การประยุกต์ใช้วัสดุสิ่งทอสำหรับสายพานลำเลียง

Keyword:     วัสดุสิ่งทอ  สายพานลำเลียง  สิ่งทอเทคนิค  เทคโนโลยี  เทคโนโลยีและนวัตกรรม 

เนื้อหาในส่วนนี้เป็นเนื้อหาที่เกี่ยวข้องกับการการประยุกต์ใช้วัสดุสิ่งทอหรับใช้เป็นสายพานลำเลียง(Conveyor Belts) โดยมีการแสดงให้เห็นถึง โครงสร้าง และชนิดของสายพานลำเลียง ตลอดจนสมบัติของเส้นใยที่ใช้สำหรับเสริมแรงในสายพานลำเลียง  โดยในปัจจุบันมีการพัฒนาทางด้านเทคโนโลยีทำให้การใช้เส้นใยในสายพานลำเลียงเป็นเรื่องง่ายในการปฏิบัติ และสามารถพัฒนาเส้นใยชนิดใหม่ ๆ และออกแบบการถักทอ รวมทั้งเทคนิคการวางตัวของโครงสร้างเส้นใยในสายพาน เพื่อให้ได้เส้นใยที่มีสมบัติที่ดีขึ้นกว่าเดิม และได้สมบัติของสายพานตามที่ต้องการ

สายพานลำเลียงได้ถูกใช้งานมานานเป็นระยะเวลามากกว่า 150 ปี  [1] หลักการออกแบบพื้นฐานของการผลิตตัวสายพานลำเลียงจะประกอบไปด้วย ตัวเข็มขัดยาง หรือแผ่นของสายพาน (rubber belt) ที่มีลักษณะเชื่อมต่อเป็นวง หมุนรอบล้อสายพาน หรือพลูเลย์ 2 ตัว หรือมากกว่า โดยที่พลูเลย์ตัวที่ 1 หรือทั้งสองตัว เป็นตัวขับเคลื่อน ทำหน้าที่ขับเคลื่อนให้สายพาน และวัสดุสิ่งของเคลื่อนที่ไปข้างหน้า ซึ่งจะทำให้ช่วยลดค่าแรงงาน และประหยัดเวลาลงได้มาก สายพานลำเลียงในสมัยเริ่มต้นใช้ฝ้ายเป็นวัสดุเสริมแรงในสายพานลำเลียง โดยใช้ลำเลียงเมล็ดพืช แป้งเป็นต้น ต่อมาสายพานลำเลียงก็ได้มีการพัฒนามาเรื่อยๆ จนกระทั่งมีการผลิตสายพานลำเลียงที่สามารถบรรทุกน้ำหนักได้มากๆ มีความกว้างมากขึ้น มีความเร็วมากขึ้น โดยใช้ลวดสลิงเป็นวัสดุเสริมแรงในสายพาน  ดังภาพที่ 1


http://www.ied-co.com/media/13812/conveyor_belt.jpghttp://i00.i.aliimg.com/photo/v0/311009520/Rubber_Conveyor_Belt.jpgC:\Users\rattanaphol.m\Desktop\76 Conveyer belt\ภาพที่ 1.jpg

ภาพที่ 1 ลักษณะของสายพานลำเลียง [2-4]

 

โครงสร้างของสายพานลำเลียง (Conveyer Belt: Construction)

โครงสร้างของสายพานลำเลียงจะประกอบไปด้วยส่วนประกอบหลักๆ 4 ส่วน ดังภาพที่ 2 และมีรายละเอียดดังต่อไปนี้

  • ส่วนที่เป็นยางด้านบน หรือยางหุ้มด้านบน (Top cover) ซึ่งจะทำหน้าที่รองรับวัสดุ ขนถ่ายวัสดุ และป้องกันความเสียหายของตัวผ้าใบรับยาง (carcass หรือ strength member) จากแรงกระแทก การเจาะทะลุ  ความร้อน หรือสารเคมี

  • ชั้นผ้าใบรับยาง (carcass หรือ strength member) ทำหน้าที่เป็นแกนรับแรงดึงของสายพานทั้งเส้น และช่วยกระจายแรงดึงของสายพานระหว่างการลำเลียงวัสดุ วัสดุสิ่งทอนิยมนำมาประยุกต์ใช้งานในส่วนนี้ได้แก่ เส้นใย อะรามีด ไนลอน 6 6 พอลิเอสเทอร์ และ เหล็กกล้า

  • ชั้นยางประสานผ้าใบ (skim rubber หรือ skin coat) ซึ่งมีหน้าเป็นตัวประสานผ้าใบแต่ละชั้นเข้าไว้ด้วยกัน

  • ชั้นยางหุ้มด้านล่าง (bottom cover) ทำหน้าที่ป้องกันความเสียหายของชั้นผ้าใบรับแรงจากการเสียดสี กับลูกกลิ้ง และพลูเลย์


http://files.cluster2.hgsitebuilder.com/hostgator16877/image/x_section.jpg

 

ภาพที่ 2 โครงสร้างของสายพานลำเลียง [5]

 

ชนิดของสายพานลำเลียง (Conveyor Belt: Types)

สายพานลำเลียงสามารถแบ่งออกได้เป็น 2 ประเภทใหญ่ตามลักษณะของวัสดุที่ใช้เสริมแรง ดังนี้

  1. สายพานลำเลียงแบบธรรมดาหรือแบบผ้า (Conventional conveyer belt หรือ fabric plied belting) (ภาพที่ 3) ซึ่งวัสดุที่ใช้รับแรง (Tension Member) ทำ ด้วยวัสดุต่างๆกันไป แต่เรียกรวมๆกันว่าผ้าใบ เช่น Cotton, Nylon, EP (Polyester/ Nylon) หรือเรียกอีกอย่างว่า PN,และ Kevlar (Aramid), Fiber glass


http://www.prime-mfg.com.au/images/Cotton-Conveyor-Belt1.jpg

ภาพที่ 3 สายพานลำเลียงแบบธรรมดาหรือแบบผ้า [6]

 

  1. สายพานลำเลียงแบบลวดสลิงหรือเหล้กกล้า (Steel Cord Conveyor Belt) คือสายพานที่มีวัสดุรับแรง (Tension Member) เป็นเส้นลวด (Steel cord) ดังภาพที่ 4


http://www.huizhongrubber.cn/en/UploadFiles/2010114114913946.jpg

ภาพที่ 4 สายพานลำเลียงแบบลวดสลิง หรือเหล็กกล้า [7]


สัญลักษณ์ของสายพานลำเลียง

สายพานลำเลียงโดยทั่วไป มีการกำหนดสัญลักษณ์ เป็น 2 ส่วน ดังนี้

  • สัญลักษณ์ เส้นใยที่ใช้ เช่น PP (Polyamide), EP (Polyester/Polyamide), ST (Steel cord)

  • สัญลักษณ์ แสดงความแข็งแรง และจำนวนชั้น เช่น 550/3 หมายถึง สายพานลำเลียงมีความแข็งแรง 550 kN/m และมีจำนวนชั้น 3 ชั้น

เช่น

  • PP 550/3 หมายถึง เส้นใยที่ใช้คือ Polyamide ทั้งแนวด้ายยืนและแนวด้ายพุ่ง มีจำนวนชั้นทั้งหมด 3 ชั้น และมีความแข็งแรงรวม 550 กิโลนิวตัน/เมตร

 

สมบัติของเส้นใยที่ใช้สำหรับเสริมแรงในสายพานลำเลียง

สมบัติของเส้นใยที่นำมาใช้เป็นวัสดุเสริมแรงในสายพานลำเลียงปรากฎดังตารางที่ 1 ซึ่งจากตารางจะพบว่า เส้นใยที่ให้สมบัติดีคือ เส้นใยอะรามีด (Aramid) ส่วนเส้นใยไนลอน 6 6 และพอลิเอสเทอร์จะให้สมบัติที่พอๆ กัน ส่วนเหล็กนั้นจะมีข้อเสียอยู่หลายข้อแต่ก็มีข้อดี เช่น ทนต่อความแข็งแรง ชลอการติดไฟเป็นต้น

ตารางที่ 1 สมบัติของเส้นใยที่นำมาใช้เป็นวัสดุเสริมแรงในสายพานลำเลียง

สมบัติ

อะรามีด

ไนลอน 6 6

พอลิเอสเทอร์

เหล็กกล้า

ความแข็งแรงของสายพาน

(High belt strength)

ดี

ปานกลาง

ปานกลาง

ดี

ความคงรูป (Dimensional stability)

ดี

ต่ำ

ปานกลาง

ดี

ความคงทนต่อแรงกระทบ  

(Impact resistance)

ปานกลาง

ดี

ดี

ต่ำ

ความโค้งดัด (Flexibility)

ดี

ดี

ดี

ต่ำ

การชลอการไหม้ไฟ

(Flame resistance)

ดี

ปานกลาง

ปานกลาง

ดี

ความคงทนต่อการเป็นสนิม

(Rush resistance)

ดี

ดี

ดี

ต่ำ

 

จากข้อมูลจะสังเกตได้ว่าวัสดุสิ่งทอที่อยู่ในรูปแบบเส้นใย สามารถนำไปใช้เป็นเส้นใยเสริมแรงในสายพานลำเลียงได้ ซึ่งจะส่งผลให้สายพานลำเลียงมีความต้านทานต่อแรงกระทำของวัสดุที่ดีขึ้น ทำให้มีความแข็งแรงเพิ่มขึ้น สามารถรองรับน้ำหนักได้มากขึ้น มีความสามารถในการยืดตัวและหดตัวดีขึ้น และทำให้มีความต้านทานต่อการสึกหรอดีขึ้น เป็นต้น ซึ่งในการใช้งานควรมีการเลือกใช้สายพานลำเลียงให้มีความเหมาะสม โดยที่สายพานลำเลียงจะต้องมีลักษณะผิวหน้าและความกว้างมากพอต่อการขนส่งวัสดุ ในปริมาณที่ต้องการของผู้ใช้งานได้

 

เอกสารอ้างอิง

[1] Kumar S. R.  Textiles for Industrial Applications. Florida: CRC Press. (2014). pp. 185-188.

[2] http://www.crusher.so/UploadFile/201181917433999.jpg.

[3] http://www.ied-co.com/media/13812/conveyor_belt.jpg

[4] http://i00.i.aliimg.com/photo/v0/311009520/Rubber_Conveyor_Belt.jpg

[5] http://files.cluster2.hgsitebuilder.com/hostgator16877/image/x_section.jpg

[6] http://www.prime-mfg.com.au/images/Cotton-Conveyor-Belt1.jpg

[7] http://www.huizhongrubber.cn/en/UploadFiles/2010114114913946.jpg

 

 

สนับสนุนโดย : วารสาร Colcourway

 

เรียบเรียงโดย :

ดร.รัตนพล มงคลรัตนาสิทธิ์1 อาจารย์ณัฐดนย์  รุ่งเรืองกิจไกร2 และ ดร.มนัส แป้งใส3

1สาขาวิชาเทคโนโลยีเคมีสิ่งทอ คณะอุตสาหกรรมสิ่งทอและออกแบบแฟชั่น มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีราชมงคลพระนคร

2ภาควิชาวิทยาการสิ่งทอ คณะอุตสาหกรรมเกษตร มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์

3ภาควิชาวิศวกรรมเครื่องกล สาขาวิศวกรรมยานยนต์ คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยศรีนครินทรวิโรฒ


Share this Post:
View article: 2442