ดาวน์โหลด All Proceeding - AS Nida

301
การประชุมวิชาการดานการวิจัยดําเนินงานแหงชาติ ประจําป 2554
วันที่
8-9 กันยายน 2554 ณ โรงแรม เอส ดี อเวนิว กรุงเทพฯ
ผลของสารตัวเติมเขมาดําและความเร็วสกรูการอัดรีดที่มีตอคุณสมบัติของยางอีพีดีเอ็ม
Effect of Carbon Black and Extrusion Speed on Properties of EPDM Compound
กุลจณี พนาวรางกูร 1 และจุฑา พิชิตลําเค็ญ 2
1, 2
ภาควิชาวิศวกรรมอุตสาหการ คณะวิศวกรรมศาสตร มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร
เขตจตุจักร จ.กรุงเทพ 10900
โทรศัพท/โทรสาร: 02-579-8610 E-mail: 1 kuljanee@gmail.com, 2 juta.p@ku.ac.th
บทคัดยอ
งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงคเพื่อกําหนดปจจัยและความสัมพันธ
ของปจจัยที่มีผลกระทบตอคุณสมบัติยางอีพีดีเอ็ม
และหาคาระดับปจจัยที่
ดีที่สุดในกระบวนการผลิตซีลยางที่ทําใหเปอรเซ็นตการหดตัวต่ําที่สุด
และมีคุณสมบัติของยางผานมาตรฐานที่กําหนด
ปจจัยที่พิจารณา
คือ
ชนิดของเขมาดํา (N-330, N-550 และ N-660), สัดสวนของเขมาดํา (50,
60, 65, 70 และ 75 phr) และความเร็วสกรูในการอัดรีด (3, 5, 7 rpm) ตัว
แปรตอบสนองคือการหดตัวของซีลยาง, คุณสมบัติการไหล, คุณสมบัติ
เชิงกลและคุณสมบัติความทนทานตอความรอน สวนแรกของการศึกษา
เปนการตรวจสอบคุณสมบัติตามเงื่อนไขของลูกคา
พบวาเขมาดําชนิด N-
330 ใหผลดีที่สุดในดานคุณสมบัติการไหล
คุณสมบัติเชิงกล และ
คุณสมบัติการทนทานตอความรอน เมื่อสัดสวนเขมาดํา
N-330 เพิ่มขึ้น
คุณสมบัติของยางคอมปาวดดีขึ้น
แตเมื่อสัดสวนเพิ่มขึ้นเปน
75 phr
คุณสมบัติบางประการเริ่มเสื่อมลง
สวนที่สองศึกษาเปอรเซ็นตหดตัว
โดยใชการออกแบบการทดลองแบบแฟคทอเรียลเต็มรูป 3 3 โดยมีปจจัย
คือ ชนิด, สัดสวนของเขมาดําและความเร็วสกรูในการอัดรีด จากนั้น
ยืนยันผลการทดลองดวยการวิเคราะหการถดถอยเชิงเสน พบวา สัดสวน
70 phr ทําใหเปอรเซ็นตการหดตัวต่ําที่สุด
คําสําคัญ: การออกแบบการทดลองแบบแฟคทอเรียล, การวิเคราะห
การถดถอย, เขมาดํา, การอัดรีด
Abstract
The objective of this study is to investigate the effect of
carbon black and the extrusion speed on the properties of EPDM
compound in order to determine optimal factor levels in the production
process to reduce shrinkage. We consider three factors: the type of
carbon black (with N-330, N-550, N-660), carbon black loading (50, 60,
65, 70 and 75 phr), and the screw extrusion speed (3, 5, 7 rpm). The
responses are rubber shrinkage and material properties (e.g., viscosity).
The first part examines the effect of carbon black type and carbon black
loading on viscosity, mechanical and thermal properties under the
customer requirements. We find that viscosity of the compound
increases with carbon black loading; mechanical and thermal properties
improve when the carbon loading increases up to 70 phr (with N-330)
but decreases thereafter. In the second part, the 3 3 factorial design is
used to investigate the effects of the type of carbon black, carbon black
loading and screw extrusion speed. The experimental results show that
the N-660 and 70 phr of carbon black loading with extrusion speed of 3
rpm give the minimum shrinkage.
Keywords: Factorial Design, Regression analysis, Carbon black,
Extrusion
1. คํานํา
อุตสาหกรรมยานยนตในประเทศไทยมีทิศทางการเติบโตที่
ตอเนื่อง
สงผลใหอุตสาหกรรมชิ้นสวนยานยนตเติบโตควบคูไปดวย
ตลาดชิ้นสวนอุตสาหกรรมประกอบดวยสองตลาด
คือ ตลาดชิ้นสวนเพื่อ
นําไปประกอบยานยนต และตลาดชิ้นสวนอะไหลเพื่อทดแทนชิ้นสวนที่
เสียหายหรือเสื่อมสภาพตามอายุการใชงาน
ซึ่งยังคงมีความตองการอยาง
ตอเนื่อง
ซีลยางเปนชิ้นสวนหนึ่งในอุตสาหกรรมยานยนต
จุดใชงาน
อยูบริเวณกรอบของโคมไฟรถจักรยานยนตและรถยนต
วัตถุดิบทําจาก
ยางสังเคราะหเอทธิลีนโพรพิลีนไดอีนรับเบอร (Etylene Propylene
Diene Monomer, EPDM) ซึ่งเปนยางสังเคราะหที่มีคุณสมบัติเดนในเรื่อง
ความตานทานตอการเสื่อมสภาพ
อันเนื่องมาจากความรอน
แสงแดด
ออกซิเจน โอโซน และสารเคมี กรด ดาง จึงนิยมนํามาเปนวัตถุดิบ
บทบาทสําคัญของซีลคือ ทําหนาที่ปองกันการซึมผานของน้ํา
อากาศ
น้ํามัน
หรือสารเคมีอื่นๆ
การวิเคราะหถึงปญหาการหดตัวของยางพบวา สารเคมีใน
สูตรยางคอมปาวดสามารถชวยใหยางมีการหดตัวนอยลงได [1] สารตัว
เติมที่พิจารณา
คือ เขมาดํา (Carbon black) เนื่องจากมีคุณสมบัติที่ดีทั้ง