การพัฒนาวัตถุดิบแก้วกึ่งสําเร็จรูปเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการหลอมแก้ว

บทคัดย่อ

การลดพลังงานในการหลอมแก้วสามารถทําได้โดยการการปรับปรุงวัตถุดิบแก้วให้มีความสามารถในการหลอมตัวเป็นเนื้อแก้วที่เร็วขึ้น โดยการแทนที่ด้วย วัตถุดิบที่มีค่าเอนทัลปีต่ํา (Low-enthalpy batch) หรือการใช้วัตถุดิบเดิมแต่เปลี่ยนสภาพโดยการผสมวัตถุดิบให้จับตัวเป็นเม็ดและให้ความร้อนขั้นต้นแก่วัตถุดิบ (pre-heating) ในที่นี้จะขอเรียกว่า “วัตถุดิบกึ่งสําเร็จรูป” ซึ่งสามารถลดพลังงานในการหลอมได้เนื่องจากไม่ต้องใช้พลังงานในปฏิกิริยาขั้นต้น (pre-reaction) เพื่อ ไล่ความชื้นและ ก๊าซ CO2 ในวัตถุดิบออก นอกจากนั้นระยะเวลาที่ใช้หลอมลดลง เนื่องจากผิวสัมผัสของวัตถุดิบเพิ่มขึ้นและสมบัติการนําความร้อน (heat conductivity) ของวัตถุดิบกึ่งสําเร็จรูปดีกว่าการใช้วัตถุดิบแก้วที่เป็นผง (loose powder) ทําให้อัตราการเกิดปฏิกิริยาระหว่างวัตถุดิบจึงเร็วขึ้น วัตถุประสงค์ของงานวิจัยนี้ คือ การผลิตวัตถุดิบกึ่งสําเร็จรูป โดยนําวัตถุดิบที่ผ่านการบดมาขึ้นรูปเป็นเม็ดแกรนูลโดยใช้ตัวประสาน (binder) ชนิด Na-CMC โดยหาความหนืดของตัวประสานที่เหมาะสม ผลการศึกษาพบว่า ความเข้มข้นของ Na-CMC ที่เหมาะสมในการขึ้นรูป Na-CMC 25 กรัม ต่อน้ำ 1000 มิลลิลิตร และจากการทดลองเปรียบเทียบความสามารถ ในการหลอม พบว่าวัตถุดิบกึ่งสําเร็จรูปหลอมได้เร็วกว่าวัตถุดิบแก้วแบบผง โดยขนาดเม็ดวัตถุดิบกึ่งสําเร็จรูปที่ใหญ่มีแนวโน้มหลอมได้เร็วกว่าเม็ดเล็ก