Mechanical Properties of Corncob Carbon Powder Filled Polypropylene Composite Fibers

โดย เจษฎา   มังกะโรทัย

ปี 2554

บทคัดย่อ

การศึกษาวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาผลกระทบของการเติมผงถ่านจากซังข้าวโพดในเส้นใยพอลิโพรพิลีนที่มีต่อสมบัติเชิงกล ในการศึกษา ด้วยการใช้ซังข้าวโพดมาเผาที่อุณหภูมิ 600 องศาเซลเซียส เพื่อให้ได้ถ่านแล้วบดเป็นผงให้ มีขนาดประมาณ  37 ไมโครเมตร  นำผงถ่านที่ได้ไปผสมกับผงพอลิโพรพิลีนแล้วอัดรีดผ่านเครื่องรีดเส้นใยแบบปั่นหลอม ได้เส้นใยพอลิโพรพิลีนผสมผงถ่านจากซังข้าวโพด และนำเส้นใยที่ได้ไปทดสอบหาสมบัติเชิงกลโดยเปรียบเทียบกับเส้นใยพอลิโพรพิลีน ใช้กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราดในการตรวจสัณฐานวิทยาของผงถ่านและการกระจายของผงถ่านในเส้นใย การทดลองขึ้นรูปเส้นใย พบว่าการเติมผงถ่านจากซังข้าวโพดในเส้นใยพอลิโพรพิลีนได้ในอัตราส่วนไม่เกินร้อยละ 1.5 สามารถขึ้นรูปเส้นใยและเก็บเข้าหลอดได้เนื่องจากมีสมบัติความยืดหยุ่นดี ส่วนที่อัตราส่วนผสมผงถ่านที่สูงกว่า สามารถขึ้นรูปได้แต่ไม่สามารถเก็บเข้าหลอดได้เนื่องจาก  เส้นใยเปราะและขาดง่าย  ผลการทดสอบสมบัติทางเชิงกลพบว่า การกระจายตัวของผงถ่านในเส้นใยพอลิโพรพิลีนผสมผงถ่านทำให้เส้นใยมีผิวไม่เรียบและทึบแสง  ความแข็งแรงต่อแรงดึงและอัตราการยืดตัวของเส้นใยพอลิโพรพิลีนผสมผงถ่านเทียบกับเส้นใยพอลิโพรพิลีน  มีค่าลดลงเมื่อส่วนผสมของผงถ่านเพิ่มขึ้น ส่วนเปอร์เซ็นต์การหดตัวและค่าดัชนีในการไหลมีค่าลดลงเมื่อส่วนผสมของผงถ่านเพิ่มขึ้น

The objective of this research was to evaluate the effect of corncob carbon powders of various content on the subsequent mechanical properties of the composite fibers. Composite fibers of corncob carbon filled polypropylene were formulated with corncob carbon powder with a range of percent.  The corncob carbon was prepared and ground into powders with size of 37 micrometers.  The composites were made by compounding and then converted into fibers by melt spinning.  Tensile test was used to characterize mechanical properties of various composite fibers.  Scanning electron microscope was used to examine initial morphology of corncob carbon powders and corncob carbon powder dispersion in composite fibers. It found that the composite fibers were only produced up to 1.5 percent of corncob carbon due to flexibility of the resulted fibers for winding.  The dispersion of corncob carbon powder made fibers less smoothness and dull.  The tensile strength and extension of the test composite fibers decreased with the increasing of corncob carbon powder content.  The shrinkage values and flow indices of the composite fibers also decreased with the increasing of corncob carbon powder content.

Download : Mechanical Properties of Corncob Carbon Powder Filled Polypropylene Composite Fibers