1 ยางธรรมชาตแิ ละยางสังเคราะห วิภาวี พฒั นกลุ กลมุ อตุ สาหกรรมยาง สถาบันวจิ ยั ยาง งานนิทรรศการพืชสวน เชยี งใหม ตลุ าคม 2554
2 บทท่ี 1 บทนํา พอลิเมอร (Polymer) พอลเิ มอร มาจากภาษากรกี ประกอบดวยคาํ วา พอลิ (Poly) กบั เมอร (mer) โดย พอลิ หมายความ วา มากมาย และ เมอร หมายความวา หนว ย ถา สารชนิดหน่ึงประกอบดว ย 1 หนว ย หรือ 1 mer เรียกสารนน้ั วา มอนอเมอร (monomer) ถา สาร ประกอบดว ย 2 หนว ย หรือ 2 mer เรยี กวา ไดเมอร (dimer) ดังน้นั เมอื่ สารประกอบดวยหลายๆ หนวย (mer) มารวมกนั มากมายเปน โมเลกุลขนาดใหญ จงึ เรียกสารนัน้ วา พอลเิ มอร พอลิเมอร เปนสารทมี่ ีโมเลกุลขนาดใหญ (macromolecule) ประกอบดวยหนวย (mer) ทซ่ี าํ้ ๆ กนั จํานวนมากมาตอ กันเปน สายโซย าว สารทอ่ี ยใู นกลุม พอลิเมอร คอื ยาง (rubber) พลาสติก (plastic) และ เสน ใย (fiber) ตวั อยา งเชน พอลเิ อทิลีน (polyethylene) ประกอบดวย มอนอเมอร คอื เอทลิ นี หลายๆ หนวยมา รวมกนั ตามรปู ที่ 1 กับ รปู ที่ 2 CH2= CH2 เอทิลนี 1 หนว ย หรือ มอนอเมอร รูปท่ี 1 สตู รโมเลกุลของเอทิลนี 1 หนว ย ~ CH2 – CH2 – CH2 – CH2 – CH2 – CH2 – CH2 – CH2 – CH2 – CH2 ~ รปู ท่ี 2 พอลเิ อทลิ นี ท่ีเกดิ จากมอนอเมอรเอทิลนี หลายๆ หนว ยมารวมกนั เปน สายโซโ มเลกุลยาว พอลิเมอรส ามารถแบง ตามชนดิ ของมอนอเมอรไ ด ดงั นี้ 1. โฮโมพอลเิ มอร (homopolymer) เปนพอลิเมอรท ่ีประกอบดว ยมอนอเมอรช นดิ เดยี วมาตอกนั ตลอดสายโซโ มเลกุล เชน พอลเิ อทลิ ีน พอลไิ อโซพรนี พอลโิ พรพิลนี พอลสิ ไตรีน เปนตน 2. โคพอลเิ มอร (copolymer) เปนพอลเิ มอรที่ประกอบดว ยมอนอเมอรส องชนดิ มาตอ กันตลอดสาย โซโ มเลกลุ เชน พอลิสไตรีน-บิวตะไดอีน พอลิไอโซบิวทลิ นี -ไอโซพรนี เปน ตน 3. เทอรพอลิเมอร (terpolymer) เปน พอลิเมอรท ี่ประกอบดวยมอนอเมอรสามชนดิ มาตอ กนั ตลอด สายโซโมเลกุล เชน เอทลิ ีนโพรพิลนี ไดอนี (EPDM) เปน ตน
3 ยาง ยาง เปน วสั ดุพอลเิ มอรช นิดหน่งึ และเปน วัตถดุ ิบทส่ี าํ คัญในการแปรรปู เปน ผลิตภณั ฑย างตางๆ ยาง ทีไ่ ดจากตนพชื เรยี กวา ยางธรรมชาติ (natural rubber) และยางทไี่ ดจากการสงั เคราะหท างเคมี เรียกวา ยาง เทยี ม หรอื ยางสงั เคราะห (synthetic rubber) ยางมสี มบัติที่เปน เอกลักษณ คือ ความยืดหยนุ (elasticity) เมอ่ื ใหแ รงดึงหรอื กดยาง ยางจะยืดหรอื ยุบได และสามารถกลับสูส ภาพเดมิ ไดเ ม่ือปลอยใหย างเปน อิสระ นกั อตุ สาหกรรมยางจงึ เรยี กยางวา อลิ าส โตเมอร (elastomer) ยางธรรมชาติ ไดมาจากพชื ทใี่ หย างไดซ ่งึ มมี ากมายกวา 200 พนั ธุ แตพ ชื ที่มคี วามสําคัญนาํ มาใชใน เชงิ การคาไดม เี พียงไมกี่ชนดิ ดงั น้ี 1. ยางพารา (Hevea brasiliensis) เปน พืชท่ีปลูกกันอยางกวา งขวางในแถบเอเชียตะวันออกเฉยี ง ใต และถกู นาํ มาใชประโยชนอยา งกวา งขวางในอุตสาหกรรมผลติ ภัณฑย าง การเกบ็ ผลผลิตนํ้ายางจากตน ใช วธิ ีการกรดี เปลอื กยาง น้ํายางทไี่ ดมีปริมาณเน้อื ยางแหง ประมาณ 20 – 45% มีโครงสรา งทางเคมีของยาง เปน cis-1, 4-Polyisoprene 2. ยางวายยูเล (Guayule) เปน ไมพุมตระกลู Parthenium argentatum ปลูกในรฐั คาลฟิ อรเ นีย และเปนไมพ นื้ เมอื งในภาคเหนือของภาคกลางของเมก็ ซิโก และในภาคตะวนั ออกของรฐั เท็กซัส นํา้ ยางใน ตนยางวายยูเลมอี ยูทวั่ ไปทงั้ ลําตน ราก ก่ิงกา น ยกเวนใบ เมือ่ ตนโตเต็มที่สูงประมาณ 75 – 100 เซนติเมตร การเกบ็ ผลผลติ น้ํายางมี 2 วธิ ี คอื ถอนขน้ึ มาทงั้ ตน กบั การตัดลําตน สงู จากพ้นื ดินประมาณ 5 เซนติเมตร แลว นาํ มาสกัดนา้ํ ยางออกจากตนวายยูเล วธิ ีสกัดทท่ี าํ ในเชงิ การคา มี 2 วิธี คือ ใชเ ครอื่ ง Bauer Mill (wood pulping machine) กบั การใชตวั ทาํ ละลาย นํา้ ยางจากวายยูเล มีโครงสรางทางเคมีเหมือน ยางพารา มปี รมิ าณเน้อื ยางแหงประมาณ 10% และมปี รมิ าณสารตา งๆ เชน โปรตนี กรดอะมโิ น และ พอ ลเี ปปไตด นอ ยกวา ยางพารา นอกจากนยี้ งั มปี รมิ าณเรซิน (resin) ซง่ึ เปนสารทลี่ ะลายไดใ นอะซิโตน มากกวา ยางพันธุ Hevea brasiliensis ทาํ ใหมีอายสุ ั้น และใหผ ลผลติ ตํ่า 3. ยางกัตตา ยางบาลาตา และยางชิคเคล้ิ (Gutta-Percha, Balata and Chicle) ยางทัง้ 3 ชนิดมี สมบตั แิ ตกตางจากยางพารา และมโี ครงสรา งทางเคมีเปน tran-1, 4 Polyisoprene ในทางการคา ยางกตั ตา นาํ มาทาํ เปนสว นประกอบของลกู กอลฟ และทาํ ฟน ฟลอม ยางบาลาตาถกู ใชในอตุ สาหกรรมผลติ สายพาน และยางชคิ เคลิ้ ใชทําหมากฝรงั่
4 ยางสังเคราะห ยางสังเคราะหเรม่ิ ถกู คน ควาวจิ ยั ในระหวา งสงครามโลกคร้งั ที่ 1 เน่ืองมาจากการขาดแคลนยาง ธรรมชาตทิ ่จี าํ เปน ตองใชใ นการผลิตอาวธุ และความไมส ะดวกในการคมนาคมตดิ ตอ ระหวางประเทศผูผลิต ยางธรรมชาตกิ บั ประเทศผูใ ชย างธรรมชาติ ราคาท่ีไมแ นนอนของยางธรรมชาติ รวมทง้ั สมบตั พิ ิเศษ บางอยา งทยี่ างสังเคราะหมแี ตยางธรรมชาตไิ มมี เชน ความทนทานตอ น้ํามนั และความรอนสูงๆ ยางสงั เคราะหถกู ผลิตขนึ้ มาจากการทาํ ปฏกิ ิรยิ าทางเคมี เรียกวา ปฏกิ ิรยิ าพอลิเมอรไ รเซช่ัน (Polymerization) ปจจุบนั นม้ี กี ารผลิตยางสงั เคราะหในเชงิ การคา หลายชนิด โดยทั่วไปยางสังเคราะหแ บง ได เปน 2 กลมุ คือ 1. ยางสงั เคราะหใ ชง านทวั่ ไป (general purpose synthetic rubber) เปนยางที่ผลติ ข้นึ มาใน ปริมาณมาก เพ่อื ใชแ ทนยางธรรมชาติ เชน พอลิไอโซพรนี สังเคราะห (Synthetic Polyisoprene Rubber, IR) สไตรีนบิวตะไดอีน (Styrene-Butadiene Rubber, SBR) บิวตะไดอนี (Butadiene Rubber) ไอโซบิวทิลนี ไอโซพรนี หรือ ยางบิวทาย (Isobutylene Isoprene Rubber, IIR or Butyl) เอทลิ นี โพรพิลีน ไดอนี มอนอเมอร (Ethylene Propylene Diene Monomer, EPDM) 2. ยางสงั เคราะหใชง านพิเศษ (special purpose synthetic rubber) เปนยางท่ผี ลิตขน้ึ มาใน ปรมิ าณทน่ี อยกวายางสงั เคราะหใชง านทว่ั ไป มสี มบตั ิทนทานพิเศษตอ นาํ้ มนั ตัวทาํ ละลาย ความรอ น หรือ สารเคมี เชน คลอโรพรนี หรือ นโี อพรีน (Chloroprene or Neoprene Rubber, CR) อะครโิ ลไนไตรล บวิ ตะไดอีน (Acrylonitrile Butadiene Rubber, NBR) คลอโรซลั โฟเนเตต พอลิเอทิลนี หรอื ไฮพาลอน (Chlorosulfonated Polyethylene Rubber, CSM or Hypalon) พอลอิ ะครลิ ิก (Polyacrylic Rubber, ACM) ซิลิโคน (Silicone, SI) พอลิซลั ไฟด หรอื ไธโอคอล(Polysulphide Rubber, TR or Thiokol)
5 บทที่ 2 ยางธรรมชาติ ความหมายของนาํ้ ยาง น้ํายาง (latex) มาจากภาษาละตนิ หมายถึง ของเหลว (liquid) หรือของไหล (fluid) ในบางครงั้ กม็ ี การใหค วามหมายวา เปนของเหลวหรอื ของไหลทม่ี ลี กั ษณะคลายนาํ้ นม (milky) โดยเฉพาะของไหลทมี่ ี สวนประกอบของนํา้ ในระยะเวลา 10 ป กอนศตวรรษท่ี 19 นักพฤกษศาสตรใหความหมายของนํา้ ยางวา เปน นํ้าจากเนอื้ เยือ่ พชื ทีม่ ีลกั ษณะคลา ยนํ้านม สขี าว ตอมากลางศตวรรษที่ 19 นาํ้ ยางจึงเปน คาํ ที่ใชก นั ทว่ั ไปในอตุ สาหกรรมยาง ความหมายของน้ํายางทางดา นวทิ ยาศาสตรพอลิเมอรและเทคโนโลยี เปน สารพอลิเมอรทมี่ ีการ กระจายตวั แบบคอลลอยดในตวั กลางทมี่ นี ํา้ เปน สว นประกอบ ดังนั้น น้ํายางธรรมชาติทไี่ ดจ ากตน ยางพารา Hevea brasiliensis จงึ เปน สารพอลิเมอรของอนุภาคยางท่มี ีน้าํ หนกั โมเลกลุ สูงกระจายตวั อยใู นตวั กลางนาํ้ สว นประกอบของนํ้ายางสด น้าํ ยางจากตน ยางพารา ขณะท่ยี งั สดจะมีสีขาว หรือ สคี รมี สามารถไหลไดเองโดยอสิ ระ มีความ หนืดประมาณ 12 - 15 เซนตพิ อยส (centipoises) ความหนาแนน ประมาณ 0.975 - 0.980 กรัม ตอ ลกู บาศกเซนติเมตร (g/cm3) และ คา ความเปน กรดดา ง (pH) 6.5 - 7.0 รปู รา งของอนุภาคยางเปน รปู กลมหรื อรปู ลูกแพร ขนาด 0.05 - 5 ไมโครเมตร นํา้ ยางสด เปนสารแขวนลอยของอนุภาคยางในของเหลวทเ่ี รยี กวา ซรี ัม (serum) อนุภาคยาง ดังกลา วเปนสารพอลิเมอรไ ฮโดรคารบ อนทม่ี ีชอื่ ทางเคมวี า 1, 4 - พอลีไอโซพรนี ทีม่ ีโครงสรา งโมเลกุลแบบ ซสิ (cis - 1, 4 - polyisoprene) ประกอบดว ยมอนอเมอร (monomer) ของไอโซพรนี (isoprene) ซ่งึ มี คารบอน (carbon, C) 5 อะตอม กบั ไฮโดรเจน (hydrogen, H) 8 อะตอม ตอ กันจาํ นวนมากเปนสายโซ โมเลกุลยาว CH3 ~ ~H2CC=CCH2 CH2 - C = CH - CH2 H H3C ไอโซพรีน (isoprene) พอลิไอโซพรนี (cis - 1, 4 - Polyisoprene) รูปท่ี 3 สตู รโมเลกุลของไอโซพรีนและพอลิไอโซพรีน
6 สว นประกอบของน้ํายางสด แบงได 2 สวนหลกั คอื 1. สวนท่ีเปนยาง (Dry Rubber Content, DRC) เปนอนภุ าคยางของไอโซพรีนทเ่ี ช่อื มตอ กัน ประมาณ 2000 - 5000 หนว ย ตอ 1 โมเลกุล 2. สวนทไ่ี มใชย าง (Non Rubber Content) เปน สว นประกอบอน่ื ๆ ทั้งหมดท่ไี มใ ชยาง มี สารประกอบตา งๆ หลายชนดิ เชน นํ้าตาล โปรตีน ไขมนั คาโรทนี อยด เกลอื แร เอนไซม และ สารประกอบ ไนโตรเจน เปน ตน สดั สว นของสว นประกอบของนํ้ายางสด ดังแสดงไวใ นตารางท่ี 1 ตารางท่ี 1 สดั สว นของสว นประกอบของนํา้ ยางสด สดั สวน (รอยละ โดยนํา้ หนกั ) 36 สวนประกอบ ปริมาณของแข็งทง้ั หมด (สว นที่เปนเนือ้ ยางและไมใชเ นอ้ื ยาง) 1 - 1.5 สารจาํ พวกโปรตีน 1 - 2.5 สารจําพวกเรซนิ ขเี้ ถา สงู ถงึ 1 นาํ้ ตาล น้ํา (ปรมิ าณทรี่ วมกับสารอน่ื แลว เปน 100) 1 ปริมาณของแขง็ ทัง้ หมดในน้าํ ยางสด จะมีสว นทเี่ ปน เนอ้ื ยางแหง (dry rubber) ประมาณ 33% กบั สว นที่ไมใชย าง (non rubber) 3% แตเ มือ่ ปนนํา้ ยางสดเปนนา้ํ ยางขน แลว สว นที่ไมใชย างจะลดลงเหลอื ประมาณ 1% - 2% ขึ้นอยกู บั ประสทิ ธิภาพและการปรับเคร่อื งปน ความแปรปรวนของสารตางๆ ในน้ํายาง ขึน้ กบั พันธุยาง อายยุ าง ฤดูการกรดี ยาง และวธิ กี ารกรีดยาง การรกั ษาสภาพนํา้ ยางสด น้ํายางสดสามารถคงสภาพเปน ของเหลวได เนื่องจากปจ จยั 2 ประการ คือ 1. สว นประกอบของโปรตีนที่ดดู ซับอยูร อบๆ ผิวของอนภุ าคยาง หรือ โปรตีนเปนช้นั หอหุม (hydrated protein envelop) อนุภาคยางไว จงึ มีความสาํ คัญตอ สถานะความคงตวั เปนของเหลวของน้าํ ยาง เพราะโปรตนี จะปอ งกนั การรวมตัวกนั ของอนภุ าคยาง ถา มกี ารสูญเสียน้ํา (dehydrated) ในชนั้ ของโปรตีนที่
7 หมุ อนุภาคยาง ซ่ึงอาจเกดิ จากการเตมิ แอลกอฮอลห รือสารบางอยา งลงในนํ้ายาง ทําใหอ นภุ าคยางมา รวมตัวกนั เปน กอ นยาง (coagulum) นาํ้ ยางกจ็ ะสูญเสียความคงตัว ไมเปนของเหลว 2. ประจลุ บทอี่ ยรู อบๆ อนภุ าคยางซึง่ กอ ใหเ กดิ การผลักกันระหวา งอนุภาคยาง ก็ชวยรักษา สถานะการกระจายตวั ของอนภุ าคยางดวย ทาํ ใหน าํ้ ยางยงั เปน ของเหลวอยไู ด ถา เกิดผลกระทบกระเทือนที่ ทาํ ใหประจไุ ฟฟา ลบลดลง อนุภาคยางกจ็ ะรวมตวั กันเปน อนุภาคขนาดใหญ ทาํ ใหการกระจายตวั ของ อนภุ าคยางคอ ยๆ ลดลงจนกระท่ังเกดิ เปนกอนยาง (coagulum) นํ้ายางก็จะเสยี สภาพการเปน ของเหลว นํา้ ยางสดทไี่ ดจากการกรีดตน ยางมีสถานะเปนกลาง และมีสารประกอบนาํ้ ตาลทเ่ี ปน อาหารของ แบคทเี รยี และยสี ตท่อี ยูใ นอากาศ เมอ่ื น้าํ ยางสดไหลออกจากตน ยาง แบคทีเรียในอากาศจะปะปนกบั น้ํายาง บนรอยกรีดยาง เปลอื กตนยาง และในถวยรับนา้ํ ยาง ทําใหน ํา้ ตาลเปล่ียนเปน สารทเ่ี ปนกรดซงึ่ ไปทําลายชนั้ โปรตนี ทห่ี ุมอนภุ าคยาง ทาํ ใหนา้ํ ยางเสยี สภาพการเปน ของเหลว นํ้ายางจะหนดื ขน้ึ และจับตัวเปน เม็ดเล็กๆ ซ่งึ ชาวบา นเรียกวา เมด็ พริก มกี ลนิ่ เหมน็ บูดเนาภายในเวลาไมก ชี่ ว่ั โมง การเสยี สภาพแบบนี้ เรยี กวา การจับ ตัวทเี่ กิดเองตามธรรมชาติ (natural or spontaneous coagulation) การจบั ตวั ของยางจะชา เรว็ เพียงใด ขนึ้ กับปจ จยั ตา งๆ เชน สภาพแวดลอ ม อุณหภมู ิ ความคงตัวของนํา้ ยาง พนั ธุยาง เปนตน ดังนนั้ เพื่อปองกนั ไมใหน าํ้ ยางสดท่ีไดอ ยูในสภาพของเหลว ไมจบั เปนกอ น จําเปนตอ งเติมสารเคมีรกั ษาสภาพน้ํายางสด อยางไรกต็ ามตองเลือกสารเคมรี กั ษาสภาพน้ํายางสดใหเ หมาะสม สําหรับการนาํ นา้ํ ยางสดไปแปรรปู เปน ยางดิบชนดิ ตา งๆ ดวย สารเคมีรักษาสภาพนา้ํ ยางสด สารเคมีรกั ษาสภาพนํ้ายางควรมสี มบัติ ดังนี้ 1. มีประสิทธภิ าพในการทาํ ลายจุลินทรยี 2. ควรมีประสิทธภิ าพเปนดา งเพือ่ สง เสริมสถานะแขวนลอยใหนา้ํ ยาง 3. ทาํ ใหอนมุ ูลโลหะหนกั ไมว องไวตอการเกิดปฏิกิริยา เพราะอนมุ ูลเหลานีจ้ ะสง เสรมิ การเจรญิ ของ จุลนิ ทรีย 4. สามารถระงับการทาํ งานของเอนไซมท่ชี ว ยการเจรญิ ของจุลนิ ทรยี 5. ไมเปน พษิ ตอคนและตอ คณุ ภาพของยาง กําจดั ไดง า ยและ กําจัดไดส ะดวก
8 สารเคมรี ักษาสภาพนาํ้ ยางสดเพ่อื ทาํ ยางแผน แหง 1. แอมโมเนยี (Ammonia, NH3) เปน สารเคมรี ักษาสภาพนาํ้ ยางสดทนี่ ิยมใชโ ดยทวั่ ไป ทาํ หนา ที่ ขดั ขวางการเจรญิ เติบโตของแบคทเี รยี ในนา้ํ ยาง และดว ยความเปน ดา งของแอมโมเนยี จงึ ชว ยเพมิ่ ประจุลบ รอบอนุภาคยางมากข้ึน ซึง่ สงเสริมสถานะการเปน ของเหลวของนาํ้ ยางดว ย นอกจากนแี้ อมโมเนยี ยังทาํ ปฏกิ ริ ยิ ากับโลหะ เชน แมกนีเซียม เปนตะกอนของแมกนีเซียมแอมโมเนยี มฟอสเฟต (magnesium ammonium phosphate) ทไ่ี มล ะลายนา้ํ ทาํ ใหส ามารถกาํ จดั โลหะทอี่ าจทาํ ใหน ้ํายางเสียสภาพได ปริมาณ ของแอมโมเนยี ทใี่ ช คือ 0.01% - 0.05% ตอ น้ําหนักน้ํายาง สามารถรักษานา้ํ ยางสดได 3 – 10 ชวั่ โมง ถาใช ปริมาณแอมโมเนียสูงถงึ 0.15% สามารถรักษาน้ํายางสดไดประมาณ 1 – 2 วนั ยางแผน ที่ไดม ีสีคลํ้ากวา ปกติ 2. ฟอรม าลดีไฮด (Formaldehyde) สามารถทาํ ลายแบคทีเรยี และอาจชวยขดั ขวางการทาํ งาน ของเอนไซมในนา้ํ ยางที่ทาํ ใหเ กิดการเสียสภาพ ตอ งเก็บฟอรม าลดไี ฮดใ นภาชนะท่ีปด สนทิ เพราะสารนี้อาจ ถูกออกซไิ ดสเ ปน กรดฟอรม คิ ได ดังนั้นการใชฟ อรมาลดไี ฮดจงึ ตองทําใหเ ปน กลางดว ยโซเดียมคารบอเนต หรอื ใชฟ อรม าลดไี ฮดก บั สารทเี่ ปน ดา ง เชน โซเดียมซลั ไฟต โดยเตรยี มฟอรมาลดีไฮดเ ปน สารละลายเจือจาง 1% โดยปริมาตร (สารละลายฟอรม าลดีไฮดท่มี ีจําหนายมคี วามเขม ขนั 38% – 40%) ปรมิ าณการใช 0.05% - 0.2% ตอน้าํ หนกั นา้ํ ยาง อาจเกบ็ รักษานา้ํ ยางไวไ ด 2 - 3 วัน ยางแผน ท่ีไดม ีสีคลา้ํ กวาปกติ 3. โซเดียมซัลไฟต (Sodium sulfite, Na2SO3) เปนผงสขี าว มสี วนผสมของซลั เฟอรไดออกไซด ประมาณ 48% - 50% ไมเ สถยี รในสภาพอากาศรอ นจึงควรเกบ็ ในทเี่ ยน็ และปด สนิท การใชง านจะตอง เตรยี มใหมทกุ วัน ในรูปสารละลายความเขมขน 3% โดยนํ้าหนกั ตอปรมิ าตร ปริมาณการใช 0.05% - 0.08% ตอน้ําหนกั นํ้ายาง จะสามารถรกั ษานํ้ายางไดน านประมาณ 12 – 14 ช่ัวโมง และปริมาณ 0.1% ตอนา้ํ หนัก นาํ้ ยาง จะสามารถรกั ษานาํ้ ยางไดถงึ 24 ช่วั โมง โดยหยดสารละลายโซเดียมซัลไฟตล งในถวยนาํ้ ยาง 2 - 3 หยด แลวเตมิ สว นท่เี หลอื ลงในถงั เก็บนํ้ายาง ยางแผน ทไ่ี ดม สี จี างกวา ยางแผน ทร่ี กั ษาสภาพดวยแอมโมเนยี และฟอรม าลดีไฮด และสขี องยางจะจางกวา ยางแผน ทไี่ ดจากนา้ํ ยางที่ไมไดรกั ษาสภาพดว ยสารเคมีใดๆ เลย ดังนน้ั จงึ มกี ารใชโซเดียมซัลไฟตในการทํายางทต่ี อ งการสจี าง เชน ยางแผนผง่ึ แหง และยางเครพขาว 4. โซเดยี มคารบ อเนต (Sodium carbonate, Na2CO3) มีสมบัติเปน ดา งออน ชวยลดกรดท่ีเกิดจาก การทาํ ปฏกิ ิรยิ าของแบคทีเรยี กับนา้ํ ตาล ถา ใชสารน้ปี ริมาณ 0.2% ตอ นํ้าหนกั นา้ํ ยาง สามารถรกั ษานํ้ายาง ไดนาน 1 - 2 ชว่ั โมง ถาใชป รมิ าณ 0.5% - 10.0% ตอนํ้าหนักน้ํายาง สามารถรกั ษานา้ํ ยางไดน าน 14 – 24 ชวั่ โมง สารน้ีเหมาะสาํ หรับการรกั ษาสภาพนํา้ ยางสดทนี่ าํ ไปทาํ ยางแผน และยางเครพ 5. โซเดยี มเมตะไบซลั ไฟต (Sodium metabisulfite, Na2S2O5) เปนผงสีขาว มีสมบัตเิ ปน กรด สามารถทาํ ลายแบคทเี รียไดบาง และทาํ ลายเอนไซมท ที่ าํ ใหย างมสี ีคล้ํา การใชโซเดยี มเมตะไบซัลไฟต 0.1%
9 - 0.5% ชวยรักษาสภาพนา้ํ ยางไดน าน 24 ชวั่ โมง สารนเ้ี หมาะสาํ หรบั ใชในนาํ้ ยางสดทจี่ ะนาํ ไปทํายางเครพ ขาว และยางแผน ผ่ึงแหง 6. บอแร็ก (Borax, Na2B2O7.10H2O) เปน ดา งออ นๆ สามารถทาํ ลายแบคทีเรียไดบ า ง ถาใชใน ปริมาณ 0.1% ตอ น้าํ หนกั นา้ํ ยาง จะรกั ษาน้าํ ยางได 1 - 2 ชั่วโมง และถาใช 0.5% - 1.0% ตอ นาํ้ หนกั นํา้ ยาง สามารถรกั ษานํา้ ยางไดน าน 14 - 24 ชวั่ โมง สารเคมรี ักษาสภาพนา้ํ ยางสดเพื่อทาํ ยางแทง ยางแทงทผี่ ลติ จากนํ้ายางสด คอื ยางแทงชนั้ 5 แอล (STR 5L) และยางแทงชัน้ 5 (STR 5) เปน ยาง แทง ทมี่ สี จี าง จงึ ตอ งเลอื กใชสารรักษาสภาพนาํ้ ยางทค่ี ํานงึ ถึงผลกระทบตอสีของยางใหอ ยูในมาตรฐานดว ย สารเคมรี กั ษาสภาพนา้ํ ยางสดทใ่ี ชคอื 1. แอมโมเนยี หรอื โซเดยี มซัลไฟต 0.05% ตอนํา้ หนกั นาํ้ ยาง รักษาน้ํายางไดนาน 4 ชวั่ โมง 2. ฟอรมาลดไี ฮด 0.05% ตอนํา้ หนักน้ํายาง การใชส ารนจี้ ะทาํ ใหยางแทง มีสอี ยใู นมาตรฐาน แตส ี คอนขา งเขมกวา แอมโมเนียและโซเดยี มซลั ไฟต 3. กรดบอรกิ รกั ษานาํ้ ยางไดในชวงเวลาสน้ั ๆ ถาตองการรักษาน้าํ ยางไวน าน ตอ งใชป ริมาณกรด บอรกิ เยอะซงึ่ เปนการไมป ระหยดั แตก รดบอรกิ มีขอ ดีทไี่ มท าํ ใหสีของยางเขม จงึ มกี ารใชกรดบอริกรว มกบั แอมโมเนยี เพ่ือรวมประสิทธภิ าพในการรักษานา้ํ ยางสดจากแอมโมเนยี กบั ประสทิ ธิภาพในการรกั ษาสขี อง ยางแทง จากกรดบอริก โดยมีปรมิ าณการผสมระหวา งแอมโมเนยี และกรดบอรกิ ในการนาํ ไปรักษาสภาพนํ้า ยางทจี่ ะนาํ ไปทาํ ยางแทง ดังนี้ ปรมิ าณแอมโมเนยี + ปรมิ าณกรดบอริก ระยะเวลารกั ษานา้ํ ยาง (% ตอ นํา้ หนกั นา้ํ ยาง) (ช่วั โมง) 0.03 + 0.05 33 - 44 0.05 + 0.05 39 – 43 0.05 + 0.03 52 – 60 สารเคมรี กั ษาสภาพนา้ํ ยางสดเพ่อื ทาํ นา้ํ ยางขน 1. แอมโมเนยี ชวยขดั ขวางการเจรญิ เตบิ โตของแบคทเี รียที่ลงปะปนในนํ้ายาง ปรมิ าณแอมโมเนีย ทใี่ ช อยา งนอ ยตอ งพอสําหรบั การรักษาสภาพน้ํายางไวไ ด 1 วนั ในทางปฏิบตั ิมักใชแ อมโมเนียในปริมาณ 0.3% - 0.7% ตอนํ้าหนกั น้าํ ยาง
10 2. การใชแ อมโมเนยี รวมกับสารชว ย การใชแ อมโมเนยี เพียงอยา งเดยี วไมส ามารถปองกันการเพมิ่ ปริมาณกรดไขมนั ระเหย ท่ีเกิดจากการเจริญของแบคทีเรียในนํา้ ยาง การใชส ารชวยรวมกบั แอมโมเนยี จะ ปองกันการเพม่ิ จํานวนของกรดไดด กี วา การใชแ อมโมเนยี ตามลาํ พงั 2.1 ซงิ คอ อกไซด (Zinc oxide, ZnO) สามารถทาํ ลายแบคทเี รียในนํ้ายางได โดยใช ซงิ คอ อก ไซด 0.05% กับ แอมโมเนยี 0.3% ตอ นาํ้ หนกั นา้ํ ยาง สามารถยบั ยง้ั การเพมิ่ ปริมาณของกรดไดนานถงึ 2 สัปดาห หรืออาจใชซิงคออกไซดรวมกบั เตตระเมทิลไธยูแรมไดซัลไฟด (Tetramethyl thiuram disulfide, TMTD) ในอตั ราสวนเทา ๆ กัน เปน สารชว ยรวมกบั แอมโมเนีย ในอตั รา 0.025% ตอ นาํ้ หนกั นาํ้ ยาง กบั แอมโมเนยี 0.2 – 0.35% ตอน้าํ หนักนาํ้ ยาง จะรกั ษานํา้ ยางสดทมี่ จี ํานวนกรดไขมันระเหยตาํ่ กวา 0.02 ได นานถึง 10 วนั 2.2 ซิงคไดเอทลิ ไดไธโอคารบาเมต (Zinc diethyl dithiocarbamate, ZDC) ใชซิงคไ ดอัลคิล ไดไธโอคารบ าเมต 0.01% รวมกบั แอมโมเนยี 0.3% สามารถรักษาสภาพน้ํายางไดเ กนิ 2 อาทติ ย ชนิดของยางธรรมชาติ นาํ้ ยางสดทไี่ ดจากตน ยางพารา โดยทว่ั ไปสามารถนาํ มาแปรรูปเปน ยางดิบได 2 แบบ คอื นํา้ ยางขน (Concentrated Latex) กับ ยางแหง (Dry Rubber) นา้ํ ยางขน น้ํายางสดจากตน ยางพารา มีองคป ระกอบหลกั ๆ 2 สวน คือ ปรมิ าณเนอ้ื ยางแหงซ่ึงมีประมาณ 25% - 45% และ สวนท่ีเปน สารของแข็งทไี่ มใชย างประมาณ 5% สวนทเ่ี หลอื สว นใหญเ ปนนาํ้ เมือ่ มีการนํานาํ้ ยาง สดไปใชงานในการทําผลิตภัณฑยางตา งๆ ในโรงงานซง่ึ คอ นขา งอยไู กลจากสวนยางพารา ทาํ ใหเ กิดความไม สะดวกและไมเ ปน การประหยดั ในการขนสง น้าํ ยางสดไปยังโรงงาน นอกจากนี้สารบางอยางทม่ี ีอยใู นนา้ํ ยาง อาจมผี ลใหคณุ ภาพผลิตภัณฑย างไมด ี ดงั น้นั จึงมีการผลติ น้ํายางสดเปนนํา้ ยางขน ทม่ี ปี ริมาณเนอื้ ยางแหง 60% ซง่ึ เปนความเขม ขน ที่เหมาะสมกบั การนําไปผลิตผลิตภัณฑตา งๆ การผลติ นาํ้ ยางขน มี 4 วธิ ี คอื 1. การระเหยนา้ํ (evaporation) วิธีน้ตี องมีการเติมสารท่ีทําใหน า้ํ ยางคงตวั (stabilizer) เชน potassium soap ในถงั น้ํายาง แลว ใหค วามรอนรอบๆ ถงั เมอ่ื นํ้าระเหยไปนา้ํ ยางขนท่ไี ดจะมปี ริมาณ ของแขง็ ทง้ั หมด 75% ปริมาณเนอื้ ยางแหง 60% caustic potash 1.5% และสารทท่ี าํ ใหน ํา้ ยางคงตวั กบั
11 โปรตนี ประมาณ 13.5% วิธนี ี้เหมาะกบั การขนยายนา้ํ ยางไปในระยะทางไกล และเหมาะกับการนําไปผลติ ผลติ ภณั ฑท่ีตองใสสารเพิ่ม (filler) จํานวนมาก เชน การผลิตกาว 2. การทาํ ใหเกดิ ครีม (creaming) วิธนี มี้ กี ารเตมิ สารทาํ ใหเกิดครมี (creaming agent) เชน sodium alginate, locust bean gum, dum karaya, gum tragacanth เปน ตน สารทาํ ใหเกิดครีมจะพอก หรอื เคลอื บผิวของอนภุ าคยาง ทําใหอนภุ าคยางมขี นาดใหญขน้ึ และลอยมาทผ่ี วิ นา้ํ ยาง นา้ํ ยางขนทไี่ ดม ี ความบรสิ ุทธแ์ิ ละมโี ปรตีนนอยลงเมอ่ื ผานวธิ กี ารทาํ ใหเ กิดครีมหลายๆ ครง้ั แตว ิธนี ม้ี ีความยุงยากและ สน้ิ เปลอื งเวลา 3. การปน (centrifuging) วธิ ีนแี้ ยกสว นทีเ่ ปน เนอื้ ยางออกจากสว นที่เปน นํ้า คอื ซรี ัมนั่นเอง โดยใช เคร่อื งปน แยก นาํ้ ยางขน ทไี่ ดมีปริมาณเนอ้ื ยางแหงประมาณ 60% วธิ ีนเี้ ปนทน่ี ยิ มใชก นั อบางกวา งขวาง ในทางการคา 4. การใชกระแสไฟฟาแยก (electro decantation) วิธนี ใ้ี ชไ ฟฟาเขามาชวยแยกสว นของเน้ือยาง จากสวนของซีรัม โดยจมุ ขวั้ ไฟฟา ท่ีเปนขวั้ บวกลงในน้ํายางทเี่ ติมสารชว ยใหน า้ํ ยางคงตัวไวแ ลว เน่ืองจาก อนภุ าคยางมปี ระจุลบหมุ อยู จงึ คอ ยๆ เคลอื่ นไปรวมที่ขวั้ บวกและลอยตัวสูงขึน้ สผู วิ ของนา้ํ ยาง แตวธิ ีนไ้ี ม สะดวก และ ลงทนุ สงู การผลติ นาํ้ ยางขน ดว ยวธิ กี ารปน การผลติ น้าํ ยางขน ดวยวิธกี ารปน ตามรูปท่ี 4 มีขั้นตอนการผลิต ดงั น้ี 1. การรวบรวมนาํ้ ยางสด โรงงานผลิตนา้ํ ยางขน รวบรวมนา้ํ ยางสดจากแหลง ตางๆ โดยโรงงานมกี ารต้ังจุดรับซ้ือนํา้ ยาง หรือ ชาวสวนยางบางรายอาจขนนาํ้ ยางสดมาสง ทโ่ี รงงานโดยตรง นํ้ายางสดทีร่ วบรวมไดจะถา ยลงถังรวม สิง่ สาํ คญั ที่ตอ งคํานงึ ถงึ และปฏบิ ตั ิ คอื การรักษาความสะอาด และ การใชสารเคมีรกั ษาสภาพนาํ้ ยางที่ ถกู ตองและพอเพยี ง ควรนํานํ้ายางสดเขา กระบวนการผลิตใหเ รว็ ที่สุด เพื่อใหไดผลผลิตทม่ี คี ุณภาพดี
12 นํา้ ยางสด (รกั ษาสภาพดว ย NH3/TMTD/ZnO) ทดสอบ DRC, VFA และ Mg เตมิ DAHP เพ่ือตกตะกอนธาตุแมกนีเซียม เครอื่ งปน นา้ํ ยางขน 60% หางนาํ้ ยาง (Concentrated Latex) (Skim Latex) รักษาสภาพดวยแอมโมเนีย ระเหยแอมโมเนีย 1. นํา้ ยางขน ชนดิ High Ammonia, เตมิ กรดซลั ฟรู ิกเพอ่ื จบั ตวั เน้ือยาง เครอ่ื งรดี เครพ หรอื เครอื่ งตัดยอย HA เติมแอมโมเนีย 0.7% 2. น้ํายางขน ชนดิ Low Ammonia, LA เตมิ แอมโมเนยี 0.2% กบั สารชว ย สกิมเครพ หรือ สกิมบลอ ค รปู ท่ี 4 ผังการผลิตน้าํ ยางขน โดยวธิ ีการปน และการผลติ ยางสกิมจากหางน้ํายาง
13 2. การตรวจสอบนาํ้ ยางสด เก็บตวั อยา งนา้ํ ยางสดในถังรวมมาตรวจสอบ ปริมาณเนื้อยางแหง ปรมิ าณกรดไขมนั ระเหย และ ปรมิ าณธาตุแมกนเี ซยี ม เพอื่ เปนขอ มูลสาํ หรับปรบั สมบตั ิน้ํายางสดใหเหมาะสม โดยปกตนิ ้าํ ยางสดท่ี จะนาํ ไปปน เปน นา้ํ ยางขนควรมปี รมิ าณธาตแุ มกนเี ซียม 50 สว นตอ ปริมาณของแขง็ ท้ังหมดของนํา้ ยาง 1 ลา นสว น (50 ppm on total solid) เพราะธาตแุ มกนเี ซยี มจะทาํ ใหน า้ํ ยางสญู เสียความคงตัวตอเคร่ืองกล ดงั น้ันถานาํ้ ยางสดมีปรมิ าณธาตุแมกนเี ซียมเกิน 50 ppm ในทางปฏบิ ัตโิ รงงานจะมีการเตมิ สารเคมี ได แอมโมเนยี ม ไฮโดรเจน ฟอสเฟต (Diammonium hydrogen phosphate, DAHP) เพอ่ื ให DAHP จับธาตุ แมกนีเซียมและตกตะกอนในลักษณะของตม (sludge) ซึ่งใชเวลาอยางนอย 1 วัน 3. การปน นํ้ายางสดเปน น้าํ ยางขน ไขนา้ํ ยางจากถังเก็บไปปน แยกสวนทเี่ ปนนํ้าออกดว ยเครือ่ งปน น้ํายางทไ่ี ดจ ากเครือ่ งปนสว น หนงึ่ คอื นา้ํ ยางขน ทม่ี ปี รมิ าณเนอ้ื ยางแหง 60% และอกี สวนหนง่ึ เปน ผลพลอยได คือ หางนา้ํ ยาง (skim latex) ซ่งึ มีปริมาณเนอ้ื ยางแหง อยปู ระมาณ 8% จะถกู นาํ ไปผลิตเปน ยางสกมิ 4. การรักษาสภาพน้าํ ยางขน นาํ้ ยางขน ทไี่ ดต อ งมีการรกั ษาสภาพนาํ้ ยาง โดยสว นใหญม ีการเติมแอมโมเนยี เปนหลกั เพราะ แอมโมเนยี เปน ตัวทาํ ลายแบคทเี รยี ระบบการรกั ษาสภาพน้าํ ยางขน ดว ยแอมโมเนยี มี 2 ระบบ คอื 4.1 ระบบที่ใชปริมาณแอมโมเนยี มาก ประมาณ 0.7% ตอนํา้ หนักนา้ํ ยาง เรยี กนํ้ายางขนชนิดนี้ วา HA (High Ammonia) 4.2 ระบบที่ใชป รมิ าณแอมโมเนยี นอ ย ประมาณ 0.2% ตอน้ําหนกั นํา้ ยาง และมกี ารใชส ารชว ย บางชนิดรว มดว ย เชน เตตระเมทิลไธยแู รมไดซัลไฟด รวมกบั ซิงคอ อกไซด (Tetramethyl Thiuram Disulphide/Zinc Oxide, TMTD/ZnO) เรียกนาํ้ ยางขน ชนดิ นีว้ า LA (Low Ammonia) สมบัตนิ ้าํ ยางขน วธิ กี ารทดสอบสมบตั ินํ้ายางขน โดยทว่ั ไปจะองิ ตามมาตรฐานการทดสอบขององคก ารมาตรฐาน ระหวา งประเทศ (International Organization for Standardization, ISO) คือ ISO 2004 - 2000 ระบสุ มบตั ิ ท่ตี อ งทดสอบและขดี จํากดั ของนา้ํ ยางขน ท่ีผลติ จากวธิ กี ารปน สมบตั ิทีร่ ะบคุ ณุ ภาพของน้าํ ยางขน ท่ผี ลิตได คือ 1. ปริมาณของแข็งทง้ั หมด (Total Solids Content, TSC) เปน ปริมาณของสวนทเ่ี ปนเนอ้ื ยาง ท้งั หมดในนํา้ ยางรวมกับสารอื่นๆ ท่ีเปน ของแข็งและไมใ ชยางซึ่งจะคงเหลือเปน ฟลม ยาง ภายหลงั จากการทํา ใหแหง ดว ยอณุ หภูมิทดสอบและบรรยากาศทเี่ หมาะสม
14 2. ปรมิ าณเน้อื ยางแหง (Dry Rubber Content) เปนปริมาณของสวนท่เี ปนเน้ือยางทัง้ หมดในน้าํ ยาง ซ่งึ ไดจากการทาํ ใหน าํ้ ยางจบั ตัวดว ยกรดอะซติ กิ ภายใตการควบคมุ สภาพการจบั ตวั อยางแนน อน 3. ความเปน ดาง (Alkalinity) เปนปรมิ าณดา งอิสระท้ังหมดในนา้ํ ยาง แสดงเปน ปริมาณแอมโมเนยี เพราะสว นใหญจะรกั ษาสภาพน้าํ ยางดวยแอมโมเนยี 4. เวลาความคงตวั ตอ เคร่ืองมือกล (Mechanical Stability Time, MST) เปนเวลาท่ีบงถงึ ความ เสถยี รของน้ํายางตอ อิทธพิ ลทางกล คอื การปนกวนนํา้ ยางภายใตส ถานะทค่ี วบคมุ เมื่อน้ํายางเสียความคง ตวั อนภุ าคยางจะเร่มิ เกาะ หรอื จับตัวกันเปนเม็ด 5. จํานวนกรดไขมันระเหย (Volatile Fatty Acid Number, VFA No.) เปนปรมิ าณของกรดไขมนั ระเหยท่ีเกดิ ขนึ้ โดยการไฮโดรไลซิสของคารโบไฮเดรตในซีรัมของน้ํายาง ประกอบดว ยกรดอะซติ กิ กรดฟอร มคิ และกรดพรอพโิ อนกิ เปน สว นใหญ ปรมิ าณของกรดไขมนั ระเหยในนาํ้ ยางแสดงเปนจํานวนกรดไขมนั ระเหย ซึ่งหมายถงึ จํานวนกรมั ของโพแทสเซยี มไฮดรอกไซดทที่ าํ ใหก รดไขมนั ระเหยทงั้ หมดในน้าํ ยางท่มี ี ปรมิ าณของแขง็ ท้งั หมด 100 กรมั เปน กลาง 6. ปริมาณทองแดง (Copper Content) เปนธาตุทองแดงทอี่ ยใู นสวนทไ่ี มใ ชยางในนาํ้ ยาง มีผลตอ ความคงตวั ของนํ้ายาง เนือ่ งจากธาตทุ องแดงเปน ธาตุท่ีชว ยใหเกิดปฏิกริ ยิ าออกซเิ ดชั่นในโมเลกุลยาง 7. ปริมาณแมงกานีส (Manganese Content) เปนธาตแุ มงกานีสทอ่ี ยใู นสวนทไ่ี มใ ชย างในนา้ํ ยาง มผี ลตอความคงตัวของน้าํ ยาง เนือ่ งจากธาตแุ มงกานีสเปน ธาตทุ ชี่ ว ยใหเ กดิ ปฏิกริ ิยาออกซิเดช่นั ในโมเลกุล ยาง 8. จาํ นวนโพแทสเซียมไฮดรอกไซด (Potassium hydroxide Number, KOH No.) เปนจํานวนกรมั ของโพแทสเซยี มไฮดรอกไซดทีส่ มมลู ยพอดีกบั อนุมูลของกรดทงั้ หมดท่ีรวมกบั แอมโมเนยี ในนาํ้ ยางทม่ี ี ปรมิ าณของแข็งท้ังหมด 100 กรมั นนั่ คอื จํานวนโพแทสเซยี มไฮดรอกไซดเปนตวั ระบุปรมิ าณของสบู แอมโมเนยี ท่เี กิดข้นึ จากการรวมตัวของกรดทั้งหมดกบั แอมโมเนยี 9. ปรมิ าณกอนยางจับตวั (Coagulum content) เปนปรมิ าณของสารทตี่ กคางอยูบนตวั กรองสเตน เลส ขนาดความกวางของชอ ง 180 + 15 ไมโครเมตร สารเหลาน้ปี ระกอบดว ย เศษยางจบั ตัว และสารอื่นๆ ที่ เจอื ปนในนา้ํ ยาง 10. ปริมาณตม (Sludge content) เปนสิ่งเจอื ปนทไ่ี มใชย างจะตกตะกอนลงกน ภาชนะ เมอ่ื มกี าร ปน กวนนํ้ายาง สง่ิ เจือปนดังกลาวประกอบดวยสงิ่ สกปรกพวกฝนุ ทราย เปลือกไม และแมกนเี ซยี ม แอมโมเนยี มฟอสเฟต
15 ยางแหง กรรมวธิ กี ารผลิตยางแหงโดยสวนใหญ มี 2 ประเภท คือ 1. การผลิตยางแบบธรรมดา (Conventional Rubber Process) ไดแก การผลติ ยางแผน รมควัน ยางแผน ผึง่ แหง ยางเครพ และยางสกมิ 2. การผลติ ยางแบบระบคุ ณุ ภาพมาตรฐาน (Technically Specified Rubber Process) ไดแ ก ยาง แทง ยางแผน รมควนั (Ribbed Smoked Sheet, RSS) ยางแผน รมควนั เปน ยางแผนทท่ี าํ ใหแ หง โดยการใชค วามรอ น และปลอยใหค วนั เขาไปเคลือบผิวของ แผน ยาง การผลติ ยางแผนรมควัน ตามรูปท่ี 5 มขี นั้ ตอน ดังน้ี 1. การรวบรวมนา้ํ ยาง อุปกรณต างๆ ทใ่ี ชเ ก็บน้าํ ยางตองสะอาด เม่ือรวบรวมนา้ํ ยางสดมาแลว ให กรองนา้ํ ยางสดผานตะแกรง เบอร 40 60 และ 80 เมช เพ่ือเอาสงิ่ สกปรกออก ถานาํ้ ยางรกั ษาสภาพดว ย แอมโมเนยี ใหใ ชต ะแกรงสเตนเลส ถารกั ษาสภาพนาํ้ ยางท่ีไมใ สแอมโมเนียใหใ ชต ะแกรงเหลก็ แลว วดั ปรมิ าณ เนื้อยางแหง (หมายเหตุ เมช หรอื MESH เปน หนวยท่ใี ชบ อกขนาดรตู ะแกรง และตัวเลข คือ จาํ นวนรขู องความยาว ตะแกรง 1 น้ิว เชน 40 เมช หมายถงึ ตะแกรงที่มี 40 รู ตอ ความยาวตะแกรง 1 นวิ้ ) 2. การเจือจางนา้ํ ยาง เตมิ นา้ํ สะอาดเพอ่ื เจือจางน้ํายาง ใหม ปี รมิ าณเนอื้ ยางแหง ประมาณ15% 3. การจับตัวเนอื้ ยาง เตมิ กรดฟอรม ิคความเขม ขน 2% – 6% โดยนํ้าหนกั ตอ ปริมาตร ในปรมิ าณ 0.4 กรัมตอ นาํ้ หนักเน้ือยางแหง 100 กรัม แลว กวนเบาๆ อยางทั่วถึง ขณะกวนจะเกดิ ฟอง ใหป าดฟองออกให หมด เพราะเมอ่ื นําไปรมควนั ฟองจะทาํ ใหเ กิดจุดอากาศในแผน ยาง หลังจากนนั้ ปด ภาชนะเพ่อื ปองกันสง่ิ สกปรกตกลงไป แลว ปลอ ยใหย างจบั ตวั 4. การหลอนาํ้ เมอื่ ยางเร่ิมจับตัวเปน กอ น (ประมาณ 1 ช่ัวโมง) ใหเ ติมนาํ้ ลงในภาชนะใหค ลุมผิว ยาง เพอ่ื ปองกนั ยางสัมผัสอากาศ ซึง่ ทาํ ใหย างมีสีคลาํ้ 5. การนวดและรดี ยาง นํายางทจี่ ับเปน กอนมานวดบนพืน้ ท่สี ะอาด ดว ยมอื หรือ ใชเครอ่ื งมอื เพ่ือใหย างบางลงประมาณ 1 เซนติเมตร แลว รดี ดว ยเครื่องรดี เรยี บ 2 – 5 คร้ัง ใหย างมคี วามหนาประมาณ 3 – 4 มลิ ลิเมตร สุดทายรดี ดวยเครื่องรีดดอก 1 คร้ัง เพือ่ เพ่ิมพื้นทผี่ วิ ซึง่ ทาํ ใหย างแหง เร็ว ลางแผนยางดวยน้าํ สะอาด เพ่อื ลางกรดและสงิ่ สกปรกทตี่ ดิ ตามผิวแผน ยางออกใหหมด แลว ผ่งึ แผนยางในทีร่ ม ประมาณ 2 – 4 ชั่วโมง ไมค วรตากกลางแดด เพราะทําใหย างเสื่อมคณุ ภาพ
16 นา้ํ ยางสด (กรองผา นตะแกรง เบอร 40, 60 และ 80 เมช เพื่อแยกสง่ิ สกปรก) เจอื จางนํ้ายางใหมปี รมิ าณเน้อื ยางแหง 15% เตมิ กรดฟอรมิคเพ่อื จบั ตัวเน้อื ยาง ปาดฟอง และหลอนาํ้ เครอื่ งจกั รรีดยาง แผน ยางหนาประมาณ 2 – 3 มิลลเิ มตร ยางแผน ดบิ (Unsmoked Sheet, USS) โรงรมควัน อณุ หภมู ิ ประมาณ 50 – 60 องศาเซลซียส เวลา 4 – 10 วนั ยางแผน รมควนั จดั ชั้นดวยสายตา (Visual grading) หบี หอ จาํ หนา ย รูปที่ 5 ผงั การผลติ ยางแผน รมควนั
17 6. การอบยาง นาํ แผนยางทแ่ี หงหมาดๆ แลว เขา โรงรม โดยมีการใหความรอ นจากการเผาไหม พรอ มกับควนั ท่ีอุณหภูมิ 50 – 60 องศาเซลเซียส เปน เวลา 4 – 10 วนั ขึน้ อยกู บั ความหนา และปรมิ าณของ แผน ยางท่บี รรจใุ นโรงรม รวมทง้ั การระบายความชื้นของโรงรม 7. การจดั ชนั้ ยาง ยางรมควนั ทแี่ หงแลวถกู คดั เลือก เพอ่ื จัดชั้นดวยการใชส ายตา (visual grading) ตองอาศัยความชาํ นาญมาก การจดั ช้ันยางแผน รมควนั มี 5 ช้ัน คอื ยางแผน รมควนั ชั้น สญั ลักษณ 1 RSS 1 2 RSS 2 3 RSS 3 4 RSS 4 5 RSS 5 8. การบรรจุหบี หอ นาํ ยางท่จี ดั ช้นั แลว มาอดั เปน กอน นา้ํ หนักกอ นละประมาณ 111.11 กิโลกรมั ฉาบหรอื เคลือบกอ นยางดวยสารละลายยางกับแปง เพื่อปอ งกันกอ นยางตดิ กัน การจดั ชน้ั ยาง การจัดชั้นยางแผน รมควัน ใชว ธิ ีการตรวจสอบดว ยสายตา (visual grading) ตองอาศัยความชํานาญ มาก โดยพิจารณาจาก การขน้ึ รา การรมควัน ฟองอากาศ ส่ิงสกปรก และส่ิงแปลกปลอมตางๆ สามารถแบง ยางแผน รมควนั ได 5 ชน้ั ดงั น้ี ยางแผน รมควนั ช้ัน 1 (RSS 1) กอ นยางแตล ะกอนตองไมข นึ้ รา ไมปรากฏจดุ หรอื รวิ้ รอยของยางรมถกู ควนั มากหรอื นอ ยเกินไป ยาง ตองแหง ดี สะอาด รมควันสมํ่าเสมอทวั่ ทง้ั แผน ปราศจากฟองอากาศ ส่งิ สกปรกตลอดจนสงิ่ แปลกปลอมอนื่ ๆ ยางแผน รมควนั ชนั้ 2 (RSS 2) กอนยางแตล ะกอ นมีราขนึ้ ไดบ าง แตต อ งไมเ กนิ กวา 5% (สําหรบั แผนยางแตละแผน) แผน ยางมี ฟองอากาศบา ง แตป ราศจากรอ งรอยของการถกู รมควนั ไมส ม่าํ เสมอ ยางตองแหง ดี สะอาด ไมม จี ุดดางของ สิ่งสกปรกหรือส่งิ แปลกปลอม
18 ยางแผน รมควนั ชนั้ 3 (RSS 3) กอ นยางมรี าขนึ้ ไดบ า ง แตต อ งไมเ กินกวา 10% (สาํ หรบั แผน ยางแตละแผน ) แผนยางมีจุดดา งและ ฟองอากาศบา ง แตตองไมมรี ้วิ รอยของยางถูกรมควนั ไมสมํา่ เสมอ ยางตอ งแหง ดี สะอาด ไมมีสง่ิ แปลกปลอม ยางแผน รมควนั ชั้น 4 (RSS 4) กอ นยางมีราขนึ้ ไดบ า ง แตต อ งไมเ กินกวา 10% (สาํ หรับแผนยางแตล ะแผน ) แผน ยางมีจุดดา ง ฟองอากาศ และรอ งรอยของการรมควันไมถ ูกตอ งปานกลาง ยางตอ งแหงดี ไมมีสิ่งแปลกปลอม ยางแผน รมควนั ชั้น 5 (RSS 5) กอนยางมีราขน้ึ ไดบ า ง แตต อ งไมเกินกวา 10% (สําหรบั แผนยางแตล ะแผน ) แผน ยางมีจดุ ดาง ฟองอากาศ และรอ งรอยของการรมควนั ไมถูกตองขนาดใหญ ยางแผน ผงึ่ แหง (Air Dried Sheet, ADS) ยางแผน ผึง่ แหง เปน ยางแผนใสและมีสจี าง มขี ั้นตอนการผลิตเชนเดยี วกบั ยางแผนรมควนั แตมี เง่ือนไขการผลติ ที่เขม งวดกวา โดยแผนยางถูกทําใหแ หงโดยใชความรอ นท่ปี ราศจากควนั ไฟ และไมมกี ารเตมิ สารใดๆ นอกจากสารทยี่ อมรบั ไดแก โซเดียมซลั ไฟต โซเดียมเมตะไบซัลไฟต และ พาราไนโตรฟนอล การผลติ ยางแผน ผง่ึ แหง มขี นั้ ตอน ดงั น้ี 1. การเก็บและรวบรวมน้าํ ยางสด มีการเติมโซเดียมซัลไฟต ความเขมขน 3% โดยน้าํ หนกั ตอ ปรมิ าตร ในปริมาณ 0.06 กรัมตอนํา้ หนกั เนื้อยางแหง 100 กรมั ลงในถว ยรบั นา้ํ ยาง เพือ่ ปองกนั การจบั ตัว ตามธรรมชาติ ซึ่งจะทาํ ใหย างมีสีคลาํ้ กรองนาํ้ ยางสดผา นตะแกรงขนาด 60 เมช แลวเติมโซเดียมเมตะไบซัล ไฟต 5% โดยนา้ํ หนกั ตอปริมาตร ในปริมาณ 0.4 กรมั ตอนํา้ หนักเนือ้ ยางแหง 100 กรมั เพอื่ ปอ งกันการ เกดิ ปฏิกิริยาออกซเิ ดชัน (oxidation) ท่ที าํ ใหย างมีสีคล้าํ เชนกนั 2. การเจอื จางนา้ํ ยาง เตมิ นา้ํ สะอาดเพอ่ื เจือจางนํา้ ยาง ใหม ปี ริมาณเนอื้ ยางแหงประมาณ 12% 3. การจับตวั เน้อื ยาง เติมกรดฟอรมิคความเขม ขน 2% – 6% โดยน้ําหนกั ปรมิ าตร ในปรมิ าณ 0.4 กรมั ตอ นํา้ หนกั เนอ้ื ยางแหง 100 กรัม แลวกวนเบาๆ อยางทว่ั ถึง ขณะกวนจะเกิดฟอง ใหปาดฟองออกให หมด เพราะเมอื่ นําไปรมควนั ฟองจะทาํ ใหเกิดจดุ อากาศในแผน ยาง หลังจากนั้นปดภาชนะเพือ่ ปอ งกันสิ่ง สกปรกตกลงไป แลวปลอยใหย างจบั ตวั 4. การหลอ นาํ้ ยาง เม่ือยางเรมิ่ จบั ตวั เปนกอ น (ประมาณ 1 ช่วั โมง) ใหเ ติมน้าํ ลงในภาชนะใหค ลุม ผิวยาง เพ่อื ปองกันยางสมั ผสั อากาศ ซึง่ ทําใหย างมีสคี ลาํ้
19 5. การนวดและรดี ยาง นํายางทจี่ ับเปนกอ นมานวดบนพืน้ ทส่ี ะอาด ดว ยมือ หรอื ใชเ ครื่องมอื เพ่อื ใหย างบางลงประมาณ 1 เซนติเมตร แลว รดี ดว ยเครอื่ งรดี เรียบ 2 – 5 ครง้ั ใหย างมีความหนาประมาณ 3 – 4 มิลลิเมตร สุดทายรีดดวยเครือ่ งรดี ดอก 1 ครัง้ เพ่ือเพมิ่ พืน้ ทีผ่ ิวซงึ่ ทําใหยางแหงเรว็ ลางแผนยางดวยนาํ้ สะอาด เพื่อลางกรดและสิ่งสกปรกทต่ี ิดตามผิวแผน ยางออกใหห มด แลว ผึ่งแผนยางในท่รี ม ประมาณ 2 – 4 ชั่วโมง ไมควรตากกลางแดด เพราะทําใหย างเสื่อมคณุ ภาพ 6. การอบยาง นาํ แผน ยางทแี่ หงหมาดๆ แลว เขาโรงอบ โดยอบแผน ยางในโรงอบที่ใหความรอน ไม มคี วันไฟ ทีอ่ ณุ หภูมิ 50 – 60 องศาเซลเซียส เปน เวลา 4 – 10 วัน ขนึ้ อยูกบั ความหนา และปริมาณของแผน ยางท่ีบรรจใุ นโรงรม รวมท้งั การระบายความช้นื ของโรงรม 7. การบรรจหุ ีบหอ ตรวจและอดั เปนกอน น้ําหนกั กอนละประมาณ 111.11 กโิ ลกรัม ทาสารละลาย ยางกับแปง รอบผิวกอนยาง หรือมักใชพ ลาสติกหอ เพือ่ ปองกนั กอนยางตดิ กนั แทนการทาดว ยสารละลายยาง กับแปง ยางเครพ (Crepe Rubber) ยางเครพสามารถผลติ ไดจ ากนาํ้ ยางสดและยางแหง ทาํ ใหไ ดย างเครพท่ีมคี ณุ ภาพตา งกัน ในประเทศ มกี ารผลติ ยางเครพ 2 ชนิด คอื 1. เครพชนดิ คุณภาพดี เรียกวา เครพสีจาง (pale crepe) และ เครพขาว ผลิตจากนา้ํ ยางทจี่ บั ตวั ภายใตการควบคุมและระมดั ระวังในกระบวนการผลิต ส่งิ สําคญั ที่ควรคํานึงถึงสาํ หรบั การผลติ คอื สขี องน้ํา ยาง การควบคุมปจ จัยตา งๆ ทีจ่ ะทําใหยางมีสคี ลา้ํ 2. เครพชนิดคณุ ภาพต่ํา เรยี กวา เครพสีน้ําตาล (brown crepe) ผลิตจากเศษยางทจี่ บั ตวั แลว เครพสีจางและเครพขาว (White and Pale Crepe) การผลติ ยางครพสีจางและเครพขาว ตามรูปท่ี 6 มขี น้ั ตอน ดงั นี้ 1. การรวบรวมนา้ํ ยางสด รวบรวมนา้ํ ยางสดทไ่ี ดจ ากพนั ธยุ างท่ใี หนา้ํ ยางสีขาว รกั ษาสภาพนา้ํ ยาง สดดวยโซเดยี มซลั ไฟต 0.03% - 0.06% โดยน้ําหนกั ตอ ปรมิ าตรของนํ้ายาง หรือฟอรมาลดไี ฮด หรอื แอมโมเนยี 0.02% โดยนา้ํ หนักตอปริมาตรของน้าํ ยาง กรองน้ํายางผา นตะแกรง เบอร 60 เมช 2. การเจือจางนา้ํ ยาง เติมนํ้าสะอาดลงในนา้ํ ยางใหน า้ํ ยางมปี รมิ าณเน้ือยางแหง 25% 3. การปองกันยางมสี คี ลาํ้ เติมสารละลายโซเดียมเมตะไบซัลไฟตเขมขน 5% โดยนํา้ หนกั ตอ ปรมิ าตร ในปรมิ าณ 0.05 – 0.08 กรัม ตอน้ําหนกั ของเน้ือยางแหง 100 กรัม เพ่อื ปองกนั การเกดิ ปฏิกิริยาของ เอนไซมใ นนํา้ ยาง ซง่ึ ทําใหยางมสี คี ล้าํ
20 4. การจับตวั เน้ือยางบางสวน เติมกรดอะซิติก (acetic acid) เจือจาง 1% โดยนํา้ หนกั ตอปรมิ าตร ในปริมาณ 0.15 มิลลิลิตร ตอนํ้าหนกั เนอ้ื ยางแหง 100 กรัม และกวนเบาๆ เพื่อใหน ํา้ ยางจบั ตวั บางสวน จะมี สารอน่ื ๆ ทไี่ มม คี วามเสถยี ร เชน โปรตนี สารพวกคาโรทีนอยด จบั ตวั และลอยตวั อยูใ นนา้ํ ยาง แยกสารเหลานี้ ออกจากนาํ้ ยาง ไดน ้าํ ยางสีขาว กับ กอ นยางสีเหลอื ง 5. การฟอกสยี าง กรองน้ํายางสขี าวทไี่ ดผานตะแกรง เบอร 40 หรอื 60 เมช เพ่ือแยกสว นท่เี ปน กอน ยางสีเหลืองที่อาจตดิ มากับนาํ้ ยาง แลว เจือจางน้ํายางดว ยนาํ้ สะอาดใหนาํ้ ยางมปี ริมาณเนื้อยางแหง 20% แลวเตมิ สารฟอกสี Emulsion A (เขมขน ) ปรมิ าณ 150 – 400 กรัม กับนาํ้ ประมาณ 25 ลติ ร ลงในนาํ้ ยางที่มี เนอ้ื ยางแหง 450 กโิ ลกรมั 6. การจบั ตวั เนื้อยาง เตมิ กรดฟอรม คิ ความเขม ขน 1% โดยน้ําหนกั ตอปริมาตร ปรมิ าณ 0.4 กรมั ตอนาํ้ หนกั เนอ้ื ยางแหง 100 กรัม นาํ้ ยางจบั ตวั อยา งสมบูรณ ภายใน 6 – 8 ช่วั โมง 7. การรดี ยาง รดี กอนยางจับตัวดว ยเครอื่ งรีดเครพ ใหมคี วามหนา 2 – 3 มลิ ลเิ มตร ขณะรดี ใหแผน ยางดว ยนํ้าสะอาด ขอสําคัญสาํ หรบั การรดี ยางเครพ ตอ งไมใหย างเครพท่ีผานเครอื่ งจักรชุดสดุ ทายสมั ผัส หรอื ถูกน้ําอีก แลวผ่ึงแผน ยางใหส ะเดด็ นํา้ 8. การอบยาง ผงึ่ แผน ยางใหแหง ในโรงผึง่ ท่คี วบคมุ อณุ หภูมิประมาณ 27 – 29 องศาเซลเซียส และ ไมควรเกิน 32 องศาเซลเซยี ส เพราะอณุ หภูมเิ ปน สาเหตทุ ีท่ าํ ใหสขี องยางคลํ้าได 9. การบรรจหุ ีบหอ หบี หอดว ยพลาสตกิ หรือ กระดาษสนี า้ํ ตาล การผลิตยางเครพสจี าง มีวิธกี ารและเงื่อนไขในการควบคมุ เรอื่ งสีของยาง จงึ ควรใชย างพนั ธุเดยี วกนั ทําใหเกดิ ความยงุ ยากในการรวบรวมนาํ้ ยางพันธุเดยี วกนั โดยเฉพาะอยา งยงิ่ สวนยางในประเทศไทยกวา 80% เปน สวนขนาดเล็ก ทาํ ใหมวี ัตถดุ บิ ไมเพยี งพอ ดงั นั้น ผูทจ่ี ะผลติ ยางเครพสจี างใหไดคณุ ภาพท่ีดี จึงควร เปน ผูท่ีสามารถรวบรวมนาํ้ ยางพันธุเดยี วกนั ไดใ นปริมาณมากพอสาํ หรบั กาํ ลังการผลติ ปจจุบันผูทีผ่ ลิต ยางเครพสจี างในประเทศมีเพียงแหงเดียวที่ โรงงานขององคก ารสวนยาง กระทรวงเกษตรและสหกรณ
21 น้ํายางสด เศษยางแหง ขย้ี าง รักษาสภาพดวยโซเดียมซัลไฟต เจอื จางน้าํ ยางใหมีปริมาณเนือ้ ยางแหง 25 % กระบวนการขจัดส่งิ สกปรก - หมักแชน ้ํา เตมิ โซเดยี มเมตะไบซลั ไฟต - ผานเครอ่ื งจักตัดลา ง เติมกรดอะซิติกเพ่ือจับตัวเน้ือยางบางสว น เครือ่ งรดี ยางเครพ กรองนํา้ ยาง เพอ่ื แยกสารสเี หลอื งออก เติมสารฟอกสียาง แผน เครพเปย ก ผึง่ สะเด็ดนํ้า เตมิ กรดฟอรมคิ เพ่ือจับตวั เนอื้ ยาง โรงอบแหง เคร่ืองรดี ยางเครพ เครพสนี า้ํ ตาล แผน เครพเปยก ผ่ึงสะเดด็ นํ้า หบี หอ จาํ หนา ย โรงอบแหง อุณหภมู ิ 27 – 29 องศาเซลเซยี ส เครพสีจาง (ขาว) หบี หอ จาํ หนา ย รูปที่ 6 ผังการผลติ ยางเครพสจี าง และยางเครพสนี า้ํ ตาล
22 ยางเครพสนี าํ้ ตาล (Brown Crepe) ยางเครพสีนํ้าตาลมวี ิธกี ารและเงอ่ื นไนในการผลิตไมย ุงยากอยา งยางเครพสจี าง จงึ มปี รมิ าณการ ผลติ เครพสีนาํ้ ตาลมากกวา เครพสจี าง การผลิตยางเครพสีนาํ้ ตาล ตามรปู ท่ี 6 มขี น้ั ตอน ดังนี้ 1. การจดั การวตั ถดุ ิบ วัตถดุ บิ เปนเศษยางแหง หรือ ขยี้ างทช่ี าวสวนนํามาขาย จึงมีสงิ่ สกปรกเจอื ปนอยู ขจดั สิง่ สกปรกออกโดย 1.1 การหมกั หรอื แชว ัตถุดบิ ในบอ ทปี่ ลอ ยใหน าํ้ ไหลชะลา งส่ิงสกปรกและสิ่งปลอมปนตา งๆ ใหต กตะกอนลงกน ถัง 1.2 การใชช ุดเคร่ืองจักรแยกสิ่งสกปรก โดยผา นข้ียางทห่ี มกั ไวแลว ไปยงั เคร่ืองจักร ซ่ึงเปน ลูกกล้ิง 2 ลกู เรยี งขนานกนั และหมนุ เขาหากนั ดวยเคร่ืองยนต ทาํ ใหขยี้ างถูกบดขยี้ แลว ถกู สงผานไปตาม สายพานทมี่ รี ะบบการฉีดพน นา้ํ สะอาด เพอ่ื ชว ยชะลา งส่ิงสกปรกออกจากยาง จาํ นวนคร้ัง หรือ จํานวน เครื่องจักรทใ่ี ชบด ข้ึนอยูกับความสกปรกของวัตถุดิบ 2. การรดี ยาง นําขีย้ างทีข่ จดั สิง่ สกปรกแลว เขา เครื่องรดี เครพ ผง่ึ สะเดด็ น้ํา 3. การอบยางและหีบหอ อบยางใหแ หง และหบี หอ ทาสารละลายยางผสมแปง กนั ยางติดกัน ยางสกมิ (Skim Rubber) การผลิตนํา้ ยางขน โดยวิธีการปน เปนการแยกสว นของนาํ้ ออกจากนาํ้ ยางทาํ ใหไ ดน ้าํ ยางขน กบั สว น ทเ่ี ปน ของเหลวซ่ึงยังมเี นอื้ ยางอยูประมาณ 4% – 8% ขน้ึ อยูกบั ประสทิ ธภิ าพและการปรับเครอื่ งปนน้ํายาง สว นทีเ่ ปน ของเหลวน้ี เรียกวา หางนา้ํ ยาง (skim latex) สามารถนาํ หางนํ้ายางมาแปรรปู เปน ยางแหง ได แบบสกมิ บล็อก (skim block) หรอื แบบสกิมเครพ (skim crepe) การผลิตยางสกมิ ตามรปู ที่ 4 มีขนั้ ตอน ดงั น้ี 1. การระเหยแอมโมเนีย หางนํ้ายางที่ไดจากการปน นํา้ ยางสดซึ่งมีการรักษาสภาพดว ยแอมโมเนยี ทําใหมแี อมโมเนียอยใู นหางนา้ํ ยางดวย ตองระเหยแอมโมเนยี ออกไปใหเ หลือเพยี งประมาณ 0.2% ตอ น้าํ หนกั หางนา้ํ ยาง โดยการปลอยใหหางนาํ้ ยางไหลไปตามรางรองรับซง่ึ มอี ากาศพดั ผา นลงสบู อพักทีอ่ ยูในท่ี โลง 2. การจับตวั เน้ือยาง เตมิ กรดซัลฟรู ิก (sulfuric acid, H2SO4) ลงในหางนาํ้ ยาง ใหจบั เปนกอ นยาง ถาหางนา้ํ ยางมีปรมิ าณเนื้อยางต่ํามาก ทาํ ใหมปี ญหาการจบั ตัวของหางน้ํายาง วธิ ีทอี่ าจชว ยได คือ การผสม นํ้ายางสดทอี่ ยูก น บอพกั กอนปน น้าํ ยางขน หรอื น้าํ ยางสดทมี่ ีคณุ ภาพไมเหมาะสมในการนําไปปน
23 3. การทาํ ยางสกมิ ถาทาํ ยางสกิมบล็อก ใหนาํ กอ นยางไปตดั ยอ ย อบใหแ หง แลว อดั เปนแทง ถาทาํ ยางสกมิ เครพ ใหน ํากอ นยางเขาเครื่องรีดเครพ ผ่ึงแหง แลวอดั กอ น ยางแทง (Technically Specified Rubber, TSR หรือ Block Rubber) ยางแทง เปนยางทผี่ ลิตโดยมวี ธิ กี ารระบคุ ุณภาพมาตรฐาน เพือ่ ปรับปรุงรปู แบบของการผลิตยาง ธรรมชาติ ลดระยะเวลาการผลิตลง ปรบั ปรุงวิธีการหบี หอ ใหทนั สมยั เหมาะกบั การขนสง และการใชง าน และมี วิธีการตรวจสอบสมบตั ิที่จาํ เปนของยางตามวธิ มี าตรฐานสากล (technically grading) และจดั ชั้นของยาง โดยวิธีการในหองปฏิบตั ิการ ประเทศมาเลเซียไดร เิ ร่มิ การผลติ ยางแทง เม่ือประมาณ ป พ.ศ. 2508 สาํ หรบั ประเทศไทยเร่มิ ผลิต ยางแทงมาตั้งแตป พ.ศ. 2511 โดยใชช ื่อยางแทง วา Thai Tested Rubber, TTR ตอ มาในป พ.ศ. 2539 ไดม ี การปรับปรุงการกําหนดขดี จาํ กดั และจํานวนชน้ั ยาง รวมทัง้ การเรียกชื่อใหเ ปน สากลวา Standard Thai Rubber, STR การเรียกช่อื ยางแทงของแตล ะประเทศ จะมีช่ือเรยี กตางๆ กัน เชน SMR – Standard Malaysian Rubber SIR - Standard Indonesian Rubber แมจ ะเรียกช่ือยางแทง ตา งกัน แตค ณุ ภาพยางแทง ชน้ั (grade) เดยี วกนั จะมีสมบตั เิ หมอื นกนั เพราะ ทกุ ประเทศใชม าตรฐานการจาํ แนกชนั้ และวธิ ีการเดยี วกนั ยางแทงถกู ผลติ มาจากวตั ถดุ ิบท่ีเปนน้าํ ยางสด และ ยางแหง ท่จี ับตวั แลว หลักการสาํ คญั ของวิธกี าร ผลิตยางแทง คอื การตดั ยอ ยกอนยางใหเปน เม็ดหรือชิน้ เลก็ ๆ อยางรวดเรว็ การลาง การอบแหง และการอัด เปนกอนหรอื แทง ส่เี หล่ยี ม
24 การผลิตยางแทง จากนา้ํ ยางสด การผลติ ยางแทง จากน้าํ ยางสด ตามรปู ท่ี 7 มขี น้ั ตอนดังน้ี 1. การรวบรวมนา้ํ ยาง คดั เลอื กนาํ้ ยางทม่ี สี ขี าวสมํ่าเสมอ รกั ษาสภาพดวยสารปอ งกนั นา้ํ ยางจับตัว และใชส ารปอ งกันปฏกิ ริ ยิ าของเอนไซมในนาํ้ ยาง รวบรวมนาํ้ ยางจากที่ตา งๆ ในแหลง พัก เพื่อใหน ํา้ ยางมี ความสมาํ่ เสมอเปน เน้อื เดียวกนั 2. การเจือจางนาํ้ ยาง เติมนํา้ สะอาดลงในนา้ํ ยาง ใหม ีปริมาณเนอื้ ยางแหง 12% 3. การจับตวั เน้ือยาง เติมกรดฟอรมคิ และกวนเบาๆ ใหเ นื้อยางจบั ตวั 4. การตดั ยอยกอ นยาง นาํ กอ นยางท่ีจบั ตวั ใหมๆ ผา นเครอ่ื งรดี เครพ ผา นเคร่ืองจักรตัดยอ ยยางเปน เมด็ หรอื ชิ้นเลก็ ๆ แลว ลา งยางดว ยนํ้าสะอาด 5. การอบยาง ใหค วามรอนทอี่ ุณหภูมิประมาณ 100 องศาเซลเซียส เปน เวลาประมาณ 4 ชัว่ โมง แลว เปาลมเยน็ หรอื ปลอ ยใหยางเยน็ ตวั ประมาณ 60 องศาเซลเซยี ส 6. การอดั ยางแทง อัดยางเปนแทง นํา้ หนกั แทง ละ 33 1/3 กิโลกรัม ขนาด 675 x 330 x 190 มลิ ลิเมตร 7. การบรรจุหบี หอ หอ ดวยพลาสติกพอลเิ อทิลลนี แลว บรรจใุ นลงั ไมเพอ่ื รอจาํ หนาย การผลติ ยางแทง จากยางแหง การผลิตยางแทงจากยางแหง ตามรปู ท่ี 7 มขี นั้ ตอน ดงั น้ี 1. การจัดการวัตถดุ ิบ วตั ถุดิบเปนเศษยางแหง หรอื ข้ียางท่ีชาวสวนนาํ มาขาย จงึ มสี งิ่ สกปรกเจอื ปนอยู ขจัดสิง่ สกปรกออกโดย 1.1 การหมกั หรอื แชวัตถดุ ิบในบอ ทีป่ ลอยใหนาํ้ ไหลชะลางส่ิงสกปรกและสิง่ ปลอมปนตา งๆ ใหต กตะกอนลงกนถัง 1.2 การใชชุดเครือ่ งจกั รแยกสิง่ สกปรก โดยผานขี้ยางทีห่ มักไวแ ลว ไปยงั เครอ่ื งจักร ซงึ่ เปน ลกู กลิง้ 2 ลูก เรียงขนานกนั และหมนุ เขาหากนั ดว ยเครอื่ งยนต ทาํ ใหข ย้ี างถูกบดขย้ี แลว ถกู สงผา นไปตาม สายพานท่ีมรี ะบบการฉีดพน นาํ้ สะอาด เพ่อื ชวยชะลา งส่งิ สกปรกออกจากยาง จาํ นวนคร้งั หรือ จาํ นวน เครอื่ งจักรทีใ่ ชบด ขึ้นอยูก บั ความสกปรกของวัตถดุ ิบ 2. การตัดยอ ยยาง ผานยางเขาเคร่อื งจกั รตัดยอ ยยางเปนเม็ด หรอื ชิ้นเล็กๆ แลว ลา งยางดวยนาํ้ สะอาด 3. การอบยาง ใหค วามรอ นทอ่ี ุณหภมู ปิ ระมาณ 100 องศาเซลเซยี ส เปน เวลาประมาณ 4 ชั่วโมง แลวเปา ลมเยน็ หรือ ปลอยใหยางเยน็ ตัวประมาณ 60 องศาเซลเซยี ส
25 น้ํายางสด เศษยางแหง ขย้ี าง เจอื จางนาํ้ ยาง เติมกรดฟอรมคิ เพ่อื จับตวั เนือ้ ยาง กระบวนการขจดั สิง่ สกปรก - หมกั แชน า้ํ เคร่อื งรีดเครพ - ผานเครื่องจักตดั ลา ง เครอื่ งจกั รตดั ยอยกอน เครอื่ งจกั รตดั ยอ ยยาง อบยาง อบยาง อุณหภูมิ 100 องศาเซลเซยี ส อุณหภูมิ 100 องศาเซลเซียส เวลา 4 ช่วั โมง เวลา 4 ชว่ั โมง อัดยางเปน แทง อดั ยางเปน แทง แทง ละ 33 1/3 กโิ ลกรัม แทงละ 33 1/3 กิโลกรมั บรรจุหบี หอ บรรจหุ บี หอ รปู ท่ี 7 ผงั การผลิตยางแทงจากนาํ้ ยางสด
26 4. การอดั ยางเปน แทง อดั ยางเปน แทง นา้ํ หนักแทง ละ 33 1/3 กิโลกรัม ขนาด 675 x 330 x 190 มลิ ลเิ มตร 5. การบรรจหุ บี หอ หอ ดวยพลาสตกิ พอลเิ อทิลลีน แลว บรรจุในลงั ไมเ พื่อรอจําหนาย การจดั ชน้ั ของยางแทง วิธีด้ังเดิมที่ใชใ นการจัดชนั้ ของยางแหง ใชวิธกี ารตรวจดวยสายตา (visual grading) ซง่ึ ตอ งอาศัย ทักษะ ความชาํ นาญ และประสบการณส งู ทาํ ใหผูท จ่ี ดั ช้ันยางเกดิ ความลังเลในการแยกชนั้ ยางในบางครั้ง หรอื ผูทมี่ ปี ระสบการณใ นการจดั ช้นั ยางไมน านนกั อาจคดั แยกชนั้ ยางผิดพลาดได สาํ หรับการผลติ ยางแทงซงึ่ เปนรปู แบบใหมข องยางแหง ไดป รบั ปรุงวิธีการจดั ชนั้ ยาง โดยการตรวจสอบสมบตั ทิ ี่จาํ เปน ของยางตามวธิ ี มาตรฐานสากล (technically grading) ผผู ลติ ยางแทง ตอ งปฏิบตั ติ ามเงอื่ นไขทก่ี ําหนดไวต ามองคการ มาตรฐานระหวา งประเทศ (International Organization for Standardization, ISO) วธิ กี ารจดั ชัน้ ยางแทง 1. การสุมตัวอยา ง สมุ ตัวอยางจากยางแทงทยี่ งั ไมหอพลาสติก มารอยละ 10 ของชุดผลิต โดยตดั ยางแทง ทม่ี มุ ทแยงของยางแทง 2 มมุ มมุ ละ 1 ชน้ิ แลวนาํ 2 ชนิ้ มาประกบกัน ใหไดน ้าํ หนกั ประมาณ 250 กรัม 1 2 1 2 นํ้าหนกั ของ ชน้ิ ท1ี่ กับ 2 ประกบกนั ไมน อ ยกวา 250 กรัม เขียนปายรายละเอยี ดของตวั อยาง แลว บรรจตุ ัวอยา งกบั ปา ยลงถงุ ปดใหส นทิ เพ่ือปองกนั ความช้นื แลว นาํ ไป ทดสอบสมบตั ขิ องยางแทง 2. การทดสอบสมบตั ิยางแทง กอนนาํ ตวั อยางท่สี มุ มาไปทดสอบ บดตัวอยางใหเ ปน เนอื้ เดยี วกนั ดว ยเครอ่ื งบด 2 ลกู กลงิ้ ท่มี ีนา้ํ หลอ เย็นภายในลูกกลิ้ง โดยบดตวั อยา ง 6 คร้งั แลว นาํ มาทดสอบสมบตั ิ ตอ ไปน้ี
27 1) ปริมาณlส่งิ สกปรก (dirt content) เปนปริมาณสารทไี่ ดจ ากการกรองดวยตัวกรอง ท่ีมแี ผน ตะแกรงกรอง ขนาดรตู ะแกรง 325 เมช หรือ 44 ไมครอน ซึ่งสารทไ่ี ดจากการกรองนั้นประกอบดวยสาร แปลกปลอมอน่ื ๆ เชน เปลือกไม ดนิ ใบไม ปรมิ าณและสง่ิ ชนดิ ของส่ิงแปลกปลอมมคี วามสาํ คญั ตอกระบวนการแปรรปู ยาง เพราะถา มปี รมิ าณส่งิ สกปรกมาก จะมผี ลกระทบตอ กระบวนการแปรรปู และคณุ ภาพของผลติ ภณั ฑ 2) ปรมิ าณเถา (ash content) ในยางธรรมชาติ ประกอบดว ยเกลืออนนิ ทรีย พวกคารบอเนต ออกไซด และฟอสเฟต ของโพแทสเซยี ม แมกนีเซียม แคลเซยี ม โซเดียม และแรธาตุอนื่ ๆ นอกจากนเี้ ถา อาจ เปนพวกซิลิกา หรอื ซลิ ิเกต ท่ีมอี ยูในยางเอง หรือปะปนมาจากขา งนอก ปรมิ าณเถาเปน ตวั บงชี้ปริมาณแรธ าตุที่มอี ยูใ นยางดิบ และชว ยบงช้ีวา มีการเติมสารตัวเตมิ ลงไปชวยเพ่มิ นาํ้ หนกั ยางหรือไม 3) ปริมาณไนโตรเจน (nitrogen content) โดยสวนใหญอ ยูในรปู ของโปรตีน ดังนน้ั ปรมิ าณ ไนโตรเจนจงึ เปน ตวั บงชี้วา ในยางดิบมโี ปรตีนอยูมากนอยเพยี งใด 4) ปริมาณส่งิ ระเหย (volatile matter content) โดยสวนใหญเ ปน ความชนื้ ทม่ี อี ยูในยาง ถา มี ปริมาณความชื้นสงู จะทาํ ใหย างเกดิ ราไดงา ย มกี ลิน่ เหมน็ และเกดิ ปญหาระหวา งกระบวนการแปรรูปเปน ผลิตภณั ฑ โดยทําใหย างลนื่ บดผสมกบั สารเคมีอื่นไดย าก 5) ดชั นีความออ นตวั (plasticity retention index, PRI) แสดงถึงความตานทานของยางดบิ ตอ การแตกหักของโมเลกุลทอี่ ุณหภูมิสูง หรือตอ การออกซิเดช่นั ยางทมี่ ีดชั นีความออ นตัวสูง แสดงวา มคี วาม ตานทานตอการแตกหักของโมเลกุลสูง 6) ความหนดื (Moony viscosity) เปน สมบตั ิท่รี ะบคุ ุณภาพดานการนาํ ยางไปใช ยางทม่ี คี วาม หนดื สูง จะมีนาํ้ หนกั โมเลกุลสูง ซงึ่ ยางมคี วามแขง็ มาก เมอื่ นําไปใช ตอ งใชเ วลานานในการบดยางใหน ิม่ หรือ ใหม ีความหนดื ลดลง เพ่อื ผสมสารเคมีเขา ไปในยางไดงา ยข้ึน 7) สี (colour) เปนสมบตั ิสาํ คญั ของยางแทง ทีผ่ ลติ จากนา้ํ ยาง เม่ือเปรียบเทยี บสีของตวั อยา ง กบั สีมาตรฐาน ตองไมเกินขีดจาํ กัดทกี่ าํ หนดไว เพื่อประโยชนในการนาํ ยางไปทาํ ผลติ ภณั ฑท ตี่ อ งการความ ใส หรอื มสี ตี างๆ คา ทไ่ี ดจ ากการทดสอบสมบตั ยิ างแทง ก็จะนําไปเทียบกบั การกาํ หนดขดี จาํ กัดสมบตั ขิ องยางแทง ตามตารางท่ี 2 แลวจดั ชั้นยางแทง สําหรบั ประเทศไทยมีการผลิตยางแทง 8 ชน้ั คือ ยางแทง เอสทอี าร ชั้น XL, 5L, 5, 10, 20, ยางแทงทม่ี คี วามหนดื คงที่ (CV) ชน้ั 5, 10 และ 20
ตารางท่ี 2 ขดี จาํ กดั สมบัตขิ องยางแทง STR Parameter STR XL STR 5L STR 5 La Dirt retained on 44 µ aperture Latex (max, % wt.) 0.04 Ash (max, % wt.) 0.02 0.04 Nitrogen (max, % wt.) 0.60 Volatile Matter* (max, % wt.) 0.40 0.40 0.60 Initial Plasticity (Po) (min.) 0.50 0.60 0.80 Plasticity Retention Index (PRI) (min) 0.80 0.80 Colour Lovibond Scale 30 (individual value, max) 35 35 60 Mooney Viscosity ML (1+4) 100OC 60 60 Colour Coding Marker 4.0 6.0 - - - - blue Light Light green green Note Provision of Rheograph with basic cure data as consumer or AC * Producer limit is not more than 0.50% ** Producer limit of 70 (+7, - 5), 60 (+7, - 5) and 50 (+7, - 5) for STR
28 STR 5 CV STR 10 STR 10 CV STR 20 STR 20 CV atex/Sheets 0.08 0.16 Lump/Sheets 0.04 0.08 0.16 0.60 0.60 0.60 0.80 0.80 0.60 0.60 0.60 0.60 0.60 0.80 0.80 0.80 0.80 0.80 - 30 - 30 - 60 50 50 40 40 - - - - - ** - ** - ** White on red White on light brown White on red background green brown background background CS 1 based recipe will be offered as additional test. 5 CV; 60 (+7, - 5) for STR 10 CV and 65 (+7, - 5) for STR 20 CV
29 สมบตั ิของยางธรรมชาติ สมบัติของยางดบิ 1. ยางมีสมบัติเปนท้ังพลาสตกิ และอลิ าสตกิ นนั่ คอื ยางสามารถแบนและไหลไดเ มอ่ื ไดรับแรงกด ซึ่งเปนสมบัตขิ องพลาสติก เมอ่ื เอาแรงออกยางสามารถกลบั คืนสูรปู เดิมได ซึง่ สมบตั ขิ องอิลาสติก ดังนั้น เมอ่ื ยางมสี มบัติทงั้ พลาสตกิ และอลิ าสตกิ ทาํ ใหย างแบนหรอื ยืดเม่ือไดร บั แรงกดหรือแรงดงึ แตเมือ่ คลายแรงยาง จะกลับคืนรูป แตไมเ ทา เดมิ 2. ยางเปนเทอรโมพลาสตกิ (Thermoplastic) เมอื่ ยางอยูในสภาวะทอี่ ุณหภมู ิตาํ่ ยางจะแข็ง กระดา ง ถายางอยูในสภาวะทอ่ี ณุ หภูมสิ ูง ยางจะนม่ิ ลักษณะเชน นท้ี ําใหย างใชง านไดใ นชว งอณุ หภมู ทิ ่ีจํากดั 3. ยางมคี วามแขง็ แรงตาํ่ ความตานทานตอ แรงดงึ ต่าํ (Tensile strength) และความตา นทานตอ การสึกหรอตํา่ (Abrasion resistance) 4. ยางไมท นตอตวั ทําละลายหลายชนดิ สามารถละลายไดงายในตวั ทาํ ละลาย สมบัตขิ องยางคงรปู 1. มีความยืดหยนุ สงู 2. มคี วามทนตอ แรงดงึ สงู (Tensile strength) สามารถทนแรงดึงไดม ากกวา 20 เมกะปาสคาล 3. มีการยืดตวั กอ นขาดไดม าก (Elongation) สามารถยืดได 500% – 1,000% 4. มคี วามทนทานตอ การฉกี ขาด (tear) และการสึกหรอ (abrasion) ไดด ี 5. การคืนตัว (compression set resistance) และ การกระดอน (resilience) ดี 6. ใชง านท่อี ณุ หภมู ติ ่าํ ไดด ี 7. มแี รงยดึ หรือตดิ กันระหวางยางกบั เสน ใย และโลหะไดดี 8. มคี วามทนทานตอการบมเรงดวยความรอ น (heat ageing) ไมดี 9. ความทนทานตอการเสื่อมสภาพเน่ืองจากออกซเิ จน และโอโซน ไดน อ ย 10. ไมท นตอ ตัวทาํ ละลายประเภทไฮโดรคารบ อน และนาํ้ มนั ปโตรเลียม 11. อุณหภมู กิ ารใชง าน อยรู ะหวา ง – 40 ถึง 70 องศาเซลเซียส การใชง านของยางธรรมชาติ นํ้ายางขน 1. ผลติ ภัณฑจ มุ เชน ถุงมือผา ตดั ถงุ มือตรวจโรค ถงุ มอื แมบา น ถุงมืออุตสาหกรรม ถงุ ยางอนามยั ลูกโปง จกุ นมยาง ทอสวนปส สาวะ เปน ตน
30 2. ผลิตภณั ฑน้ํายางในอตุ สาหกรรมพรม เชน พรม tufted carpet มกี ารใชนํา้ ยางอาบหลังพรมเพื่อ ยึดพรมไว รียกชั้นยางทย่ี ึดวา anchor coat 3. ผลิตภณั ฑย างฟองนา้ํ (latex foam) ใชท าํ ทน่ี อน หมอน เบาะรองนั่ง เปนตน 4. สายยางยืด เชน ยางยดื ขอบกางเกงใน ถุงเทา และเสอื้ ช้ันใน ยางรัดขาไก ยางรัดปา ยติดกระเปา เปนตน 5. ใชน า้ํ ยางเปนตัวยดึ ฟูกใยขนสัตว และกาบมะพรา ว ยางแหง 1. ยางลอรถยนต (ยางรถบรรทกุ และยางรถยนตน งั่ ) 2. ยางลอ เครอื่ งบนิ 3. ยางรองคอสะพาน ยางรองรับแรงสะเทือน หรือแผน ดินไหว 4. ยางช้นิ สว นรถยนต และเฟอรนเิ จอร 5. พ้นื รองเทา 6. กาวยาง 7. ยางรดั ของ 8. รองเทายาง 9. ยางปพู ื้น
ตารางท่ี 3 ผลิตภณั ฑจากยางดบิ ชนิดตา งๆ ชนิดยางดบิ ผลิตภัณฑย ยางแทง STR XL, STR 5L, ADS, RSS1 ผลติ ภณั ฑทางการแพทย เภสัช ยาง STR 20, RSS 2, 3, 4, 5 อาหาร ผลิตภัณฑที่ตอ งการสสี รร ยางสกมิ กาวยาง เทปตดิ พ้ืนรองเทาและสว นา้ํ ยางขน ผลิตภณั ฑยางรถยนต ยางหลอดอ อะไหล ยางใชใ นงานวศิ วกรร อตุ สาหกรรมท่ัวไป ผสมยางสกมิ กับยางชนิดอืน่ ๆ สาํ ทีไ่ มร ะบขุ อ จาํ กดั เชน ยางปพู ื้น กระแทก เปน ตน ผลติ ภณั ฑจุมแบบ เชน ถงุ มอื หวั นมยางสําหรบั ทารก เปนตน ผลติ ภัณฑฟ องนา้ํ เชน ที่นอน หมอ ผลติ ภณั ฑเสนดายยดื แบบกลม เช เปนตน หมายเหตุ STR: Standard Thai Rubber R ADS: Air Dried Sheet
32 ยาง หมายเหตุ ชกรรม และการสมั ผัส ยางชนิดนส้ี ะอาด และมสี จี าง โดยเฉพาะยาง เสน ดา ยยืดแบบเหลยี่ ม วนประกอบ เปน ตน STR XL และ ยาง STR 5L กับ RSS คอนขางแขง็ อก รวมทง้ั ผลิตภัณฑย าง รม และใชใ นโรงงาน มาก มคี วามหนดื สงู ยางมีสีคล้าํ โดยสว นใหญผสมกบั สารตวั เตมิ เขมาดาํ เพือ่ เสรมิ ความแขง็ แรง าหรับผลิตผลติ ภณั ฑย าง เน่อื งจากยางสกิมมสี ีออ น และมสี ารทไ่ี มใ ชยาง น ยางลอรถเขน็ ยางกัน มากกวายางปกติ จงึ ใชผลิตผลติ ภณั ฑย างสจี าง ลกู โปง ถุงยางอนามยั หรือตองการแตง เติมสี อน เปนตน ชน ทอยาง กาวน้ํายาง การออกสตู รผลิตภัณฑน ้าํ ยาง ไมตองเตมิ สาร เสริมความแขง็ แรง กไ็ ดผ ลติ ภัณฑท ี่มคี วาม เหนียวและแขง็ แรงมาก RSS: Ribbed Smoked Sheet
33 บทที่ 3 ยางสังเคราะห ยางสไตรนี บวิ ตะไดอนี (Styrene - Butadiene Rubber, SBR) ยาง SBR เปน ยางสังเคราะหท ่ีสาํ คญั และมีการใชกนั อยางกวา งขวาง ในชว งป ค.ศ. 1920 เริม่ มี ระบบอิมลั ชั่นทใี่ ชตัวเรง แบบฟรเี รดคิ อล (free – radical catalyst) ทําใหไดผลติ ภณั ฑท ีม่ นี ้ําหนกั โมเลกลุ สูง (high molecular weight) และอตั ราการพอลิเมอรไรเซชันสูง (high polymerization) สบิ ปต อมารฐั บาล Nagi German Government ไดก ระตุนใหม กี ารสังเคราะหย างขน้ึ ในป ค.ศ. 1937 ยาง SBR จงึ ถกู ผลิตเปน เชิง การคาจากระบบอมิ ัลช่นั (emulsion system) ในเยอรมนั ช่ือ Buna S ท่ีหองวิจัยของ I.G. Farbenindustrie โดย Block และ Tschunker และตอมาไดผลติ โคพอลเิ มอรข องบิวตะไดอนี อะครโิ ลไนไตรล (Butadiene – acrylonitrile copolymer) ชอ่ื Buna N สมบัตขิ องยางคงรปู SBR (SBR vulcanizate properties) สมบัตขิ องยาง SBR แบง ได 2 กรณี คือ 1. สมบัติที่เหมือนยางธรรมชาติ 1.1 เปน พอลิเมอรเมอรไ ฮโดรคารบ อนทไี่ มอิ่มตัว (unsaturated hydrocarbon polymer) ดังนัน้ ยางคอมปาวดข อง SBR จึงละลายในตวั ทาํ ละลายไฮโดรคารบอน (hydrocarbon solvents) และ ของเหลวอนื่ ๆ ทม่ี พี ารามิเตอรของความสามารถในการละลาย (solubility parameter) เหมอื นกันกับยาง SBR แตย าง SBR ที่คงรปู แลว จะบวมตัวออก 1.2 ยาง SBR ไมท นตอ นา้ํ มนั และไขจากปโ ตรเลยี ม (petroleum – based oils and greases) หรอื เช้ือเพลิงไฮโดรคารบอน (hydrocarbon fuels) 1.3 เกิดปฏกิ ริ ยิ าแบบโอเลฟน (olefinic type reaction) เชน ออกซิเดช่ัน (oxidation) การ ทําลายของโอโซน (ozone attack) เปนตน ทําใหม คี วามตานทานตอ โอโซน (ozone resistance) และ ความ ตานทานตอออกซิเจน (oxygen resistance) ไมดี 1.4 เปน กลุมยางทท่ี นความรอ น 1.5 ยาง SBR ทนตอ nonpetroleum – based automotive brake fluids นํา้ มันและไขซลิ ิโคน (silicone oils and greases) ไกลคอล (glycols) แอลกอฮอล (alcohols) น้ํา (water) และ สารละลายนา้ํ ทไี่ ม ออกซไิ ดสข องกรด ดาง และเกลอื (nonoxidizing aqueous solution of acids, alkalis and salts) 2. สมบัตทิ ่ีตา งจากยางธรรมชาติ
34 2.1 ยาง SBR เปนวัตถดุ บิ ทีม่ ีคณุ ภาพสมํา่ เสมอกวา ยางธรรมชาติ ดงั นัน้ ยางคงรปู ของ SBR มี ความสมา่ํ เสมอกวา ยางธรรมชาติ 2.2 ยาง SBR ไมม คี วามเหนียวติดกัน (tack) และความแขง็ แรงของยางดิบ (green strength) ต่ํา 2.3 ยางธรรมชาตสิ ามารถเกิดการจดั เรียงตัวเปนผลึก (crystalline) แต ยาง SBR เปนอสณั ฐาน (amorphous) คอื ไมม คี วามเปน ผลกึ 2.4 ความตา นทานแรงดึง (tensile strength) ของยาง SBR ทไ่ี มมีการใสส ารเสรมิ ความแขง็ แรง แรง (SBR gum vulcanizate) ตาํ่ มาก ประมาณรอ ยละ 10 – 15 ของยางธรรมชาติ เน่อื งจากไมม กี ารจดั เรียง ตวั เปนผลกึ เมื่อมีการยดื ยาง ดังนั้นจึงตองใสส ารเพ่มิ ความแขง็ แรง (reinforcing filler) ใหกบั ยาง SBR 2.5 ยาง SBR มคี าการกระดอน (resilience) และพฤติกรรมท่อี ณุ หภูมิตา่ํ (low temperature behavior) ดอยกวา ยางธรรมชาติ 2.6 ยาง SBR มลี กั ษณะทถ่ี ูกเรง ใหเ ส่อื มดว ยความรอ น (heat ageing characteristic) ดีกวา ยางธรรมชาติ 2.7 ยาง SBR มคี วามตา นทานตอการสกึ หรอ (abrasion resistance) และความตา นทานตอ การหกั งอ (resistance to flexibility) ไดดี 2.8 ยาง SBR เกิดความรอ นสะสมมากกวา ยางธรรมชาติ ขน้ึ อยูก ับปรมิ าณของสไตรีนในยาง SBR การนาํ ไปใชงาน 1. ยาง SBR นิยมใชในการผลติ ยางรถยนตข นาดเลก็ และขนาดกลาง ในสว นของดอกยางและแกม ยาง 2. สวนประกอบเคร่อื งใชไฟฟา ในครวั เรือน ชนิ้ สว นรถยนต และจกั รยานยนต ซ่งึ ใชงานในชว ง อณุ หภูมิ – 50 ถึง + 80 องศาเซลเซียส ยางสงั เคราะหพ อลไิ อโซพรนี (Synthetic Polyisoprene, IR) ยาง IR เปนพอลิเมอรท ่ปี ระกอบดวยมอนอเมอรชนดิ เดียว คอื ไอโซพรนี (isoprene) ซึง่ ถูกสงั เคราะห ใหม ีโครงสรา งแบบเดียวกับยางธรรมชาติ คือ cis – 1, 4 แตไ มม สี ารท่ีไมใ ชย าง (nonrubber) ซ่งึ มอี ยูใ นยาง ธรรมชาติ ยาง IR มคี วามหนาแนน 0.90
35 สมบัตขิ องยางคงรปู IR (Synthetic IR vulcanizate properties) 1. ความตา นทานตอแรงดงึ (tensile strength) และความตานทานตอ การฉกี ขาด (tear strength) นอ ยกวา ยางธรรมชาตเิ ล็กนอ ย 2. ความสามารถในการกระดอน (resilience) ที่อุณหภมู ิสงู ดมี าก 3. สามารถรักษารปู ทรงไดดีภายใตแ รงกดดกี วายางธรรมชาติ 4. ไมท นทานตอ การเส่อื มสภาพเน่ืองจากความรอ น ออกซเิ จน และโอโซน 5. ไมทนน้าํ มัน และตัวทาํ ละลายประเภทไฮโดรคารบอน 6. ทนทานในตวั ทําละลายทม่ี สี ว นประกอบของออกซิเจน กรด และดา งเจือจาง 7. ใชง านไดใ นชว งอณุ หภูมิ - 50 ถึง + 70 องศาเซลเซยี ส การใชง าน 1. ผลิตยางรถยนต ในสว นดอกยาง และผาใบของรถบรรทกุ รถยนตโ ดยสาร 2. ยางลอ เครอ่ื งบิน 3. รองเทา พืน้ รองเทา 4. ชน้ิ สว นประกอบรถยนต 5. เคลอื บผา ใบกนั นาํ้ 6. ปะเกน็ ตา งๆ 7. กระเบอ้ื งยางปูพืน้ 8. สว นผสมกาว 9. ทอยาง 10. หวั นม และเครอ่ื งมือทางการแพทย ยางบวิ ตะไดอนี (Butadiene Rubber, BR) ยาง BR เปนพอลิเมอรท ปี่ ระกอบดว ยมอนอเมอรชนดิ เดียว คอื บิวตะไดอนี (butadiene) มนี าํ้ หนกั โมเลกลุ อยูระหวา ง 2.5 x 105 – 5 x 105 ไมม สี มบัตคิ วามเหนียวติดกนั (tack) ยาง BR มคี วามหนาแนน 0.90 สมบัตขิ องยางคงรปู BR (BR vulcanizate properties) ยางคงรูปของ BR อยา งเดยี ว มีสมบัติ ดังนี้ 1. ความตา นทานสูงตอการขัดสี
36 2. มีการกระดอนสูงทสี่ ุด ยกเวน ยางคงรูปของซลิ ิโคน 3. ความตานทานแยตอการลนื่ บนพ้ืนเปยก (skid resistance on wet road) 4. ใชง านไดด ที ีอ่ ณุ หภูมติ ่าํ 5. ความตา นทานตอการเสอ่ื มสภาพเหมือนยาง SBR 6. ไมทนนาํ้ มันและตวั ทาํ ละลายท่เี ปนไฮโดรคารบ อน 7. สมบตั ิทางกลดอ ยกวายางธรรมชาติ และยาง SBR ถงึ แมจ ะใสสารเพิ่มความแขง็ แรง (reinforcing filler) แลว ก็ตาม 8. ยาง BR ฉีกขาดไดง าย การใชง าน 1. ใชผสม (blend) กบั ยาง SBR ในการผลติ ดอกยางรถยนต 2. ใชผ สมกบั ยางธรรมชาติ ในการผลติ ลอ รถบรรทุก 3. ใชผสมกบั ยาง SBR ในการทาํ ยางแขง็ ยางไอโซบวิ ทิลนี ไอโซพรนี หรือ ยางบวิ ไทล (Isobutylene Isoprene Rubber, IIR หรอื Butyl Rubber) ยาง IIR หรือ ยางบิวไทล เปนโคพอลิเมอรทีป่ ระกอบดว ยมอนอเมอร 2 ชนิด คอื ไอโซบิวทลิ ีน หรือ ไอ โซบวิ ทนี (isobutylene หรอื isobutene) กบั ไอโซพรีน (isoprene) โดยทัว่ ไปจะมไี อโซบวิ ทลิ นี เปนสวนใหญ กับ ไอโซพรนี ทีม่ ีปริมาณนอ ย ประมาณ 1% – 3% ไวส าํ หรับการเกิดการคงรูปดวยกาํ มะถนั สมบตั ขิ องยางคงรปู IIR (IIR vulcanizate properties) 1. กกั เกบ็ แกสไดด ี 2. ไมด ดู ซึมนํา้ 3. รับแรงสะเทอื นไดดี 4. เปนฉนวนไฟฟา ดมี าก 5. มีความตา นทานตอ โอโซนและออกซเิ จนดี 6. มคี วามทนทานตอ ผลิตภณั ฑพวกอนิ ทรยี แ ละอนนิ ทรยี เชน นํ้ามนั ซิลโิ คน แอลกอฮอล คโี ตน 7. ไมทนตอสารหลอ ลน่ื ไฮโดรคารบอนสงั เคราะห เชือ้ เพลิงไฮโดรคารบอน 8. สมบตั ิเชงิ กลของยางคงรูป IIR ดอยกวา ยางธรรมชาติ และยาง SBR 9. ชวงอุณหภูมิใชง าน – 40 ถงึ 120 องศาเซลเซยี ส
37 การใชง าน 1. ยางในรถ 2. ยางกนั กระเทือน 3. ฉนวนสายเคเบลิ้ ไฟฟา 4. ทอ ไอน้ํา ยางเอทลิ นี โพรพลิ นี และ ยางเอทิลนี โพรพิลนี ดนี มอนอเมอร (Ethyene – Propylene Rubber, EPM และ Ethylene – Propylene Diene Monomer, EPDM) ยาง EPM มี 2 ชนิด คอื 1. EPM เปน โคพอลิเมอรข องมอนอเมอร 2 ชนดิ คือ เอทิลีน (ethylene) กบั โพรพลิ นี (propylene) เม่ือเกดิ การพอลิเมอรไรเซช่ันแลว ทาํ ใหยาง EPM เปนพวกอม่ิ ตัว นนั่ คือ ไมมพี นั ธะคูเ หลือในสายโซพอลิเมอร ดงั น้นั การทําใหเกดิ การคงรูป จงึ ไมส ามารถใชกํามะถนั (sulphur) ได ตอ งใชเปอรอ อกไซดอนิ ทรยี (organic peroxide) ยางทีไ่ ดจะมีความทนทานตอ การเสอ่ื มสภาพเนื่องจากโอโซนและความรอ นดมี าก สมบตั ทิ างกลดี เม่อื ใชง านทอ่ี ณุ หภูมิ แตไมท นพวกนาํ้ มนั ไฮโดรคารบอนเชน เดียวกับยางธรรมชาตแิ ละยาง SBR 2. EPDM เปน terpolymer ซ่ึงประกอบดวยมอนอเมอร 3 ชนดิ คือ เอทิลีน (ethylene) โพรพลิ ีน (propylene) และ มอนอเมอรไ มอิ่มตัวซ่ึงมพี นั ธะคู 2 พันธะ เรียกวา ไดอีน (diene) หอยอยกู บั สนั โซโ มเลกลุ ของยาง ดังน้ันการทําใหเกิดการคงรปู สามารถใชก าํ มะถันได เนือ่ งจากเนือ้ ยางไมแ ขง็ แรง จึงตองใชสารเพม่ิ มาชวยเสรมิ ความแข็งแรงเพ่ิมข้นึ และตอ งใชสารบางตวั ชว ยเพื่อเพ่ิมความเหนียวตดิ กัน สาํ หรบั EPDM อาจ ใชเปอรอ อกไซดในการทาํ ใหเ กดิ การคงรปู ได ไดอีนท่ีใชมี 3 ตัว คือ 1) 1, 4 - Hexadiene (1, 4 HD) 2) Dicyclopentadiene (DCPD) 3) 5 – Ethylidene norbornene (ENB) สมบัตยิ างคงรปู ของยาง EPM และ EPDM (EPM and EPDM vulcanizate properties) สมบัติของยางคงรูปจาก EPM และ EPDM เหมอื นกัน 1. มีความตา นทานตอการเส่อื มสภาพเนอื่ งจากโอโซนและอากาศ ดีมาก 2. เปนฉนวนทางไฟฟาดีมาก
38 3. ทนทานตอสารเคมดี มี าก เชน แอลกอฮอล คโี ตน กรดและดางเจือจาง 4. ทนทานตอ สารหลอ ลนื่ ท่ไี มใ ชปโ ตรเลียม 5. ทนทานตอ นาํ้ มนั และไขของซลิ โิ คน 6. ทนทานตอนา้ํ มันพชื น้ํามนั สตั ว และไขมนั ปานกลาง 7. ไมท นทานตอ น้ํามนั และสารละลายประเภทไฮโดรคารบอน การใชง าน 1. ขอบกระจกรถยนต 2. ขอบกระจกหนา ตา งอาคาร 3. สายพานลาํ เลียง 4. แผน กันน้าํ 5. ทอ ยาง ยางอะคริโลไนไตรล บวิ ตะไดอนี หรือ ยางไนไตรล (Acrylonitrile – Butadiene Rubber, NBR หรือ Nitrile Rubber) ยาง NBR หรอื ยาง Nitrile เปน โคพอลิเมอรท ีป่ ระกอบดวยมอนอเมอร 2 ชนดิ คอื อะคริโลไนไตรล (acrylonitrile) กับ บวิ ตะไดอนี (butadiene) สมบตั ิยางคงรปู ของยาง NBR (NBR vulcanizate properties) 1. ไมท นตอการเสอื่ มสภาพเนอื่ งจากโอโซน 2. ยางคงรูปท่ไี มม ีการเตมิ สารเสริมแรง จะมีความแข็งแรงตํ่า ตอ งเตมิ สารเสริมความแขง็ แรง 3. โดยปกตกิ ารซมึ ผานของแกสต่ํา คอ นขา งใกลเคยี งกบั ยาง IIR 4. ทนทานตอไขและของไหลปโ ตรเลยี ม เช้ือเพลงิ ไฮโดรคารบอน น้ํามนั พืชและสตั ว ไขและนา้ํ มนั ซิลโิ คน ของไหลเอสเทอรอินทรยี พอลอิ ัลคิลลีนไกลคอล นํา้ และสารละลายนํา้ ของสารเคมที ไ่ี มออกซิไดส 5. ไมท นทานตออะโรมาตกิ ไฮโดรคารบ อน เชน เบนซนี โทลอู ีน และไซลนี 6. ไมท นทานตอ สารหลอ ล่ืนทไ่ี มใ ชป โ ตรเลียม 7. ไมท นทานตอ คีโตน เชน อะซิโตน 8. ไมท นทานตอ เอสเทอรทีม่ นี ้ําหนกั โมเลกลุ ต่าํ เชน เอทิลอะซิเตต 9. ไมท นทานตอกรดแก และสารเคมีท่อี อกซิไดสได
39 10. อยา งไรกต็ ามสมบตั ขิ องยางคงรูป NBR หลายอยา ง ขน้ึ อยูก บั ปริมาณอะคริโลไนไตรล เม่ือ ปริมาณอะคริโลไนไตรล เพม่ิ ขึ้น สมบัตขิ องยางคงรูปเปนดงั น้ี 10.1 ทนทานตอของไหลปโ ตรเลียมและเช้อื เพลิงไฮโดรคารบ อน เพม่ิ ขน้ึ 10.2 ความสามารถในการหักงอทอี่ ณุ หภูมิต่าํ (low – temperature flexibility) ลดลง 10.3 สูญเสยี การยบุ ตวั เนื่องจากแรงกด 10.4 การซมึ ผา นของแกสลดลง 10.5 ปรับปรงุ สมบตั คิ วามตานทานตอ โอโซนและความรอ น และ ความตา นทานตอ การขดั สี 10.6 ความตา นทานแรงดงึ จนขาด (tensile strength) เพ่มิ ขน้ึ 10.7 ความแขง็ และความหนาแนน เพ่ิมขน้ึ การใชง าน ใชในผลิตภณั ฑท ่สี มั ผสั นา้ํ มนั และอุตสาหกรรมนาํ้ มนั และงานทท่ี นตอ เชอื้ เพลิง เชน ซลี ปะเก็น ไดอะแฟรม ทอ สงนาํ้ มัน หมุ สายเคเบิล้ ยางคลอโรพรีน (Chloroprene Rubber, CR) ยาง CR เปน พอลิเมอรท ปี่ ระกอบดวยมอนอเมอรชนดิ เดยี ว คือ คลอโรพรนี (chloroprene) หรอื คลอ โรบวิ ตะไดอนี (chlorobutadiene) โดยสายโซโ มเลกลุ สว นใหญมรี ูปแบบเปน trans – 1, 4 ยาง CR สามารถเกิดการเรียงตวั เปน ระเบยี บ หรือ เกดิ ผลึกได เม่ือมีการยืด ดังนนั้ ยางคงรปู ทไี่ มไ ดใส สารเพ่ิม (gum vulcanizate) ของยาง CR จึงมีความแขง็ แรงดึง (tensile strength) สูง คลา ยกบั ยางคงรปู ที่ ไมไ ดใสสารเพ่ิมของยางธรรมชาติ อะตอมคลอรีนในสายโซโมเลกุล ลดการทําปฏิกริ ิยาของพันธะคูกบั สารท่เี ปนตวั ออกซไิ ดส (oxidizing agents) หลายตวั โดยเฉพาะ ออกซเิ จนและโอโซน นอกจากนย้ี ังใหค วามทนทานตอ นาํ้ มันและไฟ แกย างคงรูป สมบตั ิของยางคงรปู CR (CR vulcanizate properties) 1. มีความตา นทานดตี อ การแตกหกั เนอื่ งจากโอโซน (ozone cracking) การเส่ือมจากความรอน (heat ageing) และสารเคมี (chemical attack) 2. การตดิ ไฟตํ่า
40 3. มีความทนทานดี ตอ สารหลอ ลื่นพวกซลิ เิ กทเอสเทอร (silicate ester lubricants) และ ไขกบั น้าํ มนั ของซิลิโคน (silicone oils and greases) 4. มคี วามตา นทานปานกลางถงึ สูง ตอ อะลฟิ าติกไฮโดรคารบอน (aliphatic hydrocarbon) และ ไข (greases) 5. มสี มบตั ิทางกลดมี ากแมไ มม ีสารเสรมิ ความแขง็ แรง ถามสี ารเสริมความแข็งแรงจะมคี วาม ตา นทานตอแรงดึงสูง 6. ไมท นทานตอ เชอ้ื เพลงิ ไฮโดรคารบอน (hydrocarbon fuels) ฟอสเฟตเอสเทอร (phosphate ester) และ อะโรมาตกิ กบั คลอรเิ นเตตไฮโดรคารบอน (aromatic and chlorinated hydrocarbon) 7. ถาออกสูตรยางคอมปาวดเหมาะสม ยางคงรปู มีชวงอณุ หภูมใิ ชง าน – 40 ถึง + 100 องศา เซลเซียส การใชง าน นยิ มใชย าง CR ในการทาํ ผลิตภัณฑท ี่ทนตอ เปลวไฟ ทนทานตอการเสื่อมสภาพ หรืองานท่ีเกี่ยวขอ ง กับน้ํามนั 1. กาว 2. สายพานลาํ เลยี ง 3. สายเคเบลิ้ 4. ทอสงนาํ้ มนั 5. ซีล 6. ปะเกน็ 7. ยางขอบกระจก ยางซลิ ิโคน (Silicone Rubber, Q) ยางซิลโิ คน หรอื ยาง Q เปนยางสงั เคราะหทคี่ อ นขา งตางจากยางสงั เคราะหท ่ัวไป คอื ยางซิลิโคนมี บางสวนเปนอนินทรยี และบางสวนเปนอินทรยี ใ นธรรมชาติ ยางซิลโิ คนมีสนั โซท ีป่ ระกอบดวยซิลิกอน (silicon, Si) กบั ออกซเิ จน (oxygen, O) เช่ือมตอ กันเปน (- Si - O - Si -) แทนทีจ่ ะเปน พนั ธะของคารก ับคารบอน ( - C - C -) การเชอื่ มตอ กันของ Si กบั O เหมอื นกับ การตอ กันในควอตซและแกว
41 สมบตั ิของยางคงรปู ซลิ โิ คน (Silicone vulcanizate properties) 1. สมบัตเิ ดน มาก คอื ความทนทานตอ อณุ หภูมสิ ูงไดเ ยี่ยม ถงึ 300 องศาเซลเซยี ส 2. ความตานทานตอ โอโซน อากาศ และแสงอาทติ ยดมี าก 3. การหกั งอทอี่ ณุ หภูมติ ํ่าเยีย่ ม 4. เปน ฉนวนไฟฟาเยยี่ ม 5. มสี ว นประกอบท่ที าํ ใหตดิ ไฟต่ํา 6. ยางคงรูปไมม สี ี รส และกล่ิน 7. ไมเ ปนรา 8. ทนทานตอนาํ้ รอน นา้ํ มนั พชื นํา้ มันสตั ว นา้ํ มันพาราฟน 9. ไมท นตอ แนฟทานิก และนาํ้ มนั อะโรมาตกิ เชื้อเพลิงไฮโดรคารบ อน ไขและนา้ํ มนั ซลิ โิ คน คีโตน และของไหลทมี่ คี วามหนดื ตา่ํ 10. เปนสารหลอลน่ื ปอ งกันสารติดกันสมบัติทางกายภาพคอ นขา งแย การใชง าน 1. ฉนวนไฟฟา 2. ignition cable 3. ปะเก็น 4. โอรงิ 5. ซลี 6. หนา กากออกซเิ จน 7. ทอยางสําหรบั อาหารและยา 8. roll covering ยางฟลอู อโรคารบอน (Fluorocarbon Rubber, FPM) ยางฟลูออโรคารบอนเปนพอลิเมอรท มี่ ฟี ลูออรีนสูงมาก ทาํ ใหมคี วามเสถียรมาก และมคี วาม ตา นทานเปนพเิ ศษตอ การเกดิ ออกซเิ ดช่ัน อากาศ ไฟ สารเคมี และการบวมตัว (swelling) ในของเหลว สมบัตขิ องยางคงรปู FPM (FPM vulcazate properties)
42 1. มีความตา นทานเดนตอ ความรอน ออกซเิ จน โอโซน อากาศ ไฟ และสารเคมีทเ่ี ปน ตัวออกซไิ ดส เชน สามารถรกั ษาความยืดหยนุ ไวไดใ นทอ่ี ณุ หภมู ิสูงถงึ 200 องศาเซลเซียส และสามารถใชงานในระยะสนั้ ๆ ไดถงึ 300 องศาเซลเซียส 2. ความตา นทานเยย่ี มตอ การบวมตัว (swelling) ในนํ้ามนั เชอ้ื เพลิง ตัวทาํ ละลาย และสารเคมี เชน นา้ํ มนั ปโ ตรเลียม เชือ้ เพลงิ ไฮโดรคารบอน สารหลอลน่ื พวกเอสเทอรอนิ ทรยี และซิลเิ กตเอสเทอร ไขและ ของไหลซลิ ิโคน อะโรมาตกิ ไฮโดรคารบ อน (เชน เบนซนี โทลูอีน ไซลีน) และฮาโลจิเนเตตไฮโดรคารบอน (เชน เตตระคลอโรเอทิลลนี ) 3. ไมท นตอ สารเคมบี างตวั เชน ตวั ทาํ ละลายที่มขี ั้ว (เชน คโี ตน และ เอสเทอร) กรดอินทรยี (เชน กรดฟอรมิค และ กรดอะซติ ิก) เมทานอล นาํ้ รอน และไอนํ้ารอ น 4. ความตา นทานตอ การยุบตวั เนอ่ื งจากแรงอดั ดที ส่ี ดุ ถาคงรูปดว ยระบบบสิ ฟน อล 5. ความเปนฉนวนไฟฟา ไมดี แตเ หมาะสําหรับหมุ วัสดทุ ่ีตองการความทนทานเปน พเิ ศษตอ อุณหภมู สิ ูง โอโซน สารเคมี และไฟ การใชง าน ยาง FPM ถูกใชใ นงานท่ีตอ งการความทนทานตอ นา้ํ มนั เชอื้ เพลิง ไฟ และสารเคมี ทอ่ี ณุ หภมู สิ งู มัก ใชท าํ โอริง ซลี ปะเก็นทอชื้อเพลิง ไดอะแฟรม และหมุ เคเบิ้ล ยางพอลซิ ลั ไฟด หรอื ไทโอคอล เอ (Polysulphide Rubber, T หรอื Thiokol A) ยางพอลซิ ัลไฟดถูกสังเคราะหจ ากการทาํ ปฏิกริ ยิ ากนั ระหวาง ไดคลอไรดเ ชงิ เสน ตรง (aliphatic dichloride) กบั สารละลายทม่ี ีนาํ้ เปน องคป ระกอบของโซเดียมพอลิซลั ไฟด (aqueous solution of sodium polysulphide) ทาํ ใหไดย าง 2 รปู แบบ คอื ของแข็ง (solid rubbers) กบั ของเหลว(liquid rubbers) สมบัตขิ องยางคงรปู พอลซิ ลั ไฟด (Polysulphide vulcanizate properties) สมบัตขิ องยางพอลิซลั ไฟด ถกู กําหนดโดย โครงสรางสายโซ (เปน เชิงเสน หรือ มีสาขาก่งิ ) กับปรมิ าณ กํามะถนั สมบัติพนื้ ฐานของยางพอลิซลั ไฟด คอื 1. ความตา นทานยอดเยีย่ มตอ mineral oils and greases แตมีแนวโนม หดตวั ที่อณุ หภมู เิ กิน 70 องศาเซลเซยี ส
43 2. ความทนทานดีตอ การบวมตัว (swelling) ในตัวทาํ ละลายหลายตวั ซ่ึงข้นึ กบั ปรมิ าณกาํ มะถนั เมอื่ ปริมาณกาํ มะถนั เพ่มิ ขนึ้ ความสามารถในการทนทานตอ ตัวทาํ ละลายดขี นึ้ (ยาง Thiokol A ทนตอ ตวั ทาํ ละลายดที ี่สดุ ) 3. ความทนทานยอดเย่ยี มตอ การออกซิเดชน่ั โอโซน แสงอาทติ ย และอากาศ 4. การซึมผานของไอ (vapor) และแกส (gas) นอย ซึง่ ขนึ้ กบั ปริมาณกํามะถัน เมอื่ ปรมิ าณกาํ มะถนั เพมิ่ ขึ้น จะลดการซึมผานของไอ (vapor) และแกส (gas) ขอเสียของยางพอลิซลั ไฟด คือ 1. มกี ลิ่นเหมน็ 2. ความทนทานตอ ความรอน ตํ่า 3. สมบัตทิ างกายภาพแย 4. การยบุ ตวั เนื่องจากแรงอดั แย ยกเวน ยางชนิด ST การใชง าน 1. ทอ เช้อื เพลิงอะโรมาติก และแกสโซลนี 2. ลูกกลิง้ ยางทส่ี มั ผสั ตัวทาํ ละลาย เชน ลูกกลงิ้ เครอ่ื งพมิ พ 3. โอรงิ 4. ไดอะแฟรมของมิเตอรแ กส 5. ปะเกน็ นาํ้ มัน 6. ฉาบผวิ ดานในของทอยางหรือผา ใบ ยางคลอโรซัลโฟเนเตต พอลิเอทลิ ลนี (Chlorosulphonated Polyethylene Rubber, CSM) ยาง CSM เปนยางพอลเิ อทิลลีนทถ่ี ูกปรบั เปลยี่ น (modification) ทางเคมี โดยการทําปฏกิ ริ ิยาพอลิ เอทลิ ลนี กบั สว นผสมของคลอรนี กับแกสซลั เฟอรไ ดออกไซด (SO2) ในสดั สว นที่เหมาะสม สมบตั ิยางคงรูป CSM (CSM vulcanizate properties) 1. ความตา นทานเยี่ยมตอ โอโซน อากาศ การเปลี่ยนสเี นอ่ื งจากแสงอาทติ ย และแสงอัลตราไวโอ เลต 2. ความตา นทานเยีย่ มตอ สารเคมีที่เปน ตัวออกซิไดส หรอื สารกัดกรอ น
44 3. ความตา นทานดตี อ ความรอ นไดถงึ 125 องศาเซลเซียส สําหรับการใชงานตอเน่ือง และ 150 องศาเซลเซียส สาํ หรับการใชง านในระยะเวลาจาํ กดั 4. ติดไฟยาก 5. ความตานทานปานกลางถงึ ดีตอ mineral oils ถา มีปริมาณคลอรนี มาก กต็ า นทานไดด ี 6. ความตานทานดตี อ ไขและน้าํ มนั ซลิ ิโคน 7. ความตานดีตอ นา้ํ รอ น กรณที ีค่ งรูปยางดว ยเลดออกไซด 8. การซมึ ผา นของแกสตํ่า 9. การยบุ ตวั เนื่องจากแรงอัดไมดี การใชง าน ยาง CSM ถกู ใชมากในงานทางไฟฟาโดยเปนตวั หุม ทที่ นความรอน ไฟ โอโซน อากาศ สารเคมีกดั กรอ น และนาํ้ มนั ดังนี้ 1. ฉนวนไฟฟา 2. ทอ 3. ปะเก็น 4. เคลอื บช้ันผา ใบ 5. เคลือบวสั ดตุ า งๆ เพื่อเปนฉนวนในการขนสงสารเคมี ยางพอลยิ ูรเิ ทน (Polyurethane Rubber, AU/EU) ยางพอลิยูรเิ ทนมีหมพู น้ื ฐานทางเคมี คือ หมไู อโซไซยาเนต (isocycanate group, - N = C = O) ซึ่ง จะทําปฏกิ ริ ยิ ากบั หมูไ ฮดรอกซลิ (hydroxyl group, - OH) เกดิ การเชื่อมกนั เปน หมยู ูรเี ทน (urethane group, - NH – CO – O) การเกดิ พอลยิ รู ีเทน ตองมสี ารตั้งตน ท่ีมหี มูฟง กช นั่ 2 หมู โดยสารต้งั ตนทใี่ ชส งั เคราะห คือ 1. ไดไอโซไซยาเนต (diisocyanate, O = C = N – R – N = C = O) 2. มาโครไกลคอล หรือ พอลิออล (macroglycol หรือ polyol, HO – R’ – OH) มีอิทธิพลมากตอ สมบตั ขิ องผลิตภณั ฑ มีการใชท ้งั พอลิเอสเทอร และ พอลอิ เี ทอร มาโครไกลคอล ดงั นั้นพอลเิ มอรท่ีได เรยี กวา พอลิเอสเทอรยรู ิเทน (polyester urethane, AU) และ อเี ทอรยรู เิ ทน (polyether urethane, EU) สมบัติยางคงรปู ของยางพอลิยรู ิเทน (Polyurethane vulcanizate properties)
45 เนอ่ื งจากยางพอลยิ ูรเิ ทนมหี ลายประเภท และมสี ว นประกอบแตกตางกนั จึงกลาวถึงสมบตั ทิ ว่ั ไปของ ยางพอลิยูรเิ ทน ดงั น้ี 1. ความแขง็ แรงดงึ (tensile strength) ความตานทานการฉีกขาด และความตา นทานการสกึ หรอ เดน และดกี วา ยางตวั อนื่ 2. ความตานทานเย่ียม ตอการเสื่อมสภาพเน่อื งจาก ออกซเิ จนและโอโซน 3. ความตานทานดี ตอนาํ้ มนั และไข 4. ความตา นทานพอใชถ งึ ดี ตอ การบวมตัว (swelling) ในตวั ทาํ ละลายไฮโดรคารบอนเชงิ เสน (aliphatic hydrocarbon solvents) การใชง าน ยางพอลยิ ูริเทน ถูกใชในงานท่ตี อ งการความทนทานสงู ตอการขดั สี หรอื ความทนทานตอนา้ํ มันและ ตัวทาํ ละลาย 1. ไฮดรอลิกซลี 2. ปะเกน็ 3. ไดอะแฟรม 4. ทอ 5. สายพานลาํ เลียง 6. หุมเคเบ้ลิ 7. ลอสาํ หรบั สเก็ต และสเก็ตบอรด 8. พ้นื รองเทาทม่ี คี ณุ ภาพดี
สารเคมสี ําหรับยาง โดย ณพรัตน วชิ ิตชลชัย กลุมอตุ สาหกรรมยาง สถาบนั วิจัยยาง
บทที่ 1 สารเคมสี าํ หรับยาง (Additives for Rubber) สารเคมีสําหรับยาง หมายถึง สารเคมีตาง ๆ ที่ผสมลงไปในยาง เพื่อใหไดผลิตภัณฑยางที่มี สมบัติตามตองการ ยางที่ผสมสารเคมีแลวน้ีไมอาจนําไปใชงานได เวนแตสารเคมีเหลานี้จะทําปฏิกิริยา กับยางกอน การใหสารเคมีเขาทําปฏิกิริยากับยาง สามารถเรงไดดวยการใหความรอน ยางที่ยังไม เกิดปฏิกิริยากับสารเคมี เรียกวา ยางไมคงรูป (Green compound หรือ Uncured compound) สวน ยางท่ีสารเคมีเขาทําปฏิกิริยากับยางแลว เรียกวา ยางคงรูป (Vulcanised rubber หรือ Cured rubber) เหตุผลในการผสมยางกับสารเคมี ความจําเปน ที่ตอ งผสมยางกับสารเคมี เน่อื งจากเหตุผล 4 ประการ คอื 1. เพื่อแกขอ เสียของยาง 2. เพอื่ เปนตวั ชว ยในขบวนการแปรรูปยาง 3. ทําใหย างมีขอบเขตการใชงานกวางขึน้ 4. เพอ่ื เปนการลดตนทุนการผลติ 1. เพื่อแกขอเสยี ของยาง ซงึ่ ขอเสยี ของยางมี 1.1 ยางมีสมบัติเปนทั้งพลาสติค (plastic) และอีลาสติค (elastic) สมบัติเปนพลาสติค คือ ความสามารถทยี่ างจะพยายามรักษารปู รา งท่ีไดเ ปลยี่ นไปตามแรงกระทํา สวนสมบัติเปน อีลาสติค คือ ความสามารถท่ียางพยายามจะรักษารูปรางเดิมกอนท่ีจะทําใหเปล่ียนไป ตามแรงกระทาํ การทีย่ างมสี มบัติเปนท้ังพลาสติคและอีลาสติคนี้ ทําใหไมสามารถนํายาง ไปใชงานไดโ ดยตรง 1.2 ยางเปนเทอรโมพลาสติค (thermoplastic) ที่อุณหภูมิตํ่า ยางจะแข็งกระดาง แตเม่ือ อุณหภูมิสูงขึ้น ยางจะน่ิมหรือเยิ้ม การมีสมบัติเปนเทอรโมพลาสติค ทําใหยางใชงานได ในชว งอณุ หภูมิที่จาํ กัด 1.3 ยางมีความแข็งแรงตํา่ ความตา นทานตอแรงดงึ ตาํ่ และความตานทานตอการสกึ หรอต่ํา 1.4 ยางสามารถละลายไดง า ยในตวั ทําละลายหลายชนดิ 2. เพอ่ื เปน ตวั ชว ยในขบวนการแปรรูปยาง ปกติในยางดิบท่ียังไมไดผสมกับสารอะไร จะมีสมบัติเหนียว และทําใหลําบากในการ นาํ ไปใชเขาขบวนการตาง ๆ เชน การรดี ยางใหเ ปน แผน เรยี บจากเครื่องรดี เรยี บ (Calender) หรือการทาํ ทอยาง , เสน ยาง จากเครือ่ งอัดยางผานได (Extruder) เปนตน ขบวนการเหลาน้ีจะแสดงใหเห็นถึงความ
Search
Read the Text Version
- 1
- 2
- 3
- 4
- 5
- 6
- 7
- 8
- 9
- 10
- 11
- 12
- 13
- 14
- 15
- 16
- 17
- 18
- 19
- 20
- 21
- 22
- 23
- 24
- 25
- 26
- 27
- 28
- 29
- 30
- 31
- 32
- 33
- 34
- 35
- 36
- 37
- 38
- 39
- 40
- 41
- 42
- 43
- 44
- 45
- 46
- 47
- 48
- 49
- 50
- 51
- 52
- 53
- 54
- 55
- 56
- 57
- 58
- 59
- 60
- 61
- 62
- 63
- 64
- 65
- 66
- 67
- 68
- 69
- 70
- 71
- 72
- 73
- 74
- 75
- 76
- 77
- 78
- 79
- 80
- 81
- 82
- 83
- 84
- 85
- 86
- 87
- 88
- 89
- 90
- 91
- 92
- 93
- 94
- 95
- 96
- 97
- 98
- 99
- 100
- 101
- 102
- 103
- 104
- 105
- 106
- 107
- 108
- 109
- 110
- 111
- 112
- 113
- 114
- 115
- 116
- 117
- 118
- 119
- 120
- 121
- 122
- 123
- 124
- 125
- 126
- 127
- 128
- 129
- 130
- 131
- 132