ผลของ PANi ต่อปฏิกิริยา stabilization ของพอลิอะคริโลไนไตรในกระบวนการผลิตเส้นใยคาร์บอน

Abstract

เส้นใยเป็นหนึ่งในวัตถุดิบหลักในการผลิตเครื่องนุ่งห่ม ซึ่งเป็นปัจจัยสี่ที่สำคัญของมนุษย์ เส้นใยมีประโยชน์หลายด้าน อาทิ เครื่องนุ่งห่ม อีกด้านที่น่าสนใจคือการใช้ประโยชน์ในด้านอุตสาหกรรม ได้แก่ เส้นใยคาร์บอน ด้วยเส้นใยคาร์บอนมีความสามารถในด้าน ความแข็งแรง ต้านทานแรงดึง น้ำหนักเบา ทนต่อสารเคมีทนต่ออุณหภูมิ และอัตราการขยายตัวต่อความร้อนต่ำ จึงทำให้เส้นใยคาร์บอนเป็นวัสดุที่ได้รับความนิยมมากในอุตสาหกรรมการบินและวิศวกรรมอวกาศการทหาร มอเตอร์สปอร์ตการแข่งขันกีฬาและอีกมากมาย แต่ข้อจำกัดของเส้นใยคาร์บอนคือ เส้นใยคาร์บอนมีราคาสูงเมื่อเทียบกับเส้นใยชนิดอื่นกระบวนการสังเคราะห์ทำได้ยาก ต้องใช้อุณหภูมิในการสังเคราะห์สูง ซึ่งเป็นการสิ้นเปลืองพลังงานและเวลา งานวิจัยเล่มนี้จึงนำเส้นใยพอลิอะคริโลไนไตร์ล (PAN) ดึงยึดและเคลือบโดยพอลิอะนิลีน (PANi) ผ่านการดึงยืด PAN ให้ได้เส้นใยอะคริลิก หลังจากนั้นนำเส้นใยผ่านกระบวนการรักษาเสถียรภาพ โดยทำการเคลือบโดยพอลิอะนิลีน จึงทำการเลือกเส้นใยอะคริลิคเนื่องจากเส้นอะคริลิคมีหมู่ไนโตรเจนในโครงสร้าง และเป็นวัตถุดิบหลักในการผลิตเส้นใยคาร์บอน ที่สามารถหาได้ง่ายที่สุด ราคาต้นทุนต่ำที่สุด เทียบกับเส้นใยในการผลิตเส้นใยคาร์บอนชนิดอื่น เช่น เส้นใยแก้ว และเส้นใยถ่านหิน เมื่อทำการเคลือบเส้นใยอะคริลิคโดยพอลิอะนิลีนเรียบร้อย จึงทำการวิเคราะห์น้ำหนักโมเลกุลของผลิตภัณฑ์ที่ทำการเคลือบโดยเครื่องศึกษาการเปลี่ยนแปลงน้ำหนักของสาร (TGA) เพื่อตรวจดูน้ำหนักที่เปลี่ยนไปหลังผ่านกระบวนการรักษาเสถียรภาพ ทดสอบความเหนียวของชิ้นงานหลังเคลือบโดยเครื่องทดสอบแรงดึง วิเคราะห์โครงสร้างเคมีของชิ้นงานหลังผ่านกระบวนการด้วยเทคนิคฟูเรียร์ทรานส์ฟอร์มอินฟาเรดสเปกโทรสโคปี FT-IR