لاستیک خالص چگونه به دست می‌آید؟
معرفی عمده مکمل ها و افزودنی های لاستیکی
لاستیک ها از ترکیبات بسیاری تشکیل می شوند که استفاده های بسیاری هم به همراه دارند. البته بیشتر ما این کاربردها را در تایرهای خودرو می دانیم اما مواد اولیه لاستیکی نیز حرف های زیادی برای گفتن دارند. از همین رو قصد داریم تا انواع مختلف ترکیبات لاستیک را بررسی کنیم تا با این ماده کارآمد بیشتر آشنا شوید.
• فراورده های پلیمری
پلیمرها معمولاً عامل اصلی تولید لاستیک هستند. لذا برای ساخت یک ترکیب ابتدا باید با توجه به خواص پلیمرها نوع مناسب را انتخاب کرد و سپس به ادامه کار که فرمولاسیون است بپردازیم. به این ترتیب، 3 نوع لاستیک خام وجود دارند که خواص آن ها به ترکیبات زیر وابسته است:
- پلیمر طبیعی
- پلیمر مصنوعی
- لاستیک بازیافتی (معمولاً از لاستیک های کهنه تهیه می‌شود)
همان طور که گفتیم ترکیبات لاستیک، حالت های مختلفی دارند و یک لاستیک می تواند ترکیبی از پلیمرهای مختلف باشد. برای مثال اگر از محصول، انتظار مقاومت در برابر سایش و تحمل بار را داشته باشیم از لاستیک طبیعی استفاده می کنیم و اگر نیاز به مقاومت در برابر حرکات نوسانی داشته باشیم؛ معمولاً از لاستیک های مصنوعی استفاده می کنیم که به صورت ترکیبی نیز می توانند مورد استفاده قرار بگیرند. این مواد با دارا بودن خواص مختلف می توانند کارآمدی یک لاستیک را افزایش دهند.
• نرم کننده ها
برای تبدیل کردن لاستیک خام به لاستیک فراوری شده معمولاً از نرم کننده ها استفاده می شود. نرم کننده ها معمولاً با علامت اختصاری WS شناخته می شوند. از معمول نرم کننده ها می‌توان به روغن و ترکیبات آن ها اشاره کرد که در درجه اول قالب پذیری یک لاستیک را افزایش می دهد و در نهایت، محصول خروجی را سالم تر جلوه می دهد. همچنین اضافه شدن نرم کننده ها می تواند از چسبیدن مواد پلاستیکی به غلتک ها نیز جلوگیری کند.
• عوامل پخت
عواملی که فرایند تبدیل پلاستیک به حالت الاستیسیته طبیعی را هدایت می کنند، عوامل پخت می نامیم. این عوامل معمولاً شامل موارد زیر می شوند:
- عامل ولکانیزاسیون
- تسریع‌کننده ولکانیزاسیون
- فعال کننده
- عامل اصلی ولکانیزاسیون:
عنصر اصلی کارخانه ها در تولید این عامل اصلی معمولاً گوگرد است و این عوامل معمولاً در حالت طبیعی هستند. HE معمولاً دارای دو نوع صد در صد محلول است که به صورت شصت درصد غیر محلول در سلفورکربن یافت می شود. البته با توجه به نوع ترکیب مورد نظر و پلیمر به کار رفته؛ درجه حرارت محیط، نوع و درصد گوگرد در ترکیبات مختلف متفاوت خواهد بود. به‌صورت کلی اگر بخواهیم نقش اصلی این افزودنی لاستیک را مشخص کنیم؛ خواص الاستیکی ساده ترین تعریف آن خواهد بود. بدون عوامل اصلی، خواص ارتجاعی لاستیک در حالت پلاستیکی از بین خواهند رفت.
- تسریع کننده ولکانیزاسیون:
این نوع افزودنی معمولاً با کد WF در بازار خرید و فروش می شود و برای تسریع عمل ولکانیزاسیون به کار می رود. این یعنی سرعت پخت بالا رفته و با این افزایش زمان پخت غالباً بیشتر می شود. این کاهش هم در نهایت به کاهش دمای پخت منجر می شود که خود به تنهایی یک مزیت محسوب می شود. به این ترتیب، به علت صرفه جویی های زمانی در تولید، معمولاً هزینه های تولید کاهش پیدا می کند و محصول نهایی به مراتب کیفیت بیشتری خواهد داشت.
- فعال کننده:
فعال کننده ها عموماً با کد WL خرید و فروش می شوند و یک وظیفه بیشتر ندارند. این وظیفه کمک به تسریع کننده هاست تا وظیفه خود را به خوبی انجام دهند. از آنجایی که طراحی فرمولاسیون متمرکز برای پخت، یکی از مهم ترین بخش های ساخت لاستیک است؛ استفاده از فعال کننده های به‌اندازه ای اهمیت پیدا می کند که بدون آن ها نمی توانیم چرخه تولید را سرعت ببخشیم. همچنین انواع دیگری از فعال کننده ها وجود دارند که در موارد بسیار خاص مورد استفاده قرار می گیرند که کار اصلی آن ها کم کردن سرعت عامل اصلی است. البته این گروه، موارد مصرف کمی در صنعت دارند.
• مکمل های تقویتی
خواص فیزیکی محصول معمولاً وابسته به مکمل های تقویتی هستند. مواردی از قبیل؛ کربن‌ها، پرکننده‌ها، بافته های نخی و سیم های طوقه از جمله مکمل های تقویتی در تولید لاستیک هستند. در این میان، کربن از اهمیت بالاتری برخوردار است. دلیل این امر هم روش های تولید انواع کربن است که می تواند خواص بسیار نادری به این عنصر ببخشد. روش های مختلفی برای تهیه کربن وجود دارد اما کربن های مصرفی تولیدات لاستیک عمدتاً از روش کوره ای به دست می آیند. مشخصات بیشتر این کربن ها به شرح زیر است:
- اندازه کربن
- ساختمان کربن
- طبیعت کربن (فیزیکی و شیمیایی)
- تخلخل
در این مواد سودمند؛ هرچه اندازه ذرات کربن کوچک تر باشند، پوشش پذیری نیز کاهش می یابد، اما در عوض قدرت بسیار بهتری را از خود نشان می دهند. تقویت کردن لاستیک موجب تقویت خواصی از قبیل قدرت کششی، مقاومت در برابر سایش، مقاومت در برابر پارگی و ... می شود. هرچه ساختمان دوده کربن بزرگ تر باشد؛ مقدار چسبندگی ترکیب ولکانیزه نشده کاهش یافته و مواد ولکانیزه شده نهایی سخت تر کنار هم قرار می گیرد.
• مکمل های محافظتی
این مواد معمولاً در آخرین لحظات یک خط تولید لاستیک به آن اضافه می شوند و کار آن‌ها بالا بردن مقاومت لاستیک در مقابل عوامل جوی است. از این عوامل جوی می توان به اکسیژن، ازن و .. اشاره کرد.
• حلال ها و سایر مکمل ها:
حلال ها عبارت اند از ترکیبات سبک نفتی که برای ساختن چسب لاستیک و محلول هایی که برای جلوگیری از چسبندگی لاستیک به قالب مصرف می شوند به کارمی روند. از جمله ترکیبات افزودنی دیگر می توان پودر میکا، تالک و کربنات ها را نام برد که برای کاهش چسبندگی و مواد مشابه کار می روند. سیم های طوقه، بافته های نخی و شیر هوا از دیگر مواردی هستند که در تولید ترکیبات لاستیکی مورد استفاده قرار می گیرند و بدون آن ها نمی توان تولیدی باکیفیت داشت.
اگرچه برخی کارخانه ها خودشان را به تولید بهترین کیفیت ممکن متعهد می کنند اما بعضاً افراد سودجو سعی می کنند با کمترین میزان هزینه محصول مورد نظر خود را تولید کنند که در نهایت محصول نهایی کیفیت لازم را نخواهد داشت. این موضوع باعث می شود تا ضایعات لاستیکی روز به روز بیشتر شوند. استفاده از افزودنی های لاستیکی مناسب می تواند به تولید لاستیک های با کیفیت کمک بسزایی کند.
