น้ำทะเลและหินปูน สามารถเปลื่ยนเป็นยางสังเคราะห์คลอโรพรีน

     โดยทั่วไปวัตถุดิบสำคัญสำคัญสำหรับการผลิตพลาสติกและยางสังเคราะห์มาจากน้ำมันดิบ แต่มีเพียงบริษัท เดนก้า (DENKA) ประเทศญี่ปุ่น  สามารถผลิตยางสังเคราะห์คลอโรพรีน โดยใช้หินปูนและน้ำทะเลเป็นวัตถุดิบสำคัญ

วัตถุดิบเริ่มต้นของเด็นก้าคือหินปูนและน้ำทะเล จากหินปูนนำมาเผาที่อุณภูมิ 800 C จะได้ปูนขาว (CaO)
ซึ่งส่วนหนึ่งเด้นก้าจะนำไปผสมเป็นปูนซีเมนต์และสิ่งปรุงแต่งของปูนซีเมนต์ ถ้าปูนขาวเผาต่อที่ 2000 C
และเติมถ่านโค้ก สิ่งที่ได้มาคือแคลเซียมคาร์ไบต์ (CaC2) ในกระบวนการนี้ใช้หุ่นยนต์ในการกวนปูนขาวให้เข้ากับถ่านโค้กที่อุณหภูมิสูงๆ ถ้าเติมน้ำเข้าไปในแคลเซียมคาร์โบด์เขาจะได้อะเซทิลีนและแก๊สคาร์บอนมอนอกไซด์ แต่เขาจะไม่ปล่อยแก๊สคาร์บอนมอนอกไซด์ทิ้งให้สูญปล่าว เขาจะนำผ่านกระบวนการผสมกับแก๊สไนโตรเจนเพื่อผลิตสารเคมีอื่น (Fertilizer Chemical) ต่อไป ส่วนอะเซทิลีนที่ได้เดนก้านำมาผ่านกระบวนการการเคมีโดยมีสารตัวเร่ง (Catalyst) และได้บิวตาไดอีน ซึ่งเมื่อทำปฏิกิริยากับกรดเกลือ (ซึ่งมาจากกระบวนการแยกสารด้วยไฟฟ้า (Electrolysis) ของเกลือจากทะเล ) จะได้คลอโรบิวตาไดอีน( Chlorobutadiene) เมื่อผ่านกระบวนการพอลิเมอร์แล้วจะได้ยางสังเคราะห์คลอโรพรีน

จากวัตถุดิบธรรมาชาติบริษัทเดนก้าสามารถผลิต ผลิตภัณฑ์ออกมามากมาย โดยไม่ยอมให้อะไรสูญปล่าวเลย (แม้แต่พลังงาน)

อีกหนึ่งที่เดนก้ามีชื่อเสียงมากคือ ปลาไหลทะเลซึ่งเป็นผลพลอยได้จากโรงงานนี้ โดยทั่วไปแล้วในปฏิกิริยาสังเคราะห์ที่ใช้กรดเกลือและโซดาไฟ (NaOH) มาเกี่ยวข้อง จะมีของเสียหรือสารที่ออกมาจากกระบวนการผลิตที่เป็นอันตรายต่อสิ่งแวดล้อม (ถ้าไม่มีกระบวนการจัดการที่ดี) สารคลอโรพรีนมักจะปนเปื้อนที่ก่อให้เกิดมะเร็งได้ เพื่อแน่ใจให้ชุมชนที่อยู่รอบโรงงานแน่ใจต่อระบบการกำจัดน้ำเสีย น้ำหลังบำบัดแล้วเอาน้ำที่ได้ (ก่อนปล่อยออกสู่ธรรมชาติ) ไปเลี้ยงปลาไหลทะเลเพื่อยืนยันในความสะอาดของน้ำหลังบำบัดแล้ว เดนก้ามีรายได้เสริมจากการจำหน่ายปลาไหลทะเลที่แสนอร่อย


ขอขอบคุณ
ข้อมูลจาก หนังสือโลกของยาง  (ดร.บัญชา ชุณหสวัสดิกุล)


สามารถติดต่อสอบถามข้อมูลงานชิ้นส่วนยางและการใช้งานได้ที่
Tel: 02-1717648
Fax: 02-1717650
E-mail: sales@srksealing.com
IG: srksealing
www.srksealing.com

เทคโนโลยีการออกสูตรเคมียาง (compounding formulation)

การออกสูตรเคมียางให้เหมาะสมนั้นนับเป็นขั้นตอนแรกที่มีความสำคัญอย่างมากในการผลิตผลิตภัณฑ์ยาง เนื่องจากจะส่งผลต่อสมบัติหรือคุณภาพของผลิตภัณฑ์ยางดังกล่าว การออกสูตรเคมียางที่ดีนั้นต้องอาศัยความรู้เกี่ยวกับสมบัติและการใช้งานของยางแต่ละชนิดโดยละเอียด ต้องรู้หน้าที่กลไกการทำงานของสารเคมีต่างๆ ที่จะผสมลงไปในยางเป็นอย่างดี รวมทั้งต้องมีความรู้เกี่ยวกับเครื่องจักรที่จะใช้ในการผสมและการแปรรูปด้วย

                จุดประสงค์หลักของการออกสูตรเคมียาง ได้แก่

1.   เพื่อให้สามารถขึ้นรูปเป็นผลิตภัณฑ์ตามที่ต้องการ (processability)

2.   เพื่อให้ผลิตภัณฑ์นั้นมีสมบัติตามที่ต้องการ (properties)

3.   เพื่อควบคุมต้นทุน/ราคาตามที่ต้องการ (price)

                โดยทั่วไปส่วนประกอบต่างๆ ในสูตรเคมียาง ประกอบด้วย

1.   ยาง ไม่ว่าจะเป็นยางธรรมชาติ (natural rubber; NR) ยางสังเคราะห์ (synthetic rubber; SR) ยางผสม (blends) หรือยางเทอร์โมพลาสติก (thermoplastic elastomer; TPE)

2.   ระบบสารวัลคาไนซ์ ได้แก่ สารวัลคาไนซ์ (vulcanizing agent) สารตัวเร่งปฏิกิริยา (accelerator) สารกระตุ้นปฏิกิริยา (activator)

3.   สารตัวเติม (fillers) เช่น เขม่าดำ (carbon black) ซิลิกา (silica) แคลเซียมคาร์บอเนต (calcium carbonate) เคลย์ (clay) เป็นต้น

4.   สารช่วยในการผลิต (processing aid)

5.   สารป้องกันยางเสื่อม (antioxidant)

6.   สี (pigment)

7.   สารอื่นๆ (นอกเหนือไปจากข้างบน)

                อย่างไรก็ดี ในแต่ละกลุ่ม อาจจะมีการใช้สารเคมีมากกว่าหนึ่งตัว เช่น สารตัวเร่งปฏิกิริยาอาจจะใช้สองตัวร่วมกัน หรือสีอาจจะใช้สามหรือสี่ชนิดรวมกัน เป็นต้น

ตัวอย่างการออกสูตรเคมียาง

                ในที่นี้จะขอยกตัวอย่างการออกสูตรเคมียางที่มีการแปรปริมาณสารตัวเติมเขม่าดำร่วมกับแคลเซียมคาร์บอเนต โดยให้ยางที่ได้มีความแข็งประมาณ 70 IRHD แต่มีค่าความทนต่อแรงดึง (tensile strength) ต่างๆ กัน ดังแสดงในตารางที่ 1

ตารางที่ 1 สูตรเคมีและสมบัติของยางธรรมชาติที่แปรสัดส่วนระหว่างเขม่าดำกับแคลเซียมคาร์บอเนต [1]                

สูตรเคมียาง (phr)	1	2	3	4	5	6	7	8
ยางแผ่นรมควันชั้น 1	100	100	100	100	100	100	100	100
N330, HAF black	20	30	25	40	30	35	40	45
Whiting	300	300	250	200	200	150	100	50
Process oil	30	30	25	20	20	15	10	5
ซิงก์ออกไซด์	5	5	5	5	5	5	5	5
กรดสเตียริก	1	2	1	2	1	1	1	1
กำมะถัน	3	2.5	3	2.5	3	3	3	3
MBTS	1.5	-	1.5	-	1.5	1.5	1.5	1.5
CBS	-	1	-	1	-	-	-	-
DPG	0.1	-	0.1	-	0.1	0.1	0.1	0.1
สมบัติ
ความหนืดมูนนี่ ที่ 100?C	48	49	48	46	52	54	60	69
มูนนี่สกอร์ช, 120?C (นาที)	10	23	11	22	10	9	7	7
คงรูปที่ 140?C, 30 นาที
ความแข็ง (IRHD)	73	73	73	77	72	73	74	72
ความทนต่อแรงดึง (MPa)	4.7	5.0	5.5	6.7	7.2	8.4	11.0	16.0
การยืดตัว ณ จุดขาด (%)	405	400	390	330	390	365	345	365
การเสียรูปถาวรหลังกด (%)	34	44	28	41	25	26	23	25

                จะเห็นได้ว่า การออกสูตรเคมียางเป็นทั้งศาสตร์และศิลป์ในการที่จะให้ได้ผลิตภัณฑ์ที่มีสมบัติตามต้องการ การขึ้นรูป และต้นทุนที่เหมาะสม แต่อย่างไรก็ตามแม้ว่าเราจะสามารถออกสูตรเคมียางให้เหมาะสมได้แล้ว แต่เราจำเป็นจะต้องพิจารณาถึงปัจจัยอื่นๆ เช่น ต้องควบคุมกระบวนการวัลคาไนซ์ให้เหมาะสม มิฉะนั้นสมบัติทางกายภาพก็อาจจะเปลี่ยนไปได้เช่นกัน

ขอขอบคุณ

ข้อมูลจาก www.rubbercenter.org

สามารถติดต่อสอบถามข้อมูลงานชิ้นส่วนยางและการใช้งานได้ที่

Tel: 02-1717648

Fax: 02-1717650

E-mail: sales@srksealing.com

IG: srksealing

www.srksealing.com