สำนักงานราชบัณฑิตยสภา

The Journal of the Royal Society of Thailand Vol. 41 No. 3 July-September 2016 42 ขยายงานสายการผลิตพอลิเมอร์เพิ่ม ค.ศ. ๑๙๗๕ ได้ผลิตพอลิเอทิลีนความหนาแน่นต�่ ำ และค.ศ. ๑๙๘๕ ได้ผลิตพอลิโพรพิลีน ( Yang , 2003; Xie et al., 1994: 33 , 449 ) การผลิตพอลิเมอร์ด้วยระบบฟลูอิไดเซชันมีข้อได้เปรียบหลายประการ อาทิ สามารถสร้างระบบ การผลิตแบบต่อเนื่อง อุปกรณ์ไม่ใหญ่มาก ระบบควบคุมการผลิตท� ำได้ง่าย มีของเสียเกิดขึ้นน้อย อย่างไร ก็ตาม ระบบทุก ๆ ระบบย่อมต้องมีข้อด้อยอยู่ในตัวของระบบด้วย เนื่องจากระบบฟลูอิไดเซชันเป็นระบบ ที่ก้าวหน้า จึงต้องใช้คนที่มีประสบการณ์ในการท� ำงานสูงส� ำหรับเทคนิคฟลูอิไดเซชัน เม็ดของแข็งที่ใช้หรือ เกิดขึ้นในเบดจะเคลื่อนที่ไปมาอยู่ตลอดเวลา ดังนั้น เม็ดของแข็งย่อมต้องเกิดการเสียดสีซึ่งกันและกัน หรือสัมผัสกับผนังของเครื่องปฏิกรณ์ การสัมผัสนั้นย่อมต้องเกิดประจุไฟฟ้าสถิตบนผิวของเม็ดของแข็ง เมื่อปริมาณของประจุมีจ� ำนวนมาก เม็ดของแข็งจะจับตัวกันเป็นก้อนใหญ่หรือไปยึดเกาะอยู่กับผนังของ เครื่องปฏิกรณ์ การผลิตพอลิเมอร์ด้วยเทคนิคฟลูอิไดเซชันในแก๊สเฟสจึงมีการจับตัวของเม็ดพอลิเมอร์ เป็นกลุ่ม เป็นก้อนใหญ่ หรือเกาะติดผนังอุปกรณ์เป็นแผ่น เนื่องจากเกิดประจุไฟฟ้าสถิตขึ้นบนผิวของเม็ด พอลิเมอร์ที่ผลิตได้ เฮนดริกสัน ( Hendrickson , 2006: 61 , 1041 ) ได้รวบรวมผลงานวิจัยที่เกี่ยวข้อง กับการเกิดประจุบนผิวของเม็ดของแข็งในเครื่องปฏิกรณ์แบบฟลูอิไดซ์เบด แต่ข้อมูลที่เสนอไว้ยังไม่ละเอียด ไม่ได้กล่าวถึงกลไกการเกิดประจุไฟฟ้าสถิตว่าเกิดขึ้นได้อย่างไร มีสมมุติฐานหลายประการเกี่ยวการเกิด ประจุไฟฟ้าบนผิววัสดุ อาทิ เกิดประจุแบบไทรโบอิเล็กทริก การเหนี่ยวน� ำ ประจุจากการเสียดสี และการ ยิงอนุภาคไอออน แต่กลไกที่กล่าวกันมากที่สุดคือกระบวนการไทรโบอิเล็กทริก ซึ่งเป็นกระบวนการที่วัสดุ มาสัมผัสกันและผละออกจากกันท� ำให้อิเล็กตรอนจากผิวของวัสดุชิ้นหนึ่งถูกดึงออกแล้วไปปรากฏบนผิวของ วัสดุอีกชิ้นหนึ่ง เยาและคณะ ( Yao et al. , 2002: 56 , 183 ) ได้พบว่า ในระบบแก๊สฟลูอิไดเซชันที่มีความชื้น สัมพัทธ์เพิ่มขึ้น ท� ำให้เพิ่มการกระจายตัวของประจุบนผิวของเม็ดของแข็งเนื่องจากมีการเพิ่มการน� ำไฟฟ้า วอลนีและออพาลินสกี ( Wolny and Opalinski , 1983: 14 , 279 ) ได้เติมเม็ดของแข็งขนาดเล็กลงในเบด ที่มีเม็ดของแข็งขนาดใหญ่ท� ำให้เกิดการสะเทินของประจุภายในเบด โบแลนด์และเจลดาร์ต ( Boland and Geldart , 1971: 5 , 289 ) ให้สมมุติฐานไว้ว่า ประจุที่เกิดขึ้นในเบดนั้นเกิดขึ้นที่รอบ ๆ ฟองแก๊สและในส่วน หางของฟอง (wake) และยังพบอีกว่า ปริมาณของประจุมีมากขึ้นเมื่อเพิ่มขนาดของเม็ดของแข็งเนื่องจาก มีการสัมผัสระหว่างเม็ดมาก เมื่อไม่นานมานี้ จิฟฟินและเมห์รานี ( Giffin and Mehrani , 2010: 68 , 492 ) ได้ใช้ถ้วยฟาราเดย์วัดปริมาณประจุในฟลูอิไดซ์เบดชนิดฟองและชนิดเป็นชั้นสลับที่มีเม็ดพอลิเอทิลีนเป็นเบด ได้พบว่าเม็ดขนาดเล็กมีประจุเป็นบวก ผนังคอลัมน์และเม็ดขนาดใหญ่มีประจุเป็นลบ จุดประสงค์ของงานวิจัยนี้เพื่อศึกษากระบวนการเกิดไทรโบอิเล็กทริกและการกระจายของ ประจุในฟลูอิไดซ์เบดของเม็ดพอลิโพรพิลีนโดยใช้แถบทองแดงต่อเข้ากับเครื่องพิโกแอมมิเตอร์ คาดว่าจะ การเกิดประจุไฟฟ้าสถิตบนเม็ดพอลิโพรพิลีนในฟลูอิไดซ์เบด