อิทธิพลของสารตัวเติมและสูตรการผสมที่เหมาะสมภายใต้การดูดซับน้ำของวัสดุเชิงประกอบพลาสติกและไม้ด้วยวิธีการออกแบบการทดลองแบบผสม
Article Sidebar
Main Article Content
บทคัดย่อ
งานวิจัยฉบับนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อพยากรณ์อัตราส่วนผสมที่เหมาะสมของวัสดุเชิงประกอบพลาสติกและไม้ (Wood-Plastic Composites; WPCs) จากผลกระทบการดูดซับน้ำระยะสั้นที่ระยะเวลา 2 ชม. (2h) และ 24 ชม. (24h) โดยทำการออกแบบการทดลองแบบผสม (Mixture Design) ซึ่งมีปัจจัยการทดลอง คือ พอลิเอทิลีนรีไซเคิล ขี้เลื่อยไม้ยางพารา และคาร์บอนแบล็ค โดยกำหนดสารควบคู่และสารหล่อลื่นเป็นค่าคงที่ ตามลำดับ ทำการวิเคราะห์ผลการทดลองด้วยการวิเคราะห์ความแปรปรวน (Analysis of Variance; ANOVA) และพยากรณ์อัตราส่วนผสมที่เหมาะสมด้วยวิธีพื้นผิวการตอบสนอง (Response Surface Methodology; RSM) ผลจากการทดลอง พบว่า ปัจจัยการผสมมีผลอย่างมีนัยสำคัญ (P < 0.05) ต่อระยะเวลาการดูดซับน้ำระยะสั้น (2h และ 24h) กล่าวคือ การเพิ่มขึ้นของขี้เลื่อยไม้ยางพาราส่งผลให้สมบัติการดูดซับน้ำเพิ่มขึ้น ในทางตรงกันข้าม การเพิ่มขึ้นของพอลิเอทิลีนรีไซเคิลและคาร์บอนแบล็คส่งผลให้การดูดซับน้ำลดลง นอกจากนี้ สมการถดถอย (Regression Model) และกราฟโครงร่าง (Contour Plot) แสดงถึงผลกระทบของปัจจัยการผสมและผลการพยากรณ์ของ WPCs ซึ่งผลการพยากรณ์อัตราส่วนผสมที่เหมาะสมร่วมกันของการดูดซับน้ำระยะสั้น คือ 55.0wt% rHDPE, 25.0wt% RWS, 15.0wt% CB, 4.0wt% MAPE, และ 1.0wt% WAX ด้วยค่าความพึงพอใจจากการพยากรณ์ คือ 97.10% และเพื่อความถูกต้องและแม่นยำของการพยากรณ์ของผลการตอบสนอง อัตราส่วนผสมที่เหมาะสมจากการพยากรณ์ถูกทำการทดลองจริง (Observed) เพื่อเปรียบเทียบผลการทดลองและหาเปอร์เซ็นต์ความผิดพลาดของการทดลอง
Article Details
อนุญาตภายใต้เงื่อนไข Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
บทความ ข้อมูล เนื้อหา รูปภาพ ฯลฯ ที่ได้รับการตีพิมพ์ในวารสารฯ ถือเป็นลิขสิทธิ์ของวารสารฯ หากบุคคลหรือหน่วยงานใดต้องการนำทั้งหมดหรือส่วนหนึ่งส่วนใดไปเผยแพร่ต่อหรือเพื่อกระทำการใดๆ จะได้รับอนุญาต แต่ห้ามนำไปใช้เพื่่อประโยชน์ทางธุรกิจ และห้ามดัดแปลง
เอกสารอ้างอิง
T. Ratanawilai, P. Lekanukit, and S. Urapantamas, “Effect of rubberwood and palm oil content on the properties of wood–polyvinyl chloride composites”, Journal of Thermoplastic Composites Material, Vol 27, pp. 719-730, 2014.
C. Srivabut, T. Ratanawilai, and S. Hiziroglie, “Statistical modeling and response surface optimization on natural weathering of wood-plastic composites with calcium carbonate filler”, Journal of Material Cycles and Waste Management, vol 23, pp. 1503-1517, 2021.
N. Ayrilmis, U. Buyuksari, and T. Dundar, “Waste pine cones as a source of reinforcing fillers for thermoplastic composites”, Journal of Applied Polymer Science, Vol. 117, pp. 2324-2330, 2010.
A. Zolfaghari, A. H. Behravesh, and P. Shahi, “Comparison of mechanical properties of wood–plastic composites reinforced with continuous and noncontinuous glass fibers”, Journal of Thermoplastic Composites Material, vol 28, pp. 791-805, 2015.
Z. H. Xu and Z. N. Kong, “Mechanical and thermal properties of short-coir-fiberreinforced natural rubber/polyethylene composites, Mechanics”. Composite Materials, vol. 50, pp. 353-358, 2014.
E.O. Olakanmi, E.A. Ogunesan, E. Vunain, R.A. Lafia-Araga, M. Doyoyo, and R. Meijboom, “Mechanism of Fiber/Matrix Bond and Properties of Wood Polymer Composites Produced From Alkaline-Treated Daniella oliveri Wood Flour”, Journal of Polymer Composites, vol. 37, pp. 2657-2672, 2016.
T. Ratanawilai, and K. Taneerat, “Alternative polymeric matrices for wood-plastic composites: Effects on mechanical properties and resistance to natural weathering”. Construction and Building Materials, vol. 172, pp. 349-357, 2018.
J. Lamaming, R. Hashim, O. Sulaiman, T. Sugimoto, M. Sato, and S. Hiziroglu, “Measurement of some properties of binderless particleboards made from young and old oil palm trunks”, Measurement, vol 47, pp. 813–819, 2014.
S. Khamtree, T. Ratanawilai, and S. Ratanawilai, “The effect of alkaline-silane treatment of rubberwood flour for water absorption and mechanical properties of plastic composites” Journal of Thermoplastic Composites Material, vol. 33, pp. 599 - 613, 2020.
H. Essabir, R. Boujmal, M.O. Bensalah, D. Rodrigue, R. Bouhfid, and A.E. Qaiss, “Mechanical and thermal properties of hybrid composites: Oil-palm fiber/clay reinforced high density polyethylene”, Mechanics of Materials, vol. 98, pp. 36-43, 2016.
R.Z. Huang, B.J. Kim, S. Lee, Z. Yang, and Q.L. Wu, “Co-extruded wood-plastic composites with talc-filled shells: morphology, mechanical, and thermal expansion performance”, BioResources, vol. 8, pp. 2283-2299, 2013.
B. Kord, A. Varshoei, and V. Chamany, “Influence of chemical foaming agent on the physical, mechanical, and morphological properties of HDPE/wood flour/nanoclay composites”, Journal of Reinforced Plastics and Composites, vol. 30, pp. 1115-1124, 2011.
C. Srivabut, T. Ratanawilai, and S. Hiziroglie, “Response surface optimization and statistical analysis of composites made from calcium carbonate filler-added recycled polypropylene and rubberwood fiber” Journal of Thermoplastic Composites Material, 2019, DOI10.1177/0892705719889988.
C. Homkhiew, T. Ratanawilai, and W. Thongruang, The optimal formulation of recycled polypropylene/rubberwood flour composites from experiments with mixture design, Composites Part B-Engineering, vol. 56, pp. 350-357, 2014.
C. Homkhiew, and T. Ratanawilai, Optimal Proportions of Composites from Polypropylene and Rubberwood Flour after Water Immersion Using Experimental Design, KKU Research Journal, 19, 780-793, 2014. (in Thai)
S. Khamtree, T. Ratanawilaia, S. Ratanawilaib, Determining the optimum conditions for silane treated rubberwood flourrecycled polypropylene composites using response surface methodology, Materals Today Communication, vol. 24, 100971, 2020.
P. Y. Kuo, S. Y. Wang, J. H. Chen, H. C. Hsueh, and M. J. Tsai, “Effects of material compositions on the mechanical properties of wood–plastic composites manufactured by injection molding”, Material & Design, vol. 30, pp. 3489-3496, 2014.
S. Butylina, M. Hyvärinen, and T. Kärki, “A study of surface changes of wood-polypropylene composites as the result of exterior weathering”, Polymer Degradation and Stability, vol. 97, pp. 337-345, 2012.
