การประยุกต์ใช้วัสดุสิ่งทอสำหรับสายพานลำเลียง

กลับหน้าหลัก

  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

 

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

  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

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

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

            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 :
          1. ดร.รัตนพล มงคลรัตนาสิทธิ์  สาขาวิชาเทคโนโลยีเคมีสิ่งทอ คณะอุตสาหกรรมสิ่งทอและออกแบบแฟชั่น มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีราชมงคลพระนคร
          2. อาจารย์ณัฐดนย์  รุ่งเรืองกิจไกร  ภาควิชาวิทยาการสิ่งทอ คณะอุตสาหกรรมเกษตร มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์
          3. ดร.มนัส แป้งใส  ภาควิชาวิศวกรรมเครื่องกล สาขาวิศวกรรมยานยนต์ คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยศรีนครินทรวิโรฒ