ทำไมถุงพลาสติกใสจึงกลายเป็นสีขาว เมื่อเราดึงหูหิ้วจนยืด
ถุงไม่ได้เปลี่ยนสี แต่โครงสร้างข้างในกำลังเปลี่ยน
ลองหยิบถุงพลาสติกใสขึ้นมาแล้วค่อย ๆ ดึงบริเวณหูหิ้ว จะเห็นว่าส่วนที่รับแรงเริ่มยืดยาว บางลง และเปลี่ยนจากใสเป็นสีขาวขุ่น ทั้งที่ไม่ได้มีสีขาวซึมออกมา ไม่มีผงเกาะผิว และไม่ได้เกิดจากความร้อน ภาพที่เห็นคือร่องรอยของความเสียหายขนาดเล็กภายในเนื้อพลาสติก ซึ่งนักวัสดุศาสตร์มักเรียกรวม ๆ ว่า การขาวจากความเค้น หรือ Stress Whitening
ถุงหูหิ้วทั่วไปมักผลิตจากพอลิเอทิลีนหรือ PE เนื้อพลาสติกประกอบด้วยสายโมเลกุลยาวจำนวนมหาศาล พันเกี่ยวกันคล้ายเส้นบะหมี่ที่ถูกกดรวมอยู่ในแผ่นบาง ขณะถุงยังไม่ถูกดึง โครงสร้างภายในค่อนข้างต่อเนื่อง แสงจึงผ่านแผ่นพลาสติกได้มาก เราเลยมองเห็นถุงเป็นสีใสหรือโปร่งแสง
ทันทีที่ออกแรงดึง เกิดอะไรขึ้นในเนื้อถุง
ช่วงแรกสายพอลิเมอร์จะคลายตัวและเรียงไปตามทิศทางของแรงดึง ถ้าออกแรงต่อ เนื้อพลาสติกบางตำแหน่งจะเสียรูปถาวร บริเวณนั้นจึงไม่สามารถหดกลับเหมือนเดิมได้ทั้งหมด จุดที่บางที่สุดหรือมีตำหนิเล็ก ๆ จากกระบวนการผลิตจะรับความเค้นสูงกว่าส่วนอื่น แล้วเริ่มเกิดช่องว่างระดับนาโนเมตรถึงไมโครเมตรภายในเนื้อวัสดุ กระบวนการสร้างช่องว่างลักษณะนี้เรียกว่า cavitation
ช่องว่างบางส่วนอาจเชื่อมต่อกับเส้นใยพอลิเมอร์ขนาดเล็ก กลายเป็นโครงสร้างที่เรียกว่า craze ซึ่งมีทั้งโพรงและเส้นใยคอยพยุงแรงอยู่ภายใน จึงยังไม่ใช่รอยแตกโล่งแบบที่เรามองเห็นบนแก้วร้าวเสียทีเดียว อย่างไรก็ดี การเรียกบริเวณขาวบนถุง PE ทุกกรณีว่า Crazing อาจกว้างเกินไป เพราะพอลิเอทิลีนแต่ละเกรดสามารถเสียรูปด้วยกลไกหลายแบบ ทั้งการเกิดโพรง การไหลเฉือน และการยืดตัวแบบคอดหรือ Cold Drawing คำที่ครอบคลุมภาพสีขาวซึ่งมองเห็นได้จึงเป็น Stress Whitening
สีขาวเกิดจากแสง ไม่ได้เกิดจากเม็ดสี
เนื้อ PE กับอากาศมีดัชนีหักเหต่างกัน เมื่อแสงเดินทางผ่านพลาสติกที่ยังสม่ำเสมอ ทิศทางของแสงเปลี่ยนไม่มาก แต่เมื่อภายในเต็มไปด้วยโพรงเล็ก ๆ แสงจะพบรอยต่อระหว่างพลาสติกกับอากาศซ้ำแล้วซ้ำเล่า จึงสะท้อน หักเห และกระจายออกหลายทิศทาง แสงหลายช่วงคลื่นกระเจิงพร้อมกันจนดวงตารับรู้เป็นสีขาวขุ่น คล้ายเหตุผลที่ฟองอากาศจำนวนมากทำให้ฟองสบู่หรือโฟมนมดูขาว ทั้งที่ของเหลวตั้งต้นอาจใส
จำนวน ขนาด และการรวมกลุ่มของโพรงมีผลต่อความขาว หากช่องว่างยังเล็กมากหรือมีจำนวนน้อย เราอาจเห็นเพียงรอยฝ้าจาง ๆ เมื่อยืดต่อจนโพรงเพิ่มขึ้นและรวมกันเป็นกลุ่มที่กระเจิงแสงได้ดี บริเวณนั้นจะขาวชัดขึ้น ความขาวจึงทำหน้าที่คล้ายแผนที่บอกตำแหน่งที่พลาสติกกำลังรับความเสียหายมากที่สุด
ขาวแล้วแปลว่าถุงกำลังจะขาดทันทีหรือไม่
ยังไม่จำเป็นต้องขาดในทันที เพราะสายพอลิเมอร์ที่เรียงตัวตามแรงดึงยังช่วยรับน้ำหนักได้ บางครั้งส่วนที่ยืดจนขาวกลับเหนียวและต้านแรงดึงต่อได้อีกระยะหนึ่ง แต่ความหนาลดลง โครงสร้างภายในเสียรูป และมีจุดรวมความเค้นเกิดขึ้นแล้ว หากเพิ่มน้ำหนัก กระชากซ้ำ หรือปล่อยให้รอยฉีกเล็ก ๆ เริ่มจากขอบถุง ความเสียหายจะลามได้ง่ายกว่าส่วนที่ยังใส
• ขาวเป็นเส้นบริเวณรอยพับ มักเกิดจากการงอซ้ำและความเค้นกระจุกตัว
• ขาวเป็นแถบยาวตรงหูหิ้ว มักสัมพันธ์กับการยืดตัวและการเรียงแนวของสายพอลิเมอร์
• มีรอยบากหรือฉีกที่ขอบ เป็นสัญญาณอันตรายกว่า เพราะรอยแตกสามารถลามต่อได้รวดเร็ว
อุณหภูมิ ความเร็วในการดึง ความหนาของถุง ชนิดของ PE สารเติมแต่ง และทิศทางที่แผ่นฟิล์มถูกผลิต ล้วนทำให้ลักษณะความขาวต่างกัน ถุงบางใบยืดเป็นคอยาวก่อนขาด บางใบขาวขึ้นเพียงเล็กน้อย ขณะที่ถุงเก่าซึ่งผ่านแดดและความร้อนอาจกรอบจนฉีกโดยแทบไม่ยืด
รอยขาวเล็ก ๆ จึงเป็นห้องทดลองวัสดุศาสตร์ที่อยู่ในมือเรา
เพียงดึงถุงหนึ่งครั้ง เรากำลังเห็นทั้งการคลายตัวของสายพอลิเมอร์ การเสียรูปถาวร การเกิดโพรงขนาดจิ๋ว และการกระเจิงของแสงเกิดขึ้นพร้อมกัน สิ่งที่ดูเหมือนพลาสติกเปลี่ยนสี แท้จริงคือแสงกำลังเปิดเผยโครงสร้างภายในที่ตาเปล่ามองไม่เห็น และเตือนอย่างสุภาพว่าบริเวณนั้นผ่านการรับแรงจนไม่เหมือนเดิมแล้ว
https://www.instron.com/en/resources/blog/2013/june/what-is-stress-whitening-and-how-can-it-impact-your-test/
https://www.sciencedirect.com/topics/chemistry/crazing
ผลสลากกินแบ่งรัฐบาล 16 กันยายน 2569 รางวัลที่ 1 คือ 730640 เช็กผลครบทุกประเภท
ทำไมคนไทยถึงชอบซื้อหวย ทั้งที่รู้ว่าโอกาสถูกรางวัลมีน้อย?
แต่งงานกับสาวลาวควรคุยสินสอดกันอย่างไร
“ทนายไก่” ถือกระเช้า-เงินเยียวยาขอโทษ “คุณแนน” แต่ถูกปฏิเสธ
อำเภอที่ขอแยกตัวเป็นจังหวัด อำเภอล่าสุดของประเทศไทย
หมายเลขบนหมวกตำรวจมีไว้ทำไม ตัวเลขที่เห็นทุกวัน แท้จริงใช้ระบุตัวเจ้าหน้าที่
108 ท่าบนเตียง มีอะไรบ้าง Sex position ท่าเด็ดบนเตียง
เด็กเทคนิคเรียนสายไหนมากที่สุด เปิดข้อมูลอาชีวะ สายช่างที่มีผู้เรียนมากอันดับ 1
จำแทบไม่ได้! “น้องน้ำเพชร” โตแล้ว เปิดตัวเป็นนักร้องวัย 16
ส่องกระแสตัวเลขก่อนหวยออก 16 ก.ย. 69 รวมเลขจากหลายแหล่งที่ถูกพูดถึง
รู้หรือไม่? ปลาในประเทศไทยบางชนิดไม่ได้จับหรือซื้อขายกันได้อย่างที่คิด 🐟
สุสานลับกลางซัคคารา ! พบหลุมศพขุนนางอียิปต์โบราณ ผู้ได้รับฉายา “ผู้รักษาความลับของราชโองการ”
เปิด 5 สายการบินในไทย รายได้แอร์-สจ๊วตเดือนละเท่าไร? ค่ายไหนจ่ายสูงสุด
“ทนายไก่” ถือกระเช้า-เงินเยียวยาขอโทษ “คุณแนน” แต่ถูกปฏิเสธ
แต่งงานกับสาวลาวควรคุยสินสอดกันอย่างไร



