Natural Rubber (ยางธรรมชาติ)

ยางธรรมชาติหรือยางพาราส่วนมากได้มาจากต้นยางพาราสายพันธุ์ Hevea Braziliensis โดยโครงสร้างทางเคมีของยางธรรมชาติ คือ cis-1,4-polyisoprene ประกอบด้วยหน่วยของไอโซพรีน (C5H8) มาต่อกันเป็นสายยาว (แบบโซ่ตรง) และมีอุณหภูมิการเปลี่ยนสถานะคล้ายแก้ว (Glass transition Temperature; Tg) ประมาณ
-72 ºC นั่นหมายความว่าหากนำยางธรรมชาติ ไปเก็บไว้ที่อุณหภูมิต่ำกว่า — 72 ºC สมบัติของยางธรรมชาติจะเปลี่ยนจากที่เคยยืดหยุ่น ไปเป็นของแข็งเปราะเช่นเดียวกับแก้ว โดยทั่วไป สามารถแบ่งเป็น 2 รูปแบบใหญ่ๆ ได้ดังนี้

1. น้ำยาง โดยจะผ่านกระบวนการปั่นเหวี่ยง เพื่อลดปริมาณน้ำในน้ำยางสด โดยน้ำยางที่ได้เรียกว่า น้ำยางข้น โดยผลิตภัณฑ์ที่ได้จากน้ำยางข้น ได้แก่ ถุงมือยาง, ถุงยางอนามัย, ลูกโป่ง, จุกหัวนม, ฟองน้ำที่นอน และ หมอนฟองน้ำ

2. ยางแห้ง สามารถแบ่งออกได้เป็น 3 ประเภทหลักๆ ดังนี้

1. ยางแผ่น โดยสามารถแบ่งออกได้เป็น 2 ประเภท คือ

1.1 แผ่นยางไม่รมควัน

1.2 แผ่นยางรมควัน แบ่งออกเป็นชั้นต่าง ๆ 5 ชั้น โดยที่ชั้นที่ 1 คือเกรดที่ดีที่สุด และชั้นที่ 5 คือเกรดที่ต่ำที่สุด โดยแผ่นยางเหล่านี้จะถูกนำมาอัดเป็นก้อนๆ เพื่อนำไปผลิตในขั้นต่อไป

2. ยางเครฟ คือยางที่ได้มาจากการนำเศษยาง ไปรีดในเครื่องเครฟเพื่อกำจัดสิ่งสกปรกต่าง ๆ ออกไปจากยาง ในระหว่างการรีด

3. ยางแท่ง เป็นยางที่มีคุณภาพสม่ำเสมอกว่ายางแผ่น และ ยางเครฟ ผ่านการตรวจสอบและจัดชั้นเพื่อรับรองคุณภาพตามหลักวิชาการ และเป็นยางที่นิยมใช้ในปัจจุบัน

คุณสมบัติของยางธรรมชาติ

1. อุณหภูมิการใช้งาน ยางธรรมชาติสามารถใช้งานได้ที่ อุณหภูมิ -55 ถึง +100 ºC

2. ความยืดหยุ่น (Elasticity) ยางธรรมชาติมีความยืดหยุ่นสูงมาก เมื่อมีแรงภายนอกมากระทำ ยางจะสามารถกลับคืนสู่รูปร่างและขนาดเดิม (หรือใกล้เคียง) ได้อย่างรวดเร็ว

3. ความเหนียวติดกัน (Tack) ยางธรรมชาติมีสมบัติดีเยี่ยมในด้านความเหนียวติดกัน

4. ความทนต่อแรงดึง (Tensile Strength) โมเลกุลของยางธรรมชาติมีความเป็นระเบียบสูงจึงทำให้สามารถตกผลึกได้ง่ายเมื่อถูกยืด ซึ่งผลึกที่เกิดจะช่วยเสริมความแข็งแรงให้กับยาง โดยค่าความต้านทานแรงดึงของยางธรรมชาติมีค่าประมาณ 20 MPa หรือสูงกว่านั้น และด้วยคุณสมบัติดังกล่าวทำให้ยางธรรมชาติสามารถทนต่อแรงฉีกขาดได้ดีอีกด้วย

5. ความต้านทานต่อการขัดถู (Abrasion Resistance) ยางธรรมชาติมีค่าความต้านทานต่อการขัดถูค่อนข้างสูง เมื่อเทียบกับยางชนิดอื่น ๆ

6. ความเป็นฉนวนไฟฟ้า (Insulation) ยางธรรมชาติมีความเป็นฉนวนไฟฟ้าสูงมาก

7. ความทนต่อของเหลวและสารเคมี เนื่องจากองค์ประกอบของยางธรรมชาติเป็นสารไฮโดรคาร์บอนที่ไม่มีขั้ว ยางจะเกิดการบวมตัวในตัวทำละลาย ที่ไม่มีขั้ว เช่น เบนซีน, เฮกเซน และโทลูอีน เป็นต้น อย่างไรก็ตามการบวมตัวของยางดังกล่าวทำให้สมบัติเชิงกลของยางด้อยลง และด้วยเหตุนี้ยางธรรมชาติจึงไม่ทนต่อน้ำมันปิโตรเคมี หรือตัวทำละลายที่ไม่มีขั้วต่างๆ

8. การเสื่อมสภาพเนื่องจากความร้อน โอโซน และแสงแดด (Aging Properties) ยางธรรมชาติมีความไวต่อการทำปฏิกิริยากับออกซิเจน โดยมีแสงแดดเป็นตัวเร่งปฏิกิริยา จึงทำให้ยางเกิดการยืดตัว และเกิดเป็นรอยแตกเล็ก ๆ จำนวนมาก จนทำให้ยางเสื่อมสภาพไปในที่สุด

9. การกระเด้งกระดอน (Rebound Resilience) ยางธรรมชาติมีสมบัติการกระเด้งกระดอนสูงมาก และในระหว่างการเปลี่ยนแปลงรูปร่าง ยางจะสูญเสียพลังงานในรูปแบบความร้อนน้อย ยางธรรมชาติจึงสะสมความร้อนระหว่างการใช้งานต่ำ

การประยุกต์ใช้งาน

ยางธรรมชาติจัดเป็นยางอเนกประสงค์ที่สามารถนำไปใช้งานได้ทั่วไป โดยที่มีคุณสมบติเด่นในเรื่องของความยืดหยุ่น และทนต่อแรงดึงได้สูงมาก แต่มีข้อจำกัดในเรื่องของ ไม่ทนต่อสภาพอากาศ น้ำมัน สารเคมี และมีอายุการใช้งานที่ไม่ยาวนานมากนัก แต่ยางธรรมชาติยังนิยมนำมาใช้ในการทำเป็นผลิตภัณฑ์ อาทิ เช่น

1. ซีลยางกันน้ำ และสามารถนำมาตัดแต่งเป็นประเก็น ได้

2. แผ่นยางรองคอสะพาน (Rubber Bridge Bearings) ได้ มีทั้งแบบ แผ่นยางล้วน (Plain) และแบบที่มีวัสดุเสริมแรง (Laminated)

3. แผ่นยางกันกระแทก ใช้ซับแรงกระแทกในพื้นที่ ที่ต้องการได้

4. แผ่นยางปูพื้น (Rubber Floor Mat) ส่วนใหญ่ผลิตจากยางธรรมชาติ ใช้ปูพื้น หรือทางเดินบนอาคาร โรงงาน สำนักงาน สนามบินใช้ได้ทั้งพื้นที่ราบและพื้นที่ลาดเอียง เพื่อป้องกันการลื่น และลดเสียงที่เกิดจากการเดิน หรือ การกระแทก

5. ผลิตเป็นยางฟองน้ำ เพื่อใช้ในการซับแรงกระแทกได้ และสามารถนำมาออกแบบเพื่อการใช้งานที่เหมาะสมได้

6. ยางโอริง ทำหน้าที่เป็นซีล กันรั่วซึมของของไหล ในอุปกรณ์หรือชิ้นส่วนต่าง ๆ

 

Download: ยางธรรมชาติ (Natural Rubber)

By Enjoy Wissen (17 March 2018)

PTI WISSEN TEAMS

Polytech Industry Company Limited