Production of environmental friendly standard rubber sheet for abrasion testing การผลิตแผ่นยางมาตรฐานสำหรับการทดสอบความทนต่อการขัดสีที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม

Abstract

แผ่นยางมาตรฐานสำหรับการทดสอบความทนต่อการขัดสีนั้นมีการใช้งานอย่างกว้างขวางในห้องปฏิบัติการทดสอบผลิตภัณฑ์ยาง การทดสอบความทนต่อการขัดสีตามมาตรฐาน ISO 4649, ASTM D5963 และ DIN53516 จำเป็นต้องใช้แผ่นยางมาตรฐานเป็นตัวสอบเทียบกระดาษทรายก่อนจะทดสอบความทนต่อการขัดสี แผ่นยางมาตรฐานดังกล่าวเป็นวัสดุสิ้นเปลือง มีราคาสูง และมีการใช้อย่างสิ้นเปลือง การศึกษานี้จึงได้ส่งเสริมให้มีการผลิตแผ่นยางมาตรฐานดังกล่าวขึ้นใช้เองในห้องปฏิบัติการ โดยอาศัยสูตรยางมาตรฐานที่ระบุไว้ในภาคผนวก B ของมาตรฐาน ISO 4649 ซึ่งกำหนดการทำให้ยางคงรูปไว้ที่อุณหภูมิ 150°C และระยะเวลา 25±1 นาที เนื่องจากเวลาที่ทำให้ยางมาตรฐานคงรูปที่กำหนดไว้ใช้เวลาค่อนข้างนาน จึงได้มีการศึกษาอุณหภูมิและระยะเวลาที่เหมาะสมในการขึ้นรูปยางมาตรฐานดังกล่าว ผลจากการทดลองแสดงให้เห็นว่า การทำให้ยางคงรูปที่อุณหภูมิ 150°C เป็นเวลา 20 นาที เป็นสภาวะที่เหมาะสมในการขึ้นรูปยางมาตรฐานที่มีสมบัติเป็นไปตามที่มาตรฐานกำหนด คือ ความแข็งเท่ากับ 60±3 Shore A น้ำหนักที่เปลี่ยนแปลงไปอยู่ในช่วง 180-220 mg และมีความแตกต่างของน้ำหนักที่เปลี่ยนแปลงไปเปรียบเทียบกับยางมาตรฐานที่ซื้อน้อยกว่า 15 mg การใช้ระยะเวลาที่สั้นขึ้นนี้เป็นการประหยัดพลังงานอย่างชัดเจน นอกจากนั้นการศึกษานี้ยังได้ทำการปรับสูตรของยางมาตรฐานให้ลดการใช้สารเคมีที่เป็นพิษต่อสิ่งมีชีวิตและสิ่งแวดล้อม เช่น ZnO และสารตัวเร่ง MBTS ทั้งนี้เนื่องจากแนวโน้มของอุตสาหกรรมทุกวันนี้เป็นไปในทางที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมสูงมาก ในอนาคตอันใกล้จะไม่อนุญาตให้ใช้สารเคมีที่เป็นพิษเหล่านี้ในผลิตภัณฑ์ยางอีกต่อไป ผลจากการทดลองแสดงให้เห็นว่า สามารถเตรียมยางมาตรฐานที่ใช้ ZnO ลดลงจาก 50 phr เหลือเพียง 5 phr ได้ และสามารถใช้สารตัวเร่งปฏิกิริยาชนิดที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม เช่น CBS ทดแทนสารตัวเร่งปฏิกิริยาที่ก่อให้เกิดสารก่อมะเร็งที่เป็นอนุพันธ์ของไนโตรซามีน ผลที่ได้จากการทดลองยืนยันว่ายางมาตรฐานสูตรที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมนี้มีสมบัติเป็นไปตามที่มาตรฐาน ISO 4649 กำหนด

คำสำคัญ: การทดสอบความทนต่อการขัดสี, แผ่นยางมาตรฐาน, ผลิตภัณฑ์เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม, การประหยัดพลังงาน