การวิเคราะห์อิทธิพลของปัจจัยที่ส่งผลต่อสมบัติทางกลของ คอมโพสิตพอลิโพรพิลีนเกรดรีไซเคิลผสมกากชา โดยใช้การออกแบบการทดลองแบบแฟกทอเรียล

บทคัดย่อ

การศึกษานี้มุ่งวิเคราะห์อิทธิพลของปัจจัยหลักต่อสมบัติทางกลของวัสดุคอมโพสิตพอลิโพรพิลีนเกรด

รีไซเคิลผสมกากชา โดยใช้การออกแบบการทดลองแบบ General Factorial Design เพื่อประเมินผลกระทบของชนิดกากชา (ชาไทยและชาเขียว) ปริมาณพอลิโพรพิลีนกราฟท์มาเลอิกแอนไฮไดรด์ (PP-g-MA) และปริมาณ เทอร์โมพลาสติกอีลาสโตเมอร์ (TPE) ต่อความแข็งแรง ณ จุดคราก ความต้านทานแรงดึงสูงสุดมอดูลัสยืดหยุ่น เปอร์เซ็นต์การยืดตัว ความต้านทานแรงกระแทก และค่าความแข็ง การวิเคราะห์ความแปรปรวน (ANOVA) และการวิเคราะห์ผลกระทบเชิงปริมาณแสดงให้เห็นว่าทั้งสามปัจจัยมีนัยสำคัญทางสถิติต่อสมบัติทางกลของวัสดุคอมโพสิต โดยชนิดของกากชามีอิทธิพลอย่างมีนัยสำคัญต่อความแข็งและมอดูลัสความยืดหยุ่น ในขณะที่ PP-g-MA ส่งผลเชิงบวกต่อความแข็งแรง ณ จุดคราก ความต้านทานแรงดึงสูงสุด และมอดูลัสความยืดหยุ่น ส่วนปัจจัย TPE มีผลในการเพิ่มความต้านทานแรงกระแทกและเปอร์เซ็นต์การยืดตัว

การวิเคราะห์ภาพความสูงต่ำ (Contour plot) ให้ข้อมูลเชิงลึกเกี่ยวกับความสัมพันธ์ระหว่างปัจจัยและสมบัติทางกล และสอดคล้องกับผลการวิเคราะห์ค่าอิทธิพลหลัก ไม่พบปฏิสัมพันธ์ร่วม (interaction) ที่มีนัยสำคัญระหว่างชนิดของกากชากับปริมาณ PP-g-MA หรือ TPE ในเกือบทุกสมบัติทางกลยกเว้นค่ามอดูลัสความยืดหยุ่นและค่าความแข็ง วิเคราะห์สัมประสิทธิ์การถดถอย (Regression Coefficient Analysis) ตลอดจนการสร้างสมการเส้นตรง (Linear regression) สำหรับการพยากรณ์ค่าสมบัติทางกล (Prediction Analysis) พบว่าสมการเส้นตรงมีความสามารถในการพยากรณ์สมบัติทางกลที่ไม่สูงมากนัก โดยสัมประสิทธิ์การตัดสินใจอยู่ระหว่าง 47.29% ถึง 67.77% การหาค่าที่เหมาะสมที่สุดโดยใช้วิธี Desirability Function ผลการ Optimization พบว่าสูตรที่ประกอบด้วยกากชาเขียวและ PP-g-MA 5% โดยไม่มี TPE ให้ค่าComposite Desirability สูงสุดที่ 0.90 แสดงถึงสมดุลที่ดีที่สุดของสมบัติทางกล อย่างไรก็ตามการเพิ่ม TPE 5% แม้จะช่วยเพิ่มความต้านทานกระแทกและเปอร์เซ็นต์การยืดตัวอย่างมีนัยสำคัญ แต่ส่งผลให้ความต้านทานแรงดึงสูงสุดลดลง ผลการวิจัยนี้ชี้ให้เห็นว่าวัสดุคอมโพสิตสามารถนำไปประยุกต์ในงานที่ไม่ต้องการความแข็งแรงสูงมากนัก จึงเหมาะสมสำหรับการผลิตเฟอร์นิเจอร์หรือตกแต่งภายในบ้านได้ เช่น ตกแต่งสวนและภูมิทัศน์ ใช้เป็นวัสดุตกแต่งผนังหรือฝ้าเพดาน ชั้นวางของหรือตู้เก็บของที่ไม่ต้องรับน้ำหนักมาก