ridm@nrct.go.th   ระบบคลังข้อมูลงานวิจัยไทย   รายการโปรดที่คุณเลือกไว้

การออกแบบและพัฒนาเครื่องคาปิลารีรีโอมิเตอร์แบบใหม่ที่ใช้งานสารพัดอย่าง

หน่วยงาน สำนักงานกองทุนสนับสนุนการวิจัย

รายละเอียด

ชื่อเรื่อง : การออกแบบและพัฒนาเครื่องคาปิลารีรีโอมิเตอร์แบบใหม่ที่ใช้งานสารพัดอย่าง
นักวิจัย : ณรงค์ฤทธิ์ สมบัติสมภพ
คำค้น : Capillary rheometer , Flow properties , Melt viscosity , Polymer melts , Polymer rheology , ความหนืดของของไหล , คาปิลารี่รีโอมิเตอร์ , คุณสมบัติการไหล , คุณสมบัติการไหลของพอลิเมอร์หลอมเหลว , พอลิเมอร์หลอมเหลว
หน่วยงาน : สำนักงานกองทุนสนับสนุนการวิจัย
ผู้ร่วมงาน : -
ปีพิมพ์ : 2543
อ้างอิง : http://elibrary.trf.or.th/project_content.asp?PJID=PDF4180048 , http://research.trf.or.th/node/587
ที่มา : -
ความเชี่ยวชาญ : -
ความสัมพันธ์ : -
ขอบเขตของเนื้อหา : -
บทคัดย่อ/คำอธิบาย :

วัตถุประสงค์: 1) ออกแบบและพัฒนาเครื่องคาปิลารี่รีโอมิเตอร์แบบใหม่ ที่สามารถขับ เคลื่อนได้ทั้งระบบขับ เคลื่อนห้องหลอมเหลวทรงกระบอก (Barrel) และระบบการขับเคลื่อนแท่ง อัดทรงกระบอก (Piston) 2)ตรวจสอบสมบัติการไหลของพอลิเมอร์หลอมเหลวโดยใช้เครื่องคาปิ ลารี่รีโอมิเตอร์ที่จัดสร้างขึ้น และนำผลการทดลองที่ได้เปรียบเทียบกับเครื่องคาปิลารี่รีโอมิเตอร์ ที่ใช้ทั่วไปในอุตสาหกรรม งานวิจัยนี้ได้นำเสนอเครื่องคาปิลารีรีโอมิเตอร์แบบใหม่ เพื่อใช้ในการศึกษาสมบัติการไหล ของพอลิเมอร์หลอมเหลว โดยทำการออกแบบให้สามารถประกอบเข้ากับเครื่องทดสอบแรงดึง (Tensile Testing Machine) และสามารถขับเคลื่อนทั้งระบบ Mobile Barrel และระบบ Mobile Piston นอกจากนี้ยังได้นำเสนอเครื่องมือวัดความดันแบบใหม่ (Pin –Spring, (PS) Pressure Sensor) เพื่อใช้ในการวัดความดันตก (Pressure Drop) ใน Die ของเครื่องคาปิลารีรีโอมิเตอร์ที่ จัดสร้างขึ้น ซึ่งสามารถสรุปพอเป็นสังเขป ได้ดังนี้ 1. เครื่องมือวัดความดันแบบใหม่ที่ออกแบบและจัดสร้างขึ้น เพื่อใช้วัดความดันของพอลิเมอร์ หลอมเหลวในกระบวนการผลิตพอลิเมอร์มีความเที่ยงตรงในการวัดสูง และมีค่าความเชื่อ มั่น +/-1% นอกจากนี้ยังมีหลักการทำงานที่ไม่ซับซ้อน มีความแข็งแรง ราคาถูกและ สามารถใช้งานได้อย่างหลากหลาย โดยมีหลักการทำงานซึ่งประกอบด้วยส่วนที่เป็นระบบ กลไก (mechanical system) ซึ่งทำหน้าที่ส่งถ่ายแรงในรูปของความดันจากห้องหลอม เหลวทรงกระบอกไปยังส่วนของชุดความต้านทานแบบปรับค่าได้ โดยค่าความต้านทานดัง กล่าวจะถูกแปลงเป็นแรงดันไฟฟ้าและความดันจริง 2. เครื่องคาปิลารีรีโอมิเตอร์ที่จัดสร้างขึ้นทั้งแบบขับเคลื่อน Barrel และขับเคลื่อน Piston สามารถใช้ตรวจสอบสมบัติการไหลของพอลิเมอร์หลอมเหลวได้ ผลการทดลองที่ได้จาก พอลิเมอร์ที่นำมาทดสอบ คือ พอลิเมอร์ที่ใช้แสดงพฤติกรรมการไหลแบบ Non-Newtonian ชนิด Psueoplastic สมบัติการไหลแปรผันตามอุณหภูมิและระบบการขับเคลื่อน ซึ่งกรฯ หลังนี้อาจเป็นผลเนื่องมาจากรูปร่างการไหลในทั้งสองระบบมีความต่างกัน 3. ผลการทดสอบสมบัติการไหลของพอลิเมอร์ที่ได้จากเครื่องคาปิลารี่รีโอมิเตอร์ที่ได้จัดสร้าง ขึ้น มีความแตกต่างจากผลการทดสอบที่ได้จากเครื่องคาปิลารี่รีโอมิเตอร์มาตราฐาน ซึ่ง ความแตกต่างดังกล่าวมีค่าประมาณ 15-20 % โดยมีค่ามากกว่าค่าความผิดพลาดของผล การทดลอง (+/-3) จึงกล่าวได้ว่าสมบัติการไหลของพอลิเมอร์แปรผันตามลักษณะการออก แบบของเครื่องคาปิลารี่รีโอมิเตอร์แต่ละเครื่อง ทั้งนี้อาจเนื่องมาจากผลกระทบจากรูปร่าง การไหลของพอลิเมอร์หลอมเหลวที่เกิดขึ้นในเครื่องคาปิลารี่รีโอมิเตอร์ เครื่องคาปิลารี่รีโอมิเตอร์แบบใหม่สามารถตรวจสอบคุณสมบัติการไหลของพอลิเมอร์ หลอมเหลวได้อย่างถูกต้อง พอลิเมอร์ที่นำมาทดสอบแสดงพฤติกรรมการไหลแบบ Non- Newtonian ชนิด Psueoplastic สมบัติการไหลแปรผันตามระบบการขับเคลื่อนของเครื่อง ทั้ง นี้อาจเนื่องมาจากรูปร่างการไหลของพอลิเมอร์หลอมเหลวที่เกิดขึ้นในเครื่องคาปิลารี่รีโอมิเตอร์ งานวิจัยในอนาคตคือ การศึกษาความสัมพันธ์ระหว่างสมบัติการไหลกับรูปร่างการไหล ในเครื่องคาปิลารี่รีโอมิเตอร์ทั้งสองระบบการขับเคลื่อน ซึ่งจะนำไปสู่ความเข้าใจในสมบัติการ ไหลของพอลิเมอร์หลอมเหลวมากขึ้น รวมถึงผลกระทบของคุณลักษณะของการออกแบบ Die และ Barrel ที่มีผลต่อสมบัติและรูปร่างการไหลที่ศึกษา The objectives ot this research is to design and develop a novel capillary rheometer that features the possibility of moving either the piston or the barrel, the latter being novel in design. 2) To determine the flow properties of polymer melts using the constructed capillary rheometer, the results being compared to those generated using a conventional capillary rheometer. This research project introduced a novel type of capillary rheometer, with respect to its design and operation, for investigating flow properties of a polymer melt. The constructed capillary rheometer was fitted into a standard tensile testing machine such that the mode of extrusion could be altered. The equipment featured the possibility of moving either the piston or the barrel, the latter being novel in design. In addition, this work presented a novel pressure sensor, so-called “Pin-Spring (PS) pressure sensor”, for determining the pressure drop along the die in the capillary rheometer. The following were noted: 1. The PS sensor was found to be novel with respect to its design and operation and it can be used to accurately measure the pressure of polymer melts in polymer processing. The sensor was found to be reliable, simple and versatile in use, robust and low in cost. The reading accuracy of the sensor was ?1%. The principle use of the PS sensor was very simple. It used a mechanical system, which was relatively novel in design, to transmit the pressure from the fluid system, utilising a variable resistance transducer to monitor the changes in pressure and displayed the data in the form of electrical voltage and thus real pressure. 2. The novel capillary rheometer featuring the possibilities of moving the piston and the barrel was introduced and it can be used to investigate the flow properties of the polymer melts. The experimental results showed that the polymer melts used in this work exhibited psueoplastic non-Newtonian behaviour and the flow properties were dependent not only on the test temperature, but also on the mode of operation. It was thought that the discrepancies in the results by the mode of operation were caused by the flows occurring in the barrel that varied with the mode of operation. 3. The rheological results obtained by the novel capillary rheometer were different from those obtained by the standard type of capillary rheometer, the differences being around 15-20% which were larger than the experimental errors (?3%). It was concluded that the flow properties of the polymer melts were dependent on the style of rheometers used which was thought to be affected by the flow patterns of the polymer melts occurring in the rheometers. The detailed discussion of the results can be sought in the accepted papers, gathering at the end of the report. The novel capillary rheometer can be used to accurately determine the flow properties of polymer melts, the polymer melts used exhibiting psueoplastic non- Newtonian behaviour. It was found that the flow properties of the polymer melts were dependent on the mode of operation of the rheometer, this being associated with the flow occurring in the barrel of the rheometer. Further work aims to investigate the relationship between the flow properties and flow patterns occurring in this type of apparatus, this allowing the quantifying and understanding of the flow properties of polymer melts. In addition, effects of barrel characteristics and barrel/die design on flow properties and flow patterns will also be of interest.

บรรณานุกรม :
ณรงค์ฤทธิ์ สมบัติสมภพ . (2543). การออกแบบและพัฒนาเครื่องคาปิลารีรีโอมิเตอร์แบบใหม่ที่ใช้งานสารพัดอย่าง.
    กรุงเทพมหานคร : สำนักงานกองทุนสนับสนุนการวิจัย.
ณรงค์ฤทธิ์ สมบัติสมภพ . 2543. "การออกแบบและพัฒนาเครื่องคาปิลารีรีโอมิเตอร์แบบใหม่ที่ใช้งานสารพัดอย่าง".
    กรุงเทพมหานคร : สำนักงานกองทุนสนับสนุนการวิจัย.
ณรงค์ฤทธิ์ สมบัติสมภพ . "การออกแบบและพัฒนาเครื่องคาปิลารีรีโอมิเตอร์แบบใหม่ที่ใช้งานสารพัดอย่าง."
    กรุงเทพมหานคร : สำนักงานกองทุนสนับสนุนการวิจัย, 2543. Print.
ณรงค์ฤทธิ์ สมบัติสมภพ . การออกแบบและพัฒนาเครื่องคาปิลารีรีโอมิเตอร์แบบใหม่ที่ใช้งานสารพัดอย่าง. กรุงเทพมหานคร : สำนักงานกองทุนสนับสนุนการวิจัย; 2543.