لاستیک چیست؟

به طور کلی لاستیک ماده است که خاصیت ارتجاعی کم، ازدیاد طول و انقباض بالا دارد واژه پلیمر برای مشخص کردن لاستیک در حالت خام و یا حالت غیر مرکب به کار برده میشود از مزایای لاستیک ها به ویژه لاستیک مصنوعی این است که با کم و زیاد کردن ترکیبات آن می توان به خواص دلخواه دسترسی پیدا کرد. و باید به این نکته اشاره کرد که خواص پلیمر خام معرف ترکیبات و خواص لاستیک در حالت نهایی نیست چون برای رسیدن به بعضی از خواص مورد نظر برای یک  لاستیک احتیاج به پروسه زمانی طولانی داریم و همین زمان برای پروسه باعث افزایش قیمت لاستیک می شود لاستیک در حالت کلی مدول الاستیسیته پایینی دارد و به همین سبب قادر به تحمل تغییر شکل تا بیش از هزار درصد است. لاستیک ها خاصیت فنری نیز دارند و به عنوان میراکننده به کار می روند.

لاستیک فاسد شدنی نیست و به طور عادی نیاز به روغن کاری ندارد. سختی آن با گذشت زمان افزایش می یابد به طوری که پس از ولگانیزه کردن  لاستیک (ترکیب کردن با گوگرد) پس از چند ساعت در دمای معمولی سختی آن به شدت افزایش پیدا می کند. از  لاستیک ها به عنوان مستهلک کننده صوت نیز استفاده می شود و آن به این علت است که سرعت حرکت صوت در   لاستیک سرعت حرکت آن در فولاد است لذا کامپوزیت های لاستیکی و فلزی به طور قابل توجهی از انتقال صوت جلوگیری می کنند. بسیاری از   لاستیکها در اثر ارتباط با سیالاتی چون نفت خام دچار تورم و کاهش مقاومت تنشی و کاهش قابلیت ازدیاد طول می شود بعضی لاستیک ها تابع درجه حرارت می باشد به طوری که در درجه حرارت های پایین   لاستیکسختی افزایش یافته و حالت ارتجاعی لاستیک کاهش پیدا می کند.

صنعت لاستیک پس از کشف نحوه ولکانیزه کردن آن (در سال ۱۸۳۹) اکنون به عنوان یک صنعت اقتصادی بسیار مهم ظهور یافته است و بسیاری از قطعات و محصولاتی لاستیکی در بازار به چشم می خورند از جمله آنها می توان به تایر کامیون ها و سایر وسایل حمل و نقل، شیلنگ ها، تسمه های نقاله، فرش ها و صفحات لاستیکی، تسمه های V شکل، پاشنه وتخت کفش، اسفنج های لاستیکی و بسیاری از دیگر از قطعات اشاره کرد.

مدت ها پیش از آنکه کریستف کلمب به آمریکا برسد، بومی های آمریکای جنوبی از لاستیک برای تولید تعدادی محصول مقاوم در برابر آب استفاده

می کردند. تا اینکه در قرن هجدهم میلادی دانشمندان و تولیدکنندگان اروپایی با موفقیت به استفاده از لاستیک بر مبنای بازرگانی و تجارت روی آوردند. مخترع و شیمیدان انگلیسی، چارلز مکینتاش، در سال ۱۸۲۳ م، در گلاسکو برای تولید لباس ضد آب و روپوش مقاوم در برابر باران، گیاهی را که اسمی با همین معنا دارد، به ثبت رساند. لاتکس (لاستیک) خام کاربردهای اندکی دارد. اصلی ترین موارد استفاده لاستیک وولکانیزه شده، در تولید تایرهای وسایل نقلیه، تسمه نقاله ها، ضربه گبرها و مانت های لرزه گیر، لوله ها و شلنگ هاست.

افزون بر این، در برخی کاربردهای خاص دیگر نیز نظیر تلمبه زنی و بررسی سایش رسوبات در لوله ها، تسمه های امتقال قدرت، لباس غواصی، یاتاقان های روانکاری شده با آب و … نیز به کار می رود. لاستیک از دو منبع طبیعی و سنتزی (مصنوعی) تهیه می شود. لاستیک طبیعی از یک مایع شیری رنگ به نام لاتکس که در بسیاری درختان یافت می شود، به دست می آید. عموماً از این لاستیک ها به پارا لاستیک یاد می شود. لاستیک های سنتزی از هیدروکربن های اشباع نشده تهیه می شوند.

لاستیک از درختان به شکل لاتکس استخراج می شود. میانگین محصول سالانه تقریباً از هر درخت ۵/۲ کیلوگرم و در هر هکتار ۴۵۰ کیلوگرم است؛ هرچندکه درختان خاص پرمحصول می توانند سالانه ۳۰۰۰ کیلوگرم در هر هکتار محصول تولید کنند.

لاتکس جمع آوری شده، پالایش می شود، سپس با آب رقیق شده و با اسید تصفیه می شود تا ذرات معلق لاستیک در درون لاتکس منعقد شود. پس از اینکه بین غلتک هایی فشرده شد تا شکل صفحات نازکی را به خود بگیرد، کاملا خشک می شود و از آن پس آماده ارسال می شود.

لاستیک سنتزی

در بسیاری از فرآورده های تولیدی، از لاستیک های سنتزی استفاده می شود. لاستیک های سنتزی به روشی همانند روش تولیـد پلاستیک ها، از طریق یک فرآینـدشیمیایی که پلیمـریزاسیون نامیده می شود، تولید می شوند. لاستیـک های سنتزی شامل نئوپرین، بونا و بوتیل بوده و معمولاً با خواص ویژه ای برای کاربردهای خاص توسعه یافته اند.

تولید محصولات لاستیکی

پروسه نوین تولید لاستیک، از یک سری فرآیندهای پیشرفته نظیر خرد کردن، مخلوط کردن، شکل دادن، قالب ریزی و وولکانیزه کردن تشکیل شده است. افزودنی های گوناگونی در حین فرآیند مخلوط کردن اضافه می شوند تا مشخصات مورد نیاز برای محصول تکمیل شده را ایجاد کنند. این مواد عبارتند از:

پلیمرها، تسریع کننده های وولکانیزاسیون، فعال کننده ها، عوامل وولکانیزاسیون، چگالنده ها (کربن سیاه)، عوامل نسوزی، مواد ضد از هم پاشیدگی، رنگدانه ها و رنگ ها و نرم کننده ها.

چرا اصلاح و بازیافت لاستیک لازم است؟

اخیراً بر اهمیت بازیافت مواد پس ماند برای تمامی صنایع در سرتاسر جهان افزوده شده است. بازیابی لاستیک به دلایل گوناگون می تواند یک فرآیند دشوار باشد. با این وجود چرا بهتر است لاستیک بازیافت شود؟

لاستیک بازیافت شده می تواند نصف بهای لاستیک طبیعی یا سنتزی را داشته باشد.

لاستیک بازیافت شده برخی ویژگی هایی دارد که از ویژگی های لاستیک خالص بهتر است.

تهیه کردن لاستیک از طریق بازیابی در کل فرآیند تولید، نسبت به لاستیک خالص، انرژی کمتری نیاز دارد.

این کار بهترین راه برای رسیدگی به محصولات لاستیکی ناخواسته می باشد که بیشتر اوقات کار سختی است. این کار، از محصولات ساخته شده از نفت خام تجدیدنشدنی که برای تولید لاستیک های سنتزی به کار می روند، نگه داری می کند.

فعالیت های بازیافتی می توانند در کشورهای درحال توسعه ایجاد اشتغال کنند.

بسیاری از محصولات سودمند، از تایرهای بازیافت شده و دیگر محصولات لاستیکی مشتق شده اند. از سوزاندن تایرها می توان انرژی های سودمندی به دست آورد. در استرالیا برخی کارخانه های سیمان از انرژی ناشی از سوزاندن تایرهای فرسوده استفاده می کنند.

 طبقه بندی لاستیک ها درحالت کلی :

۱ – لاستیک طبیعی

۲ – لاستیک مصنوعی

ترکیبات:

هیدروکربن(۹۲ تا ۹۴ درصد) مواد ازته مواد محلول در آب خاکستر (معدنی) چربی محلول در استرن(جمعا ۶ تا ۸ درصد)

آمیزکاری لاستیک با استفاده از موادزیر انجام می گیرد.

۱) الاسترمر یا الاستومرها

۲) پخت کننده ها

۳) پرکننده ها

۴) نرم کننده ها

۵) چسباننده ها

۶) آنتی اکسیدان ها

۷) رنگین کننده ها

۸) دیرسوزها کننده ها

۹) معرف دمش کننده

خواص اساسی لاستیک درحالت استاتیکی:

۱ – سختی

۲ – مقاومت کششی

۳ – ازدیاد طول نهایی

۴ – حد فشردگی

ویژگی های مورد لزوم کنترل قطعات لاستیکی:

شرایط کاربردی وعملیاتی قطعات لاستیکی در حالت استاتیکی و به ویژه دینامیکی به عوامل زیادی بستگی دارد. بر خلاف بسیاری از موارد فلزی یا پلاستیکی قطعات لاستیکی در هنگام کارکرد مجموعه ای از بسیاری از خصوصیات را به طور همزمان از خود ارائه می دهد. این خصوصیات که مجموعه ا ی از خصوصیات فیزیکی- شیمیایی-مکانیکی و تاثیرپذیری از محیط هستند. باعث ایجاد پیچیدگی زیادی در ارزیابی و کنترل کیفی قطعات لاستیکی قبل از مصرف و به هنگام تولید می شوند. به عبارت دیگر باید اشاره کرد که خصوصیاتی از قبیل سختی درصد ازدیاد، مقاومت کششی اگرچه از عمده خصوصیات مورد توجه برای کارکرد یک لاستیک درصد ازدیاد طول، مقاومت کششی می باشند اما شرایط کافی و قطعی برای انجام کارکرد بهینه قطعه نمی باشند. اندازه گیری و کنترل خصوصیات قطعات لاستیکی به سهولت میسر نیست. بسیاری از این خواص از روی محصول قابل اندازه گیری نیست و علاوه بر این کنترل بسیاری از خواص مستلزم صرف زمان و هزینه زیادی می باشد. حتی بر عکس قطعات فلزی کنترل ابعادی این دسته از مواد خود مشکلاتی به همراه دارد. از سوی دیگر تغییر در مواد اولیه، اختلاط، فرایند ساخت، پخت قطعه لاستیکی به طور زیادی نقش تعیین کننده ای بر عملکرد نهایی یک قطعه لاستیکی دارد به همین دلیل و با وجود چنین صفات ویژه در قطعات لاستیکی سیستم کنترلی مناسبی برای کنترل این قطعات لازم است.

مراحل ویژه کنترل قطعات لاستیکی  :

۱ – کنترل کیفیت مواد اولیه

۲ – کنترل کیفیت فرایند تولید

۳ – کنترل کیفیت محصول تولید شده

۴ – کنترل کیفیت عملکرد محصول در شرایط کارکرد

در ادامه نمایی از فرایند در برگیرنده این چهار مرحله به تصویر کشیده شده است. اگر اعمال کننده سیستم کنترل کیفیت کارخانه خودروساز که خریدار قطعات لاستیکی است قلمداد کنیم. دو مرحله اول ودوم یعنی کنترل کیفی (مواد اولیه و فرایند تولید) می بایست مستقل از کنترل کیفی تولید کننده قطعه مورد ارزیابی مداوم کارخانه خودروسازی قرار می گیرد.

مرحله سوم یعنی محصول تولید شده هم در کارگاه قطعه ساز و هم در مراحلی توسط کاربر قطعه (خودروساز) مستقلا مورد بازرسی قرار گیرد. واحدهای تولید به کار برند.قطعه لاستیکی در مقایسه با تولید کننده قطعات ارتباط نزدیکتری با شرایط عملی کارکرد قطعات دارند. از اینرو با داشتن یک سیستم کنترلی مناسب حین کارکرد نقش مهمی در بهبود کیفیت قطعه می تواند ایفاد کند. در دیاگرام زیر مسیر جریان اطلاعات بین کارگاه تولید کننده قطعات و کارخانه مصرف کننده نشان داده شده است. تدوین چنین سیستمی برای پاسخگویی به تلفیق چهار مرحله ویژه کنترل کیفی قطعات لازم است.