آشنایی با لاستیک طبیعی

لاستیک طبیعی

امروزه در صنعت جهان لاستیک به یکی از ماده های بسیار مهم تبدیل شده است.در کشورهای مختلف سرانه استفاده از این ماده مهم متفاوت می باشد. در ایالات متحده، مصرف سرانه لاستیک تقریباً 16.8 و در هندوستان تنها 0.22 است.

از جمله مصرف کنندگان اصلی لاستیک می توان به صنایع حمل و نقل، شیمیایی، برق و الکترونیک و همچنین صنایع فضایی اشاره کرد.صنعت لاستیک در موارد زیر کاربرد دارد. تولید مواد اولیه لاستیک‌های سنتزی، انواع گوناگون لاستیک، واردات لاستیک طبیعی، تولید افزودنیهای لاستیک و در نهایت ساخت فراورده‌های لاستیکی.

در ابتدای جنگ جهانی دوم و رمانی که تولید لاستیک طبیعی (کائوچو) به علت تهاجم ژاپن به مناطق تولید لاستیک متوقف شد. ایالات متحده اقدام به ساخت واحدهای تولید لاستیک سنتزی کرد که به سرعت هم توسعه یافت. این توسعه به حدی بود که در حال حاضر 88 درصد لاستیک مصرفی در ایالات متحده منشا سنتزی دارد. بنابراین عموماً لاستیکها را به دو نوع لاستیک طبیعی و لاستیک سنتزی طبقه بندی می‌کردند. امروزه لاستیکها را به روشهای مختلف دسته بندی می‌کنند.

لاستیک

تاریخچه

بومیان امریکا با توپهای لاستیکی بازی می کردند که این امر توسط کریستف کلمب کشف شد. انهای اشیای لاستیکی را از چاه مقدس مایا در یوکاتان بدست می آوردند. لاستیک، تا جایی که در مطالب تاریخی امده است محصول سرزمین آمریکا است ولی توسعه ان از زمانی اغاز شد که به خاور دور انتقال یافت و در انجا کشت شد. نامRubber به معنی پاک کن را پریستلی کاشف اکسیژن عنوان کرد.وی اولین کسی بود که قابلیت لاستیک در پاک کردن اثر مواد را مشاهده کرد. مواد لاستیکی تنها نتیجه تلاش در جهت تفلیحی و حفظ موادی چون افتیون، بوتادی‌ان و ایزوپرن بودند که ازتقطیر تخریبی لاستیک طبیعی بدست می‌آمدند، بدین ترتیب راه تولید لاستیک سنتزی گشوده شد.

با آغاز جنگ جهانی اول، انواع نامرغوب لاستیک از دی متیل بوتادی‌ان در آلمان و روسیه تولید شد. گودییر با کشف پخت لاستیک توسط گوگرد در سال 1839 به شهرت رسید. این کشف مشکل چسبانکی طبیعی لاستیک را حل کرد و آن را به صورت تجاری در آورد. بیشترین تغییرات به لحاظ تاریخی نتیجه محدودیت واردات لاستیک طبیعی به آمریکا بر اثر تهاجم نیروهای ژاپنی در سال 1941 بوده است. این حرکت سبب پژوهش و ساخت انواع لاستیک‌های سنتزی طی سالهای بعد شد.

منابع لاستیک طبیعی (کائوچو)

از جمله منابع لاستیک می توان به گیاهان بیشماری مانند قاصدک، گوایل، گل روبینه و توت آمریکایی اشاره کرد.ولی هیچ یک توفیق درخت شیرابه ساز هوآبرزیلینسیس و همچنین صمغ درخت ساپوریلا و درخت بالاتا را نداشته است. منبع لاستیک طبیعی عمدتاً کشتزارهای مالزی، اندونزی و لیبریا بود، احتمالاً به این علت که آنها مشکل بیماری‌های قارچی و حشرات را که کشتزارهای بومی در آمریکا را تهدید می‌کرد نداشتند. حدود 7 سال زمان لازم است تا بتوان از این درخت ها برداشت کرد و پس از آن به مدت چند سال بار می‌دهند. بهره باردهی در طول جنگ دوم افزایش یافت و در حال حاضر از کشف انواع اصلاح شده درخت، بهره‌ای بیش از 3000 کیلوگرم در هکتار (در سال) بدست می‌آید.

ساختار لاستیک طبیعی

لاستیک طبیعی یا کائوچو، سیس-1،4- پلی ایزوپرن است و مولکولهای آن بر اثر کشش، بلوری می‌شوند، بدین ترتیب شکل مطلوبی از تقویت حاصل می‌شود. به عنوان پیش نیاز ساختاری، مولکولهای لاستیکهای طبیعی و سنتزی باید طویل باشند. خاصیت مشخصه کشیدگی برگشت‌پذیر به دلیل ترتیب اتفاقی و کلافی زنجیرهای بلند بسپاری است. بر اثر کشش، زنجیرها بهم می‌خورند ولی مثل یک فلز، پس از رها کردن تنش به شکل کلافی خود بر می‌گردند. لاستیک طبیعی 6 تا 8 درصد مواد غیر پلاستیکی دارد و در برابر گرما اندوزی مقاومت زیادی نشان می‌دهد.

روش تهیه لاستیک طبیعی

برای بدست آوردن شیرابه، پوست درخت را طوری برمی‌دارند که مایع در فنجانهای کوچکی جمع شود، فنجانها باید مرتبا جمع‌آوری شوند تا از گندیدگی یا آلودگی شیرابه جلوگیری شود. پس از آن شیرابه به محل جمع آوری برده می‌شود و در آنجا پس از صاف شدن با افزودن آمونیاک محافظت می‌شود. لاستیک از طریق فرآیندی موسوم به انعقاد جدا می‌شود. این کار با افزودن اسیدها یا نمکهای مختلف انجام می‌گیرد. در طی این عمل، لاستیک به شکل یک توده سفید خمیری از مایع جدا می‌شود، و سپس از آن با استفاده از غلتک ورقه‌ای و در نهایت خشک می‌گردد.

روش جدیدتر این است که با استفاده تیغه‌های دوار یا اعمال برش بین دو غلتکی که با سرعت متفاوت می چرخند، شیرابه منعقد شده را به دانه تبدیل می‌کنند. دانه‌ها سپس به مدت چند ساعت در خشک کن‌های مکانیکی خشک می‌شوند، این عمل در روش قدیمی که از هوا یا دود چوب برای خشک کردن استفاده می‌شد چندین روز به طول می‌انجامید. به هر صورت ورقه یا دانه خشک شده متراکم و از آن مدلهایی به وزن 33 کیلوگرم می سازند.

مقداری از لاستیک طبیعی بصورت شیرابه به بازار عرضه می‌شود. پیش از آنکه لاستیک را بتوان با انواع افزودنیهای لازم آمیزه کاری مثل دوده (به عنوان پرکن) گوگرد یا ترکیبات گوگردی، تسریع کننده و ولکانش، ضد اکسنده محافظ و روغن بر روی همان غلتکها یا مخلوط‌کن ممکن است به ارتفاع یک ساختمان دو طبقه باشد و در عین حال تنها مقدار کمی لاستیک را در یک زمان می‌توانند عمل آورند. یک نمونه مخلوط‌کن ممکن است به ارتفاع یک ساختمان دو طبقه باشد و در عین حال تنها بسته‌های 250 کیلوگرمی را جوابگو باشد. پس از اختلاط، لاستیک با روزن رانی یا قالب گیری به شکل محصول دلخواه در می‌آید و بعد پخت می‌شود. و ولکانشی به یک پلیمر سخت شبکه‌ای می‌انجامد که با گرمادهی مجدد نرم و با ذوب نمی‌شود.