تقریبا می‌توان این ادعا را داشت که هر موادی که در دنیای امروزی به دست آمده است، یک منشاء طبیعی را دارا می‌باشد. اما فرایند و مرحله تولیدی که صورت می‌گیرد، منجر به این می‌شود که تقسیم بندی مختلفی از آن چیزی که مورد نظر است صورت بگیرد. یکی از این موادی که اهمیت طبیعی و مصنوعی بودن آن بسیار مورد بحث قرار می‌گیرد، لاستیک است. موضوعی که در این بحث به آن پرداخته خواهد شد نیز همین است. ما می‌خواهیم اندک توضیحاتی در مورد این دو مورد اشاره کنیم و با همین توضیحات است که به تفاوت‌های آن دست پیدا خواهیم کرد.

همچنین فرایندی که منجر به تولید این مواد می‌شود نیز مسئله مهم و بسیار قابل تامل است. در بسیاری از موارد عامل تاثیرگذار در کیفیت و نوع قیمت همین تفاوت در نوع تولید و استخراج مواد است.

لاستیک طبیعی چگونه تولید می‌شود؟

احتمالا بیان این حرف کمی عجیب باشد. اما ماده اولیه لاستیک طبیعی از درختان به وجود می‌آید. اما این توضیح نیز بسیار ساده‌تر از آن چیزی است که در قبال سلسله مرحله تولید این ماده وجود دارد می‌باشد. بنابرین بیان مراحل این سلسله تولید میتواندجذاب و با اهمیت باشد.

اولین مرحله استخراج شیره‌ی از درخت‌های مخصوص می‌باشد. نام این شیره، لاتکس می‌باشد. بعد از اینکه به میزان لازم لاتسک جمع آوری شد، شروع به افزودن مواد مورد نیاز و لازم صورت می‌گیرد. مثلا اسیدی در این مرحله به این شیره اضافه می‌شود که ذرات مورد نیاز را جداسازی کند.

شست و شو، خشک کردن و در نهایت تبدیل آن به قالب‌های مورد نظر، می‌تواند دقیقا آن چیزی که مدنظر و مورد تایید است را به دست آورد.
حال می‌خواهیم کمی ریزتر مراحل و عملیات صورت گرفته برای تولید لاستیک به صورت طبیعی را بیان کنیم.

استخراج لاتکس از درختان

بیان شد که در ابتدا نیاز است که برش درختان صورت گیرد. قبل از برش این قطعه این مورد در نظر گرفته شود که برش باید به گونه‌ای صورت گیرد که موجب تحریک در آوندها شده و به بیان دیگر به آن آسیب برساند تا میزان بیشتری را از لاتکس موجود را به دست آورد. همچنین این مسئله باید در نظر گرفته شود که ساعاتی که برای این عملیات باید در نظر گرفته شود، صبح زود است. زیر لاتکس در این ساعت در درختان بسیار جریان دارد.

سپس این مایعات به دست آمده، به کارخانجات مورد نظر ارسال خواهد شد. در این کارخانجات تصفیه و غلظت مایع مورد نظر به میزانی که نیاز است که تبدیل می‌شود. عملیاتی همچون بخار کردن مواد در این کارخانجات است که صورت می‌گیرد.

پردازش این مایع تصفیه یافته، آخرین مرحله‌ای است که در ساخت این ماده شیمیایی صورت می‌گیرد. سپس به مواد نهایی همچون نخ، فوم و لاستیک تبیدل می‌شود.

فرایند پلمیریزاسیون

صرف تولید و انجام فرایند به صورت مستقیم، نمی‌تواند دقیقا کاربرد مدنظر را ارائه دهد. بنابرین باید از انعطاف لازم برخوردار باشد. بنابرین فرایند پلیمریزاسیون به مراحلی گفته می‌شود که انعطاف و خاصیت کشسانی لازم را برای مواد به خصوص لاستیک ایجاد می‌کند.

فرایند تولید لاستیک مصنوعی

با پیشرفت در صنایع و ایجاد دستگاه‌های صنعتی، نیاز به این ماده به صورت طبیعی نتوانست پاسخگو باشد. لاستیک مصنوعی جایگزینی بود که بشر به آن دست پیدا کرد. اصلی‌ترین تفاوتی که این نوع با لاستیک طبیعی دارا است این می‌باشد که در منبع تفاوت پیدا می‌کند. منبع این لاستیک‌ها مواد و فرآورده‌های پتروشیمی می‌باشد.

مواد اولیه لاستیک مصنوعی

به طور کلی بیان شد که مواد اولیه لاستیک مصنوعی از فرآورده‌های نفتی به وجود می‌آید. یعنی صنایعی همچون پتروشیمی از جمله این موارد می‌باشد. حال می‌خواهیم به توضیح این موادی که لاستیک‌ها را به وجود آورده‌اند بپردازیم.

کربن را می‌توان یکی از مهمترین موادی دانست که استحکام و مقاومت را افزایش داد.

سیلیس از دیگر مواد موجود و سازنده است که چسبندگی را به لاستیک اضافه می‌کند.

گوگرد نیز همچون کربن می‌تواند با اضافه شدن به لاستیک، استحکام را افزایش دهد.

لاستیک مورد نظر نیازمند این است که از نرمی و انعطاف لازم برخوردار باشد. به همین روغن‌ها از موارد افزودنی است که در این مواقع مورد استفاده قرار می‌گیرد.

فرایند اختلاط در تولید لاستیک

اختلاط در صنایع مختلف تولیدی از جمله مهمترین و اساسی‌ترین مراحلی است که در بخش‌های مختلف و برای به سرانجام رساندن فرایندهای مدنظر صورت می‌گیرد. بلاشک ساخت و ساز لاستیک نیز یکی از این موارد می‌باشد. فرایند اختلاط لاستیک در میکسر بنبوری صورت می‌گیرد. دستگاهی که متناسب با این مواد به ساخت و ساز انواع لاستیک‌ها دست زده و بسیار نیز کاربردی عمل می‌کند.

سوالی که احتمالا در این میان بسیار مهم و اساسی باشد این است که علت اهمیت این عملیات در صنایع به مواردی که در ادامه به آن اشاره خواهد شد باز می‌گردد.

به صورت کلی عملیات اختلاط در خروجی و کیفیت کار نهایی تاثیر گذار است. یعنی اگر نتوان به میزان متوازن و متناسب به تمامی نقاط، مواد لازم را ارسال کرد، نمی‌توان انتظار محصول مناسب را داشت. بنابرین با کنترل تمام و همچنین استفاده از افراد و دانش روز دنیا، می‌توان این مرحله را نیز با کیفیت تمام به سرانجام رساند.

تفاوت‌های لاستیک طبیعی و مصنوعی

به صورت کلی کاربردی که هر دوی این لاستیک‌ها ارائه می‌دهند شباهت بسیاری را با یکدیگر دارند. اما تفاوت‌هایی در کاربرد و خاصیت این دو نوع لاستیک وجود دارد که بحث در مورد آن می‌تواند مفید به فایده باشد.

همانطور که در توضیحات اولیه ارائه شد، احتمالا متوجه این شدید که تفاوت در منشاء این دو ماده وجود دارد. در لاستیک طبیعی ما با استفاده از درخت‌ها است که ماده مورد نظر را به دست می‌آوریم. در حالی که در لاستیک مصنوعی منبع مورد نظر فرآورده‌های پتروشیمی است.

چالش‌های تولید لاستیک در صنایع مدرن

می‌توان اینگونه ادعا داشت که مهمترین دغدغه‌ای که در ساخت لاستیک وجود دارد، مربوط به مشکلی است که دنیای امروزی بسیار با آن درگیر است. این مورد نیز به محیط زیست و چالش‌های زیستی بشر باز می‌گردد. ساخت و تولید این مواد به خصوص در نوع مصنوعی، آسیب بسیار جدی را بر محیط موجود ایجاد می‌کند. بنابرین تبدیل این صنایع به موردی که بتواند بیشترین سازگاری را با محیط ایجاد کند بسیار مهم و حیاتی می‌باشد.

یکی دیگر از دغدغه‌های موجود در صنایع این است که تجهیزات جانبی استفاده شده در این موارد است. مثلا ویژگی چسب آپاراتی که قرار است مورد استفاده قرار گیرد بسیار امر مهمی به حساب می‌آید.

تقریبا می‌توان این ادعا را داشت که هر مواد و سیستمی که به دست انسان ساخته می‌شود، یک ریشه و منبع طبیعی را دارا می‌باشد. به همین دلیل بررسی و توجه به این مواد بسیار حیاتی و مهم می‌باشد. از همین روز قصد داریم به معرفی یکی از مواد طبیعی بپردازیم که با ورود بشر تبدیل به مواد مختلف مصنوعی و نیمه مصنوعی شده است و از همین رو بحث در مورد آن بسیار حیاتی می‌باشد.

تعریف پلیمر به زبان ساده

به طور ساده اگر بخواهیم پلیمر را تعریف کنیم باید بیان کرد که یک مولکول می‌باشد که به صورت زنجیر از واحدهای مختلفی تشکیل شده است. این واحدها را معمولا مونومر می‌نامند. بنابرین اتصال تعداد زیادی از این مونومرها است که این مولکول را تشکیل می‌دهد.

انواع پلیمرها و دسته بندی آن‌ها

تقسیم بندی که برای پلیمرها صورت گرفته است، بر اساس ساختار و خاصیت‌هایی است که در این مولکول وجود دارد. حال تقسیم بندی که بر اساس این موارد صورت گرفته است شامل موارد زیر است:

به صورت کلی این مولکول به 3 صورت مرسوم وجود دارد. یک نوع از این پلیمر به صورت طبیعی در مواد مختلف وجود دارد. این مواد طبیعی شامل پروتئین‌ها، سلولز، نشاسته و.... می‌باشد.

اما این مولکول یک نوع مصنوعی دارد که حاصل ساخت و کشف بشر است. از این مورد در ساخت پلاستیک‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد. این مولکول از انواع مواد افزودنی در صنعت لاستیک و پلیمر است.

پلیمرهای طبیعی

شاید بهتر است کمی در مورد این انواع مولکول توضیحات مفصل‌تری را ارائه بدهیم. تقریبا انواع مختلف پلیمرها را بیان کردیم. حال می‌خواهیم ببینیم که کاربرد این مواد در صنایع دقیقا چه می‌باشد.

نشاسته و پروتئین مورد نظر در این مواد موجب شده است که کاربرد بسیار اساسی و جالب برای این مولکول‌ها در صنایع غذایی ایجاد شده است. این مواد سازنده بسیاری از موارد و امکانات غذایی می‌باشد.

پلیمرهای طبیعی اساسا تاثیر به سزا و مهمی در صنایعی همچون داروسازی نیز ایفا می‌کند. بنابرین از ترکیب آنها است که می‌توان داروهای مورد نظر را به دست آورد.

اگر بخواهیم برای خاتمه دادن به این بحث مثالی را بیان کنیم که اتفاقا کاربرد اساسی و مهم پلیمرها را بیان می‌کند می‌توان به استفاده آنها در صنایع نساجی اشاره کرد. الیاف‌های طبیعی که به ساخت و استفاده پارچه‌ها منجر می‌شود، از همین مولکول‌ها تشکیل شده است. امروزه این استفاده به میزانی بسیار است که فناوری جدیدی به نام نانوپلیمر به وجود آمده است که قابلیت پارچه‌های ضد آب را به وجود آورده است.

پلمیرهای مصنوعی

اما کاربرد اصلی و اساسی در صنایع برای این ماده را می‌توان در نوع مصنوعی آن نام برد. اساسا استفاده مرسوم و بسیار از همین نوع است. با بیان صنایعی که از نوع استفاده می‌کنند، خواهیم دید که بسیاری از وسایل و مواردی که امروزه از آن استفاده می‌شود، از طریق همین ماده است که صورت می‌گیرد.

صنعت بسته بندی را می‌توان بزرگ‌ترین طیفی دانست که این از ماده مصنوعی استفاده میکند. بسته بندی طیف وسیعی از موارد کاربردی است که امروزه تبدیل به موضوع مورد توجه و اساسی شده است. ظروف، بطری‌ها، انواع کیسه‌های موجود و.... از جمله این موارد است.

اگر بخواهیم سایر مواردی که از این امکان استفاده می‌کنند را نام ببریم می‌توان به صنایع خودرو، ساختمان، الکترونیک و.... اشاره کرد. مثلا در ساختمان سازی بسیاری از اجزا و قطعات همچون لوله‌های موجود، می‌توان کاربرد این ماده مصنوعی را حس کرد. و یا در خودروها نیز استفاده اساسی و مهمی در ساخت قطعات آن صورت می‌گیرد.

کاربرد پلیمرها در زندگی روزمره

علت اهمیت این مولکول‌ها در زندگی به خاصیت و همچنین تاثیری که در امور روزمره ایجاد می‌کند باز می‌گردد. در بخش قبلی در مورد کاربردی که از این طریق ایجاد می‌شود، مطالبی را عنوان کردیم. این کاربرد به میزانی بسیار است که حتی با وجود ضرر و مضراتی که ایجاد می‌کند، کنار گذاشتن آن تقریبا ممکن نمی‌باشد.

یکی دیگر از علت این استفاده گسترده و اساسی، به ویژگی‌ها و همچنین مزایایی است که توسط این مواد ایجاد می‌شود. اگر بخواهیم به طور کلی مزایای این ماده را بسنجیم می‌توان گفت که بسیار انعطاف بسیاری دارد. از وزن کمی برخوردار است و عایق بسیاری نیز ایجاد می‌کند. اما آلودگی ایجاد شده برای محیط زیست، بزرگترین چالشی است که استفاده از این مواد ایجاد می‌کند.

تفاوت‌های پلیمرهای مهندسی با پلمیرهای عمومی

علت تفاوت این مواد در بحث مهندسی و عمومی به دو عامل باز می‌گردد. این دو عامل به کاربرد و خاصیت ارائه شده باز می‌گردد. استفاده روزمره و ساده‌ای که همچون در مواردی همچون بسته بندی صورت می‌گیرد استفاده عمومی است. اما استفاده و کاربرد در مواد شیمیایی و صنایع نیز به موارد مهندسی باز می‌گردد.

سوالات متداول در مورد پلیمرها

به دلیل استفاده و اهمیت بسیاری که این مواد دارا می‌باشند، سوالات بسیاری ایجاد می‌شود. سوالاتی همچون آینده پلمیرها چه گونه خواهد بود؟ آیا می‌توان موادی را جایگزین این ماده کرد که ضرر کمتری داشته باشد؟ آیا می‌توان هم از این مواد استفاده کرد و هم آسیبی را به محیط زیست نرساند؟ و......