لاستیک طبیعی چیست و چگونه ساخته می شود؟

لاستیک طبیعی چیست و چگونه ساخته می شود؟

برای اینکه بدانیم ساخت لاستیک یه چه صورت پیش می رود بهتر است در ابتدا بدانیم که لاستیک  طبیعی چیست ؟

همانطور که میدانید لاستیک طبیعی (به انگلیسی: Natural rubber‎) که لاستیک هند (انگلیسی: India rubber‎) یا کائوچو (انگلیسی: caoutchouc‎) نامیده می‌شود.

لاستیک طبیعی از پلیمرهایی از ترکیبات آلی ایزوپرن با ناخالصی‌های جزئی از سایر ترکیبات آلی به همراه آب تشکل شده‌است.

امروزه کشورهایی از جمله تایلند، مالزی و اندونزی، کشورهای پیشرو در تولید لاستیک در دنیا هستند.

اشکال مختلف پلی ایزوپرن به عنوان لاستیک طبیعی والاستومرها به لاستیک مصنوعی شناخته می شوند.

ساخت لاستیک طبیعی چگونه است ؟

لاستیک طبیعی یا سنتزی در حالت عادی و به تنهایی قابل استفاده نیست.

لاستیک بینهایت چقرمه است و به ماشین آلات سنگین نیاز دارد. مقادیر گرمای تولید شده در طول عملیات مخلوط کردن ، خرد کردن ، آسیاب کردن را در هنگام ساخت لاستیک باید دفع و تحت کنترل داشت.

خواص کشسانی ، سختی یا نرمی ، مقاومت سایشی ، نرمینگی ،  نفوذ ناپذیری و هزاران ترکیب مختلف از خواص بدست آمده در آمیزه کاری لاستیک ، تامین می‌شود.

آمیزه کاری لاستیک طبیعی چگونه است؟

در آمیزه کاری لاستیک ها افزودنی های شیمیایی با توجه به نوع مصرفشان به گروه های مختلفی دسته بندی می‌شوند.

1. مواد ولکانشی :

مواد ولکانشی ، ترکیبات گوگردی هستند که از واکنش آنها با بسپار مواد شبکه‌ای بدست می‌آید و اتصالات شبکه از نوع اتصالات عرضی است.

اتصالات عرضی ممکن است مونو دی ، یا پلی سولفیدی باشند.

نوع اتصال از طریق غلظت گوگرد ، تسریع کننده ، باز دارنده و دما تعیین می‌شود.

2. مواد تسریع کننده‌ها :

ترکیباتی هستند که زمان لازم برای ولکانشی لاستیک را کاهش می‌دهند ، و به گوگرد کمتری نیاز دارند و محصول یکنواخت‌تری هم بدست می‌آورند. اغلب تسریع کننده‌ها نیتروژن و گوگرد دارند.

3. مواد ضد پیری یا ضد اکسنده‌ها :

این مواد قطعات لاستیکی را از تهاجم اکسیژن و اوزون محافظت می‌کنند. این ترکیبات به عنوان ضد اکسنده ، ضد اوزون یا عوامل ضد ترک دسته بندی می‌شوند. آنها به این صورت عمل  میکنند که واکنشهای زنجیری رادیکالی را متوقف کرده و بدین ترتیب مانع از تخریب بیشتر زنجیر می شوند. مواد صنعتی معمولا آمینی یا فنلی هستند. آمینها محافظان قوی هستند و به شکل وسیع در تایر و سایر قطعات تیره مصرف می‌شوند.

4. نرمسازهای کاتالیزی یا مواد لخته‌زدا :

این مواد با کاهش گرانروی لاستیک، فراوش آنرا آسان می‌کنند. موقع مخلوط با لاستیک سبب شکست زنجیر و طبعا کاهش وزن مولکولی زیاد را به همراه دارند.

5. پراکنهای بی‌اثر یا خنثی :

این مواد به مقدار زیاد به لاستیک اضافه می‌شوند. بعضی از آنها تنها برای سخت کردن یا نرم کردن فیزیکی است. خاک رس ، کربنات کلسیم ، خرده ذغال ، باریت و تقریبا گرد هر جامدی را می‌توان به لاستیک افزود که در نتیجه آن کلیه خواص کشش کاهش می‌یابد. اما گرد بعضی مواد بی شکل خصوصا دوده و سیلیس ، به طرز ناباورانه‌ای سبب افزایش استحکام ، جهندگی ، مقاومت سایشی و سایر خواص مطلوب می‌شود و به همین سبب به تقویت کننده موسوم‌اند.

روشها و مراحل ساخت لاستیک طبیعی به چه صورت است؟

1. غلتک زنی یا پوشش دهی :

یکی از مصارف لاستیکها ، پوشش دهی پارچه برای ضد آب کردن آن است. محلول یا بتونه‌های لاستیکی در حلالها را می‌توان به سادگی روی پارچه پخش کرد. اما اگر از مواد لازم برای پخت و کنترل خواص استفاده نشود نتایج کاملا نامطلوبی به دست می‌آید. برای آغشته کردن پارچه به آمیزه‌های لاستیکی از روش غلتک زنی استفاده می‌شود، به این صورت که بر روی دستگاههای غلتک زن چند استوانه‌‌ای آمیزه لاستیکی را تحت فشار به داخل پارچه می‌کنند.

نخ تایر مورد خاصی است که برای ساخت آن نخهای پنبه ، ریون ، نایلون یا پلی استر در آرایش موازن توسط لاستیک روی یک دستگاه غلتک‌زن به هم می‌چسبند.

2. قالب گیری :

آمیزه‌های خمیری لاستیکی را می‌توان به هر شکلی قالب‌گیری و شکل آنها را با پخت در قالب تثبیت کرد.

یک نمونه مناسب توپ تنیس است. یک نوع بسیار مرغوب و ارتجاع پذیر لاستیک در قالبی که به شکل دو نیمه توپ است قالب گیری می‌شود. سپس این دو نیمه را به هم می‌چسبانند و پخت می‌کنند، (با قرضی از ماده‌ای شیمیایی گاز زا که در داخل قرار دارد) بر روی این مغزی پارچه و الیاف پرزدار مناسب چسبانده می‌شود این ماده سازه‌ای پیچیده ای دارد که برای مصارف خیلی خشن مناسب است.

3. روزن رانی :

پروفیل ، نوار درزگیر ، شیلنگ ، تیوپ ، نخ تایر ، واشر و بسیاری دیگر از قطعات لاستیکی به تقلید از روش روزن رانی پلاستیک‌ها ساخته و پخت می‌شوند. برای این مورد تایر خودروها نمونه مناسبی است. تایرهای امروزی ممکن است فاقد تیوپ باشند که در این صورت مجهز به لایه‌ای محافظ هستند یا این که تیوپ روزن رانی شده از جنس لاستیک بوتیل در آنها قرار داده می‌شود. لاستیک بوتیل با اینکه بسیار بی اثر یا مرده است ولی در برابر عبور هوا مقاومت بسیار عالی از خود نشان می دهد.

در خودروهای جدید ، لاستیک را علاوه بر استفاده در تایر در پروفیل پنجره ، نوار درزگیر ، برف پاک کن ، شاسی موتور ، صندلی و به عنوان صدا خفه کن نیز به کار می‌برند. به طوری که در هر وسیله نقلیه چیزی حدود 115 کیلوگرم لاستیک به کار می‌رود.

4. آمیزه‌های شیرابه‌ای

شیرابه‌های غلیظ امکان استفاده از لاستیک را در شکل مایع فراهم می‌کنند، به صورتی که می‌توان عملیات پخش کردن ، رنگ کردن ، غوطه وری یا اسفنج سازی را روی آنها اجرا کرد. مواد پخت به شکل تعلیق اضافه می‌شوند ولی تقویت روی شیرابه‌ها چندان موثر نیست.

با اینکه تجارت مبلمان ، بالش و تشک اسفنجی به استفاده از لاستیک‌های پلی اورتان و پلی‌اتر روی آورده ، ولی استفاده از شیرابه‌ها رو به گسترش است.

5. لاستیک‌های بازیافتی

لاستیک بازیافتی ماده‌ای مفید در آمیزه کاری است که از قطعات لاستیکی ضایعاتی به دست می‌آید. این قطعات را خرد و سپس با اعمال روشهای توام شیمیایی ، مکانیکی و حلال ، لاستیک ، پارچه ، فلز و سایر اجزای آن را جدا می کنند. لاستیک بازیافتی تا حدی وابسپارش می‌شود. و در حد بالایی دوده (یا رنگدانه دیگر) ، خاکستر و روغن دارد. با افزودن این ماده به آمیزه لاستیکی ، فراروش آمیزه بهتر می‌شود و معمولا به عنوان یک ماده ضایعاتی ارزان در محصولات بسیار ارزان هم به کار می‌رود. تنها حدود 10 درصد لاستیکهای نو بازیافت می‌شوند.

افزایش اخیر قیمت انرژی سبب توجه به ضایعات تایر به عنوان سوخت شده است. استفاد از خرده تایرهای مستعمل در آسفالت نسبت به آسفالت معمولی مزایای بی‌شماری دارد. با اجرای این فرآیند سوئدی ، عمر جاده‌ها بیش از چهار برابر شده ، اصطکاک چرخ با سطح افزایش یافته ، صدا و براقی سطح هم کاهش یافته است.

6. مشتقات لاستیکی

از لاستیکها به ویژه لاستیک طبیعی به عنوان ماده اولیه در تولید انواع مشتقات لاستیکی استفاده شده است. صنایع پلاستیک در حال حاضر به این درست مواد شیمیایی لاستیکی روی آورده است، چون خود لاستیک یک مواد اولیه گران است. هالید‌ها با لاستیک در موضع پیوند دوگانه‌اش واکنش می‌دهند.

از عمل کلرید هیدروژن بر محلول لاستیک در بنزین ، مشتق هیدروکلرید لاستیک بدست می‌آید، که از بسیاری جوانب با خود لاستیک تفاوت دارد. این ماده پلاستیکی شفاف است که از آن در بسته بندی استفاده می‌شود. مشتق هیدرو کلرید لاستیک در برابر مواد شیمیایی مقاوم ، فیلم نازک عالی بدست می‌دهد و ضمنا رنگ ، بو ، مزه هم ندارد. PVC

پلی اتیلن ، پلی پروپیلن و پلاستیک‌های جدیدتر کاربرد این مشتق گران را محدود کرده اند. از مخلوط لاستیک‌ها و رزین‌ها به وفور استفاده می‌رود. با افزودن لاستیک خواص ویژه‌ای چون مقاومت ضربه‌ای ، کش پذیری و جهندگی افزایش می‌یابد.