ยางธรรมชาติและยางสังเคราะห์

ยางธรรมชาติโดยทั่วๆ ไปหมายความถึง ยางที่เป็นผลิตผลทุกรูปทุกแบบซึ่งได้มาจากต้นยางพารา แต่เดิมวงการ อุตสาหกรรมใช้ยางธรรมชาติเป็นวัตถุดิบในการผลิตผลิตภัณฑ์ เช่น ยางรถยนต์ สายพาน ท่อทนความดัน ยางรัดของ ต่อมา ปรากฏว่าความสามารถในการผลิตยางธรรมชาติมีจำกัดไม่เพียงพอต่อความต้องการของทั่วโลกซึ่งมีความต้องการผลิตภัณฑ์ ยางเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว จึงมีการค้นคว้าผลิตยางสังเคราะห์จากผลิตผลพลอยได้ของปิโตรเลียมขึ้น อย่างไรก็ตามยางธรรมชาติ และยางสังเคราะห์ต่างมีข้อได้เปรียบเสียเปรียบก้ำกึ่งกัน ทั้งในด้านการผลิต คุณภาพ คุณสมบัติ ตลอดจนสภาวะการประกอบ การผลิตต่างๆ ทั้งนี้เนื่องจากข้อแตกต่างทางด้านโครงสร้างทางเคมี ซึ่งส่งผลต่อสมบัติทางกายภาพของยาง

โดยทั่วไปยางเป็นสารจำพวกหนึ่งซึ่งเมื่อถูกแรงกระทำ (บีบ อัด ฯลฯ) จะเปลี่ยนแปลงสภาพรูปร่างภายนอกและจะคืนสู่รูปร่าง เหมือนเดิม (หรือเกือบเหมือน เดิม) เมื่อแรงกระทำหมดไป เราเรียกสารจำพวกนี้ว่าสารยืดหยุ่น (elastomer) สารยืดหยุ่นส่วนใหญ่จะ ประกอบขึ้นด้วยสารอณูใหญ่ (macromolecular substance) ซึ่งเป็นสารที่ประกอบขึ้นด้วยสารอณูเล็กจำนวนมากเรียงจับติด กัน เป็นสายยาว และสายอณูแต่ละสายก็จะเกาะเกี่ยวกับสายอณูอื่น ดังนั้นการทำให้สมบัติของยางเหมาะสมกับการใช้งานในสภาวะ ต่างๆ นอกจากจะขึ้นกับส่วนประกอบและการเกาะเกี่ยวกันของธาตุเคมีในอณูแล้วยังขึ้นกับปริมาณการเกาะเกี่ยวกันของสายอณูด้วย

ยางธรรมชาติก่อนผ่านกระบวนการปรับปรุงคุณภาพเราเรียกว่ายางดิบ (raw rubber) ยางดิบเป็นสารอณูใหญ่ซึ่งประกอบด้วย สารอณูเล็กไอโซพรีน (isoprene monomer) สมบัติสำคัญของยางดิบที่ทำให้ใช้งานได้ไม่กว้างขวางคือ

* เวลาดึงจะมีการไหลตัวของยางมาก
* จะหมดสภาพของยางเมื่ออยู่ในสภาวะที่ร้อนหรือมีแสงจ้านานๆ
* แข็งและเหนียวเกินไปที่จะแปรรูปเป็นผลิตภัณฑ์ได้ง่าย
*ละลายได้ง่ายในน้ำมันหลายชนิด

สมบัติดังกล่าวจะถูกปรับปรุงให้เหมาะสมกับการใช้งานมากขึ้น โดยการนำยางดิบไปทำให้สุกโดยผ่านกระบวนการทำให้ยางสุกเรียกว่า วัลคาไนเซชั่น (vulcanization) ซึ่งเป็นการใช้สารเคมีและความร้อนทำให้สายอณูเพิ่มการเกาะเกี่ยวกันมากขึ้น สมบัติของยางสุกที่ได้คือ

* เวลาดึงจะมีการไหลตัวของยางน้อย
* ความต้านทานต่อความร้อนและแสงเพิ่มขึ้น
* ความยืดหยุ่นของยางมีมากขึ้น
* ไม่ละลายในตัวทำละลายอย่างมากที่สุดคือเกิดการพอง เนื่องจากยางดูดตัวทำลายเข้าไป

ยางสังเคราะห์เป็นสารอณูใหญ่ซึ่งประกอบด้วยสารอณูเล็กพวกสารประกอบไฮโดรคาร์บอนที่ไม่อิ่มตัว (unsaturated hydrocarbon) หรือสารประกอบ ที่มีไฮโดรคาร์บอนที่ไม่อิ่มตัวเป็นส่วนประกอบหลัก สารเหล่านี้ส่วนใหญ่เป็นผลพลอยได้จากปิโตรเลียม เนื่องจากการสังเคราะห์ทางเคมีสามารถกำหนด ชนิดและการเกาะเกี่ยวกันของธาตุเคมีในอณูเล็ก รวมทั้งขนาดความยาวของสายอณูได้ จึงทำให้สามารถผลิตยางสังเคราะห์ที่มีสมบัติตามที่ต้องการได้ โดยทั่วไปยางสังเคราะห์ซึ่งผ่านกระบวนการทำให้สุกแล้วจะแบ่งออกเป็นประเภทใหญ่ๆ ตามการใช้งานได้ 3 ชนิด ชนิดทั่วไป ชนิดทนน้ำมัน และชนิด พิเศษ จากที่แสดงมาก็พอที่จะกล่าวได้ว่ายางธรรมชาติเป็นยางสังเคราะห์ชนิดหนึ่ง ซึ่งเกิดจากการสังเคราะห์ตามธรรมชาติ

เนื่องจากยางสังเคราะห์แต่ละชนิดมีคุณสมบัติที่แตกต่างกันออกไป เมื่อนำมาใช้ล้วนๆ หรือนำมาผสมกับยางธรรมชาติแล้วจะ ได้คุณสมบัติที่ดีขึ้นในด้านต่างๆ ดังนั้นจึงเป็นการเพิ่มขอบเขตการใช้ประโยชน์ของยางธรรมชาติให้มากขึ้น ตัวอย่างผลิตภัณฑ์ซึ่งใช้ ยางสังเคราะห์ผสมกับยางธรรมชาติ ได้แก่ ยางล้อรถยนต์ ยางขอบกระจกสายพานยางรถยนต์ สายพานขนส่ง พื้นรองเท้า ท่อยาง ยางขัดสีขาว เป็นต้น ดังนั้นจะเห็นได้ว่าประเทศไทยในฐานะที่ปัจจุบันเป็นผู้ผลิตยางธรรมชาติเป็นอันดับ 3 ของโลก และในอนาคตก็ จะมีโครงการต่อเนื่องจากโครงการปิโตรเคมิคัล ซึ่งใช้ก๊าซธรรมชาติและน้ำมันที่ขุดพบในประเทศไทย อันจะเกิดลู่ทางที่จะผลิตยาง สังเคราะห์ขึ้น จึงนับเป็นโอกาสที่ค่อนข้างจะสดใสสำหรับอุตสาหกรรมผลิตภัณฑ์ยางสำเร็จรูปที่จะขยายตัวเพิ่มมากขึ้นต่อไป

อ้างอิง

http://www.tistr.or.th/t/publication/page_area_show_bc.asp?i1=77&i2=1

วันที่ 2 กุมภาพันธ์ 2554 เวลา 14.44 น.