สมบัติของวัสดุแซนวิชจากวัสดุเชิงประกอบพลาสติกและผงไม้ยางพาราที่มีแกนกลางจากพลาสติกต่างชนิดThe property of sandwich-structure rubberwood-plastic composites with different plastic core layer

Abstract

ปัจจุบันมีการนำพลาสติกมาใช้งานอย่างแพร่หลายในชีวิตประจำวัน ทำให้เกิดขยะในปริมาณมากและไม่สามารถย่อยสลายด้วยตัวเองได้ ก่อให้เกิดอันตรายต่อชีวิตจากการกำจัดขยะพลาสติกที่ไม่ถูกวิธี ดังนั้นหากมีการนำพลาสติกชนิดต่าง ๆ ที่สามารถนำมาใช้ซ้ำได้จะช่วยลดปัญหาและเพิ่มมูลค่าของพลาสติกใช้แล้วไม่ว่าจะเป็น พอลีเอทีลีนรีไซเคิล พอลีเอทีลีนชนิดความหนาแน่นสูง และพอลีโพรพิลีนรีไซเคิล ซึ่งเป็นชนิดของพลาสติกที่พบว่าเป็นขยะมูลฝอยที่มีปริมาณมาก เพื่อนำมาเป็นแกนกลางในการประกอบเป็นวัสดุแซนวิชจึงเป็นทางเลือกที่น่าสนใจ วัสดุแซนวิชประกอบด้วยแผ่นประกบ 2 ชั้น ทำมาจากวัสดุเชิงประกอบพลาสติกชนิดพอลีโพรพิลีนรีไซเคิลและผงไม้ยางพารา โดยมีวัตถุประสงค์เพื่อปรับปรุงสมบัติทางกลและทางกายภาพของวัสดุเชิงประกอบพลาสติกและไม้ ได้แก่ สมบัติแรงดัด สมบัติการกระแทก ความสามารถในการยึดเหนี่ยวของตะปูเกลียวบริเวณผิวและขอบของชิ้นงานและสมบัติการดูดซับน้ำ แล้วนำมาเปรียบเทียบกับวัสดุเชิงประกอบพลาสติกพอลีโพรพิลีนรีไซเคิลและผงไม้ยางพาราแบบชั้นเดียว โดยมีวิธีการศึกษา 3 ขั้นตอนสำคัญได้แก่ 1) การผลิตแผ่นประกบจากวัสดุเชิงประกอบพลาสติกและไม้ 2) การผลิตแผ่นแกนกลางและ 3) การประกอบเป็นแผ่นวัสดุแซนวิช โดยการนำแผ่นประกบจากวัสดุเชิงประกอบพลาสติกและไม้จำนวน 2 ชิ้นประกบแผ่นแกนกลางแล้วอัดขึ้นรูปด้วยเครื่องอัดร้อนที่อุณหภูมิอยู่ในช่วง 150-190 C ผลการทดสอบพบว่าแผ่นวัสดุแซนวิชมีความสามารถในการรับแรงดัดและแรงกระแทกได้ดีขึ้นถึง 63% และ 68% ตามลำดับ เมื่อเทียบกับวัสดุเชิงประกอบพลาสติกและไม้แบบชั้นเดียว และให้ค่าดีที่สุดเมื่อแผ่นวัสดุแซนวิชมีแกนกลางทำมาจากพอลีโพรพิลีนรีไซเคิลเมื่อเปรียบเทียบกับแกนกลางชนิดอื่นที่ใช้ในการศึกษา นอกจากนี้ยังพบว่าแผ่นวัสดุแซนวิชมีการดูดซับน้ำลดลงมากถึง 67% และให้ค่าความยึดเหนี่ยวตะปูเกลียวทั้งผิวหน้าและขอบชิ้นงานสอดคล้องตามมาตรฐานการทดสอบอีกด้วย

Nowadays, plastics are widely used in daily life, causing the large amounts of waste. This kind of waste emerges from non-biodegradable materials and thus can become hazardous to life in case of improper waste disposal. Recycling process is a solution to reduce waste problems while increasing its value. The most common plastic wastes including recycled polyethylene, recycled high-density polyethylene, and recycled polypropylene were selected to form a sandwich structure panel as a core layer, whereas the face-sheet layers were rubberwood flour/ polypropylene composites (WPCs). Therefore, the goal of this study is to improve the mechanical and physical properties of wood plastic composites, in particular flexural properties, impact properties, screw holding resistance, and water absorbing properties in comparison with the face-sheet layer of a sandwich structure panel alone. Three stages of the study were carried out: 1) making the face-sheet layer from rubberwood flour/ polypropylene composites 2) forming the core layer from different types of recycle plastics and 3) assembling the sandwich panels by using hot-press machine with the temperature ranging from 150 to 190 °C. The sandwich panels showed the improvement in both flexural and impact strength of up to 63% and 68%, respectively, as compared with the face-sheet layer of wood-plastic composites. The optimal property was found when the recycled polypropylene was used as a core layer in preference to the other materials used in this study. Moreover, water absorption of sandwich panels was considerably reduced by 67% whereas the screw holding resistance value on both surface and edge of the test sample was found to meet the criteria of the testing standards as well.