กระบวนการเตรียมน้ำยาเคลือบกระดาษ

ในการเตรียมน้ำยาเคลือบกระดาษเป็นการนำองค์ประกอบต่างผสมกัน กระบวนการผสมประกอบด้วยการกวน( agitation ) การผสม( mixing ) การกระจายตัว ( dispersion ) และขั้นตอนในการเตรียมน้ำยาเคลือบ( coating color preparation )

1. การกวน

  การกวน หมายถึง การผสมน้ำยาเคลือบให้เข้ากันเพื่อป้องกันไม่ให้เกิดการตกตะกอนและการนอนก้นของสารผสมต่างๆ ในถัง การกวนจะมีแรงเฉือนต่ำเพื่อให้ความเร็วของการไหล และแบบการไหลภายในถังมีความเหมาะสม ดังนั้นจุดประสงค์ของการกวน คือ ต้องการให้สารผสมต่างๆ กระจายตัวและไหลถายในถังมีความเหมาะสม ดังนั้นจุดประสงค์ของการกวน คือ ต้องการให้สารผสมต่างๆ กระจายตัวและไหลวนในถัง

  ระบบของการกวนประกอบด้วย ถัง และอุปกรณ์ที่ทำให้ของไหลเคลื่อนที่ไป การไหลวนของของเหลว จะต้องอาศัยใบกวนหรือใบพัด

  1.1 .ใบกวนหรือใบพัด เป็นอุปกรณ์เพื่อทำให้ของไหลเกิดการเคลื่อนตัวไป ในอุตสาหกรรมที่เกี่ยวกับการเตรียมน้ำยาเคลือบจะมีนิยมใช้ใบพัดที่เป็นใบพัดแบบใบพัดเรือ( marine type propeller ) การออกแบบใบพัดมีทั้งแบบตั้งฉากกับแกนถัง( radial ) และแบบทแยงกับแกนถัง ( axial )

1.2 ถัง ถังที่ใช้จะได้รับการออกแบบที่แตกต่างกันขึ้นกับประสิทธิภาพในการกวน ถังจะมีลักษณะต่างๆกัน แบบทรงกลม หรือทรงเหลี่ยม ซึ่งมีเส้นผ่านศูนย์กลาง ความสูงหรือความกว้าง ความยาว ที่แตกต่างกันโดยทั่วไปกระบวนการเตรียมน้ำยาเคลือบนิยมใช้ถังรูปทรงกระบอกแนวตั้ง มีมอเตอร์อยู่ด้านบนสุดของถัง การออกแบบและการเลือกใช้วัสดุสำหรับการสร้างถังจะขึ้นกับราคาและจุดที่ติดตั้งของใบพัด

  สำหรับของเหลวที่มีความหนืดมากกว่า 5,000 เซนติพอยส์ นิยมใช้ถังรูปทรงกระบอกที่ไม่มีใบพัดติดข้างถัง ( baffle ) มากกว่าเพื่อลดปัญหาพื้นที่ที่ไม่มีการเคลื่อนที่ ส่วนน้ำยาเคลือบที่มีความหนืดที่เปลี่ยนแปลงตลอดเวลานิยมติดตั้งใบพัดข้างถัง บางครั้งภายในถังอาจมีขดลวดความร้อนอยู่หรือวัสดุอื่นที่ช่วยทำให้มีการไหลที่ดีขึ้น ส่วนถังที่มีรูปร่างที่เหลี่ยมผืนผ้าจะไม่ค่อยนิยมใช้

  สารผสมส่วนใหญ่ของน้ำยาเคลือบกระดาษปกติจะมีความหนืดที่ไม่สูงมากนัก  จึงนิยมใช้ถังทรงกระบอกที่ไม่มีใบพัดติดข้างถัง  และใช้ใบกวนชนิดต่างๆตามที่ได้กล่าวมาแล้ว ในการกวนควรสม่ำเสมอเพื่อไม่ให้เกิดวอร์เทค( vortex ) หรือกระแสวน ถ้าการมีแรงเฉือนมากจะทำให้เกิดกระแสวนได้ ซึ่งจะทำให้อากาศด้านบนมีโอกาสผสมลงไปในน้ำยาเคลือบกระดาษ เกิดเป็นฟองในน้ำยาเคลือบได้

2. การผสม

  การผสมเป็นกระบวนการปั่นหรือผสมสารตั้งแต่ 2 ชนิดขึ้นไปให้เข้ากันได้อย่างเหมาะสม การผสมจะทำให้ปริมาณการจับกันเองของสารผสมต่างๆ น้อยลง ทำให้เกิดเป็นอิมัลชันขนาดเล็กหรือการกระจายตัวเป็นสารแขวนลอย

  การผสมเมื่อเปรียบเทียบกับการกวนแล้ว การผสมจะมีลักษณะที่เป็นการเข้ากันของสารที่มีการไหลที่มากมายหลายตัวผสมกันรอบๆ ใบพัด กล่าวคือถ้าใบพัดขนาดเล็กก็ต้องใช้ความเร็วรอบของใบพัดที่สูงขึ้น แรงเฉือนจะขึ้นกับการหมุนของใบพัดจึงทำให้ของเหลวหลายชนิดเกิดการผสมกันได้

  ถังผสมปกติจะออกแบบให้มีขนาดเล็กกว่าถังพักที่ใช้ในการกวน ถังผสมจะมีรูปทรงด้านล่างเป็นรูปกรวยและโดยมากจะมีผนัง 2 ประเภทที่นิยมใช้กัน คือ การหมุนแบบเปิดและปิด แบบเปิดจะมีความเร็วรอบของใบพัดสูงมากเพื่อให้เกิดการผสมของสารหลายชนิดดีขึ้น

3. การกระจายตัว

  การกระจายตัว หมายถึง การกระจายตัวของเม็ดสารต่างๆ ที่มีขนาดเล็กในของผสมหนึ่งๆ ความแตกต่างระหว่างการกระจายตัวกับการผสม คือ การผสมจะไม่เปลี่ยนแปลงขนาดและพื้นที่ผิวของเม็ดสารขณะที่การกระจายตัวจะทำให้สมบัติทางกายภาพเปลี่ยนแปลง พื้นที่ผิวโดยรวมของเม็ดสารเพิ่มขึ้น และจะลดขนาดของเม็ดสารโดยเฉลี่ย การผสมที่ดีสามารถบอกถึงการกระจายตัวที่ดีด้วยและสามารถพิจารณาถึงปัจจัยอื่นๆ ได้ คือ การลดขนาดเม็ดสาร และการกระจายตัวที่ดีจะมีความหนืดต่ำที่สุด

  ปกติแรงเฉือนสูงจะนำมาใช้ในการกระจายตัวสารที่เป็นก้อนกลายเป็นเม็ดสารขนาดเล็ก โดยวิธีการวัดของเหลวที่กระจายตัวแล้วผ่านตะแกรงกรองที่มีขนาดของรูตะแกรงเท่ากับ 325 เมช ( ขนาดรูเปิดตะแกรงเท่ากับ 44 ไมครอน ) แล้วของเหลวดังกล่าวสามารถลอดผ่านตะแกรงนี้ได้ไม่น้อยกว่าร้อยละ 98 โดยน้ำหนัก หรือ สามารถนำของเหลวนั้นมาหาขนาดเม็ดสารโดยวิธีการหาลักษณะการกระจายตัวของอนุภาค

  การหาค่าความเหมาะสมในการกระจายตัวของน้ำยาเคลือบสามารถหาได้โดยการวัดความหนืดของน้ำยาเคลือบ เปรียบเทียบกับปริมาณการใช้สารที่ช่วยทำให้กระจาย ถ้าน้ำยาเคลือบที่มีการกระจายตัวดีควรมีปริมาณการใช้ของสารที่ช่วยทำให้กระจายน้อยที่สุด การใช้สารที่ช่วยทำให้กระจายมากเกินไปทำให้เกิดผลเสียมากกว่าผลดี

  การที่จะทราบว่าของผสมกันได้ดีหรือไม่ต้องพิจารณาถึงคุณภาพภายนอกที่ได้จากการสังเกตถึงความหนืดที่เปลี่ยนแปลงไป การเข้ากันของของผสม การเปลี่ยนแปลงของปริมาณเนื้อสารจะต้องน้อยที่สุดเมื่อเวลาเปลี่ยนไป และการเปลี่ยนแปลงสีในน้ำยาเคลือบต้องน้อยที่สุด

4. ขั้นตอนในการเตรียมน้ำยาเคลือบ

  การเตรียมน้ำยาเคลือบกระดาษสามารถแบ่งได้เป็นขั้นตอนๆ ทั่วไปได้ ดังนี้

  4.1 เติมน้ำยาตามปริมาตรที่คำนวณได้จากขนาดของถังผสม เพื่อเตรียมผงสีขาวชนิดต่างๆให้มีปริมาณเนื้อผงสีเท่ากับร้อยละ 70 โดยน้ำหนัก

  4.2 เติมสารเติมแต่งประเภทสารที่ช่วยทำให้กระจายในปริมาณร้อยละ 0.2-0.5 โดยน้ำหนักของผงสีทั้งหมด

  4.3 เติมโซดาไฟเพื่อปรับความเป็นกรด-ด่างของน้ำยาเคลือบเท่ากับ 9.0

  4.4 เปิดใบพัดของถังผสมซึ่งสามารถปรับความเร็วได้ 2 ระดับ คือ เร็วและช้า ในขั้นตอนนี้ให้เปิดความเร็วรอบของใบพัดที่ระดับช้า เพื่อให้สารที่ช่วยทำให้กระจายและโซดาไฟกระจายตัวประมาณ 2-5 นาที

  4.5 เติมผงสีขาวชนิดต่างๆ ที่คำนวณในสูตรแล้วลงในถังผสม พร้อมกับปรับระดับความเร็วรอบใบพัดเป็นที่ระดับเร็ว ผสมให้เข้ากันโดยใช้เวลาประมาณ 20-25 นาที

  4.6 เปิดใบพัดที่ระดับช้า เติมสีย้อมและตัวยึดธรรมชาติ เช่น โปรตีนจากถั่วเหลือง หรือแป้งปรุงแต่งลงในถังผสมที่กำลังผสมผงสีขาวต่างๆอยู่ พร้อมทั้งเติมน้ำตามไปด้วยเล็กน้อยแล้วเปิดใบพัดที่ระดับเร็วผสมต่ออีกประมาณ 10-15 นาที

  4.7 เปิดใบพัดที่ระดับช้า เติมสารเติมแต่งประเภทสารหล่อลื่น สารเพิ่มความขาวสว่าง สารกันบุด น้ำยาลดฟองลงไปผสมต่อประมาณ 2 นาที

  4.8 เติมตัวยึดลาเทกช์เป็นสารสุดท้าย การเติมเป็นสารสุดท้ายจะช่วยป้องกันการเกิดฟองจากลาเทกช์และอาจจะต้องปรับความเป็นกรด-ด่างตามที่กำหนดด้วยแอมโมเนีย ค่าความเป็นกรด-ด่างของน้ำยาเคลือบโดยปกติกำหนดอยู่ระหว่าง 8.5-9

  4.9 ตรวจสอบคุณภาพของน้ำยาเคลือบตามที่ต้องการ ได้แก่ ความเป็นกรด-ด่าง ปริมาณเนื้อของน้ำยาเคลือบ และความหนืด ทั้งนี้ขึ้นกับเครื่องเคลื่อบที่นำน้ำยาไปเคลือบ

Read more »

ปัญหาและแนวทางป้องกันในการผลิตกระดาษเคลือบ

  เนื่องจากในปัจจุบันเครื่องเคลือบแบบใบมีดปาดมีบทบาทสำคัญมาก ปัญหาที่พบในการผลิตกระดาษเคลือบจึงเกิดจากเครื่องเคลือบแบบใบมีดปาดเป็นส่วนใหญ่
1. ปัญหาและลักษณะของรอยขีดข่วนและรอยเส้นน้ำยาเคลือบ
  ปัญหารอยขีดข่วนและรอยเส้นน้ำยาเคลือบที่เกิดจากการเคลือบน้ำยาเคลือบด้วยเครื่องเคลือบแบบใบมีดปาดเป็นปัญหาที่รุนแรงที่สุดและพบบ่อยที่สุดและพบบ่อยที่สุดจึงมีการค้นหามาตรการป้องกันมาโดยตลอด ตั้งแต่การปรับปรุงเครื่องเคลือบกระดาษ การเลือกใช้วัสดุดิบในการเตรียมน้ำยาเคลือบ และการเลือกกระดาษรองรับ
  รอยขีดข่วน คือ รอยที่เกิดขึ้นบนผิวของชั้นเคลือบในลักษณะเป็นเส้นเล็กๆ คล้ายเส้นผมที่มีความกว้างต่ำกว่า 3 มิลลิเมตร รอยนี้จะเกิดขึ้นในแนวขนานเครื่องเป็นทางยาวหลายเมตรไปถึงหลายร้อยเมตร ถ้าส่องดูจะพบว่าส่วนที่เป็นรอยขีดข่วนจะมีความทึบแสงต่ำกว่าผิวของชั้นน้ำยาเคลือบปกติ
  รอยเส้นน้ำยาเคลือบ คือ รอยที่เกิดขึ้นบนผิวของชั้นเคลือบที่มีขนาดระหว่าง 3-6 มิลลิเมตร หรือมากกว่าโดยมีความยาวหรือน้อยคล้ายๆ กับรอยขีดข่วน ถ้าส่องดูจะพบว่าบริเวณกึ่งกลางของรอยมีความทึบแสงต่ำกว่าส่วนอื่นๆ แต่บริเวณขอบของรอยเส้นน้ำยาเคลือบจะมีความทึบแสงสูงกว่าส่วนอื่นๆ
2. กลไกการเกิดรอยเส้นน้ำยาเคลือบและรอยขีดข่วน
  กลไกการเกิดรอยเส้นน้ำยาเคลือบและรอยขีดข่วนสามารถอธิบายได้ดังนี้
  4.1 กรณีน้ำยาเคลือบกระดาษที่มีปริมาณเนื้อน้ำยาเคลือบมาก น้ำยาเคลือบจะแห้งจับตัวเป็นก้อนตามปลายใบมีดปาดขณะเดียวกันกับที่น้ำยาซึมเข้าไปในกระดาษรองรับด้วย จึงทำให้เกิดรอยเส้นน้ำยาเคลือบและรอยขีดข่วนได้
  4.2 น้ำยาเคลือบบางชนิดมีแนวโน้มที่จะแข็งตัวหลังจากไหลผ่านใต้ใบมีดและทำให้เกิดรอยเส้นน้ำยาเคลือบและรอยขีดข่วนได้
  4.3 ความหนืดของน้ำยาเคลือบกระดาษที่ไม่เหมาะสม
3 การป้องกันการเกิดรอยเส้นน้ำยาเคลือบและรอยขีดข่วน
  มีการสรุปปัญหาของการเกิดรอยเส้นน้ำยาเคลือบและรอยขีดข่วนว่าเกิดจากสมบัติการไหลและสิ่งแปลกปลอม ซึ่งสามารถป้องกันได้โดย
1. เลือกใช้กระดาษรองรับที่มีผิวหยาบและความต้านการซึมน้ำสูง
2. ปรับส่วนผสมของน้ำยาเคลือบให้มีปริมาณเนื้อน้ำยาเคลือบและความหนืดต่ำ แต่ให้การคงไว้ของน้ำสูง
3. เลือกใช้เครื่องเคลือบและการเดินเครื่องเคลือบที่เป็นแบบอื่นที่มีแรงกดที่ใบมีดต่ำ
4. เติมแคลเซียมคาร์บอนในปริมาณที่เหมาะสมก็จะช่วยลดปัญหารอยขีดข่วนได้
 ในกรณีที่รอยขีดข่วนเกิดจากสิ่งแปลกปลอมปะปนเข้าไป เช่น เศษวัสดุของใบมีดปาด เส้นใยเยื่อของกระดาษรองรับ เส้นใยจากผ้าใบที่เครื่องจักรผลิตกระดาษรองรับ สิ่งแปลกปลอมที่มีขนาดใหญ่กว่า 160 ไมครอนจะเป็นสาเหตุให้เกิดรอยเส้นน้ำยาเคลือบได้ ถ้ามีขนาดเล็กกว่า 75 ไมครอนก็จะไม่เกิดปัญหารอยเส้นน้ำยาเคลือบวิธีป้องกัน คือ ต้องกำจัดสิ่งแปลกปลอมออกให้หมดก่อนทำการเคลือบ

Read more »

การไหลและการแข็งตัวของสารยึดติด

  โดยปกติสารยึดติดที่นำมาใช้งานจะอยู่ในรูปของเหลว เพื่อช่วยให้สารยึดติดไหลไปได้ทั่วบนผิวหน้าของวัสดุที่ต้องการยึดติด จากนั้นนำวัสดุที่ต้องการยึดติดอีกชิ้นมาประกบ ในการเกิดการยึดติดนั้น สารยึดติดจะเปลี่ยนสถานะจากของเหลวเป็นของแข็งหรือเจลยึดติดเข้าด้วยกัน ในการเปลี่ยนสถานะของสารยึดติดจากของเหลวเป็นของแข็งสามารถกระทำได้ 4 วิธี คือ การเกิดพอลิเมอร์( polymerization ) การปล่อยตัวพา( releasing carrier ) การปล่อยให้เย็นลง( cooling ) และการใช้แรงกด( pressuring )
2.1  การเกิดพอลิเมอร์ การแข็งตัวของสารยึดติดโดยการเกิดพอลิเมอไรเซชัน เป็นปฏิกิริยาทางเคมีที่เกี่ยวข้องกับการสร้างพอลิเมอร์เพื่อให้เกิดการยึดติดด้วยการเชื่อมโยงระหว่างโซ่ของพอลิเมอร์จนเกิดเป็นโครงสร้าง 3 มิติ หรือร่างแห ให้การยึดติดที่แข็งแรง สารยึดติดที่แข็งตัวด้วยวิธีนี้เป็นเรซินหรือตัวยึดประเภทเทอร์โมเซต ซึ่งมีสมบัติสำคัญเฉพาะตัวทางเคมี สามารถก่อให้เกิดการเชื่องโยงได้ เมื่อสารยึดติดเกิดการแข็งตัวแล้วจะไม่สามารถหลอมเหลวละลายได้ง่ายด้วยความร้อนหรือนำกลับมายึดติดใหม่ได้ สารยึดติดที่สามารถแข็งตัวโดยการเกิดพอลิเมอร์ ได้แก่ อะคริลิกที่มีอีพอกซีผสมอยู่
  โดยปกติปฏิกิริยาการเกิดพอลิเมอร์สำหรับสารยึดติดเป็นปฏิกิริยาคายความร้อน ดังนั้นแนวสารยึดติด( adhesive line ) จะอุ่นกว่าบริเวณอื่น การเกิดปฏิกิริยานี้มีข้อดีกว่าการแห้งหรือแข็งตัวของสารยึดติดโดยวิธีปล่อยตัวพา คือ ความแข็งแรงของพันธะยึดติดที่แนวสารยึดติดจะแข็งแรงกว่า
2.2 การปล่อยตัวพา การแห้งหรือแข็งตัวโดยการปล่อยตัวพาเป็นการแห้งหรือแข็งตัวของสารยึดติดฐานตัวทำลายหรือฐานน้ำ ที่มีการใช้ตัวทำละลายและน้ำเป็นตัวพาเพื่อช่วยปรับความหนืดของสารยึดติดให้ได้การเปียกที่เหมาะสม ทำให้สารยึดติดสามารถแผ่ได้ทั่วบนผิวหน้าวัสดุที่ต้องการยึดติด หลังจากการใช้สารยึดติดแล้วจำเป็นที่จะต้องปล่อยตัวทำละลายหรือตัวพาออกไป เพื่อช่วยให้สารยึดติดเปลี่ยนสภาพเป็นของแข็งบนผิวหน้าของวัสดุที่ต้องการยึดติด ซึ่งการปล่อยสามารถทำได้โดยการดูดซึมตัวพาหรือระเหยไล่ตัวพาออกไป
2.3 การปล่อยให้เย็นลง การแห้งหรือแข็งตัวของสารยึดติดด้วยการปล่อยให้สารยึดติดเย็นลงแล้วสารยึดติดจะเปลี่ยนสถานะเป็นของแข็ง สารยึดติดที่ใช้วิธีการนี้เป็นพอลิเมอร์ชนิดเทอร์โมพลาสติก ขณะใช้งานเทอร์โมพลาสติกจะอ่อนตัวหรือหลอมตัวด้วยความร้อนแล้วทาไปบนวัสดุที่ต้องการยึดติด จากนั้นประกบวัสดุที่ต้องการยึดติดเข้าด้วยกันและปล่อยทิ้งไว้ให้เย็นลง สารยึดติดจะเหนียวและกลายเป็นชั้นที่แข็งตัวระหว่างวัสดุที่ต้องการยึดติด สารยึดติดที่ใช้วิธีนี้ คือ สารยึดติดฮอทเมลท์ ความร้อนที่ใช้จะต้องมากพอที่ทำให้เทอร์โมพลาสติกหลอมและไหลได้ทั่วบนผิววัสดุที่ต้องการยึดติด
2.4 การใช้แรงกด วิธีนี้ไม่เชิงเป็นการแห้งหรือแข็งตัวของสารยึดติด แต่เป็นการใช้แรงกดช่วยให้เกิดการยึดติด สารยึดติดที่ใช้จะไวต่อแรงกด( pressure-sensitive adhesive ) มีความเหนียวหนืดที่ถาวรซึ่งเป็นลักษณะที่เมื่อแยกสารยึดติดที่หลังจากยึดติดแล้ว สารยึดติดยังคงสภาพเหนียวหนืดอยู่ สารยึดติดชนิดนี้เวลาใช้งานไม่ต้องปรับสภาพความหนืดให้ต่ำ และเนื่องจากมีความเหนียวหนืดที่ถาวร สารยึดติดจึงต้องได้รับการป้องการยึดติดที่อาจเกิดขึ้นก่อนการนำมาใช้งานด้วยกระดาษชนิดที่ไม่ทำปฏิกิริยาหรือยึดติดกับสารยึดติดที่เรียกว่า รีลีสซิ่งเพเพอร์( releasing paper ) เมื่อใช้งานจะต้องลอกกระดาษนี้ออก กระดาษชนิดนี้จะไม่มีร่องรอยของสารยึดติดตกค้างอยู่บนกระดาษ จากนั้นนำอีกด้านหนึ่งซึ่งมีสารยึดติดอยู่ วางบนวัสดุที่ต้องการแล้วกดเพื่อให้เกิดการยึดติดแลัวจึงลอกกระดาษอีกด้านหนึ่งออกเพื่อประกบกับวัสดุอีกชิ้นหนึ่ง บางทีเรียกสารยึดติดชนิดนี้ว่า เทปกาวสองหน้า

Read more »

การไหลและการแห้งหรือการแข็งตัวของสารยึดติด

  การไหลของสารยึดติด เป็นสมบัติหนึ่งที่ช่วยให้สารยึดติดสามารถเคลื่อนไหวไปตามที่ต้องการในเครื่องทากาวได้โดยไม่ติดขัด และช่วยให้สารยึดติดสามารถไหลไปได้ทั่วบนผิวหน้าวัสดุที่ต้องการยึดติด ส่วนการแห้งหรือแข็งตัวของสารยึดติดเป็นการก่อให้เกิดพันธะการยึดติดโดยการเปลี่ยนสถานะของสารยึดติดจากของเหลวที่เปียกบนผิวหน้าวัสดุที่ยึดติดเป็นของแข็ง

1. การไหลของสารยึดติด

  การไหลของสารยึดติด เป็นค่าที่แปรผกผันกับความหนืด กล่าวคือ ถ้าสารมีความหนืดมากแสดงว่ามีการไหลไม่ดี และในทำนองเดียวกัน ถ้าสารมีความหนืดน้อยแสดงว่ามีการไหลดี การไหลของสารยึดติดแต่ละชนิดมีลักษณะแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับชนิดของสาร การกระจายตัวของโมเลกุล และอุณหภูมิขณะใช้งาน

1.1 ชนิดของสาร การไหลของสารยึดติดจะขึ้นกับชนิดของสารที่ใช้ว่ามีลักษณะการไหลอย่างไร เช่น การไหลคงที่ไม่ว่าจะมีแรงกระทำมากน้อย สารเหล่านี้ ได้แก่ น้ำ และกลีเซอรีน หรือการไหลอาจเปลี่ยนแปลงไปเป็นไหลดีขึ้นหรือน้อยลงเมื่อมีแรงมากระทำ

1.2 การกระจายตัวของโมเลกุล เนื่องจากสารยึดติดเป็นพอลิเมอร์ที่มีหลายโมโนเมอร์รวมกันต่อเนื่องกันเป็นโซ่ยาว สารยึดติดที่มีจำนวนการกระจายของโมเลกุลที่มีน้ำหนักมากอยู่เป็นจำนวนมาก การเคลื่อนที่จะค่อนข้างช้า การไหลของสารยึดติดจะลดลง

1.3 อุณหภูมิขณะใช้งาน มีผลต่อการไหลของสารยึดติดด้วย โดยปกติอุณหภูมิที่สูงขึ้นจะทำให้โมเกุลภายในสารยึดติดเคลื่อนตัวได้ดีขึ้น ความหนืดจะต่ำลงและเป็นผลให้การไหลของสารยึดติดดีขึ้น

Read more »

ปัญหาจากการทำแม่พิมพ์ออฟเซตแห้ง

2. ปัญหาด้านมลพิษจากการทำแม่พิมพ์ออฟเซตแห้ง
  การทำแม่พิมพ์ออฟเซตแห้งจะสร้างปัญหามลพิษ เช่นเดียวกับการทำแม่พิมพ์สำหรับระบบการพิมพ์อื่นหากไม่ควบคุมหรือบำบัดสารที่เหลือจากกระบวนการทำแม่พิมพ์ โดยปัญหามลพิษจากการทำแม่พิมพ์โลหะจะมีมากกว่าการทำแม่พิมพ์พอลิเมอร์ ดังนี้
  2.1 ปัญหาด้านมลพิษจากการทำแม่พิมพ์โลหะ การทำแม่พิมพ์โลหะ ซึ่งสร้างภาพจากการกัดด้วยกรด จะสร้างปัญหาด้านมลพิษมากน้อยต่างกันตามชนิดของโลหะที่ใช้ โดยเฉพาะการกัดชั้นโครเมียม จะสร้างมลพิษมากที่สุด เนื่องจากโครเมียมเป็นโลหะหนัก และไม่สลายตัวตามธรรมชาติ หากสะสมในร่างกายมากเกินไปจะเป็นอันตรายต่อสุขภาพของผู้ได้รับสารนั้น ปัญหาต่างๆได้แก่
  1) ปัญหาไอระเหยจากการกัดด้วยกรด ไอระเหยดังกล่าวมีทั้งไอระเหยจากกรดเกลือที่ใช้เอง และไอระเหยจากการทำปฏิกิริยาระหว่างกรดกับโลหะ คือ ไฮโดรเจน ซึ่งถ้ามีในปริมาณที่มากเกินไปในห้องปฏิบัติงานและผู้ปฏิบัติงานได้รับสารในปริมาณที่มาก ก็จะเป็นอันตรายต่อสุขภาพได้
  วิธีการแก้ไขปัญหานี้ ทำได้โดยให้ไอระเหยผ่านน้ำ ส่วนที่เป็นกรดเกลือสามารถนำกลับไปใช้ได้ แต่ไฮโดรเจนต้องปล่อยให้กระจายไปในอวกาศที่โล่งแจ้ง
  2) ปัญหาของเหลวจากการกัดด้วยกรด ของเหลวที่เหลือจากการทำปฏิกิริยาระหว่างการกัดโลหะด้วยกรด จะประกอบด้วยโลหะในรูปสารละลายและยังมีฤทธิ์เป็นกรด
  วิธีการแก้ไขปัญหานี้ ทำโดยทำให้ของเหลวมีสภาพที่เป็นกลางก่อนด้วยด่างที่เหมาะสมเพื่อให้ส่วนของโลหะที่ถูกกัดด้วยกรด และอยู่ในรูปของสารละลายเปลี่ยนสภาพเป็นสารประกอบซึ่งมีน้ำหนักมากขึ้น และตกตะกอน โดยเฉพาะสารประกอบของโครเมียม จากนั้นจึงกรองตะกอนนี้ออกด้วยฟิลเตอร์( filter press ) ซึ่งเป็นอุปกรณ์ใช้กรองหลายชั้น ส่วนที่กรองทำจากวัสดุประเภทผ้าและกระดาษ การกรองจะใช้แรงอัด เมื่อกรองตะกอนออกแล้วค่อยนำไปฝังในที่ปลอดภัย
  สำหรับการทำแม่พิมพ์จากการกัดชั้นทองแดง จะสร้างปัญหาด้านมลพิษน้อยที่สุดในกลุ่มของการทำแม่พิมพ์โลหะ อย่างไรก็ดี การบำบัดน้ำจากกระบวนการก่อนทิ้งสู่ภายนอก ต้องกระทำด้วย ซึ่งหากใช้เครื่องกัดด้วยกรดแบบอัตโนมัติที่มีระบบหมุนเวียน การใช้กรดที่ใช้จากเฟอร์ริกคลอไรด์ผสมน้ำจะมีประสิทธิภาพสูง เนื่องจากน้ำยายังคงหมุนเวียนในเครื่องตลอดเวลา เมื่อใช้นานครั้งน้ำยาจะเริ่มข้น และหน่วงปฏิกิริยาการกัดทองแดง แต่ก็แก้ไขได้โดยเติมน้ำยาเจือจางลงลงและใช้ได้เช่นเดิมจนถึงระยะเวลาหนึ่งที่การกัดทองแดงต้องใช้เวลานานมากแม้จะเพิ่มอุณหภูมิจนสูงสุด และลดความเร็วในการกัดให้ต่ำสุดแล้วก็ตาม นั่นแสดงว่าถึงเวลาที่ต้องถ่ายน้ำยาทิ้งทั้งนี้ระหว่างขั้นตอนดังกล่าวจะสกัดทองแดงที่สะสมในน้ำยา ให้ไปจับที่ขั้วไฟฟ้าคาโทดและกรองน้ำยาทิ้งทั้งนี้ระหว่างขั้นตอนดังกล่าวจะสกัดทองแดงที่สะสมในน้ำยา ให้ไปจับที่ขั้วไฟฟ้าคาโทดและกรองน้ำยากลับมาใช้ได้บางส่วน ส่วนทองแดงสามารถนำกลับไปใช้ประโยชน์ต่อได้ กรณีไม่ใช้เครื่องอัตโนมัติเนื่องจากปริมาณการใช้น้อย ไม่คุ้มค่าการลงทุน ก็สามารถบำบัดน้ำทิ้งจากการล้างสร้างภาพซึ่งเป็นด่างผสมกับน้ำทิ้งจากการกัดทองแดงซึ่งเป็นกรดแล้วเติมด่างเพิ่มเติมจนสารละลายเป็นกลาง จากนั้นทิ้งให้ส่วนที่เป็นของแข็งตกตะกอนและกรองออกด้วยฟิลเตอร์เพรสส์ เพื่อไปฝังในที่ที่เหมาะสมเช่นเดียวกับการฝังการจากอุตสาหกรรมเคมี
2.2 ปัญหาด้านมลพิษจากการทำแม่พิมพ์พอลิเมอร์ การทำแม่พิมพ์พอลิเมอร์ชนิดล้างสร้างภาพด้วยแอลกอฮอล์ มีอันตรายต่อสุขภาพของผู้ปฏิบัติงานมากกว่าชนิดล้างสร้างภาพด้วยน้ำ อีกทั้งน้ำทิ้งจากกระบวนการต้องบำบัดก่อนทิ้งลงท่อระบายน้ำสาธารณะ ในขณะที่น้ำทิ้งจากการล้างสร้างภาพด้วยน้ำจะมีสารที่ไม่ตกตะกอนเป็นของแข็งและสามารถย่อยสลายได้ด้วยกระบวนการทางชีวภาพตามธรรมชาติ ไม่มีโลหะหนักซึ่งอาจมาจากพอลิเมอร์ที่ใช้โลหะเป็นฐานและสารปะปนอื่นที่ไม่สามารถย่อยสลายได้

Read more »

ปัญหาจากการทำแม่พิมพ์ออฟเซตแห้ง

1. ปัญหาด้านสมบัติของวัสดุที่ใช้
  วัสดุสำหรับทำแม่พิมพ์ออฟเซฟแห้ง มีสมบัติแตกต่างชนิดของแม่พิมพ์ คือ แม่พิมพ์โลหะ และ แม่พิมพ์พอลิเมอร์ ดังนั้น การคัด  ปัญหาจากการทำแม่พิมพ์ออฟเซตแห้ง อาจแบ่งได้เป็นสองส่วน คือ ปัญหาด้านสมบัติของวัสดุที่ใช้ และปัญหาเลือกใช้วัสดุที่เหมาะสมสำหรับการทำแม่พิมพ์แต่ละชนิดจึงเป็นสิ่งจำเป็น มิฉะนั้นจะเกิดปัญหาต่อการทำแม่พิมพ์ หรือเมื่อนำไปใช้งานด้วย ปัญหาด้านสมบัติของวัสดุที่ใช้ แบ่งตามชนิดของแม่พิมพ์ออฟเซตแห้งได้ ดังนี้
1.1 ปัญหาด้านสมบัติของวัสดุสำหรับทำแม่พิมพ์โลหะ วัสดุหลักสำหรับใช้ทำแม่พิมพ์โลหะ ได้แก่ โลหะที่ใช้ทำแผ่นแม่พิมพ์ และเยื่อไวแสง สำหรับปัญหาของวัสดุที่ใช้ทำแม่พิมพ์ทั้งสอง มีดังนี้
  ปัญหาของโลหะที่ใช้ทำแผ่นแม่พิมพ์ เนื้อของโลหะอาจสร้างปัญหาให้การกัดด้วยกรดเป็นไปอย่างไม่ถูกต้องได้ เช่น หากมีรูพรุนของฟองอวกาศ หรือส่วนผสมของสารอื่นแปลกปลอมในเนื้อโลหะก็ทำให้การกัดด้วยกรดบริเวณนั้นต่างไปจากที่ทดสอบไว้เดิม
  ปัญหาของเยื่อไวแสง เยื่อไวแสงที่ทำจากผลิตภัณฑ์ธรรมชาติ ได้แก่ กาวปลา กัมอะราบิกจากยางต้นไม้ส่วนเยื่อไวแสงที่สังเคราะห์ขึ้น ได้แก่ พอลิไวนิลแอลกฮอล์ และโฟโตรซิส ซึ่งทำให้ไวแสงด้วยโพแทสเซียสไบโครเมตหรือโซเดียมไบโครเมต แต่สมบัติของเยื่อแสงที่ทำจากผลิตภัณฑ์ธรรมชาตินั้นขึ้นอยู่กับสภาพภูมิอากาศจึงไม่สามารถควบคุมภาพให้สม่ำเสมอได้เท่าเยื่อไวแสงสังเคราะห์ เป็นผลให้ชั้นของเยื่อไวแสงที่ใช้เคลือบไม่เรียบเสมอกันทั่วทั้งแผ่นหรือเคลือบไม่ติดในบางบริเวณ และกันกรดโลหะได้ไม่เท่ากันในแต่ละครั้ง อีกทั้งการเตรียมเยื่อไวแสงเพื่อไวแสงเพื่อใช้งานก็มีขั้นตอนยุ่งยากกว่า และต้องรีบใช้ทันที หรือเก็บไว้ใช้ได้ไม่นาน แม้จะผสมสารกันบูดแล้วก็ตาม
1.2 ปัญหาด้านสมบัติของวัสดุสำหรับทำแม่พิมพ์พอลิเมอร์ แผ่นพอลิเมอร์ไวแสง เป็นแผ่นแม่พิมพ์สำเร็จใช้ทำแม่พิมพ์พอลิเมอร์ได้ทันที จึงสะดวกต่อการใช้งานมากกว่า อย่างไรก็ตามชนิดของวัสดุที่ใช้ผลิตแผ่นพอลิเมอร์ไวแสงยังมีปัญหาเช่นกัน ดังนี้
  ปัญหาของชั้นพอลิเมอร์ ความทนทานของชั้นพอลิเมอร์ต่อการขัดสีระหว่างใช้งาน ในปัจจุบันเทียบกับแม่พิมพ์โลหะไม่ได้ กล่าวคือ อายุการใช้งานแม่พิมพ์อยู่ประมาณ 4-6 ล้านครั้งพิมพ์  ขณะที่แม่พิมพ์โลหะใช้ได้ตลอดไปตราบเท่าที่ไม่มีการชำรุดเสียหายก่อนด้วยการชุบชั้นโครเมียมใหม่ นอกจากนี้ชนิดของพอลิเมอร์ก็มีความทนทานต่างกัน พอลิเมอร์ชนิดล้างสร้างภาพด้วยแอลกอฮอล์จะใช้พิมพ์ได้จำนวนครั้งพิมพ์มากกว่าชนิดล้างสร้างภาพด้วยน้ำ แต่มีการพัฒนาให้ชนิดใช้น้ำมีความทนทานเพิ่มขึ้นเป็นลำดับ และใกล้เคียงใช้แอลกอฮอล์มากแล้ว อีกปัจจัยหนึ่งซึ่งมีผลต่อความทนทานของแม่พิมพ์พอลิเมอร์ คือ สารละลายสำหรับทำความสะอาดแม่พิมพ์ และสารละลายที่ใช้ระหว่างพิมพ์งานอาจทำให้ชั้นสารพอลิเมอร์อ่อนตัว เป็นเหตุให้เกิดการชำรุดได้เมื่อถูกของแข็งหรือมีคม และการซ่อมแซมส่วนที่เสียหายนี้ก็ทำไม่ได้ แต่สำหรับแม่พิมพ์โลหะหากเกิดการชำรุดไม่มากนัก อาจซ่อมแซมได้
  ปัญหาของวัสดุที่ใช้ทำฐานแม่พิมพ์ ปัญหาที่ต้องคำนึงถึงในกรณีใช้แม่พิมพ์พอลิเมอร์ในการพิมพ์งานมากกว่าหนึ่งสี คือ หากใช้แม่พิมพ์ฐานพอลิเอสเทอร์ หรือ พอลิเอสเทอร์ฟอยล์ การยึดหดตัวของแม่พิมพ์จะมีมากกว่าดังนั้นโอกาสที่จะเกิดการพิมพ์เหลื่อมระหว่างสี ย่อมมีมากด้วย แม่พิมพ์ฐานเหล็กหรืออะลูมิเนียมจึงเหมาะสมกว่า เพราะมีการยึดหดตัวน้อยกว่า และไม่ก่อให้เกิดปัญหาเท่า แต่ปัญหาที่ต้องระมัดระวังในการใช้ฐานเหล็ก และอะลูมิเนียม คือ การเกิดออกไซด์หรือสนิม ซึ่งผู้ผลิตแผ่นพอลิเมอร์ไวแสงก็แก้ปัญหานี้ด้วยการใช้โลหะผสมกันการเกิดสนิมได้
  ปัญหาของชั้นสารยึดติด ชั้นสารยึดติดที่ใช้ยึดชั้นสารพอลิเมอร์ให้ติดกับฐานโลหะซึ่งเป็นวัสดุต่างชนิดกันอาจหลุดได้เมื่อถูกสารละลายบางชนิดที่ใช้ในเครื่องพิมพ์ จึงต้องตรวจสอบกับผู้ผลิตให้แน่นอนในการเลือกใช้สารละลายที่เหมาะสม โดยไม่ทำปฎิกิริยากับสารที่ใช้ทำสารยึดติด
  ปัญหาของน้ำยาล้างสร้างภาพ กรณีที่ใช้เอทิลแอลกอฮอล์ล้างสร้างภาพบนแม่พิมพ์พอลิเมอร์ต้องจัดให้ห้องทำแม่พิมพ์มีการถ่ายเทอากาศอย่างดี เนื่องจากส่วนไอระเหยของแอลกอฮอล์กับอากาศในปริมาณที่เหมาะสมจะติดไฟ และจุดระเบิดได้

Read more »

การจำแนกแก้วตามลักษณะการใช้งาน

  แก้วสามารถจำแนกตามลักษณะการใช้งาน ดังนี้
1. แก้วที่ใช้ในวงการวิทยาศาสาตร์
  เมื่อพิจารณาสมบัติๆของแก้ว เช่น ทางด้านเชิงกล ความร้อน ทางไฟฟ้า ทางแสง และทางเคมีแล้วแก้วยังสมารถผลิตขึ้นมาเพื่อใช้ในความต้องการได้หลายประเภท เป็นเครื่องมือที่สำคัญในวงการวิทยาศาสตร์สมัยใหม่ เช่น แก้วที่ใช้ทำเลนส์ และแก้วปริซึมในกล้องจุลทรรศน์ที่มีคูณภาพสูง กล้องดูดาวที่ใช้ในการสำรวจจักรกาลโดยศึกษาระยะดวงดาวที่อยู่ห่างไกลจากโลภมากได้ ทำการวิเคราะห์ความลึกลับต่างๆ ของธรรมชาติโดยถ่องแท้โดยใช้สายตาผ่านเลนส์แก้ว นอกจากนี้ยังสามารถพัฒนาแก้วที่เหมาะสำหรับการใช้งานทางเคมีที่ทนต่อความร้อน และกัดกร่อนจากกรดได้ดีอีกด้วย
  ในห้องผ่าตัดยุคใหม่จะประกอบด้วยแก้วพิเศษซึ่งช่วยลดความร้อนจากหลอดไฟแรงเทียนสูงให้หมดโดยแก้วจะทำหน้าที่คลายความร้อนออกได้ช้ามาก ในทางการแพทย์ ห้องผ่าตัดยุคใหม่ จะใช้แก้วพิเศษชนิดรูปวงแหวนประกอบปืนอิเล็กตรอนใช้ยิงอนุภาคไปฆ่าเซลล์มะเร็ง ซึ่งมีคุณภาพสูงกว่าการฉายรังสี( เรเดียม )ถึง 2 เท่าตัวในการค้นคว้าวิจัยต้องใช้แก้ว เช่น บิกเกอร์ ปิเปต บูเรต หรือเครื่องมือวิทยาศาสตร์อื่นๆ อีกมาก
2. แก้วที่ใช้ในการให้แสงสว่าง
  ในอดีตจำเป็นต้องใช้โป๊ะแก้ว ปัจจุบันจึงมีหลอดไฟที่มีรูปร่างและขนาดแตกต่างกันเช่น หลอดไฟประหยัดไฟฟ้า ได้แก่ หลอดฟลูออเรสเซนต์ หรือหลอดนีออน ส่วนหลอดที่ใช้ทำป้ายโฆษณาที่มีสวยสดงดงามและหลอดที่มีกำลังส่องสว่างสูงกว่าหลอดธรรมดาด้วย การเกิดสีต่างๆ นั้น เป็นผลเนื่องจากการอัดก๊าซเข้าไปหลอด หรือเกิดจากสารเคมีบางชนิด เช่น แคลเซียมทังสเตนให้สีน้ำเงิน ซิงค์ซิลิเกตให้สีเขียว แคตเมียมบอเรต( cadmium borate ) ให้สีชมพู่
  สำหรับหลอดไฟที่อัดด้วยก๊าซฮาโลนา คลอรีน ฟลูออรีน ไอโอดีน นั้น ขณะที่หลอดติดจะเกิดความร้อนสูงให้แสงสว่างมาก จึงนิยมใช้ทำหลอดไฟสปอตไลด์( sport light ) ของรถยนต์ นอกจากนี้ยังสามารถอัดสารอื่นๆ เข้าไปในหลอดไฟ เช่น โซเดียม ปรอท นิยมใช้เป็นหลอดไฟแสงสว่างตามถนนหนทาง หรือกระโจมไฟ การอัดสารใดๆ เข้าไปหลอดไฟ จะต้องพิจารณาด้านความเหมาะสมในการใช้งาน
 3. แก้วที่ใช้วงการก่อสร้าง
  ในปี พ.ศ 2443 หรือ ค.ศ 1900 ผลิตภัณฑ์แก้วที่นำมาใช้ในวงการก่อสร้างเพียงร้อยละ 7 เท่านั้น ซึ่งส่วนใหญ่ ได้แก่ แก้วแผ่นใช้บุหน้าต่าง แต่ในปัจจุบันได้นำแก้วมาใช้เป็นจำนวนมาก ทำเป็นผลิตภัณฑ์แก้วแบบต่างๆ เช่น อิฐแก้ว ผลิตภัณฑ์แก้วชนิดเส้นใยใช้ทำม่าน หรือบุเก้าอี้ใช้เป็นฉนวนกันความร้อน ในที่ๆ แสงสว่างน้อยไม่เพียงพอก็ใช้บุเพดานหรือหลังคา หรือ กำแพงด้วยอิฐแก้วก็จะช่วยให้มีแสงสว่างดี และมากขึ้น
  ในปัจจุบันในวงการสถาปัตย์กรรมพยายามหาผลิตภัณฑ์แก้วแบบใหม่มาใช้งาน และนับวันจะมีบทบาทมากขึ้น การใช้เส้นใยแก้วก็เช่นเดียวกัน ได้จากการหลอมแก้ว แล้วใช้การดึงจากแก้วเหลวให้เป็นเส้นใย เมื่อได้เส้นใยขนาดต่างๆ ตามต้องการแล้ว จึงนำไปทอเป็นแผ่น สุดแท้แต่ลักษณะความต้องการในการใช้งาน บางครั้งก็นำเส้นใยไปทอเป็นเสื้อกันความร้อน หรือเสื้อกันไฟ ใยแก้วส่วนใหญ่ใช้บุเป็นฉนวนกันความร้อน ถือว่าเป็นวัตถุช่วยประหยัดเชื้อเพลิงในตู้เย็น จะมีแผ่นฉนวนกันความร้อนบุโดยรอบ
  ในวิทยาการแผนใหม่กล่าวไว้ว่า ช่วงคลื่นของโทรทัศน์สี สามารถถ่ายทอดภาพ และเคลื่อนไปตามเส้นใยแก้วได้เป็นระยะทางไกลๆ แก้วอีกประเภทหนึ่งที่นิยมนำใช้งานก่อสร้าง ได้แก่ แก้วโฟม ( foam giass ) ซึ่งทำจากแก้วบดละเอียดผสมกับถ่านบด แล้วนำไปหลอมที่อุณหภูมิสูง ใช้เป็นวัตถุก่อสร้างที่สำคัญอย่างหนึ่ง สมบัติพิเศษของแก้วโฟม คือ น้ำหนักเบามาก ลอยน้ำได้ ทนไฟ และไม่มีกลิ่น เมื่อหลอมละลายจะเกิดการขยายตัวมีฟองสีดำ เทลงไปลงแบบ และปล่อยให้แข็งตัวจะได้ในวัตถุที่แข็ง ทั้งหมดนี้แสดงว่าแก้วมีบทบาทเกี่ยวข้องกับความเจริญและความใกล้ชิดกับมนุษย์โลกอยู่ตลอดเวลา
4. แก้วในวงการศิปละ
  ผลิตภัณฑ์แก้วประเภทนี้ ไดแก่ แก้วไวแสง ซึ่งมีความไวต่อรังสีอัลตราไวโเลต ซึ่งสามารถใช้อัดภาพในแก้ว นอกจากนี้ยังมีแก้วสีต่างๆ ที่ใช้ในป้ายสัญญาณจราจร แก้วสีมาจากแก้วใส แต่ใส่ออกไซด์ของโลหะลงไปเล็กน้อยทำให้เกิดสีขึ้นในเนื้อแก้ว เช่น ใส่โคบอลต์ออกไซด์ ( cobalt oxide ) ให้สีน้ำเงิน ใส่เหล็กออกไซด์ให้สีชาใส่โครมิกออกไซด์ ( chromic oxide ) ให้สีเขียว
  บางทีก็ใช้ในการทำแว่นตาสีต่างๆ ในกรณีที่เป็นขวดแก้ว เรียกว่า แก้วเจียไน มีการตกแต่งโดยการกัดผิวให้เป็นรูปร่างศิปละขึ้นมา แก้วอีกอย่างหนึ่งที่พบเห็นกันบ่อยๆ เรียกว่า แก้วกระจกสี ซึ่งนิยมใช้ในการตกแต่งโบสถ์ วัดวาอาราม
5. แก้วในวงการอุตสาหกรรม
  แก้วมีส่วนช่วยให้กิจกรรมดำเนินไปด้วยความสะดวกหลายประการ ปัญหาต่างๆ ที่เกิดจะช่วยแก้ไขได้โดยผลิตภัณฑ์แก้ว เพราะนำไปใช้ในกิจกรรมเฉพาะเรื่องงได้ เช่น แก้วใช้เป็นตัวแลกเปลี่ยนความร้อน ทนความร้อนได้ดี ไม่ผุกร่อน มองเห็นการทำงานได้ง่าย นอกจากนี้แก้วยังนำไปใช้ทำท่อต่างๆ ที่ใช้ในอุาสาหกรรมนม แก้วบางประเภทใช้กันความร้อนในอุตสาหกรรมโลหะ และใช้เป็นชิ้นส่วนของปั๊มบางประเภทที่ต้องทนต่อสารเคมี แก้วชนิดเป็นแก้วโบโรซิลิเกต หรือแก้วซิลิก้า ในปัจจุบันนี้ได้มีวิวัฒนาการนำแก้วมาใช้ทำเครื่องยนต์ต่างๆด้วย
6. แก้วในวงการอิเล็กทรอนิกส์และโทรคมนานคม
  จากการที่แก้วมีสมบัติเป็นฉนวน จึงได้มีการนำแก้วมาใช้ในการโทรคมนานคมและวงการอิเล็กทรอนิกส์ โดยทั่วไปแก้วชนิดนี้ใช้ในวงการวิทยุ โทรทัศน์ โทรศัพท์ ซึ่งขึ้นอยู่กับการออกแบบเป็นพิเศษให้ทนต่อแรงดันไฟฟ้าสูงและช่วงความถี่สูงได้ดี นอกจากนี้ยังใช้ทำเครื่องประกอบทางวิทยุต่างๆ เช่น ตัวเหนี่ยว( inductance ) ตัวเก็บประจุ ( capactior ) หลอดโทรทัศน์สุญญากาศ แก้วบางประเภทนำมาทำเทปใสหนา 1/1000 ของ 1 นิ้ว ใช้ในวงการอิเล็กทรอนิกส์ สะดวกในการนำไปในที่ต่างๆ แม้แต่ลูกถ้วยไฟฟ้าแก้วตามหัวเสาไฟ หรือสายผ่านสัญญาณ ( transmission line ) ที่พบเห็นกันทั่วๆ ไปอีกด้วย
7. แก้วในยุคอวกาศ
  แก้วที่มีบทบาทสำคัญในวงการยุคอวกาศ โดยเฉพาะที่มนุษย์โลกได้พยายามขึ้นไปในอวกาศเพื่อการศึกษาจำเป็นต้องมองผ่านหน้าต่าง ซึ่งทำด้วยแก้วพิเศษ แม้แต่ในจรวดก็เช่นเดียวกัน ส่วนประกอบหลายอย่างใช้แก้วเป็นวัสดุสำคัญรวมถึงกล้องถ่ายรูปชนิดพิเศษที่ติดไปกับจรวดด้วย แก้วเหล่านี้ต้องทนการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิโดยฉับพลันได้โดยไม่เกิดการแตก นอกจากนี้ยังทนต่อรังสีอินฟาเรดที่ใช้ทำหน้ากระจังเครื่องบินที่ใช้ความเร็วสูง และใช้กระจกที่ทนต่อความสูงมากๆ แก้วอีกชนิดหนึ่งที่ใช้กับงานจรวด ได้แก่ แก้วเซรามิก ใช้การฉาบผิวที่อุณหภูมิสูง เนื่องจากกระสวยอวกาศก่อนร่อนลงสู่ผิวโลกจะต้องเสียดสีกับอากาศตามชั้นต่างๆ ทำให้เกิดความร้อนสูง จึงจำเป็นต้องเคลือบด้วยแก้วเซรามิกที่หัวจรวด กระเบื้องที่มีรูปร่างเป็นโฟมฟูๆ ฉาบผิวด้วยแก้วซิลิก้า มีการระบายความร้อนดีมาก และเป็นฉนวนกันความร้อนที่เมื่อผ่านชั้นอากาศก็ทนได้ดีซึ่งขึ้นอยู่สารยึดที่ทำให้เซรามิกหรือกระเบื้องติดอยู่ดี หรือไม่เท่านั้น

Read more »

การจำแนกแก้วตามลักษณะส่วนผสม

  บรรดาผลิตภัณฑ์แก้วนานาชนิดที่มนุษย์ผลิตขึ้นเพื่อสนองความต้องการใช้มีอยู่มากมาย การผลิตแก้วให้เบาเหมือนไม้คอร์ก หรือหนักเหมือนเหล็ก แข็งแรงเหมือนเหล็กกล้า เปราะง่ายเหมือนเปลือกไข่ อ่อนนุ่มเหมือนปุยฝ้าย หรือแข็งเหมือนเพชรพลอย ก็สามารถจะกระทำได้ทั้งสิน โดยทั่วไปแก้วมีลักษณะแข็ง โปร่งแสง เมื่อได้รับความร้อนจะอ่อนตัวลง สามารถงอไปมาได้ ดังนั้นจึงสามารถใช้แก้วในงานต่างๆ อย่างกว้างขวาง เช่น งานทางด้านวิทยาศาสตร์ อุตสาหกรรม สถาปัตรกรรม โทรคมนาคม วิศวกรรม และยังขยายวงกว้างออกไปโดยไม่มีขอบเขตมีการพัฒนาแก้วชนิดต่างๆ อย่างต่อเนื่อง
  แก้วสามารถจำแนกออกตามส่วนผสมของผลิตภัณฑ์แก้วได้หลายชนิด ได้แก่ แก้วโซดาไลม์ แก้วตะกั่ว แก้วโบโรซิลิเกต วิตเทรียสซิลิก้า แอลคาไลน์ซิลิเกต และแก้วชนิดพิเศษ โดยแก้วละชนิดจะมีส่วนผสมหลัก คือซิลิก้า และแตกต่างกันไปสารอนินทรีย์อื่น
1. แก้วโซดาไลม์
  แก้วโซดาไลม์ ( soda lime glass ) เป็นแก้วที่มีส่วนผสมของโซเดียม โพแทสเซียม แคลเซียม แมกนีเซียมออกไซด์ผสมอยู่ด้วย เนื้อแก้วชนิดนี้มีราคาถูก หลอมละลายง่ายเมื่อเทียบกับแก้วประเภทอื่น มีประมาณร้อยละ 90 ของผลิตภัณฑ์แก้วทั้งหมด แก้วประเภทนี้ได้แก่ ขวดต่างๆทั้งชนิดใส และมีสี เช่น ถ้วยแก้ว กระจกแผ่น จานชามข้อเสียสำหรับแก้วประเภทนี้ คือ ถ้วยแก้วต่างๆ ผิวบาง มักจะไม่ทนทานในการใช้งาน เกิดการแตกร้าวระหว่างการใช้งานบ่อยๆ เนื่องจากการขยายตัวและหดตัวสูง คำแนะนำในการใช้งานที่เหมาะสม คือ เมื่อนำไปใช้กับน้ำร้อนก็ไม่ควรไปใส่น้ำเย็น หากนำไปใช้สลับทั้งน้ำร้อน และน้ำเย็น อาจทำให้เกิดการแตกได้ง่าย นอกจากนี้ยังนำเอาแก้วประเภทนี้ไปผลิตเป็นแก้วนิรภัยซึ่งใช้เป็นกระจกรถยนต์ แก้วกระสุน และลูกถ้วยไฟฟ้า ( glass insulator )ได้อีกด้วย
2. แก้วตะกั่ว
  แก้วตะกั่ว ( lead glass ) เป็นแก้วที่มีตะกั่วออกไซด์ สมบัติพิเศษของแก้วประเภทนี้มีความมันแวววาว สุกใสการหลอมแก้วโดยการใช้ตะกั่วเป็นตัวลดจุดหลอมละลายตัวของแก้วให้ต่ำลง หลอมง่าย และสวยงาม จึงนิยมนำไปทำผลิตภัณฑ์ประเภทงานศิปละ และเนื่องจากแก้วชนิดนี้มีความต้่านทานไฟฟ้าดี จึงนำไปใช้ผลิตอุปกรณ์วิทยุเรดาร์ หลอดโทรทัศน์ และหลอดชนิดต่างๆด้วย
3. แก้วโบโรซิลิเกต
  แก้วโบโรซิลิเกต( borosilicate glass ) เป็นแก้วที่มีบอแรกซ์ด้วย แก้วประเภทนี้มีลักษณะดีเด่นเป็นพิเศษหลายประการ กล่าวคือ สามารถทนความร้อนได้ดี ทนต่อการกัดกร่อนทางเคมี การหลอมตัวใช้บอแรกซ์เป็นสารลดจุดหลอมละลายตัวของแก้วให้ต่ำลง ผลิตภัณฑ์ที่ทำจากแก้วประเภทนี้ ได้แก่ แก้วที่เข้าเตาอบได้ แก้วที่ใช้ประจำห้องทดลอง ทำท่อในอุสาหกรรม และทำส่วนประกอบการสูบน้ำ กล้องดูดาว
4. วิตเทรียสซิลิก้า
  วิตเทรียสซิลิก้า ( vitreous silica )หรือแก้วซิลิก้า เป็นแก้วที่มีส่วนใหญ่ประมาณร้อยละ 96 จึงหลอมตัวยากต้องใช้อุณหภูมิสูงพิเศษ ขณะหลอมมีฟองเกิดขึ้นมาก จึงนิยมทำการหลอมในสุญญากาศ มีความหนืดสูงมาก เป็นแก้วที่มีความคงทนทางเคมี และทนไฟ้ได้ดี สัมประสิทธิ์การขยายตัวต่ำ มีความแข็งแกร่งดี ทนต่อการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิโดยฉับพลัน มีความต้านทานที่ผิวดีมาก มีราคาแพง โดยมากจะใช้ในกรณีที่ต้องการผลิตภัณฑ์ที่มีความทนทานต่อความร้อนสูงถึง 2,000 องศาเซลเซียส
5. แอลคาไลน์ซิลิเกต
  แอลคาไลน์ซิลิเกต( alkaline silicate ) เป็นแก้วที่มีโซเดียมออกไซด์และออกไซดือื่นอยู่ในส่วนผสม ทำให้เกิดการละลายตัวในอุณหภูมิที่ต่ำกว่าวิตเทรียสซิลิก้ามาก การหลอมละลายแก้วชนิดนี้เกิดได้ยากทั้งนี้ขึ้นอยู่กับส่วนผสมของออกไซด์ หากไม่พอเหมาะจะไม่เกิดเนื้อแก้ว ดังนั้นโดยทั่วไป จึงไม่นิยมใช้ทำผลิตภัณฑ์แก้วโดยตรงแต่จะใช้เป็นส่วนผสมในกรณีที่ต้องการให้เกิดการยึดติดของสารให้มากขึ้น เช่น กาว
  นอกจากนี้จะมีแก้วชนิดพิเศษอื่นที่มีลักษณะแตกต่างไปจากที่กล่าวข้างต้น เช่น แก้วโซดาไลม์มีการตกแต่งให้เกิดเป็นสีต่างๆ เพื่อใช้ในงานเฉพาะกิจ บางประเภทต้องการให้เกิดสีสวยงามในเนื้อแก้ว บางประเภทก็ต้องปรับปรุงคุณภาพโดยเฉพาะให้ทนต่อการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิโดยฉับพลันโดยไม่แตกหรือมีความคงทนต่อแรงกระทบกระแทรก ดังจะพบว่าจากบางประเภทผลิตภัณฑ์จากฝรั่งเศล หรือ อิตาลี สามารถทดลองโยนลงจากที่สูงให้กระทบพื้นโดยไม่แตกร้าวประการใด

Read more »

ประเภทของแก้ว

  แก้ว คืออะไร แก้ว คือ สลารชนิดหนึ่ง แต่ในกรณีของสสารทั่วไปมี 3 สถานะ คือ ของแข็ง ของเหลว และก๊าซ ในสภาวะที่เป็นก๊าซเมื่อเย็นตัวลงจะกลายเป็นของเหลว และเมื่อเย็นตัวต่อไปก็จะกลายเป็นของแข็ง เช่น น้ำเป็นของเหลว เมื่อร้อนขึ้นจะกลายเป็นไอ เมื่อเย็นจัดจะกลายเป็นน้ำแข็ง แต่ในกรณีของแก้วนั้น ถึงแม้เมื่อมีอุณหภูมิสูงก็ยังมีสถานะเป็นของเหลวโดยไม่กลายสภาพเป็นก๊าซ ความหนืดของน้ำแก้วในขณะหลอมละลายหรือที่เรียกว่า น้ำแก้ว ( molten glass ) และเมื่ออุณหภูมิต่ำลงเป็นของแข็งที่ไม่เป็นผลึกหรือในรูปอสัณฐาน และมีความแข็งแรงในเนื้อ แต่มีความเปราะของเนื้อแก้ว
  แก้วเป็นสารประกอบซิลิก้าหรือซิลิกอนไดออกไซด์( SiO2 ) ที่มีสารโลหะออกไซด์อื่นหรือมีสารอนินทรีย์บางชนิดอยู่ด้วย มีลักษณะเป็นของแข็งใส มองผ่านทะลุได้ แต่มีความเปราะอยู่ในตังเอง เมื่อนำมาเผาให้ถึงจุดหลอมละลายที่อุณหภูมิสูง และเย็นตัวลงจะได้วัตถุใสโปร่งตา มีความแวววาวสุกใส
  แก้วมีทั้งที่เกิดโดยธรรมชาติและโดยมนุษย์สร้างขึ้น ในยุคหินที่มนุษย์เริ่มรู้จักใช้ไฟในการหุงต้มตรงเชิงตะกอนเตาเมื่อได้รับความร้อนสูงพออาจทำให้เกิดการหลอมละลายที่ผิวกลายเป็นลูกปัดแก้ว แก้วธรรมชาติเกิดจากการหลอมตัวของทรายหรือทรายแก้ว ซึ่งทางเคมี เรียกว่า ซิลฺกอนไดออกไซด์ ( silicon dioxide ) ซึ่งเกิดในลักษณะของหิน หรือแร่ โดยธรรมชาติ เช่น หินเขี้ยวหนุมาน ซึ่งในทางธรรมชาติจะใช้เวลานานมากกว่าจะได้แก้วดังนั้นมนุษย์จึงคิดค้นหาวิธีการผลิตแก้วให้ได้โดยไม่ใช้เวลานาน โดยนำมาหลอมที่อุณหภูมิสูงและมีวัตถุดิบเพื่อให้เกิดแก้วตามที่ต้องการ แก้วที่ได้โดยฝีมือมนุษย์สามารถจำแนกได้ 2ลักษณะ คือ ประเภทแก้วที่จำแนกตามลักษณะส่วนผสมและตามลักษณะการใช้งาน

Read more »

มวลโลหะทีเคลือบ

  ลักษณะและสมบัติของโลหะที่ใช้เป็นวัสดุพิมพ์มีทั้งทางเคมีและทางกายภาพ ทางเคมีมีส่วนใหญ่จะเน้นที่ความสามารถของโลหะในด้านความทนทานต่อการกัดกร่อนซึ่งจะไม่กล่าวถึงในรายละเอียดมากนักในที่นี้ลักษณะและสมบัติของโลหะที่จะเน้นจะเป็นทางด้านกายภาพ โลหะที่จะกล่าวถึงโดยส่วนใหญ่ คือ แผ่นเหล็กกล้าเคลือบดีบุก ทั้งนี้เนื่องจากมีปริมาณการใช้ที่นิยมมาก
  มวลดังกล่าวนี้เป็นมวลโลหะที่ใช้เคลือบ การระบุในรูปที่เป็นมวลโลหะที่ใช้เคลือบทั้งนี้เพื่อให้แน่ใจว่าการเคลือบของโลหะสม่ำเสมอตลอดทั้งนี้แผ่นโลหะที่เป็นฐานรองรับ ไม่นิยมที่จะวัดความหนาเนื่องจากแผ่นโลหะที่เป็นฐานรองรับอาจมีความหนาที่ไม่สม่ำเสมอตลอดทั้งแผ่น ซึ่งจะมีผลทำให้โลหะที่เคลือบมีความหนาในแต่ละพื้นที่แตกต่างกันไปและจะมีผลต่อการกัดกร่อนที่จะเกิดขึ้นได้โดยเฉพาะในบริเวณที่มีการเคลือบที่บางและไม่ทั่วจากมวลที่ได้สามารถนำค่าตัวเลขดังกล่าวมาคำนวณหาความหนาโดยเฉลี่ยได้ซึ่งจะไม่กล่าวถึงในที่นี้ โดยปกติถ้ามวลของโลหะที่เคลือบมาก ความหนาจะมากตามด้วย มวลของโลหะที่เคลือบมาก ความหนาจะมากตามด้วย มวลของโลหะที่ใช้เคลือบสามารถแบ่งได้ตามแผ่นโลหะที่ใช้ 2 ประเภท คือ มวลของดีบุกที่เคลือบ และมวลของโครเมียมที่เคลือบ
1. มวลดีบุกที่เคลือบ
  มวลดีบุกที่เคลือบ ( tin-coating mass ) โดยปกติเหล็กกล้าเคลือบดีบุกจะมีลักษณะของดีบุกที่เคลือบเป็น 2 ลักษณะ คือ เคลือบดีบุกเท่ากันทั้งสองด้าน และเคลือบดีบุกไม่เท่ากันทั้งสองด้าน มวลของดีบุกไม่เท่ากันทั้งสองด้าน มวลของดีบุกที่ใช้เคลือบโดยทั่วไปมี 5 ระดับ คือ 2.8.5.6.8.4.11.2 และ 15.1 กรัมต่อตารางเมตร
  การเคลือบทั้งสองด้าน คือ ด้านบนและด้านล่างนั้น ด้านบนในที่นี้หมายถึงด้านที่เป็นด้านสัมผัสกับการพิมพ์หรือเป็นด้านที่พิมพ์ ส่วนด้านล่างจะเป็นด้านที่อยู่ในกระป๋องจะสัมผัสกับผลิตภัณฑ์ที่บรรจุ เช่น อาหาร ในการระบุการเคลือบจะแสดงเป็นการเคลือบด้านบนและด้านล่าง คือ บน/ล่าง เช่น 2.8/2.8 หมายถึง การเคลือบดีบุกให้มวลเคลือบด้านบนเท่ากับด้านล่าง เป็น 2.8 กรัมต่อตารางเมตรโดยปกติจะมีการใช้สัญลักษณ์ E กำกับด้วยเช่น E 2.8/2.8 ในกรณีที่เคลือบไม่เท่ากันก็จะมีตัวเลขที่แสดงต่างกัน เช่น 5.6/2.8
  การเคลือบที่แตกต่างกันสองด้านของดีบุกจะกระทำได้เฉพาะเป็นการเคลือบด้วยไฟฟ้าเท่านั้น ถ้าเป็นการเคลือบด้วยการจุ่มดีบุกร้อน จะให้การเคลือบของน้ำหนักดีบุกสองเท่ากัน ในการเคลือบดีบุกที่มีน้ำหนักของดีบุกที่เคลือบสองด้านต่างกัน จะมีการระบุให้ผู้ใช้หรือโรงพิมพ์ทราบว่าด้านใดหนาบางต่างกัน โดยระบุเป็นเครื่องหมายแสดงการเคลือบที่ต่างกัน ( tinplate coating weigh mark ) มีลักษณะเป็นเส้นหลายแบบ เช่น เส้นตรงต่อเนื่องตามความยาวของแผ่นเหล็กกล้า เส้นทแยง เส้นวงกลม ส่วนใหญ่ที่นิยมจะเป็นหลายแบบ เช่น เส้นตรงต่อเนื่องตามความยาวของแผ่นเหล็กกล้าเคลือบดีบุก จะใช้สำหรับระบุให้ทราบว่าแผ่นเหล็กกล้าเคลือบดีบุกนี้มีการเคลือบสองด้านต่างกัน
  ตามมาตรฐานอุตสาหกรรมของประเทศญี่ปุ่นมีสัญลักษณ์ที่ใช้ 2 แบบ คือ D และ A ซึ่งต่างกันที่ขนาดของเส้น คือ D เป็นสัญลักษณ์ที่แสดงเส้นหนาหรือความกว้างของเส้น 2 มิลลิเมตร และลักษณะของเส้นที่ใช้เป็นตรงลากขนานกันไปในทางเดียวกับทิศทางของแนวรีดตลอดทั้งแผ่น
  ส่วนมาตรฐานผลิตภัณฑ์อุตสาหกรรมในประเทศไทยนั้น มีลักษณะของการแสดงเครื่องหมายที่แตกต่างออกไปเล็กน้อย คือ มีสัญลักษณ์ที่ใช้เป็น D ซึ่งหมายถึง เส้นที่แสดงความแตกต่าง ( differential line ) ของการเคลือบที่มีน้ำหนักต่างๆกันลักษณะของเส้นที่ใช้ลากขนานกันและไปทางเดียวกันกับทิศทางแนวรีดตลอดทั้งแผ่นเช่นเดียวกันตามมาตรฐานผลิตภัณฑ์ของประเทศญี่ปุ่น แต่เส้นที่ใช้จะมีความกว้างของเส้นเพียง 1 มิลลิเมตรและไม่พบว่ามีการใช้เครื่องหมายที่มีสัญลักษณ์ A
  ลักษณะของเส้นที่เกิดมีสีขาว ได้จากการปล่อยสารเคมีผ่านท่อเล็กๆ ที่ปลายท่อหุ้มด้วยผ้าสักหลาดที่สัมผัสบนแผ่นเหล็กเคลือบดีบุก สารเคมีที่ใช้ คือ สารละลายโซเดียมคาร์บอเนต ความเข้มข้นประมาณ 20 กรัมต่อลิตร การกำหนดสัญลักษณ์เพื่อทำเส้นอาจเป็นด้านบนหรือด้านล่างแล้วแต่ความต้องการของผู้ใช้ โดยส่วนใหญ่นิยมเป็นด้านที่พิมพ์เพื่อเมื่อพิมพ์หมึกพิมพ์แล้วจะมองไม่เห็นลวดลายของเส้น แต่ในบางครั้งถ้าการพิมพ์ต้องการแสดงผิวของโลหะ ลายเส้นที่แสดงควรกำหนดให้อยู่ด้านล่าง ระยะห่างระหว่างเส้นขนานจะแตกต่างกันไป
  ความถี่ห่างของเส้นที่กำหนดแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับการนำไปใช้งานของแผ่นโลหะ เช่น ลำตัว ขนาดของแต่ละชิ้นที่ใช้จะใหญ่เล็กไม่เท่ากัน การตัดแบ่งแผ่นโลหะไปใช้จะไม่เท่ากัน ถ้ามีการใช้ไม่เหมาะสมอาจมีผลทำให้เส้นที่แสดงเครื่องหมายไม่ถูกตัดแบ่งไปด้วย ทำให้ไม่ทราบชัดเจนว่าด้านใดเป็นด้านที่เคลือบหนาบางต่างกัน
2. มวลโครเมียมที่เคลือบ
  เหล็กกล้าปลอดดีบุกเป็นแผ่นเหล็กกล้าที่เคลือบด้วยชั้นโครเมียมออกไซด์ ชั้นเคลือบของโครเมียมและโครเมียมออกไซด์จะมีหน่วยน้ำหนักเป็นมิลลิกรัมต่อตารางเมตรต่อด้าน มวลโครเมียมที่เคลือบจะไม่หลากหลายเหมือนมวลดีบุกที่เคลือบ มวลโครเมียมที่เคลือบโดยเฉลี่ยที่น้อยที่สุดประมาณ 30 มิลลิกรัมต่อตารางเมตรต่อต้าน และมวลสำหรับชั้นโครเมียมออกไซด์เฉลี่ยที่น้อยที่สุดประมาณ 5 มิลลิกรัมต่อตารางเมตรต่อด้าน

Read more »