ผลของเศษฝุ่นที่นำกลับมาใช้เป็นสารตัวเติมต่อสมบัติของผ้าเบรก

Abstract

งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาผลของการนำเศษฝุ่นกลับมาใช้เป็นสารตัวเติมต่อสมบัติทางกายภาพ ทางกล และประสิทธิภาพของผ้าเบรก ผลการวิเคราะห์ลักษณะของเศษฝุ่นที่นำกลับมาใช้ พบว่าเศษฝุ่นมีรูปร่างและขนาดที่ไม่แน่นอน โดยมีขนาดอนุภาคเล็กกว่า 71 ไมครอน ชนิดและปริมาณธาตุที่พบในเศษฝุ่นจากผ้าเบรกชนิดใยเหล็กต่ำ (LSD) เศษฝุ่นจากผ้าเบรกชนิดทองแดงต่ำ (LCD) และเศษฝุ่นจากผ้าเบรกชนิดไร้ทองแดง (NCD) มีค่าใกล้เคียงกัน ยกเว้นปริมาณโลหะ (ทอแดงและใยเหล็ก) พบว่าปริมาณโลหะที่พบในเศษฝุ่นจากผ้าเบรกชนิดใยเหล็กต่ำมีค่าสูงสุดที่ 5.15% โดยน้ำหนัก เนื่องจากปริมาณโลหะที่สูงกว่าเศษฝุ่นชนิดอื่นทำให้ค่าความหนาแน่นหลังเคาะของเศษฝุ่นชนิด LSD มีค่าสูงสุด จากนั้นจึงวิเคราะห์อิทธิพลของชนิดเศษฝุ่นต่อสมบัติของผ้าเบรก ใช้เศษฝุ่นชนิด LSD LCD NCD และเศษฝุ่นผสม ใส่เข้าไปแทนที่วัตถุดิบอื่นยกเว้นฟีนอลิกเรซิน ในปริมาณร้อยละ 10 โดยน้ำหนัก เปรียบเทียบกับผ้าเบรกเชิงพาณิชย์ที่ไม่ใส่เศษฝุ่น ผลงานวิจัยพบว่า ผ้าเบรกที่ใส่เศษฝุ่นทุกชนิดให้สมบัติใกล้เคียงกันกับผ้าเบรกที่ไม่ใส่เศษฝุ่น โดยเศษฝุ่นจะทำให้ให้ความถ่วงจำเพาะ ความเป็นรูพรุน ความแข็งและความยืดหยุ่นของผ้าเบรกเปลี่ยนแปลงเพียงเล็กน้อย นอกจากนี้ยังทำให้ผ้าเบรกมีระดับความเสียดทานสูงขึ้น ส่งผลให้เบรกได้มีประสิทธิภาพมากขึ้น ดังนั้นเพื่อความสะดวกต่อการจัดเก็บและสร้างความยืดหยุ่นในกระบวนการ การใช้เศษฝุ่นผสมจึงเป็นตัวเลือกที่เหมาะสม จากนั้นจึงวิเคราะห์อิทธิพลของปริมาณเศษฝุ่นที่ใส่ในผ้าเบรก (5% 10% 15% 20% และ 25% โดยน้ำหนัก) ต่อสมบัติของผ้าเบรก เปรียบเทียบกับผ้าเบรกเชิงพาณิชย์ที่ไม่ใส่เศษฝุ่น ผลงานวิจัยพบว่า ค่าความแข็ง สภาพการอัดตัวและความยืดหยุ่นเปลี่ยนแปลงไปเพียงเล็กน้อยเท่านั้น แต่การเพิ่มปริมาณเศษฝุ่นทำให้ผ้าเบรกมีความถ่วงจำเพาะลดลง และความเป็นรูพรุนเพิ่มขึ้น ผ้าเบรกที่ใส่เศษฝุ่น 25% มีค่าอัตราการสึกสูงสุดที่ 1.85x10-7 cm3/N.m ในขณะที่ผ้าเบรกที่ใส่เศษฝุ่นปริมาณ 5%-20% มีค่าอัตราการสึกใกล้เคียงกันในช่วง 1.65x10-7-1.66x10-7 cm3/N.m โดยผ้าเบรกที่ใส่เศษฝุ่น 20% มีเสถียรภาพของความเสียดทานสูงสุดและมีค่าใกล้เคียงกับผ้าเบรกที่ไม่ใส่เศษฝุ่น ดังนั้นเมื่อพิจารณาโดยรวมพบว่าผ้าเบรกที่ใส่เศษฝุ่น 20% สามารถลดต้นทุนได้สูงสุด คิดเป็นมูลค่ากว่า 2,400,000 บาทต่อปี โดยผลิตภัณฑ์ยังคงประสิทธิภาพได้ใกล้เคียงกับผ้าเบรกที่ไม่ใส่ฝุ่น