การปรับปรุงสมบัติด้านการติดไฟและการลามไฟของพอลิยูรีเทนโฟมโดยการเติมสารลิกนิน

  • วีรวรรณ เหล่าศิริพจน์ ภาควิชาวิศวกรรมเครื่องมือและวัสดุ คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลยั เทคโนโลยีพระจอมเกลา้ ธนบุรี
  • ณัฐรัตน์ เก่งกล้า ภาควิชาวิศวกรรมเครื่องมือและวัสดุ คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลยั เทคโนโลยีพระจอมเกลา้ ธนบุรี
  • ธนพนธ์ เริงวิจิตรา ภาควิชาวิศวกรรมเครื่องมือและวัสดุ คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลยั เทคโนโลยีพระจอมเกลา้ ธนบุรี
  • ธนพนธ์ เริงวิจิตรา ภาควิชาวิศวกรรมเครื่องมือและวัสดุ คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลยั เทคโนโลยีพระจอมเกลา้ ธนบุรี
  • ลัทธนันท์ เหลืองเจริญ ภาควิชาวิศวกรรมเครื่องมือและวัสดุ คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลยั เทคโนโลยีพระจอมเกลา้ ธนบุรี
  • สัณหวัช เหม่ากระโทก ภาควิชาวิศวกรรมเครื่องมือและวัสดุ คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลยั เทคโนโลยีพระจอมเกลา้ ธนบุรี
  • นันท์นภัส แสบงบาล ภาควิชาวิศวกรรมเครื่องมือและวัสดุ คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลยั เทคโนโลยีพระจอมเกลา้ ธนบุรี
  • วราพร ก.ศรีสุวรรณ ภาควิชาวิศวกรรมเครื่องมือและวัสดุ คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลยั เทคโนโลยีพระจอมเกลา้ ธนบุรี
  • รุ่งรวีย์ พันธุ์สมบัติ ภาควิชาวิศวกรรมเครื่องมือและวัสดุ คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลยั เทคโนโลยีพระจอมเกลา้ ธนบุรี
Keywords: การติดไฟ, การลามไฟ, พอลิยูรีเทนโฟม, ลิกนิน

Abstract

ปัจจุบันพอลิยูรีเทนโฟม มีโอกาสที่จะติดไฟและลามไฟได้ง่าย งานวิจัยนจี้ ึงมีจุดประสงค์เพื่อปรับปรุงสมบัติด้านการ ติดไฟและการลามไฟของพอลิยูรีเทนโฟมโดยเติมลิกนินที่สังเคราะห์ได้จากเศษปีกไม้ยางด้วยกระบวนการแยกองค์ประกอบชีว มวลและใช้พอลิยูรีเทนโฟมสูตรหล่อ ซึ่งจะผสมลิกนินในปริมาณ 0, 5, 10 และ 15% โดยปริมาตร แล้วขึ้นรูปด้วยกระบวนการ แบบหล่อ จากการทดสอบสมบัติด้านการติดไฟด้วยเทคนิค (Limiting Oxygen Index; LOI) พบว่าพอลิยูรีเทนโฟมที่ผสม ลิกนินในปริมาณ 10% โดยปริมาตร มีสมบัติต้านทานการติดไฟที่ดีที่สุดเนื่องจากมีค่าดัชนีออกซิเจนจํากัดสูงสุด LOI คือ 22.22% และการทดสอบสมบัติทางความร้อนโดยเทคนิค TGA พบว่าพอลิยูรีเทนโฟมที่ผสมลิกนินในปริมาณ 10% โดยปริมาตร มีความเสถียรทางความร้อนมากที่สุด เนื่องจากมีอุณหภูมิการสลายตัวสูงสุดมากที่สุดคือ 356 องศาเซลเซียส นอกจากนั้นการทดสอบความสามารถในการลามไฟพบว่า พอลิยูรีเทนโฟมสูตรหล่อที่ไม่เติมลิกนินมีการเผาไหม้จนหมด ไม่เหลือเถ้า และเกิดการหยดของพอลิเมอร์ หลอมเหลว ในขณะที่เมื่อเติมลิกนินในปริมาณ 5, 10 และ 15% โดยปริมาตร พอลิยูรีเทนโฟมจะยังคงเหลือเถ้าหลังการเผาไหม้และไม่เกิดการหยดของพอลิเมอร์หลอมเหลวทั้งนกี้ารเติมลิกนินทําให้พอลิยู รีเทนโฟมมีความเสถียรทางความร้อนเพิ่มขึ้นและต้านทานการติดไฟได้ดีขึ้น

References

กุลธิดา เจริญสวัสดิ์. (2555). คุณสมบัติของฉนวนโฟมพอลียูรีเทนชนิดแข็งในงานก่อสร้างและการใช้โฟมพอลียูรีเทนชนิด
แข็งอย่างปลอดภัยจากอัคคีภัย [ข้อมูลอิเล็กทรอนิกส์]. สืบค้นจากhttp://polyurethanethai.com/uploads/
userfiles/_1.pdf.
ฐิติมา ตะสุวรรณ. (2554). การพัฒนาพอลิออลเรซินสําหรับการผลิตพอลิยูรีเทนโฟมแบบยืดหยุ่น. วิทยานิพนธ์ปริญญา
วิศวกรรมศาสตรมหาบัณฑิต สาขาวิชาวิศวกรรมเคมี คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยศิลปากร, 1-138. ชุติมา เอี่ยมสะอาด. (2553). การเตรียมโฟมพอลิยูรีเทนจากผลิตภัณฑ์ที่ได้จากการไกลโคไลซ์ขวดเพ็ตใช้แล้วภายใต้
พลังงานไมโครเวฟ. วิทยานิพนธ์ปริญญาวิทยาศาสตรมหาบัณฑิต สาขาวิชาวิทยาศาสตร์พอลิเมอร์ประยุกต์และ
เทคโนโลยีสิ่งทอ คณะวิทยาศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย, 1-96.
จิตราวรรณ ไวสาหลง. (2559). การสังเคราะห์สารหน่วงไฟกลุ่มฟอสฟอรัสที่ปราศจากธาตุฮาโลเจนสําหรับงานบนผ้าฝ้าย.
วิทยานิพนธ์ปริญญาเทคโนโลยีบัณฑิต สาขาวิชาอุตสาหกรรมสิ่งทอ คณะอุสาหกรรมสิ่งทอและออกแบบแฟชั่น
สถาบันเทคโนโลยีราชมงคลพระนคร, 1-45
วารุณี ฟางทวานิช. (2554,6 มีนาคม). พลาสติกกับการติดไฟ. วิทยาศาสตร์สําหรับเยาวชน หนังสือพิมพ์แนวหน้า. หน้า 6. ศักยะ สมบัติไพรวัน. (2562). การปรับสภาพเหง้ามันสําปะหลังโดยใช้คลื่นไมโครเวฟร่วมกับสารละลายด่างเพื่อการผลิต
ผลิตภัณฑ์มูลค่าเพิ่ม. วิทยานิพนธ์ปริญญาวิศวกรรมศาสตรดุษฎีบัณฑิต สาขาวิศวกรรมเกษตรและอาหาร คณะ
วิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีสุรนารี. ศูนย์เครื่องมือวิทยาศาสตร์เพื่อมาตรฐานและอุตสาหกรรมมหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าธนบุรี.
Thermogravimetric Analysis (TGA) [ข้อมูลอิเล็กทรอนิกส์], สืบค้นเมื่อ 22 พฤศจิกายน 2563, เข้าถึงได้จาก
https://1th.me/9fBrb
Mandlekar, N., Cayla, A., Rault, F., Giraud, S., Salaun, F., Melucelli, G., & Guan, J. (2017). An overview on
the use of lignin and its derivatives in fire retardant polymer systems. Intech, 12(3), 208-225. Raghu, T. S., Kotresh, T. M & Indusheskar, R. (2014). Fire behaviors of polyurethane foams. Journal of
Advances in Chemical Science, 3, 109-112.
Inkrod, C., Ratio, M., Champreda, V., & Laosiripojana, N. (2018). Characteristics of lignin extracted from
different lignocellulosic materials via organosolv fractionation. Bioenergy Research 2018, 11,
277-290.
Houang, X., Dehoop, C., Xie, J., Hse, C., Qi., J., & Hu, T. (2017). Characterization of biobased
polyurethane foams employing lignin fractionated from microwave liquefied switchgrass.
International Journal of Polymer Science, 26(8), 3493-3501.
Omnexus. Fire Resistance (LOI) [Electronic version]. Retrieved on 16 November, 2020, Retrieved from
https://1th.me/S9T0Q.
Xuejun, P., and Jack, s. (2013) Effect of replacing polyol by organosolv and kraft lignin on the
property and structure of rigid polyurethane foam. Biotechnology for Biofuels, 6, 1-11.
Lingling, J., Huahua, X., Qingsong, W., and Jinhua, S. (2013). Thermal degradation characteristics of rigid
polyurethane foam and the volatile products analysis with TG-FTIR-MS. Crossmark, 98(12),
2687-2696.
Adam M, Maley., Kyle A, Falk., Luke, Hoover., Elly B, Earlywine., Michael D, Seymour., Paul A, DeYoung.,
Arlene, Blum., Heather M, Stapleton., & Graham F, Peaslee. (2015). Detection of Halogenated Flame Retardants in Polyurethane Foam by Particle Induced X-ray Emission. USA, 358(1), 21-25.
Sun Hwan, Jeong., Jun Hyuk, Heo., Jin Woong, Lee., Min Jeong, Kim., Cheol Hyun, Park., & Jung Heon, Lee. (2021). Bioinspired Adenosine Triphosphate as an “All-In-One” Green Flame Retardant via Extremely Intumescent Char Formation. ACS Applied Materials & Interfaces, 13(1), 22935 - 22945. Retrieved November 6, 2021, from https://pubs.acs.org/doi/pdf/10.1021/acsami.1c02021
Published
2022-01-31