a devolopment of low density polyethylene composites made with rice husk
TRANSCRIPT
รายชื่อผู้ทำาโครงงาน1.นายวศิน ปัญจรัตนากร ห้องม.6/32.นายชยุตม์ จัตุนวรัตน์ ห้องม.6/5 3.นายตรีทเศศ เจียมจรัสรังสี
ห้องม.6/5อาจารย์ที่ปรึกษา
อ.สาโรจน์ บุญเสง็ สาขาวิชาเคมี โรงเรียนมหิดลวิทยานสุรณ์
อ.อุษา จีนเจนกิจ สาขาวิชาเคมี โรงเรียนมหิดลวิทยานสุรณ์
ที่มาและความสำาคัญ พอลิเมอร์ (Polymer) คือ สารประกอบที่มีโมเลกุลขนาดใหญ่ และมมีวลโมเลกุลมากประกอบด้วย หน่วยเล็ก ๆ ของสารที่อาจจะเหมือนกนัหรือต่างกนัมาเชื่อมต่อกันด้วยพนัธะโคเวเลนต์
พอลิเอทิลีน (Polyethylene: PE)สีขาวขุ่น โปร่งแสง มีความลื่นมันในตัว
สมบัติทั่วไป -ยืดหยุ่นได้ดี เหนียวมากที่อุณหภูมติำ่า - มีความทนทานต่อสารเคมีได้ดีมาก -ทนต่อสภาวะอากาศได้ดีพอควร อากาศและก๊าซสามารถซึมผ่านได้ดี
พอลิเอทิลีนความหนาแน่นตำ่า (LDPE)
พอลีเอทิลีนความหนาแน่นสูง (HDPE)
พอลิเอทิลีนความหนาแน่นตำ่าชนิดโซ่ตรง (LLDPE)
ชนิดของพอลิเอทิลีน
วัตถุประสงค์
1. เพื่อหาคุณสมบัติของพลาสติกที่เกิดจากการนำาเปลือกข้าวมาผสมกับพอลิเอทลิีนความหนาแน่นตำ่าในอัตราส่วนต่างๆกนั
2. เพื่อหาอัตราส่วนในการผสมพอลิเอทิลีนความหนาแน่นตำ่ากับเปลือกข้าวที่จะทำาให้ได้พลาสติกที่มีคุณภาพและลดปรมิาณของการใช้พอลิเอทิลีนความหนาแน่นตำ่ามากที่สุด
ขอบเขตของการศึกษา
ทำาพลาสติกผสมโดยใช้เปลือกข้าวในอัตราส่วนรอ้ยละ 10, 20, 30 และ 40 โดยมวลของพอลิเอทิลีนความหนาแน่นตำ่า และ ผสม White Oil ในอัตราส่วน 1% ของพอลิเอทิลีนความหนาแน่นตำ่า แล้วนำามาทดสอบคุณสมบัติของพลาสติกผสมนั้น
วิธีการทดลอง
การทำาพลาสติกผสมระหว่างพอลิเอทิลีนความหนาแน่นตำ่ากับเปลือกข้าว
การทดสอบคุณสมบัติต่างๆของพลาสตกิผสม
การวิเคราะหแ์ละสรุปผล
การเตรียมสารที่จะนำาไปทำาพลาสติกผสม
วิธีการทดลองขั้นตอนที่ 1 การเตรยีมสารที่จะนำาไปทำาพลาสติกผสม
1. การลดขนาดของเปลือกข้าว
วิธีการทดลองขั้นตอนที่ 1 การเตรยีมสารที่จะนำาไปทำาพลาสติกผสม
2. การคัดขนาดของเปลือกข้าว โดยเลือกขนาดที่น้อยกว่า 100 mesh
วิธีการทดลองขั้นตอนที่ 1 การเตรยีมสารที่จะนำาไปทำาพลาสติกผสม
3. การอบพอลิเอทลิีนความหนาแน่นตำ่าและเปลือกข้าว อุณหภูมิ 80 องศาเซลเซียส 8 ชั่วโมง
วิธีการทดลองขั้นตอนที่ 2
การทำาพลาสติกผสมระหว่างพอลิเอทิลีนความหนาแน่นตำ่ากับเปลือกข้าว1. การผสมพลาสติกผสม ใช้พอลิเอทิลีนความหนาแน่นตำ่าที่ผสมไวท์ออยล์รอ้ยละ1 ผสมกบัเปลือกข้าวร้อยละ 10, 20, 30 และ40 โดยมวล
วิธีการทดลองขั้นตอนที่ 2
การทำาพลาสติกผสมระหว่างพอลิเอทิลีนความหนาแน่นตำ่ากับเปลือกข้าว2. การลดขนาดของพลาสติกผสม
วิธีการทดลองขั้นตอนที่ 2
การทำาพลาสติกผสมระหว่างพอลิเอทิลีนความหนาแน่นตำ่ากับเปลือกข้าว3. การขึ้นรปูพลาสติกผสม
วิธีการทดลองขั้นตอนที่ 3 การทดสอบคุณสมบัติต่างๆของพลาสติกผสม
1. การทดสอบแรงดึง
วิธีการทดลองขั้นตอนที่ 3 การทดสอบคุณสมบัติต่างๆของพลาสติกผสม
2. การทดสอบคุณสมบัติแรงกระแทก
วิธีการทดลองขั้นตอนที่ 4 การวิเคราะห์และสรุปผล
ผลการทดลอง
คา่ยังมอดูลัส (Young’s Modulus of Elasticity) เป็นค่าที่บอกถึงความแข็งของวสัดุหรือความสามารถในการรับแรงต่อการเปลี่ยนรูปหรือ เสียสภาพของวัสด ุ
ค่ายงัมอดูลัส = ความเค้น ความเครียด
ผลการทดลอง
กราฟที่ 1 แสดงคา่ Young's Modulus ของพอลิเอทิลีนความหนาแน่นตำ่าผสมกับเปลือกข้าวในอัตราส่วน 0%, 10%, 20%, 30% และ 40%
Young's Modulus
0.00
100.00
200.00
300.00
400.00
500.00
600.00
0% 10% 20% 30% 40% 50%
Percentage rice husk (w/w)
Yo
un
g's
Mo
du
lus
(MP
a)
ผลการทดลอง
ความต้านทานแรงดงึ (Tensile Strength) คอื คา่ความเค้นสูงสุดที่เกิด
ขึ้นเมื่อดึงวัตถุ
ความเค้น (Stress) = แรงที่กระทำา / พื้นที่หน้าตัดที่รับแรงนั้น
ผลการทดลอง
กราฟที่ 2 แสดงคา่ Tensile Strength ของพอลิเอทิลนีความหนาแน่นตำ่าผสมกับเปลือกข้าวในอัตราส่วน 0%, 10%, 20%, 30% และ 40%
Tensile Strength
0.00
2.00
4.00
6.00
8.00
10.00
12.00
0% 10% 20% 30% 40% 50%
Percentage rice husk (w/w)
Ten
sile
Str
eng
th (
MP
a)
ผลการทดลอง
ร้อยละความเครียด (Percentage Strain at Break)
ร้อยละความเครียด (%Strain) = (ความยาวหลังดึง - ความยาวก่อนดึง) 100
ความยาวก่อนดงึ
ผลการทดลอง
กราฟที่ 3 แสดงคา่ Percentage Strain at Break ของพอลิเอทิลนีความหนาแน่นตำ่าผสมกับเปลือกข้าวในอตัราส่วน 0%, 10%, 20%, 30% และ 40%
Percentage Strain at Break
0.00
50.00
100.00
150.00
200.00
0% 10% 20% 30% 40% 50%
Percentage rice husk (w/w)
Per
cen
tag
e S
trai
n a
t B
reak
ผลการทดลอง
Impact Resistance = งานที่ใช้กระแทก พื้นที่รอยแยก
Impact Resistance คือ ค่าทดสอบความทนแรงกระแทก
ผลการทดลอง
กราฟที่ 4 แสดงคา่ Impact Resistance ของพอลิเอทิลนีความหนาแน่นตำ่าผสมกับเปลือกข้าวในอตัราส่วน 0%, 10%, 20%, 30% และ 40%
Impact resistance
0
50
100
150
200
250
300
350
0% 10% 20% 30% 40% 50%
Percentage rice husk
Imp
act
res
ista
nce
(kJ/
m2)
สรุปผลการทดลอง
คา่ Impact Resistance, Percentage Strain at Break, Tensile Strength มีค่าลดลง เมื่อผสมในปรมิาณที่มากขึ้น
คา่ Young’s Modulus of Elasticity มีค่ามากขึ้น เมื่อผสมเปลือกข้าวในปริมาณที่มากขึ้น
อัตราส่วนที่เหมาะสมคือ 10% เพราะนอกจากจะลดปริมาณการใช้พอลิเอทิลนีความหนาแน่นตำ่าได้ในระดบัหนึ่งแล้ว ยังสามารถคงคุณสมบัตขิองพลาสติกให้ไม่แตกต่างจากเดิมมากนัก
กิตติกรรมประกาศขอขอบพระคุณ โรงเรียนมหิดลวิทยานุสรณ์
โครงการ "การประกวดโครงงานของนักวิทยาศาสตร์รุ่นเยาว ์”
อ.จันทร์ฉาย ทองปิ่น ภาควิชาวิทยาการและวิศวกรรมวสัดุ. คณะวิศวกรรมศาสตร์และเทคโนโลยีอุตสาหกรรม. มหาวิทยาลัยศิลปากร
วิทยาเขตพระราชวังสนามจันทร์ดร. ชาคริต สริิสงิห ภาควิชาเคม ีคณะวิทยาศาสตร์
มหาวิทยาลัยมหิดลอ.อษุา จีนเจนกิจ สาขาวิชาเคมี โรงเรียนมหิดลวิทยานุสรณ์อ.สาโรจน ์ บญุเสง็ สาขาวิชาเคมี
โรงเรียนมหิดลวิทยานุสรณ์