สมบัติเชิงกลของวัสดุผสมชีวภาพเสริมแรงด้วยเส้นใยรากหญ้าแฝกผสม เส้นใยมะพร้าว และผสมเส้นใยเปลือกถั่วลิสงในอัตราส่วนที่แตกต่างกัน

Abstract

บทคัดย่อ   การวิจัยครั้งนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาสมบัติเชิงกลของวัสดุผสมชีวภาพ โดยแบ่งออกเป็น 2 ส่วน ดังนี้ 1) ศึกษาอัตราส่วนที่เหมาะสมระหว่างเส้นใยรากหญ้าแฝกผสมเส้นใยมะพร้าว (C1) และเส้นใยรากหญ้าแฝกผสมเส้นใยเปลือกถั่วลิสง (C2) และ 2) ศึกษาสมบัติเชิงกล ได้แก่ ความทนแรงดึง มอดูลัสแรงดึง ความทนแรงดัดโค้ง มอดูลัสแรงดัดโค้ง และความทนแรงกระแทก โดยวางแผนการทดลองแบบ 2x5 Factorial ตามแผนการทดลองแบบสุ่มสมบูรณ์ ใช้จำนวน 3 ซ้ำ ผลการทดลองพบว่า วัสดุผสมเสริมแรงด้วยเส้นใยรากหญ้าแฝกผสมเปลือกถั่วลิสง (C2) ที่อัตราส่วน 1:1 มีค่าความทนแรงดึง มอดูลัสแรงดึง ความทนแรงดัดโค้ง และมอดูลัสแรงดัดโค้งสูงสุด เท่ากับ 28.72 MPa 918.00 MPa 30.38 MPa และ 911.16 MPa ตามลำดับ ส่วนสมบัติความทนแรงกระแทกสูงสุด เท่ากับ 8.51 ของวัสดุผสมเสริมแรงด้วยเส้นใยรากหญ้าแฝกผสมเส้นใยมะพร้าว (C1) ที่อัตราส่วน 5:5 และจากการวิเคราะห์โครงสร้างทางจุลภาค พบว่า สมบัติเชิงกลของวัสดุผสมมีค่าเพิ่มขึ้น เนื่องจาก พันธะภายในที่ยึดเกาะระหว่างเส้นใยและเมทริกซ์เกิดขึ้นได้ดี และความเครียดแรงดึงสัมพันธ์กับความสามารถในการดูดซับและกระจายแรงอย่างสม่ำเสมอทั่วทั้งพื้นผิวของวัสดุผสม นอกจากนี้การเกิดช่องว่างระหว่างเส้นใยและเมทริกซ์ ส่งผลให้สมบัติเชิงกลของวัสดุผสมมีค่าลดลง - - - Mechanical Properties of Biocomposites Reinforced by Vetiver Root Fiber Mixed with Coconut Fiber and Peanut Shell Fiber at Different Ratios ABSTRACT This research aimed to study mechanical properties of biocomposites with 2 specific objectives: (1) to study the optimal ratio of vetiver root fiber mixed with coconut fiber (C1) and vetiver root fiber mixed with peanut shell fiber (C2), and (2) to study the mechanical properties as tensile strength, tensile modulus, flexural strength, flexural modulus and impact strength. The experimental design was the 2X5 factorial in completely randomized design (CRD) with 3 replicates.  The findings of experiment showed that the composites reinforced with vetiver root fiber mixed with peanut shell fiber (C2) the ratio 1:1 showed the most values of tensile strength, tensile modulus, flexural strength and flexural modulus had their maximum values of 28.72 MPa 918.00 MPa 30.38 MPa and 911.16 MPa respectively. For the impact strength, the highest value of 8.51  was of the composites reinforced with vetiver root fiber mixed with coconut fiber (C1) at the ratio of 5:5. The analysis of the microstructure found that mechanical properties of the composites increased because internal bond adhesion between fiber and matrix was ​​well formed and tensile strain associated with the ability to absorb and distribute the force evenly across the surface of the composites. Moreover, there was a void between the fiber and matrix, which decreased the mechanical properties of the composite.