนการ

เป่าขวด (Extrusion blow molding) ที่ใช้สอนนักศึกษาในวิชา

กระบวนการผลิตพลาสติกของภาควิชาวิศวกรรมวัสดุและโลหการ

คณะวิศวกรรมศาสตร์ มทร.ธัญบุรี กากกาแฟจากร้านขายกาแฟที่

เหลอืจากการชงกาแฟขายใหล้กูคา้จะใชผ้สมในปรมิาณ 0 ถงึ 20 เปอร์

เซ็นต์โดยนำ้าหนักสารคู่ควบ มาลีอิกแอนไฮดรายด์ – กราฟ – พอลิ

เอทิลีน (MAgPE) ที่มีชื่อทางการค้าว่า “Fusabon” ซึ่งจะใช้ผสมใน

ปรมิาณ 1 ถงึ 5 เปอรเ์ซน็ตโ์ดยนำา้หนกั นำา้มนัชว่ยในการผสม (Paraf-

fin oil) ใช้ผสมในปริมาณ 3 กรัม ต่อการผสม 1 กิโลกรัม

3.2 ก�รเตรียมวัตถุดิบเพื่อใช้ทำ�แผ่นอัดจ�กวัสดุรีไซเคิล

3.2.1 การเตรียมวัตถุดิบเพื่อใช้ทำาแผ่นอัดจาก rHDPE

ผสมผงกาแฟ

นำาขวดนำ้าพลาสติกพอลิเอทิลีนชนิดความหนาแน่นสูง

บดให้เป็นชิ้นเล็กด้วยเครื่องบดตัดพลาสติกจากนั้นป้อนใส่เครื่องอัด

รีดแบบสกรูเดี่ยว (Single screw extruder) เพื่อทำาเม็ดพลาสติก

โดยอุณหภูมิแต่ละส่วนของกระบอกหลอมคือ 160, 170 และ 180

๐Cตามลำาดับนำาเส้นพลาสติกที่ออกมาจากเครื่องอัดรีดแบบสกรู

เดี่ยวเข้าเครื่องตัดเม็ดพลาสติก นำากากกาแฟไปคัดขนาดอนุภาค

ด้วยเครื่องร่อนคัดแยกขนาดอนุภาคที่มีตะแกรงมาตรฐาน 3 ขนาด

คือ 300, 600 และ 1080 µm แล้วนำาไปอบไล่ความชื้นที่อุณหภูมิ 70

องศาเซลเซียสเป็นเวลา 12 ชั่วโมง ทำาการชั่งวัตถุดิบทั้ง 2 ชนิดตาม

อัตราส่วนในการผสมระหว่าง rHDPE กับกากกาแฟดังนี้ 100 : 0, 95

: 5, 90 : 10, 85 : 15 และ 80 : 20 เปอร์เซ็นต์ ตามลำาดับ จากนั้นนำา

วตัถดุบิทัง้สองชนดิผสมกนัดว้ยเครือ่งผสม (High speed mixer) กอ่น

การผสมเตมินำา้มนัชว่ยในการผสมเพือ่ชว่ยใหว้ตัถดุบิทัง้สองชนดิผสม

เข้ากัน จากนั้นนำาวัตถุดิบที่ผสมกันป้อนใส่ในเครื่องอัดรีดแบบสกรูคู่

โดยอุณหภูมิแต่ละส่วนของกระบอกหลอมคือ 160, 170, 180, 190

และ 185 ๐C ตามลำาดับ นำาเส้นพลาสติกที่ออกมาจากเครื่องอัดรีด

แบบสกรูคู่เข้าเครื่องตัดเม็ดพลาสติก

3.2.2 การเตรียมวัตถุดิบเพื่อใช้ทำาแผ่นอัดจาก rHDPE ผสมผงกาแฟ

ผสม MAgPE

มีวิธีการเตรียมคือ หลังจากทดสอบสมบัติเชิงกลของแผ่น

อัดที่ได้จากการเตรียมวัตถุดิบในข้อ 3.2.1 แล้วได้แผ่นอัดจากสูตรที่

ใหส้มบตัเิชงิกลดทีีส่ดุซึง่กค็อืสตูรทีเ่หมาะสมทัง้ปรมิาณและอตัราสว่น

ของผงกาแฟทีผ่สมกบั rHDPE กเ็ลอืกสตูรนัน้มาผสมกบั MAgPE ใน

ปริมาณ 1 ถึง 5 เปอร์เซ็นต์โดยนำ้าหนัก โดยวิธีการผสมเหมือนกับข้อ

3.2.2 จะต่างกันก็เพียงให้ผสม MAgPE เพิ่มเข้าไปในขั้น

ตอนการผสมด้วยเครื่องผสมก่อนที่จะป้อนเข้าเครื่องอัดรีดแบบ สกรู

คู่ซึ่งสภาวะในการผสมก็ใช้สภาวะเดียวกันกับข้อ 3.2.1

3.3 ก�รขึ้นรูปแผ่นอัดจ�กวัสดุรีไซเคิล

นำาเม็ดวัสดุผสมที่ได้จากการเตรียมใส่ลงในแม่พิมพ์ขนาด

200 mm x 200 mm x 6 mm จากนั้นทำาการขึ้นรูปโดยใช้เครื่องอัด

แผ่นเรียบ (Compression molding) ใช้อุณหภูมิในการขึ้นรูป 190 ๐C

เวลาในการอุ่นแม่พิมพ์ (Pre - heat) 4 นาที เวลาในการไล่อากาศ

(Venting) 2 วินาที และเวลาในการอัดด้วยความดันสูงสุด 150 bar

(Full pressing) 3 นาที จากนั้นทำาการหล่อเย็นแม่พิมพ์ (Cooling)

เป็นเวลา 5 นาที เพื่อให้แผ่นอัดคงรูป

3.4 ก�รทดสอบสมบัติของแผ่นอัดจ�กวัสดุรีไซเคิล

ทดสอบสมบัติความต้านแรงดึง ตามมาตรฐาน ASTM D

638 เพือ่วดัคา่ความตา้นแรงดงึ ทดสอบสมบตัคิวามตา้นแรงกระแทก

แบบไอซอด ตามมาตรฐาน ASTM D 256 เพื่อหาค่าความต้านทาน

แรงกระแทกของแผน่อดัวสัดผุสม rHDPE กบักากกาแฟทีม่อีตัราสว่น

ต่าง ๆ กัน ทดสอบค่าความแข็งที่ผิว แบบ Rockwell ตามมาตรฐาน

ASTM D 785 ศึกษาลักษณะทางสัณฐานวิทยาด้วยกล้องจุลทรรศน์

อิเล็กตรอนแบบส่องกราด (SEM) เพื่อศึกษาลักษณะการยึดเกาะ

ระหว่างกากกาแฟและ rHDPE เมทริกซ์

4. ผลก�รทดลอง 4.1 ผลก�รศึกษ�ลักษณะท�งสัณฐ�นวิทย�ด้วย

กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกร�ด (SEM)

4.1.1 ลักษณะพื้นผิวและรูปร่�งของ rHDPE และ

ก�กก�แฟ

การศึกษาลักษณะทางสัณฐานวิทยาเพื่อดูพื้นที่ผิว

และรปูรา่งของ rHDPE และกากกาแฟและเปรยีบเทยีบขนาดของกาก

กาแฟดว้ยกลอ้งจลุทรรศนอ์เิลก็ตรอนแบบสอ่งกราดทีก่ำาลงัขยาย 100

เท่า พบว่า rHDPE จะมีลักษณะพื้นผิวที่ไม่เรียบ เมื่อสังเกตลักษณะ

รูปทรงของกากกาแฟ พบว่ามีรูปทรงที่ไม่แน่นอน ซึ่งบางอนุภาค

เหมือนมีอนุภาคเล็ก ๆ หลายอนุภาคมาเกาะรวมกัน บางอนุภาคก็

จะเห็นเป็นก้อนใหญ่ก้อนเดียว ลักษณะพื้นผิวมีทั้งบริเวณที่เป็นผิว

เรยีบ และบรเิวณทีม่รีพูรนุ อนภุาคของกากกาแฟทีม่ขีนาด <300 µm

มกีารกระจายตวัของอนภุาคเพยีงเลก็นอ้ย สงัเกตไดจ้ากขนาดอนภุาค

มีความใกล้เคียงกัน ส่วนขนาด <600 µm และ <1080 µm จะมีการก

ระจายตัวของอนุภาคที่สูงขึ้นตามลำาดับ (ดังแสดงในรูปที่ 1)

(ก) (ข) (ค) (ง) รูปที ่1 ลักษณะพื้นผิวและรูปร่างของ rHDPE และกากกาแฟในขนาดต่างๆ ก) rHDPE ข)กากกาแฟขนาด <300 µm ค) กากกาแฟขนาด <600 µm ง)กากกาแฟขนาด <1080 µm 4.1.2 การยึดเกาะกันระหว่าง rHDPE กับกากกาแฟ เมื่อน าชิ้นงานวัสดุผสม rHDPE กับกากกาแฟขนาดอนุภาค <300 µm ที่ใช้ปริมาณกากกาแฟผสม 15 เปอร์เซ็นต์ โดยน้ าหนัก ทั้งที่ไม่ผสม MAgPE และผสม MAgPE ที่ผ่านการทดสอบความต้านทานแรงกระแทกมาศึกษาลักษณะสัณฐานบริเวณรอยแตก พบว่าการยึดเกาะกันระหว่าง rHDPE กับ กากกาแฟที่ไม่ได้ผสม MAgPE ยึดเกาะกันได้ไม่ดี สังเกตได้ว่ามีช่องว่างระหว่าง rHDPE เมทริกซ์กับกากกาแฟ (ดังแสดงในรูปที่ 2) ท าให้เกิดเป็นจุดบกพร่องของชิ้นงานซึ่งเป็นสาเหตุท าให้สมบัติเชิงกลของวัสดุผสมมีค่าต่ าลง (ก) (ข) (ค) รูปที่ 2 สัณฐานวิทยาของวัสดุผสมระหว่าง rHDPE กับกากกาแฟอนุภาคขนาดต่างๆที่ปริมาณการผสม 15 เปอร์เซ็นต์ โดยน้ าหนัก ก) กากกาแฟขนาด <300 µm ข) กากกาแฟขนาด <600 µm ค) กากกาแฟขนาด <1080 µm

(ก) (ข)

(ค)

รูปที่ 3 สัณฐานวิทยาของวัสดุผสมระหว่าง rHDPE กับกากกาแฟ(<300 µm 15% wt.)โดยเติมสารคู่ควบ MAgPEในปริมาณต่างๆ ก) 1% MAgPE ข) 3%MAgPE ค) 5%MAgPE ซึ่งแตกต่างจากการยึดเกาะกันระหว่าง rHDPE กับกากกาแฟที่ผสม MAgPE ที่พบว่ากากกาแฟสามารถยึดเกาะกับ rHDPE ได้ดีกว่าสังเกตได้จากขนาดของช่องว่างระหว่าง rHDPE เมทริกซ์กับกากกาแฟน้อยลงเนื่องจากมี MAgPE เชื่อมอยู่ระหว่าง rHDPE เมทริกซ์กับกากกาแฟ เมื่อเปรียบเทียบปริมาณของ MAgPE ที่ผสมพบว่ายิ่งเ พ่ิมปริมาณ MAgPE การยึดเกาะระหว่าง rHDPE เมทริกซ์กับกากกาแฟยิ่งสูงขึ้น (ดังแสดงในรูปที่ 3) 4.2 ผลการศึกษาสมบัติเชิงกล 4.2.1 ความต้านแรงดึง เมื่อน าผลการทดสอบสมบัติความต้านแรงดึงของแผ่นอัดวัสดุผสม rHDPEกับกากกาแฟในปริมาณต่าง ๆ กันมาพิจารณาพบว่าค่าความต้านแรงดึงจะแปรผกผันกับปริมาณกากกาแฟ คือเมื่อปริมาณกากกาแฟเพิ่มสูงขึ้นค่าความต้านแรงดึงจะลดลง (ดังแสดงในรูปที่ 4) กากกาแฟที่มีขนาดใหญ่จะส่งผลให้สมบัติความต้านแรงดึงของแผ่นอัดวัสดุผสมยิ่งลดลง เนื่องจากยิ่งขนาดของอนุภาคกากกาแฟมีขนาดใหญ่จะเกิดช่องว่างระหว่าง rHDPE เมทริกซ์กับกากกาแฟมากซึ่งยืนยันได้จากภาพถ่ายจากกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราด (ดังแสดงในรูปที่ 2) ซึ่งการศึกษานี้มีความสอดคล้องกับงานวิจัยของ จุฑารัตน์ ปรัชญาวรากร และคณะ[3] ที่พบว่ายิ่งเพ่ิมปริมาณของขี้เลื่อยค่าความต้านแรงดึงยิ่งลดลงและเมื่อน าผลการทดสอบสมบัติความต้านแรงดึงของแผ่นอัดวัสดุผสม rHDPEกับกากกาแฟขนาด <300 µm ผสมในปริมาณร้อยละ 15 ที่ผสม MAgPE ในปริมาณต่าง ๆ กันมาพิจารณาพบว่า ค่าความต้านแรงดึงจะแปรผันตรงกับปริมาณ MAgPE คือเมื่อปริมาณของ MAgPE เพ่ิมสูงขึ้นค่าความต้านแรงดึงก็จะสูงขึ้นตามไปด้วย (ดังแสดงในรูปที่ 5)

รูปที่ 1 ลักษณะพื้นผิวและรูปร่างของ rHDPE และกากกาแฟใน

ขนาดต่างๆ ก) rHDPE ข)กากกาแฟขนาด <300 µm ค) กากกาแฟ

ขนาด <600 µm ง)กากกาแฟขนาด <1080 µm

612

การประชุมวิชาการ มหาวิทยาลัยขอนแก่น ประจำาปี 2554“การพัฒนาอนาคตชนบทไทย : ฐานรากที่มั่นคงเพื่อการพัฒนาประเทศอย่างยั่งยืน” 27-29 มกราคม 2554

(ก) (ข) (ค) (ง) รูปที ่1 ลักษณะพื้นผิวและรูปร่างของ rHDPE และกากกาแฟในขนาดต่างๆ ก) rHDPE ข)กากกาแฟขนาด <300 µm ค) กากกาแฟขนาด <600 µm ง)กากกาแฟขนาด <1080 µm 4.1.2 การยึดเกาะกันระหว่าง rHDPE กับกากกาแฟ เมื่อน าชิ้นงานวัสดุผสม rHDPE กับกากกาแฟขนาดอนุภาค <300 µm ที่ใช้ปริมาณกากกาแฟผสม 15 เปอร์เซ็นต์ โดยน้ าหนัก ทั้งที่ไม่ผสม MAgPE และผสม MAgPE ที่ผ่านการทดสอบความต้านทานแรงกระแทกมาศึกษาลักษณะสัณฐานบริเวณรอยแตก พบว่าการยึดเกาะกันระหว่าง rHDPE กับ กากกาแฟที่ไม่ได้ผสม MAgPE ยึดเกาะกันได้ไม่ดี สังเกตได้ว่ามีช่องว่างระหว่าง rHDPE เมทริกซ์กับกากกาแฟ (ดังแสดงในรูปที่ 2) ท าให้เกิดเป็นจุดบกพร่องของชิ้นงานซึ่งเป็นสาเหตุท าให้สมบัติเชิงกลของวัสดุผสมมีค่าต่ าลง (ก) (ข) (ค) รูปที่ 2 สัณฐานวิทยาของวัสดุผสมระหว่าง rHDPE กับกากกาแฟอนุภาคขนาดต่างๆที่ปริมาณการผสม 15 เปอร์เซ็นต์ โดยน้ าหนัก ก) กากกาแฟขนาด <300 µm ข) กากกาแฟขนาด <600 µm ค) กากกาแฟขนาด <1080 µm

(ก) (ข)

(ค)

รูปที่ 3 สัณฐานวิทยาของวัสดุผสมระหว่าง rHDPE กับกากกาแฟ(<300 µm 15% wt.)โดยเติมสารคู่ควบ MAgPEในปริมาณต่างๆ ก) 1% MAgPE ข) 3%MAgPE ค) 5%MAgPE ซึ่งแตกต่างจากการยึดเกาะกันระหว่าง rHDPE กับกากกาแฟที่ผสม MAgPE ที่พบว่ากากกาแฟสามารถยึดเกาะกับ rHDPE ได้ดีกว่าสังเกตได้จากขนาดของช่องว่างระหว่าง rHDPE เมทริกซ์กับกากกาแฟน้อยลงเนื่องจากมี MAgPE เชื่อมอยู่ระหว่าง rHDPE เมทริกซ์กับกากกาแฟ เมื่อเปรียบเทียบปริมาณของ MAgPE ที่ผสมพบว่ายิ่งเ พ่ิมปริมาณ MAgPE การยึดเกาะระหว่าง rHDPE เมทริกซ์กับกากกาแฟยิ่งสูงขึ้น (ดังแสดงในรูปที่ 3) 4.2 ผลการศึกษาสมบัติเชิงกล 4.2.1 ความต้านแรงดึง เมื่อน าผลการทดสอบสมบัติความต้านแรงดึงของแผ่นอัดวัสดุผสม rHDPEกับกากกาแฟในปริมาณต่าง ๆ กันมาพิจารณาพบว่าค่าความต้านแรงดึงจะแปรผกผันกับปริมาณกากกาแฟ คือเมื่อปริมาณกากกาแฟเพิ่มสูงขึ้นค่าความต้านแรงดึงจะลดลง (ดังแสดงในรูปที่ 4) กากกาแฟที่มีขนาดใหญ่จะส่งผลให้สมบัติความต้านแรงดึงของแผ่นอัดวัสดุผสมยิ่งลดลง เนื่องจากยิ่งขนาดของอนุภาคกากกาแฟมีขนาดใหญ่จะเกิดช่องว่างระหว่าง rHDPE เมทริกซ์กับกากกาแฟมากซึ่งยืนยันได้จากภาพถ่ายจากกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราด (ดังแสดงในรูปที่ 2) ซึ่งการศึกษานี้มีความสอดคล้องกับงานวิจัยของ จุฑารัตน์ ปรัชญาวรากร และคณะ[3] ที่พบว่ายิ่งเพ่ิมปริมาณของขี้เลื่อยค่าความต้านแรงดึงยิ่งลดลงและเมื่อน าผลการทดสอบสมบัติความต้านแรงดึงของแผ่นอัดวัสดุผสม rHDPEกับกากกาแฟขนาด <300 µm ผสมในปริมาณร้อยละ 15 ที่ผสม MAgPE ในปริมาณต่าง ๆ กันมาพิจารณาพบว่า ค่าความต้านแรงดึงจะแปรผันตรงกับปริมาณ MAgPE คือเมื่อปริมาณของ MAgPE เพ่ิมสูงขึ้นค่าความต้านแรงดึงก็จะสูงขึ้นตามไปด้วย (ดังแสดงในรูปที่ 5)

(ก) (ข) (ค) (ง) รูปที ่1 ลักษณะพื้นผิวและรูปร่างของ rHDPE และกากกาแฟในขนาดต่างๆ ก) rHDPE ข)กากกาแฟขนาด <300 µm ค) กากกาแฟขนาด <600 µm ง)กากกาแฟขนาด <1080 µm 4.1.2 การยึดเกาะกันระหว่าง rHDPE กับกากกาแฟ เมื่อน าชิ้นงานวัสดุผสม rHDPE กับกากกาแฟขนาดอนุภาค <300 µm ที่ใช้ปริมาณกากกาแฟผสม 15 เปอร์เซ็นต์ โดยน้ าหนัก ทั้งที่ไม่ผสม MAgPE และผสม MAgPE ที่ผ่านการทดสอบความต้านทานแรงกระแทกมาศึกษาลักษณะสัณฐานบริเวณรอยแตก พบว่าการยึดเกาะกันระหว่าง rHDPE กับ กากกาแฟที่ไม่ได้ผสม MAgPE ยึดเกาะกันได้ไม่ดี สังเกตได้ว่ามีช่องว่างระหว่าง rHDPE เมทริกซ์กับกากกาแฟ (ดังแสดงในรูปที่ 2) ท าให้เกิดเป็นจุดบกพร่องของชิ้นงานซึ่งเป็นสาเหตุท าให้สมบัติเชิงกลของวัสดุผสมมีค่าต่ าลง (ก) (ข) (ค) รูปที่ 2 สัณฐานวิทยาของวัสดุผสมระหว่าง rHDPE กับกากกาแฟอนุภาคขนาดต่างๆที่ปริมาณการผสม 15 เปอร์เซ็นต์ โดยน้ าหนัก ก) กากกาแฟขนาด <300 µm ข) กากกาแฟขนาด <600 µm ค) กากกาแฟขนาด <1080 µm

(ก) (ข)

(ค)

รูปที่ 3 สัณฐานวิทยาของวัสดุผสมระหว่าง rHDPE กับกากกาแฟ(<300 µm 15% wt.)โดยเติมสารคู่ควบ MAgPEในปริมาณต่างๆ ก) 1% MAgPE ข) 3%MAgPE ค) 5%MAgPE ซึ่งแตกต่างจากการยึดเกาะกันระหว่าง rHDPE กับกากกาแฟที่ผสม MAgPE ที่พบว่ากากกาแฟสามารถยึดเกาะกับ rHDPE ได้ดีกว่าสังเกตได้จากขนาดของช่องว่างระหว่าง rHDPE เมทริกซ์กับกากกาแฟน้อยลงเนื่องจากมี MAgPE เชื่อมอยู่ระหว่าง rHDPE เมทริกซ์กับกากกาแฟ เมื่อเปรียบเทียบปริมาณของ MAgPE ที่ผสมพบว่ายิ่งเ พ่ิมปริมาณ MAgPE การยึดเกาะระหว่าง rHDPE เมทริกซ์กับกากกาแฟยิ่งสูงขึ้น (ดังแสดงในรูปที่ 3) 4.2 ผลการศึกษาสมบัติเชิงกล 4.2.1 ความต้านแรงดึง เมื่อน าผลการทดสอบสมบัติความต้านแรงดึงของแผ่นอัดวัสดุผสม rHDPEกับกากกาแฟในปริมาณต่าง ๆ กันมาพิจารณาพบว่าค่าความต้านแรงดึงจะแปรผกผันกับปริมาณกากกาแฟ คือเมื่อปริมาณกากกาแฟเพิ่มสูงขึ้นค่าความต้านแรงดึงจะลดลง (ดังแสดงในรูปที่ 4) กากกาแฟที่มีขนาดใหญ่จะส่งผลให้สมบัติความต้านแรงดึงของแผ่นอัดวัสดุผสมยิ่งลดลง เนื่องจากยิ่งขนาดของอนุภาคกากกาแฟมีขนาดใหญ่จะเกิดช่องว่างระหว่าง rHDPE เมทริกซ์กับกากกาแฟมากซึ่งยืนยันได้จากภาพถ่ายจากกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราด (ดังแสดงในรูปที่ 2) ซึ่งการศึกษานี้มีความสอดคล้องกับงานวิจัยของ จุฑารัตน์ ปรัชญาวรากร และคณะ[3] ที่พบว่ายิ่งเพ่ิมปริมาณของขี้เลื่อยค่าความต้านแรงดึงยิ่งลดลงและเมื่อน าผลการทดสอบสมบัติความต้านแรงดึงของแผ่นอัดวัสดุผสม rHDPEกับกากกาแฟขนาด <300 µm ผสมในปริมาณร้อยละ 15 ที่ผสม MAgPE ในปริมาณต่าง ๆ กันมาพิจารณาพบว่า ค่าความต้านแรงดึงจะแปรผันตรงกับปริมาณ MAgPE คือเมื่อปริมาณของ MAgPE เพ่ิมสูงขึ้นค่าความต้านแรงดึงก็จะสูงขึ้นตามไปด้วย (ดังแสดงในรูปที่ 5)

4.1.2 ก�รยึดเก�ะกันระหว่�ง rHDPE กับก�ก

ก�แฟ

เมื่อนำาชิ้นงานวัสดุผสม rHDPE กับกากกาแฟขนาด

อนุภาค <300 µm ที่ใช้ปริมาณกากกาแฟผสม 15 เปอร์เซ็นต์ โดย

นำ้าหนัก ทั้งที่ไม่ผสม MAgPE และผสม MAgPE ที่ผ่านการทดสอบ

ความตา้นทานแรงกระแทกมาศกึษาลกัษณะสณัฐานบรเิวณรอยแตก

พบว่าการยึดเกาะกันระหว่าง rHDPE กับ กากกาแฟที่ไม่ได้ผสม

MAgPE ยึดเกาะกันได้ไม่ดี สังเกตได้ว่ามีช่องว่างระหว่าง rHDPE

เมทริกซ์กับกากกาแฟ (ดังแสดงในรูปที่ 2) ทำาให้เกิดเป็นจุดบกพร่อง

ของชิ้นงานซึ่งเป็นสาเหตุทำาให้สมบัติเชิงกลของวัสดุผสมมีค่าตำ่าลง

รูปที่ 2 สัณฐานวิทยาของวัสดุผสมระหว่าง rHDPE กับกากกาแฟ

อนุภาคขนาดต่างๆที่ปริมาณการผสม 15 เปอร์เซ็นต์ โดยนำ้าหนัก

ก) กากกาแฟขนาด <300 µm ข) กากกาแฟขนาด <600 µm ค)

กากกาแฟขนาด <1080 µm

รูปที่ 3 สัณฐานวิทยาของวัสดุผสมระหว่าง rHDPE กับกาก

กาแฟ(<300 µm 15% wt.)โดยเติมสารคู่ควบ MAgPE

ในปริมาณต่างๆ ก) 1% MAgPE ข) 3%MAgPE ค) 5%MAgPE

ซึ่งแตกต่างจากการยึดเกาะกันระหว่าง rHDPE กับกาก

กาแฟที่ผสม MAgPE ที่พบว่ากากกาแฟสามารถยึดเกาะกับ rHDPE

ไดด้กีวา่สงัเกตไดจ้ากขนาดของชอ่งวา่งระหวา่ง rHDPE เมทรกิซก์บั

กากกาแฟน้อยลงเนื่องจากมี MAgPE เชื่อมอยู่ระหว่าง rHDPE เม

ทรกิซก์บักากกาแฟ เมือ่เปรยีบเทยีบปรมิาณของ MAgPE ทีผ่สมพบ

ว่ายิ่งเพิ่มปริมาณ MAgPE การยึดเกาะระหว่าง rHDPE เมทริกซ์กับ

กากกาแฟยิ่งสูงขึ้น (ดังแสดงในรูปที่ 3)

4.2 ผลก�รศึกษ�สมบัติเชิงกล

4.2.1 คว�มต้�นแรงดึง

เมื่อนำาผลการทดสอบสมบัติความต้านแรงดึงของแผ่นอัด

วสัดผุสม rHDPEกบักากกาแฟในปรมิาณตา่ง ๆ กนัมาพจิารณาพบวา่

คา่ความตา้นแรงดงึจะแปรผกผนักบัปรมิาณกากกาแฟ คอืเมือ่ปรมิาณ

กากกาแฟเพิ่มสูงขึ้นค่าความต้านแรงดึงจะลดลง (ดังแสดงในรูปที่ 4)

กากกาแฟที่มีขนาดใหญ่จะส่งผลให้สมบัติความต้านแรงดึงของแผ่น

อดัวสัดผุสมยิง่ลดลง เนือ่งจากยิง่ขนาดของอนภุาคกากกาแฟมขีนาด

ใหญ่จะเกิดช่องว่างระหว่าง rHDPE เมทริกซ์กับกากกาแฟมากซึ่ง

ยืนยันได้จากภาพถ่ายจากกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราด

(ดังแสดงในรูปที่ 2) ซึ่งการศึกษานี้มีความสอดคล้องกับงานวิจัยของ

จุฑารัตน์ ปรัชญาวรากร และคณะ[3] ที่พบว่ายิ่งเพิ่มปริมาณของขี้

เลื่อยค่าความต้านแรงดึงยิ่งลดลงและเมื่อนำาผลการทดสอบสมบัติ

ความต้านแรงดึงของแผ่นอัดวัสดุผสม rHDPEกับกากกาแฟขนาด

<300 µm ผสมในปริมาณร้อยละ 15 ที่ผสม MAgPE ในปริมาณต่าง

ๆ กนัมาพจิารณาพบวา่ คา่ความตา้นแรงดงึจะแปรผนัตรงกบัปรมิาณ

MAgPE คอืเมือ่ปรมิาณของ MAgPE เพิม่สงูขึน้คา่ความตา้นแรงดงึก็

จะสูงขึ้นตามไปด้วย (ดังแสดงในรูปที่ 5)

รูปที่ 4 แสดงความสัมพันธ์ระหว่างขนาดและปริมาณกากกาแฟกับ

ค่าความต้านแรงดึง

รูปที่ 5 แสดงความสัมพันธ์ระหว่างปริมาณ MAgPE กับค่าความ

ต้านแรงดึง ของวัสดุผสมระหว่าง rHDPE กับกากกาแฟ

(<300 µm 15% wt.)

รูปที่ 4 แสดงความสัมพันธ์ระหว่างขนาดและปริมาณกากกาแฟกับค่าความต้านแรงดึง รูปที่ 5 แสดงความสัมพันธ์ระหว่างปริมาณ MAgPE กับค่าความต้านแรงดึง ของวัสดุผสมระหว่าง rHDPE กับกากกาแฟ (<300 µm 15% wt.) เนื่องจาก MAgPE จะเข้าไปแทรกหรือยึดติดอยู่ระหว่างช่องว่างของ rHDPE เมทริกซ์กับกากกาแฟ ท าให้มีช่องว่างน้อยลง แสดงว่าการยึด เกาะกันระหว่าง rHDPE เมทริกซ์กับกากกาแฟ สามารถยึดเกาะกันได้ดี (ดังแสดงในรูปที่ 3) ซึ่งสอดคล้องกับงานวิจัยของ อิทธิพล แจ้งชัด และคณะ [2] และ Yaolin Zhang.S และคณะ [4] 4.2.2 ความต้านทานแรงกระแทก เมื่อพิจารณาถึงค่าความต้านทานแรงกระแทกของแผ่นอัดวัสดุผสม rHDPE กับกากกาแฟที่ผสมในขนาดและปริมาณที่ต่างกัน พบว่า เมื่อเติมกากกาแฟลงไปใน rHDPE ค่าความต้านทานแรงกระแทกลดลงมากเมื่อเทียบกับสูตรที่ไม่ได้เติม ที่ เป็นเช่นนั้นเนื่องจากอิทธิพลของกากกาแฟที่มีสมบัติแข็งเปราะส่งผลกระทบให้สมบัติความยืดหยุ่นของ rHDPE ลดลงจึงท าให้ความสามารถในการ ต้านทานแรงกระแทกลดลงตามไปด้วย (ดังแสดงในรูปที่ 6) เมื่อพิจารณาค่าความต้านทานแรงกระแทกของแผ่นอัดวัสดุผสม rHDPE กับกากกาแฟที่ผสม MAgPE ในปริมาณต่างกัน พบว่า เมื่อปริมาณของ MAgPE เพ่ิมสูงขึ้นค่าความต้านทานต่อแรงกระแทกก็จะลดลง (ดังแสดงในรูปที่ 7) ทั้งนี้ผลที่ได้สอดคล้องกับงานวิจัยของ อิทธิพล แจ้งชัด และคณะ [2]

รูปที่ 6 แสดงความสัมพันธ์ระหว่างขนาดและปริมาณกากกาแฟกับค่าความต้านทานแรงกระแทก รูปที่ 7 แสดงความสัมพันธ์ระหว่างปริมาณ MAgPE กับค่าความต้านทานแรงกระแทกของวัสดุผสมระหว่าง rHDPE กับกากกาแฟ (<300 µm 15% wt.) 4.2.3 ค่าความแข็งที่ผิว เมื่อพิจารณาถึงค่าความแข็งที่ผิวของแผ่นอัดวัสดุผสม rHDPE กับกากกาแฟในขนาดและปริมาณที่ต่างกัน พบว่าค่าความแข็งในแต่ละอัตราส่วนมีค่าใกล้เคียงกัน (ดังแสดงในรูปที่ 8) ซึ่งน่าจะเกิดจากช่องว่างที่บริเวณรอยต่อระหว่าง rHDPE เมทริกซ์กับกากกาแฟมีขนาดใกล้เคียงกันและมีการกระจายตัวที่ใกล้เคียงกัน เมื่อพิจารณากรณีที่ผสม MAgPE ในปริมาณต่าง ๆ พบว่า ค่าความแข็งที่ผิวจะเพ่ิมขึ้นตามปริมาณ MAgPE ที่ผสม ทั้งนี้เนื่องจาก MAgPE มีสมบัติช่วยให้กากกาแฟยึดเกาะติดกับ rHDPE เมทริกซ์ได้ดีโดย MAgPE จะเข้าไปแทรกอยู่ระหว่างช่องว่างของ rHDPE เมทริกซ์กับกากกาแฟส่งผลให้ความแข็งเพิ่มขึ้นอย่างเห็นได้ชัด (ดังแสดงในรูปที่ 9)

T ens ile S treng th

10

15

20

25

30

0% 5% 10% 15% 20% 25%

P erc enta tg e of C offee P owder Wa ste

Ten

sile

Str

eng

th (

MP

a) ต ำ่กว่ำ 300 ไมโครเมตร

ต ำ่กว่ำ 600 ไมโครเมตร

ต ำ่กว่ำ 1080ไมโครเมตร

Impac t S treng th

020406080

100120140160

0% 5% 10% 15% 20%

P erc enta tg e of C offee P owder Wa steIm

pac

t S

tren

gth

(J/m

) ต ำ่กว่ำ 300 ไมโครเมตร

ต ำ่กว่ำ 600 ไมโครเมตร

ต ำ่กว่ำ 1080ไมโครเมตร

T ens ile S treng th

15

17

19

21

23

25

27

0% 1% 2% 3% 4% 5% 6%

ปริมาณ MAg P E

Tens

ile S

treng

th(M

Pa)

Impac t S treng th

50

55

60

6570

75

80

85

90

0% 1% 2% 3% 4% 5% 6%

ปริมาณ MAg P E

Impa

ct s

treng

th (J

/m)

รูปที่ 4 แสดงความสัมพันธ์ระหว่างขนาดและปริมาณกากกาแฟกับค่าความต้านแรงดึง รูปที่ 5 แสดงความสัมพันธ์ระหว่างปริมาณ MAgPE กับค่าความต้านแรงดึง ของวัสดุผสมระหว่าง rHDPE กับกากกาแฟ (<300 µm 15% wt.) เนื่องจาก MAgPE จะเข้าไปแทรกหรือยึดติดอยู่ระหว่างช่องว่างของ rHDPE เมทริกซ์กับกากกาแฟ ท าให้มีช่องว่างน้อยลง แสดงว่าการยึด เกาะกันระหว่าง rHDPE เมทริกซ์กับกากกาแฟ สามารถยึดเกาะกันได้ดี (ดังแสดงในรูปที่ 3) ซึ่งสอดคล้องกับงานวิจัยของ อิทธิพล แจ้งชัด และคณะ [2] และ Yaolin Zhang.S และคณะ [4] 4.2.2 ความต้านทานแรงกระแทก เมื่อพิจารณาถึงค่าความต้านทานแรงกระแทกของแผ่นอัดวัสดุผสม rHDPE กับกากกาแฟที่ผสมในขนาดและปริมาณที่ต่างกัน พบว่า เมื่อเติมกากกาแฟลงไปใน rHDPE ค่าความต้านทานแรงกระแทกลดลงมากเมื่อเทียบกับสูตรที่ไม่ได้เติม ที่ เป็นเช่นนั้นเนื่องจากอิทธิพลของกากกาแฟที่มีสมบัติแข็งเปราะส่งผลกระทบให้สมบัติความยืดหยุ่นของ rHDPE ลดลงจึงท าให้ความสามารถในการ ต้านทานแรงกระแทกลดลงตามไปด้วย (ดังแสดงในรูปที่ 6) เมื่อพิจารณาค่าความต้านทานแรงกระแทกของแผ่นอัดวัสดุผสม rHDPE กับกากกาแฟที่ผสม MAgPE ในปริมาณต่างกัน พบว่า เมื่อปริมาณของ MAgPE เพ่ิมสูงขึ้นค่าความต้านทานต่อแรงกระแทกก็จะลดลง (ดังแสดงในรูปที่ 7) ทั้งนี้ผลที่ได้สอดคล้องกับงานวิจัยของ อิทธิพล แจ้งชัด และคณะ [2]

รูปที่ 6 แสดงความสัมพันธ์ระหว่างขนาดและปริมาณกากกาแฟกับค่าความต้านทานแรงกระแทก รูปที่ 7 แสดงความสัมพันธ์ระหว่างปริมาณ MAgPE กับค่าความต้านทานแรงกระแทกของวัสดุผสมระหว่าง rHDPE กับกากกาแฟ (<300 µm 15% wt.) 4.2.3 ค่าความแข็งที่ผิว เมื่อพิจารณาถึงค่าความแข็งที่ผิวของแผ่นอัดวัสดุผสม rHDPE กับกากกาแฟในขนาดและปริมาณที่ต่างกัน พบว่าค่าความแข็งในแต่ละอัตราส่วนมีค่าใกล้เคียงกัน (ดังแสดงในรูปที่ 8) ซึ่งน่าจะเกิดจากช่องว่างที่บริเวณรอยต่อระหว่าง rHDPE เมทริกซ์กับกากกาแฟมีขนาดใกล้เคียงกันและมีการกระจายตัวที่ใกล้เคียงกัน เมื่อพิจารณากรณีที่ผสม MAgPE ในปริมาณต่าง ๆ พบว่า ค่าความแข็งที่ผิวจะเพ่ิมขึ้นตามปริมาณ MAgPE ที่ผสม ทั้งนี้เนื่องจาก MAgPE มีสมบัติช่วยให้กากกาแฟยึดเกาะติดกับ rHDPE เมทริกซ์ได้ดีโดย MAgPE จะเข้าไปแทรกอยู่ระหว่างช่องว่างของ rHDPE เมทริกซ์กับกากกาแฟส่งผลให้ความแข็งเพิ่มขึ้นอย่างเห็นได้ชัด (ดังแสดงในรูปที่ 9)

T ens ile S treng th

10

15

20

25

30

0% 5% 10% 15% 20% 25%

P erc enta tg e of C offee P owder Wa ste

Ten

sile

Str

eng

th (

MP

a) ต ำ่กว่ำ 300 ไมโครเมตร

ต ำ่กว่ำ 600 ไมโครเมตร

ต ำ่กว่ำ 1080ไมโครเมตร

Impac t S treng th

020406080

100120140160

0% 5% 10% 15% 20%

P erc enta tg e of C offee P owder Wa ste

Imp

act

Str

eng

th(J

/m) ต ำ่กว่ำ 300 ไมโครเมตร

ต ำ่กว่ำ 600 ไมโครเมตร

ต ำ่กว่ำ 1080ไมโครเมตร

T ens ile S treng th

15

17

19

21

23

25

27

0% 1% 2% 3% 4% 5% 6%

ปริมาณ MAg P E

Tens

ile S

treng

th(M

Pa)

Impac t S treng th

50

55

60

6570

75

80

85

90

0% 1% 2% 3% 4% 5% 6%

ปริมาณ MAg P E

Impa

ct s

treng

th (J

/m)

613

การประชุมวิชาการ มหาวิทยาลัยขอนแก่น ประจำาปี 2554“การพัฒนาอนาคตชนบทไทย : ฐานรากที่มั่นคงเพื่อการพัฒนาประเทศอย่างยั่งยืน” 27-29 มกราคม 2554

เนื่องจาก MAgPE จะเข้าไปแทรกหรือยึดติดอยู่ระหว่าง

ช่องว่างของ rHDPE เมทริกซ์กับกากกาแฟ ทำาให้มีช่องว่างน้อย

ลง แสดงว่าการยึดเกาะกันระหว่าง rHDPE เมทริกซ์กับกากกาแฟ

สามารถยดึเกาะกนัไดด้ ี(ดงัแสดงในรปูที ่3) ซึง่สอดคลอ้งกบังานวจิยั

ของ อิทธิพล แจ้งชัด และคณะ [2] และ Yaolin Zhang.S และคณะ [4]

4.2.2 คว�มต้�นท�นแรงกระแทก

เมื่อพิจารณาถึงค่าความต้านทานแรงกระแทกของ

แผ่นอัดวัสดุผสม rHDPE กับกากกาแฟที่ผสมในขนาดและปริมาณที่

ต่างกัน พบว่า เมื่อเติมกากกาแฟลงไปใน rHDPE ค่าความต้านทาน

แรงกระแทกลดลงมากเมื่อเทียบกับสูตรที่ไม่ได้เติม ที่เป็นเช่นนั้น

เนื่องจากอิทธิพลของกากกาแฟที่มีสมบัติแข็งเปราะส่งผลกระทบให้

สมบัติความยืดหยุ่นของ rHDPE ลดลงจึงทำาให้ความสามารถในการ

ต้านทานแรงกระแทกลดลงตามไปด้วย (ดังแสดงในรูปที่ 6) เมื่อ

พจิารณาคา่ความตา้นทานแรงกระแทกของแผน่อดัวสัดผุสม rHDPE

กับกากกาแฟที่ผสม MAgPE ในปริมาณต่างกัน พบว่า เมื่อปริมาณ

ของ MAgPE เพิ่มสูงขึ้นค่าความต้านทานต่อแรงกระแทกก็จะลดลง

(ดังแสดงในรูปที่ 7) ทั้งนี้ผลที่ได้สอดคล้องกับงานวิจัยของ อิทธิพล

แจ้งชัด และคณะ [2]

รูปที่ 6 แสดงความสัมพันธ์ระหว่างขนาดและปริมาณกากกาแฟกับ

ค่าความต้านทานแรงกระแทก

รูปที่ 7 แสดงความสัมพันธ์ระหว่างปริมาณ MAgPE กับค่าความ

ต้านทานแรงกระแทกของวัสดุผสมระหว่าง rHDPE กับกากกาแฟ

(<300 µm 15% wt.)

4.2.3 ค่�คว�มแข็งที่ผิว

เมื่อพิจารณาถึงค่าความแข็งที่ผิวของแผ่นอัดวัสดุ

ผสม rHDPE กับกากกาแฟในขนาดและปริมาณที่ต่างกัน พบว่าค่า

ความแข็งในแต่ละอัตราส่วนมีค่าใกล้เคียงกัน (ดังแสดงในรูปที่ 8)

ซึ่งน่าจะเกิดจากช่องว่างที่บริเวณรอยต่อระหว่าง rHDPE เมทริกซ์

รูปที่ 4 แสดงความสัมพันธ์ระหว่างขนาดและปริมาณกากกาแฟกับค่าความต้านแรงดึง รูปที่ 5 แสดงความสัมพันธ์ระหว่างปริมาณ MAgPE กับค่าความต้านแรงดึง ของวัสดุผสมระหว่าง rHDPE กับกากกาแฟ (<300 µm 15% wt.) เนื่องจาก MAgPE จะเข้าไปแทรกหรือยึดติดอยู่ระหว่างช่องว่างของ rHDPE เมทริกซ์กับกากกาแฟ ท าให้มีช่องว่างน้อยลง แสดงว่าการยึด เกาะกันระหว่าง rHDPE เมทริกซ์กับกากกาแฟ สามารถยึดเกาะกันได้ดี (ดังแสดงในรูปที่ 3) ซึ่งสอดคล้องกับงานวิจัยของ อิทธิพล แจ้งชัด และคณะ [2] และ Yaolin Zhang.S และคณะ [4] 4.2.2 ความต้านทานแรงกระแทก เมื่อพิจารณาถึงค่าความต้านทานแรงกระแทกของแผ่นอัดวัสดุผสม rHDPE กับกากกาแฟที่ผสมในขนาดและปริมาณที่ต่างกัน พบว่า เมื่อเติมกากกาแฟลงไปใน rHDPE ค่าความต้านทานแรงกระแทกลดลงมากเมื่อเทียบกับสูตรที่ไม่ได้เติม ที่ เป็นเช่นนั้นเนื่องจากอิทธิพลของกากกาแฟที่มีสมบัติแข็งเปราะส่งผลกระทบให้สมบัติความยืดหยุ่นของ rHDPE ลดลงจึงท าให้ความสามารถในการ ต้านทานแรงกระแทกลดลงตามไปด้วย (ดังแสดงในรูปที่ 6) เมื่อพิจารณาค่าความต้านทานแรงกระแทกของแผ่นอัดวัสดุผสม rHDPE กับกากกาแฟที่ผสม MAgPE ในปริมาณต่างกัน พบว่า เมื่อปริมาณของ MAgPE เพ่ิมสูงขึ้นค่าความต้านทานต่อแรงกระแทกก็จะลดลง (ดังแสดงในรูปที่ 7) ทั้งนี้ผลที่ได้สอดคล้องกับงานวิจัยของ อิทธิพล แจ้งชัด และคณะ [2]

รูปที่ 6 แสดงความสัมพันธ์ระหว่างขนาดและปริมาณกากกาแฟกับค่าความต้านทานแรงกระแทก รูปที่ 7 แสดงความสัมพันธ์ระหว่างปริมาณ MAgPE กับค่าความต้านทานแรงกระแทกของวัสดุผสมระหว่าง rHDPE กับกากกาแฟ (<300 µm 15% wt.) 4.2.3 ค่าความแข็งที่ผิว เมื่อพิจารณาถึงค่าความแข็งที่ผิวของแผ่นอัดวัสดุผสม rHDPE กับกากกาแฟในขนาดและปริมาณที่ต่างกัน พบว่าค่าความแข็งในแต่ละอัตราส่วนมีค่าใกล้เคียงกัน (ดังแสดงในรูปที่ 8) ซึ่งน่าจะเกิดจากช่องว่างที่บริเวณรอยต่อระหว่าง rHDPE เมทริกซ์กับกากกาแฟมีขนาดใกล้เคียงกันและมีการกระจายตัวที่ใกล้เคียงกัน เมื่อพิจารณากรณีที่ผสม MAgPE ในปริมาณต่าง ๆ พบว่า ค่าความแข็งที่ผิวจะเพ่ิมขึ้นตามปริมาณ MAgPE ที่ผสม ทั้งนี้เนื่องจาก MAgPE มีสมบัติช่วยให้กากกาแฟยึดเกาะติดกับ rHDPE เมทริกซ์ได้ดีโดย MAgPE จะเข้าไปแทรกอยู่ระหว่างช่องว่างของ rHDPE เมทริกซ์กับกากกาแฟส่งผลให้ความแข็งเพิ่มขึ้นอย่างเห็นได้ชัด (ดังแสดงในรูปที่ 9)

T ens ile S treng th

10

15

20

25

30

0% 5% 10% 15% 20% 25%

P erc enta tg e of C offee P owder Wa ste

Ten

sile

Str

eng

th (

MP

a) ต ำ่กว่ำ 300 ไมโครเมตร

ต ำ่กว่ำ 600 ไมโครเมตร

ต ำ่กว่ำ 1080ไมโครเมตร

Impac t S treng th

020406080

100120140160

0% 5% 10% 15% 20%

P erc enta tg e of C offee P owder Wa ste

Imp

act

Str

eng

th(J

/m) ต ำ่กว่ำ 300 ไมโครเมตร

ต ำ่กว่ำ 600 ไมโครเมตร

ต ำ่กว่ำ 1080ไมโครเมตร

T ens ile S treng th

15

17

19

21

23

25

27

0% 1% 2% 3% 4% 5% 6%

ปริมาณ MAg P E

Tens

ile S

treng

th(M

Pa)

Impac t S treng th

50

55

60

6570

75

80

85

90

0% 1% 2% 3% 4% 5% 6%

ปริมาณ MAg P E

Impa

ct s

treng

th (J

/m)

รูปที่ 4 แสดงความสัมพันธ์ระหว่างขนาดและปริมาณกากกาแฟกับค่าความต้านแรงดึง รูปที่ 5 แสดงความสัมพันธ์ระหว่างปริมาณ MAgPE กับค่าความต้านแรงดึง ของวัสดุผสมระหว่าง rHDPE กับกากกาแฟ (<300 µm 15% wt.) เนื่องจาก MAgPE จะเข้าไปแทรกหรือยึดติดอยู่ระหว่างช่องว่างของ rHDPE เมทริกซ์กับกากกาแฟ ท าให้มีช่องว่างน้อยลง แสดงว่าการยึด เกาะกันระหว่าง rHDPE เมทริกซ์กับกากกาแฟ สามารถยึดเกาะกันได้ดี (ดังแสดงในรูปที่ 3) ซึ่งสอดคล้องกับงานวิจัยของ อิทธิพล แจ้งชัด และคณะ [2] และ Yaolin Zhang.S และคณะ [4] 4.2.2 ความต้านทานแรงกระแทก เมื่อพิจารณาถึงค่าความต้านทานแรงกระแทกของแผ่นอัดวัสดุผสม rHDPE กับกากกาแฟที่ผสมในขนาดและปริมาณที่ต่างกัน พบว่า เมื่อเติมกากกาแฟลงไปใน rHDPE ค่าความต้านทานแรงกระแทกลดลงมากเมื่อเทียบกับสูตรที่ไม่ได้เติม ที่ เป็นเช่นนั้นเนื่องจากอิทธิพลของกากกาแฟที่มีสมบัติแข็งเปราะส่งผลกระทบให้สมบัติความยืดหยุ่นของ rHDPE ลดลงจึงท าให้ความสามารถในการ ต้านทานแรงกระแทกลดลงตามไปด้วย (ดังแสดงในรูปที่ 6) เมื่อพิจารณาค่าความต้านทานแรงกระแทกของแผ่นอัดวัสดุผสม rHDPE กับกากกาแฟที่ผสม MAgPE ในปริมาณต่างกัน พบว่า เมื่อปริมาณของ MAgPE เพ่ิมสูงขึ้นค่าความต้านทานต่อแรงกระแทกก็จะลดลง (ดังแสดงในรูปที่ 7) ทั้งนี้ผลที่ได้สอดคล้องกับงานวิจัยของ อิทธิพล แจ้งชัด และคณะ [2]

รูปที่ 6 แสดงความสัมพันธ์ระหว่างขนาดและปริมาณกากกาแฟกับค่าความต้านทานแรงกระแทก รูปที่ 7 แสดงความสัมพันธ์ระหว่างปริมาณ MAgPE กับค่าความต้านทานแรงกระแทกของวัสดุผสมระหว่าง rHDPE กับกากกาแฟ (<300 µm 15% wt.) 4.2.3 ค่าความแข็งที่ผิว เมื่อพิจารณาถึงค่าความแข็งที่ผิวของแผ่นอัดวัสดุผสม rHDPE กับกากกาแฟในขนาดและปริมาณที่ต่างกัน พบว่าค่าความแข็งในแต่ละอัตราส่วนมีค่าใกล้เคียงกัน (ดังแสดงในรูปที่ 8) ซึ่งน่าจะเกิดจากช่องว่างที่บริเวณรอยต่อระหว่าง rHDPE เมทริกซ์กับกากกาแฟมีขนาดใกล้เคียงกันและมีการกระจายตัวที่ใกล้เคียงกัน เมื่อพิจารณากรณีที่ผสม MAgPE ในปริมาณต่าง ๆ พบว่า ค่าความแข็งที่ผิวจะเพ่ิมขึ้นตามปริมาณ MAgPE ที่ผสม ทั้งนี้เนื่องจาก MAgPE มีสมบัติช่วยให้กากกาแฟยึดเกาะติดกับ rHDPE เมทริกซ์ได้ดีโดย MAgPE จะเข้าไปแทรกอยู่ระหว่างช่องว่างของ rHDPE เมทริกซ์กับกากกาแฟส่งผลให้ความแข็งเพิ่มขึ้นอย่างเห็นได้ชัด (ดังแสดงในรูปที่ 9)

T ens ile S treng th

10

15

20

25

30

0% 5% 10% 15% 20% 25%

P erc enta tg e of C offee P owder Wa ste

Ten

sile

Str

eng

th (

MP

a) ต ำ่กว่ำ 300 ไมโครเมตร

ต ำ่กว่ำ 600 ไมโครเมตร

ต ำ่กว่ำ 1080ไมโครเมตร

Impac t S treng th

020406080

100120140160

0% 5% 10% 15% 20%

P erc enta tg e of C offee P owder Wa ste

Imp

act

Str

eng

th(J

/m) ต ำ่กว่ำ 300 ไมโครเมตร

ต ำ่กว่ำ 600 ไมโครเมตร

ต ำ่กว่ำ 1080ไมโครเมตร

T ens ile S treng th

15

17

19

21

23

25

27

0% 1% 2% 3% 4% 5% 6%

ปริมาณ MAg P E

Tens

ile S

treng

th(M

Pa)

Impac t S treng th

50

55

60

6570

75

80

85

90

0% 1% 2% 3% 4% 5% 6%

ปริมาณ MAg P E

Impa

ct s

treng

th (J

/m)

กับกากกาแฟมีขนาดใกล้เคียงกันและมีการกระจายตัวที่ใกล้เคียง

กัน เมื่อพิจารณากรณีที่ผสม MAgPE ในปริมาณต่าง ๆ พบว่า ค่า

ความแข็งที่ผิวจะเพิ่มขึ้นตามปริมาณ MAgPE ที่ผสม ทั้งนี้เนื่องจาก

MAgPE มสีมบตัชิว่ยใหก้ากกาแฟยดึเกาะตดิกบั rHDPE เมทรกิซไ์ดด้ี

โดย MAgPE จะเขา้ไปแทรกอยูร่ะหวา่งชอ่งวา่งของ rHDPE เมทรกิซ์

กับกากกาแฟส่งผลให้ความแข็งเพิ่มขึ้นอย่างเห็นได้ชัด (ดังแสดงใน

รูปที่ 9)

รูปที่ 8 แสดงความสัมพันธ์ระหว่างปริมาณกากกาแฟ

กับค่าความแข็ง

รูปที่ 9 แสดงความสัมพันธ์ระหว่างปริมาณกากกาแฟกับค่าความ

แข็งของวัสดุผสมระหว่าง rHDPE กับกากกาแฟ

(<300 µm 15% wt.)

5. สรุปผลก�รทดลอง จากงานวจิยันีส้ามารถแสดงใหเ้หน็ไดว้า่เราสามารถเตรยีม

แผ่นอัดจากวัสดุรีไซเคิลได้จากพอลีเอทิลีนชนิดความหนาแน่นสูง

รีไซเคิล (rHDPE) ผสมกับกากกาแฟที่มีขนาดอนุภาค <300, 600,

และ 1080 µm ผสมในปรมิาณ 0 ถงึ 20 เปอรเ์ซน็ตโ์ดยนำา้หนกั โดยใช ้

เทคนคิการผสมแบบหลอมเหลวดว้ยเครือ่งอดัรดีแบบสกรคููแ่ละขึน้รปู

เป็นแผ่นอัดด้วยเครื่องอัดแผ่นเรียบ จากการศึกษาสมบัติเชิงกลของ

แผ่นอัดวัสดุผสมพบว่าค่าความต้านแรงดึงลดลงเมื่อเปอร์เซ็นต์กาก

กาแฟทีใ่ชผ้สมเพิม่ขึน้ คา่ความตา้นทานแรงกระแทกลดลงทีป่รมิาณ

การเติมกากกาแฟ 5 % wt. แต่เมื่อเพิ่มปริมาณกากกาแฟค่าความ

ต้านทานแรงกระแทกก็เพิ่มขึ้น ส่วนค่าความแข็งที่ผิวมีค่าใกล้เคียง

กนัขนาดอนภุาคและปรมิาณทีใ่ชผ้สมกบั rHDPE ทีเ่หมาะสมของกาก

กาแฟคือ ขนาดอนุภาค <300 µm ผสมในปริมาณ 15 % wt. จากการ

ศกึษาเมือ่ใชส้ารชว่ยผสม มาลอิกิแอนไฮดรายด ์– กราฟ – พอลเิอทลินี

รูปที ่8 แสดงความสัมพันธ์ระหว่างปริมาณกากกาแฟกับค่าความแข็ง รูปที ่9 แสดงความสัมพันธ์ระหว่างปริมาณกากกาแฟกับค่าความแข็งของวัสดุผสมระหว่าง rHDPE กับกากกาแฟ (<300 µm 15% wt.) 5. สรุปผลการทดลอง

จากงานวิจัยนี้สามารถแสดงให้เห็นได้ว่าเราสามารถเตรียมแผ่นอัดจากวัสดุรีไซเคิลได้จากพอลีเอทิลีนชนิดความหนาแน่นสูงรีไซเคิล (rHDPE) ผสมกับกากกาแฟที่มีขนาดอนุภาค <300, 600, และ 1080 µm ผสมในปริมาณ 0 ถึง 20 เปอร์เซ็นต์โดยน้ าหนัก โดยใช้ เทคนิคการผสมแบบหลอมเหลวด้วยเครื่องอัดรีดแบบสกรูคู่และขึ้นรูปเป็นแผ่นอัดด้วยเครื่องอัดแผ่นเรียบ จากการศึกษาสมบัติเชิงกลของแผ่นอัดวัสดุผสมพบว่าค่าความต้านแรงดึงลดลงเมื่อเปอร์เซ็นต์กากกาแฟที่ใช้ผสมเพิ่มขึ้น ค่าความต้านทานแรงกระแทกลดลงที่ปริมาณการเติมกากกาแฟ 5 % wt. แต่เมื่อเพ่ิมปริมาณกากกาแฟค่าความต้านทานแรงกระแทกก็เพิ่มขึ้น ส่วนค่าความแข็งที่ผิวมีค่าใกล้เคียงกันขนาดอนุภาคและปริมาณที่ใช้ผสมกับ rHDPE ที่เหมาะสมของกากกาแฟคือ ขนาดอนุภาค <300 µm ผสมในปริมาณ 15 % wt. จากการศึกษาเมื่อใช้สารช่วยผสม มาลิอิกแอนไฮดรายด์ – กราฟ – พอลิเอทิลีน (MAgPE) ผสมในวัสดุผสม พบว่าค่าความต้านแรงดึงและค่าความแข็งเพ่ิมขึ้น ส่วนค่าความต้านทานแรงกระแทกลดลงเมื่อปริมาณของ MAgPE ที่ใช้ผสมเพ่ิมขึ้น จากการศึกษาสัณฐานวิทยาด้วยกล้องจุทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราดพบว่า สารช่วยผสม MAgPE ช่วยเพ่ิมการยึดเกาะระหว่างอนุภาคกากกาแฟกับ rHDPE เมทริกซ์

6. กิตติกรรมประกาศ ขอขอบคุณส านักงานคณะกรรมการวิจัยแห่งชาติ (วช.) ที่สนับสนุนทุนวิจัย 7. การอ้างอิง [1] ปาเจรา พัฒนถาบุตร. “เทคโนโลยีพลาสติกอุตสาหกรรม .”

ภาควิชาวิทยาการและวิศวกรรมวัสดุ คณะวิศวกรรมศาสตร์และเทคโนโลยีอุตสาหกรรม มหวิทยาลัยศิลปากร. 2548.

[2] อิทธิพล แจ้งชัด และคณะ, “การศึกษาไม้เทียมพอลิเมอร์คอมโพสิตจากเส้นใยผักตบชวาและพอลิเอทิลีนความหนาแน่นต่ าที่ใช้พอลิเอทิลีน – กราฟท์ – มาลิอิกแอนไฮไดรด์เป็นสารช่วยผสม” ,กาประชุมการป่าไม้ประจ าปี 2545 ด้านวัสดุทดแทนไม้, วันที่ 18 – 20 กันยายน 2545, หน้า 29 – 25.

[3] จุฑารัตน์ ปรัชญาวรากร และคณะ, “สมบัติของพอลิเอทิลีนชนิดความหนาแน่นสูงที่น ากลับมาใช้ใหม่เสริมแรงโดยขี้เลื่อยไม้เต็ง”,วารสารวิทยาศาสตร ์มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์, ม.ค.-เม.ย. 2547, หน้า 31 – 40.

[4] Yaolin Zhang, S.Y.Zhang,P.choi. “Effects of wood fiber content and coupling agent content on tensile properties of wood fiber polyethylene composites” , University of Alberta, 2008.

[5] Yong Lei, Qinglin Wu, Fei Yao, Yanjum Xu. “Preparation and properties of recycled HDPE/natural fiber composites” , Louisana State University Agricultural Center, USA. 2007

Hardnes s

10

20

30

40

50

60

70

0% 5% 10% 15% 20%

P erc enta tg e of C offee P owder Wa ste

Har

dn

ess(

HR

R)

ต ำ่กว่ำ 300 ไมโครเมตร

ต ำ่กว่ำ 600 ไมโครเมตร

ต ำ่กว่ำ 1080ไมโครเมตร

Hardnes s

40

45

50

55

60

65

70

0% 1% 2% 3% 4% 5%

ปริมาณ MAg P E

Hard

ness

(HRR

)

รูปที ่8 แสดงความสัมพันธ์ระหว่างปริมาณกากกาแฟกับค่าความแข็ง รูปที ่9 แสดงความสัมพันธ์ระหว่างปริมาณกากกาแฟกับค่าความแข็งของวัสดุผสมระหว่าง rHDPE กับกากกาแฟ (<300 µm 15% wt.) 5. สรุปผลการทดลอง

จากงานวิจัยนี้สามารถแสดงให้เห็นได้ว่าเราสามารถเตรียมแผ่นอัดจากวัสดุรีไซเคิลได้จากพอลีเอทิลีนชนิดความหนาแน่นสูงรีไซเคิล (rHDPE) ผสมกับกากกาแฟที่มีขนาดอนุภาค <300, 600, และ 1080 µm ผสมในปริมาณ 0 ถึง 20 เปอร์เซ็นต์โดยน้ าหนัก โดยใช้ เทคนิคการผสมแบบหลอมเหลวด้วยเครื่องอัดรีดแบบสกรูคู่และขึ้นรูปเป็นแผ่นอัดด้วยเครื่องอัดแผ่นเรียบ จากการศึกษาสมบัติเชิงกลของแผ่นอัดวัสดุผสมพบว่าค่าความต้านแรงดึงลดลงเมื่อเปอร์เซ็นต์กากกาแฟที่ใช้ผสมเพิ่มขึ้น ค่าความต้านทานแรงกระแทกลดลงที่ปริมาณการเติมกากกาแฟ 5 % wt. แต่เมื่อเพ่ิมปริมาณกากกาแฟค่าความต้านทานแรงกระแทกก็เพิ่มขึ้น ส่วนค่าความแข็งที่ผิวมีค่าใกล้เคียงกันขนาดอนุภาคและปริมาณที่ใช้ผสมกับ rHDPE ที่เหมาะสมของกากกาแฟคือ ขนาดอนุภาค <300 µm ผสมในปริมาณ 15 % wt. จากการศึกษาเมื่อใช้สารช่วยผสม มาลิอิกแอนไฮดรายด์ – กราฟ – พอลิเอทิลีน (MAgPE) ผสมในวัสดุผสม พบว่าค่าความต้านแรงดึงและค่าความแข็งเพ่ิมขึ้น ส่วนค่าความต้านทานแรงกระแทกลดลงเมื่อปริมาณของ MAgPE ที่ใช้ผสมเพ่ิมขึ้น จากการศึกษาสัณฐานวิทยาด้วยกล้องจุทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราดพบว่า สารช่วยผสม MAgPE ช่วยเพ่ิมการยึดเกาะระหว่างอนุภาคกากกาแฟกับ rHDPE เมทริกซ์

6. กิตติกรรมประกาศ ขอขอบคุณส านักงานคณะกรรมการวิจัยแห่งชาติ (วช.) ที่สนับสนุนทุนวิจัย 7. การอ้างอิง [1] ปาเจรา พัฒนถาบุตร. “เทคโนโลยีพลาสติกอุตสาหกรรม .”

ภาควิชาวิทยาการและวิศวกรรมวัสดุ คณะวิศวกรรมศาสตร์และเทคโนโลยีอุตสาหกรรม มหวิทยาลัยศิลปากร. 2548.

[2] อิทธิพล แจ้งชัด และคณะ, “การศึกษาไม้เทียมพอลิเมอร์คอมโพสิตจากเส้นใยผักตบชวาและพอลิเอทิลีนความหนาแน่นต่ าที่ใช้พอลิเอทิลีน – กราฟท์ – มาลิอิกแอนไฮไดรด์เป็นสารช่วยผสม” ,กาประชุมการป่าไม้ประจ าปี 2545 ด้านวัสดุทดแทนไม้, วันที่ 18 – 20 กันยายน 2545, หน้า 29 – 25.

[3] จุฑารัตน์ ปรัชญาวรากร และคณะ, “สมบัติของพอลิเอทิลีนชนิดความหนาแน่นสูงที่น ากลับมาใช้ใหม่เสริมแรงโดยขี้เลื่อยไม้เต็ง”,วารสารวิทยาศาสตร ์มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์, ม.ค.-เม.ย. 2547, หน้า 31 – 40.

[4] Yaolin Zhang, S.Y.Zhang,P.choi. “Effects of wood fiber content and coupling agent content on tensile properties of wood fiber polyethylene composites” , University of Alberta, 2008.

[5] Yong Lei, Qinglin Wu, Fei Yao, Yanjum Xu. “Preparation and properties of recycled HDPE/natural fiber composites” , Louisana State University Agricultural Center, USA. 2007

Hardnes s

10

20

30

40

50

60

70

0% 5% 10% 15% 20%

P erc enta tg e of C offee P owder Wa steH

ard

nes

s(H

RR

)

ต ำ่กว่ำ 300 ไมโครเมตร

ต ำ่กว่ำ 600 ไมโครเมตร

ต ำ่กว่ำ 1080ไมโครเมตร

Hardnes s

40

45

50

55

60

65

70

0% 1% 2% 3% 4% 5%

ปริมาณ MAg P E

Hard

ness

(HRR

)

614

การประชุมวิชาการ มหาวิทยาลัยขอนแก่น ประจำาปี 2554“การพัฒนาอนาคตชนบทไทย : ฐานรากที่มั่นคงเพื่อการพัฒนาประเทศอย่างยั่งยืน” 27-29 มกราคม 2554

(MAgPE) ผสมในวัสดุผสม พบว่าค่าความต้านแรงดึงและค่าความ

แขง็เพิม่ขึน้ สว่นคา่ความตา้นทานแรงกระแทกลดลงเมือ่ปรมิาณของ

MAgPE ที่ใช้ผสมเพิ่มขึ้น จากการศึกษาสัณฐานวิทยาด้วยกล้อง

จุทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราดพบว่า สารช่วยผสม MAgPE

ช่วยเพิ่มการยึดเกาะระหว่างอนุภาคกากกาแฟกับ rHDPE เมทริกซ์

6. กิตติกรรมประก�ศ ขอขอบคุณสำานักงานคณะกรรมการวิจัยแห่งชาติ (วช.) ที่

สนับสนุนทุนวิจัย

7. เอกส�รอ้�งอิง[1] ปาเจรา พัฒนถาบุตร. “เทคโนโลยีพลาสติกอุตสาหกรรม.”ภาค

วิชาวิทยาการและวิศวกรรมวัสดุ คณะวิศวกรรมศาสตร์และ

เทคโนโลยีอุตสาหกรรม มหวิทยาลัยศิลปากร. 2548.

[2] อทิธพิล แจง้ชดั และคณะ, “การศกึษาไมเ้ทยีมพอลเิมอรค์อมโพสติ

จากเส้นใยผักตบชวาและพอลิเอทิลีนความหนาแน่นตำ่าที่ใช้

พอลเิอทลินี – กราฟท ์– มาลอิกิแอนไฮไดรดเ์ปน็สารชว่ยผสม”,

การประชุมการป่าไม้ประจำาปี 2545 ด้านวัสดุทดแทนไม้, วันที่

18 – 20 กันยายน 2545, หน้า 29 – 25.

[3] จุฑารัตน์ ปรัชญาวรากร และคณะ, “สมบัติของพอลิเอทิลีน

ชนิดความหนาแน่นสูงที่นำากลับมาใช้ใหม่เสริมแรงโดยขี้เลื่อย

ไมเ้ตง็”,วารสารวทิยาศาสตร ์มหาวทิยาลยัเกษตรศาสตร,์ ม.ค.-

เม.ย. 2547, หน้า 31 – 40.

[4] Yaolin Zhang, S.Y.Zhang,P.choi. “Effects of wood fiber

content and coupling agent content on tensile properties

of wood fiber polyethylene composites” , University of

Alberta, 2008.

[5] Yong Lei, Qinglin Wu, Fei Yao, Yanjum Xu. “Preparation

and properties of recycled HDPE/natural fiber composites”,

Louisana State University Agricultural Center, USA. 2007