رشته مهندسی پلیمر نسبت به رشته های مهندسی دیگر جوان تر است و شکوفایی ان از جنگ جهانی دوم آغاز شده است.اما به دلیل کاربرد روزافزون پلیمر در صنایع مختلف این رشته به سرعت رشد کرده و امروزه جزو یکی از رشته های مهم کشورهای صنعتی میباشد.
پلیمر به دو دسته طبیعی و مثنوعی تقسیم میشود که پلیمر طبیعی موادی مانند ترکیبهای سلولزی چوب کاغذ و پشم هستند اما پلیمر مصنوعی در دوران جنگ جهانی دوم مورد توجه قرار گرفت چون که دانشمندان متوجه شدند که از مواد نفتی میتوان مواد پلیمری مصنوعی رساخت.از این رو مهندسی پلیمر با ساخت پلیمرهای مصنوعی توسط محققین شکوفا گردید و اکنون تنها با گذشت 5 دهه از ان دوران این رشته به حدی رشد کرده که پیشرفت تکنولوژی ارتباط تنگاتنگی با طراحی و ساخت مواد پلیمری دارد. مهندسی پلیمراز20 سال پیش در ایران مورد توجه قرار گرفت.البته در آغاز یکی از گرایش های مهندسی شیمی بود.


مهندسی پلیمر گرایش صنایع پلیمر
رشته مهندسی پلیمر به تولید مواد پلیمری از قبیل پلاستیک لاستیک الیاف مصنوعی و رزین و مواد صنعتی دیگر میپردازد از این رو اهمیت بسیاری دارد.
هدف رشته مهندسی صنایع پلیمر تولید محصولات پلیمری مثل لاستیک و پلاستیک و الاستومر و رزین و مواد مورد نیاز صنعت است.البته پلیمرها کاربرد پزشکی هم دارد.مثلا اگر کشکک زانوی کسی اسیب دیدو ترمیم ان امکان پذیر نباشد شبیه همان کشکک زانو را با مواد پلیمری درست میکنند و یا دندان مصنوعی و لنزهای چشمی همه از مواد پلیمری ساخته میشوند که به این مواد پلیمری پلیمرهای زیستی میگویند.

مهندسی پلیمر گرایش تکنولوژی و علوم رنگ
ایا میدانید امروزه 4 الی 5 درصد از درامد ناخالص دولتها صرف خوردگی فلزات میشود؟
البته در ایران هنوز اماری در این مورد ارائه نشده امه کمیته " تحقیقات رنگ و خوردگی" معتقد است که از دیرباز یکی از معضلات پخش فراوردهای نفتی ایران مشکلات ناشی از خوردگی مخازن و لوله ها بوده است.
حال برای مبارزه با این مشکل چه باید کرد؟
پاسخگوی این مشکل متخصصان رشته تکنولوژی و علوم رنگ هستند زیرا یک بخش مهم از دروس این رشته در مورد پوشش دهی (یکی از راههای مبارزه با خوردگی) میباشد.


فرصتهای شغلی یک مهندس پلیمر گرایش تکنولوژی و علوم رنگ ( در حد کارشناسی):
همه ساله در جهان هزارن تن رنگینه مصنوعی تولید میشود.اگر بخواهیم فقط برای رنگرزی الیاف به جای رنگینه های مصنوعی از رنگینه های طبیعی استفاده کنیم مساحتی چند برابر کره زمین برای کاشت گیاهان رنگی لازم است. این نشان دهنده گستردگی بازار کار فارغ التحصیلان مهندسی پلیمر گرایش تکنولوژی و علوم رنگ است که میتوانند در کارخانجات رنگ سازی به تولید رنگینه های مصنوعی بپردازد.بازار کار فارغ التحصیلان این رشته تنها شامل کارخانجات ساخت رنگ نمیشود.فارغ التحصیلان مهندسی پلیمر گرایش تکنولوژی وعلوم رنگ میتوانند در دو زمینه عمده فعالیت کنند که یکی از آنها طراحی فرمول وساخت رنگ ودیگری طراحی فرمول وساخت پوشش ها که خود به دو بخش پوششش های صنعتی مثل ضد خوردگی وپوشش های تزئنی مثل رنگ در ها ودیوارها تقسیم میشود.

فرصتهای شغلی یک مهندس پلیمر ( در حد کارشناسی ):
امروزه بیش از 50%قطعات خودرو از مواد پلیمری تولید می شود این در حالی است که شرکت های خودرو سازی همچنان در تلاش هستند تا هرچه بیشتر از مواد پلیمری در ساخت خودرو ها استفاده کنند. باید پذیرفت حتی اگر مواد پلیمری فقط در صنعت خودرو سازی مورد استفاده قرار می گرفت خبر فوق نشانگر موقعیت شغلی گسترده مهندسی پلیمر در بازار کار بود.
اما در حال حاضر مواد پلیمری تنها در صنعت خودرو سازی مورد استفاده قرار نمی گیرد . امروزه مواد پلیمری در صنایع مختلف بسیار پر اهمیت است . برای مثال در صنایع برق – الکترونیک ومخابرات پلیمر های مصنوعی بعنوان عایق های الکتریکی جایگاه بسیار مهمی دارند به گونه ای که امروزه اگر پلیمرها نباشند صنایع برق نمی توانند به اهداف خود برسند .
درصنعت پوشاک نیز پلیمر ها در تولید پوشش ها – تن پوش ها وکف پوش ها بسیار موثر هستند. در صنایع حمل ونقل زمینی (خودرو سازی وقطار و...) هوایی (هواپیما و...) دریایی ( کشتی و... ) پلیمرها حضور چشمگیری دارند وبالاخره در صنایع نظامی – پزشکی وکشاورزی وبسته بندی کاربرد مواد پلیمری بسیار گسترده است.

مشکلات شغلی
گمنامی رشته مهندسی پلیمر یکی از مشکلاتی است که بیشتر فارغ التحصیلان ین رشته از آن سخن می گویند. آنها معتقدند که بیشتر مدیران صنایع وشرکت های دولتی وخصوصی از کارایی مهندسان پلیمر اطلاعی ندارند وبه جای مهندسی پلیمر از لیسانس شیمی استفاده می کنند وجالب این است که هر شرکتی که یک مهندسی پلیمر استخدام کرده تازه به کارایی فارغ التحصیل این رشته پی برده است. چون فارغ التحصیل رشته شیمی طراحی فرمولاسیون را نمی خواند وتازه بعد از ورود به بازار کار اطلاعاتی را که یک مهندس پلیمر طی 4 سال بدست آورده با کار وتجربه در صنعت به دست می آورد.



من برنده ام چون مرز بین هدف وآرزو را می شناسم.

اساس کار حافظه های هالوگراف ایجاد توری هالوگرافی است که در پلیمر حاوی رنگینه های آزو ایجاد می شود. می توان خواص پلیمری را به گونه ای سازماندهی کرد تا توری های ایجاد شده آثار دلخواهی از خود بروز دهند. در تمامی موارد این توری ها از طریق طرح تداخلی حاصل از لیزری با طول موجی که به وسیله ماده مورد نظر جذب می شود ایجاد می گردند. نور قطبیده خطی، بسته به امتداد محور بلند نسبت به صفحه نوسانی بردار میدان الکتریکی نور تابشی، ملکولهای آزو را به صورت گزینشی مورد تحریک قرار می دهند. بر اثر تحریک گزینشی ایزومرهای ترانس، برخی از آنها به ایزمرسیس تبدیل می شوند. در نتیجه یک کاهش ناهمسانگرد در توزیع زاویه ای ملکولها در امتداد قطبش نور رخ می دهد. بر اثر فرایند جذب در میدان نور قطبیده خطی، ملکول های آزو طوری جهت گیری می کنند که دیگر تابش لیزر را جذب نکنند(محور بلند ملکول عمود بر صفحه نوسانی بردار الکتریکی موج نور) و به این شکل ملکولها باز جهت گیری می کنند که به تغییر ضریب شکست محیط منجر می شود. در واقع یکی از مزایای رنگینه های آزو تغییرات ضریب شکست بزرگی است که در آنها ایجاد می شود. این تغییر ضریب شکست به القای دو شکستی در نمونه مورد نظر منجر می شود. یک حالت اشباع برای دو شکستی القا شده وجود دارد و آن زمانی است که تمامی ملکول های آزو در امتداد عمود بر قطبش نور تابشی جهت گیری کرده باشند. زمان رسیدن به حالت اشباع در نمونه های مختلف متفاوت است و به شرایط محیطی رنگینه های آزو، ضخامت فیلم، طول موج نور محرک و شدت آن بستگی دارد. در غیاب نور شاهد بازگشت دو شکستگی القایی خواهیم بود که سرعت آن به ساختار پلیمر، دمای Tg ، جرم ملکولی پلیمر و قطبیدگی و مکان ملکولهای آزو بستگی دارد. دو شکستگی القا شده در نمونه، برگشت پذیر است و با تحت تابش قرار دادن فیلم توسط نوری با قطبش دایره ای که باعث جهت گیری ملکول های آزو بصورت کاتوره ای می شود انجام پذیر است. نحوه قرار گیری ملکول های آزو در پلیمر ملکول های آزو می توانند به سه صورت میزبان ـ میهمان، اتصال به صورت زنجیر جانبی و قرار گیری در شاخه اصلی پلیمر، در پلیمر قرار گیرند. در روش قرار گیری به صورت میزبان ـ میهمان ممکن است آثار ناخواسته ای چون تجمع یا تبلور ملکول های آزو پیش آید و در دو روش دیگر آماده سازی نمونه دشوار می باشد. مثال هایی از رنگینه های آزوی مورد استفاده در این روش رنگینه DR1 (شکل زیر) به صورت میزبان ـ میهمان در پلیمر PMMA قرار داده شده است. برای ثبت توری هالوگرافی از لیزر آرگون با طول موج nm488 استفاده شده است و پرتو کاوشگر (خوانش) لیزر هلیوم ـ نئون می باشد. مورد دیگر از ترکیب آزو که در شکل زیر نشان داده شده استفاده شده است که به صورت متصل به یک دیمر پپتیدی می باشد. این ترکیب بازده شکست بسیار بالایی دارد. موارد بسیاری از ترکیبات حاوی گروه آزو برای ثبت توری هالوگرافی استفاده شده که در بیشتر موارد به صورت اتصال جانبی به زنجیره پلیمر می باشد که چند مورد از آنها در اینجا نشان داده شده است. 1ـ4ـ1ـ فوتوشیمی کروموفورهای آزو بنزن ایزومریزاسیون برگشت پذیر آزو بنزن حول پیوند آزو میان دو ایزومر هندسی سیس و ترانس کلید برخی از کاربردهای جالب این ملکول است که می تواند توسط نور یا گرما صورت گیرد. تحت تاثیر نور ایزومر ترانس می تواند به ایزومرسیس تبدیل شود که دوباره با تأثیر نور یا حرارت می تواند به ترانس برگردد. ایزومریزاسیون به طور کامل برگشت پذیر بوده و واکنش جانبی ندارد. این پدیده در آزو بنزن های محلول، کریستال مایع، سیستم های سل ـ ژل، فیلم های تک لایه، پراکنده در پلیمر و متصل به پلیمر با تفاوت های مشهود در سینتیک و بهره کوانتمی صورت می گیرد. فرآیند ایزومریزاسیون حرارتی از سیس به ترانس برای رنگینه های آزو مختلف در بازهای زمانی متفاوتی رخ می دهد. برای رنگینه های دسته آزو بنزن در بازه زمانی از مرتبه ساعت، برای دسته آمینو بنزن از مرتبه دقیقه و برای دسته سودو استیل بن از مرتبه ثانیه صورت می گیرد. سه انرژی مربوط به فرآیند ایزومریزاسیون حرارتی در حدود 90 kJ/mol می باشد. مکانیسم واقعی ایزومریزاسیون نوری و حرارتی رنگینه های آزو هنوز کاملا شناخته شده نیست. اولین پیشنهاد برای توجیه این پدیده بر اساس چرخش حول محور پیوند دو گانه ـ N=N ـ استوار بود. بدین معنی که این چرخش در صفحه خود ملکول صورت می گیرد و اصطلاحاً به آن مدل چرخشی گفته می شود. ولی این نظریه با نتایج حاصل از برخی از کارهایی که بعدها بر روی رنگینه های آزو صورت گرفت در تطابق نبود و نظریه مدل وارونی مطرح شد. این مدل شامل تغییرات خارج از صفحه ای ملکول بر اثر تغییر زاویه پیوند دوگانه آزو می باشد. در واقع بر اساس مدل وارونی، پیوند می شکند و در نتیجه قسمتی ولکول آزو بنزن می تواند آزادانه حول محور ـ N ـ N ـ بچرخد. در حالی که فرآیند ایزومریزاسیون در روش چرخشی بر پایه وارونگی یکی از اتم های نیتروژن آزو قرار دارد. این عمل از طریق یک حالت گذرا هیبریدی sp خطی رخ می دهد که در آن پیوند دوگانه حفظ می شود. تفاوت اساسی بین این دو روش این است که فرآیند وارونی از طریق یک حالت گذرا دو قطبی صورت می گیرد که به تغییرات حجم بزرگی منجر می شود. در حالی که فرایند چرخشی فقط نیازمند حرکت موضعی است که شامل تغییر هیبریداسیون اتم N می باشد. در حالت کلی نظر بر این است که در ایزومریزاسیون حرارتی، فرایند چرخشی درون صفحه ای صورت می گیرد در حالی که در ایزومریزاسیون نوری هردو فرایند چرخشی و وارونی امکان پذیر هستند. تغییر هندسی حاصل از ایزومریزاسیون رنگینه های آزو قابل ملاحظه است و می تواند به تخریب و یا بازیابی نظم محیط های مختلفی منجر شود. تبدیل از حالت ترانس به حالت باعث می شود تا فاصله بین مکان های 4 و َ4 حلقه های ملکول آزو بنزن از 9 آنگستروم به 5/5 آنگستروم کاهش یابد و باعث تغییر حجم آزاد و تغییرات اساسی در بسیاری از خواص قابل مشاهده سیستم گردد. کمپلکس های حاوی گروه آزو به عنوان لایه ثبت کننده در حافظه های نوری دیسک های نوری یک بار نوشتنی پر کاربردترین نوع حافظه های نوری در حال حاضر می باشند که شامل CD ها DVD ها و دیسک های Blue – Ray هستند. به علت اهمیت این نوع از دیسک ها پژوهش های زیادی برای بهبود کیفیت و حساسیت آنها در زمینه سنتز و معرفی مواد جدید برای لایه ثبت کننده صورت گرفته و این پژوهش ها همچنان ادامه دارد. کمپلکس های معدنی که حاوی گروه آزو می باشند به علت دارا بودن ویژگیها و خواص جالب توجه از جمله پایداری حرارتی آنها و همچنین قابل کنترل بودن طول موج جذبی و ضریب جذب آنها که با افزایش گروههای مختلف بر روی آنها امکان پذیر است مورد توجه زیادی قرار گرفته اند به طوری که مقالات و اختراعات زیادی در سالهای اخیر در این زمینه منتشر شده است که در اینجا به چند مورد از آنها اشاره می شود. کمپلکس هایی با ساختار زیر از نیکل سنتز و خواص آن بررسی شده است. این کمپلکس با گروههای R مختلف دارای باند جذبی در محدوده 350 تا nm450 بوده و جهت استفاده در دیسک های Blue-ray پیشنهاد شده است. از لیزر کریپتون با طول موج nm407 برای ثبت بر روی فیلمی شامل یک لایه شیشه و یک لایه بازتابنده از جنس نقره و لایه ثبت کننده از کمپلکس مذکور استفاده شده است که منجر به ایجاد حفره هایی با شعاع حدود nm150 بر روی این ماده گردیده است. کمپلکس هایی با ساختار زیر با فلزات و گروههای R و حلقه های مختلف مورد بررسی قرار گرفته اند و برای حافظه های نوری با طول موج nm405 پیشنهاد شده اند. این کمپلکس ها دارای بیشینه جذبی از 400 تا nm500 می باشند و ضریب جذب وزنی آنها از 53000 تا 95000 و پایداری حرارتی آنها در محدوده دمایی 280 تا c3500 بسته به نوع فلز و گروههای R و حلقه ها متفاوت می باشد. کمپلکس های دیگری که حاوی گروه آزو هستند با طول موج جذبی بالاتر برای استفاده در لایه ثبت کننده در DVD ها با طول موج nm635 بررسی شده اند. پایداری حرارتی این کمپلکس ها از دمای 250 تا c2900 می باشد. ساختار این دسته از کمپلکس ها در شکل زیر آورده شده است. ترکیبات دیگری حاوی گروه آزو که به صورت کمپلکس های فلزات واسطه می باشند نیز در برخی از متون به چشم می خورند که بسیاری از آنها به صورت اختراع ثبت شده اند. چند مورد از این کمپلکس ها در شکل زیر آورده شده است. هدف این کار پژوهشی با توجه به کاربرد روز افزون ترکیبات حاوی گروه آزو بنزن در تحقیقات و فن آوری های مختلف از جمله حافظه های نوری، سوئیچ های نوری، ابزار نوری غیر خطی و... نیاز به سنتز ترکیبات آزو بنزن جدید در جهت بهبود خواص آنها احساس می شود. ترکیبات آزو بنزنی که طول موج جذبی بالاتری دارند و پایداری حرارتی آنها نیز بیشتر است کاربردی تر هستند. در کار پژوهشی حاضر با اتصال گروههای دارای سیستم به آزو بنزن که باعث گسترده تر شدن سیستم می شوند و در نتیجه طول موج جذبی را به طول موج های بالاتر افزایش می دهند همچنین به عنوان گروههای که باعث افزایش ضریب جذب مولی می شوند لیگاندها سنتز شده اند، سپس اقدام به سنتز کمپلکس های مس و نیکل با این لیگاندها گردیده است و خواص حرارتی و طیف جذبی آنها بررسی گردیده است. این ترکیبات به عنوان رنگینه های حاوی گروه آزو بنزن جهت تهیه فیلم پلیمری آلاییده با رنگینه آزو برای ثبت توری هالوگرافی مورد بررسی قرار گرفته اند

بهبود خواص پلیمرها با استفاده از نانوذرات کربنات کلسیم پژوهشگران دانشگاه فردوسی مشهد با استفاده از نانوذرات کربنات کلسیم به بهبود خواص پلیمرها موفق شدند.

پژوهشگران دانشگاه فردوسی مشهد با استفاده از نانوذرات کربنات کلسیم به بهبود خواص پلیمرها موفق شدند. دکتر سید مجتبی زبرجد، دانشیار گروه مهندسی مواد دانشگاه فردوسی مشهد که پژوهش‌های متعددی در زمینه تولید و بررسی خواص نانوکامپوزیت‌های پایه فلزی و پلیمری انجام داده، در جدیدترین تحقیق خود، به بررسی نقش نانوذرات کربنات کلسیم در بهبود خواص فیزیکی و مکانیکی HDPE پرداخته است. پلیمر HDPE از جمله پلیمرهای کارا و پرمصرف است که در بسیاری از صنایع داخلی همچون خودروسازی، بسته‌بندی، پتروشیمی و ... مورد استفاده قرار می‌گیرد. قابلیت شکل پذیری آسان، بارزترین مزیت این پلیمر است اما علی‌رغم این خاصیت مفید، در مقایسه با سرامیک‌ها و فلزات، HDPE مقاومت مکانیکی و فیزیکی چندانی ندارد. تحقیقات پژوهشگران نشان می‌دهد نانوذرات می‌توانند نقش موثری در افزایش خواص مکانیکی و فیزیکی این پلیمر ایفا نمایند. دکتر زبرجد در تشریح جزئیات تحقیقاتش اظهار کرد: هدف از انجام این پژوهش افزایش خواص فیزیکی و مکانیکی HDPE بوده است که این هدف را با استفاده از کربنات کلسیم تامین کرده‌ایم. بدین منظور ابتدا کربنات کلسیم با استفاده از اسید استاریک و تحت عملیات سطحی خاصی پوشش داده شد. نانوذرات به طور طبیعی تمایل به هم‌چسبی دارند که این امر سبب جلوگیری از کلوخه شدن و تجمع نانوذرات می‌شود؛ پس از این نانوذرات پوشش داده شده با نسبت‌های وزنی معینی به HDPE افزوده شده‌اند تا گرانول نانوکامپوزیت تقویت شده HDPE تولید شود. وی خاطرنشان کرد: گرانول‌های تولیدی را در ادامه می‌توان در دستگاه تزریق پلاستیک قرار داده و آن را به نمونه مورد نظر تبدیل کرد. نتایج حاکی از آن است که با افزودن نانوذرات، مقاومت HDPE در مقابل ضربه‌های شدید به میزان قابل توجهی و تا چندین درصد افزایش می‌یابد. بنابر اعلام ستاد ویژه توسعه فن‌آوری نانو، جزئیات این پژوهش که از حمایت‌های تشویقی ستاد بهره‌مند شده، در مجله بین‌المللی MATERIALS SCIENCE AND ENGINEERING (جلد ???، صفحات ???-???، سال ????) منتشر شده است.

خبرگزارى ایسنا

لاستیک طبیعی پلیمری است تشکیل یافته از منومر ایزوپرن(?-متیل-?و? بوتادی ان) که با آرایش سیس(cis)پلیمره شده است.

یعنی به عبارتی پلیمر سیس ایزوپرن را لاستیک طبیعی یا NR می نامند.تولیدات فومی لاتکس.

در زمان کشف قاره آمریکا (توسط کریستف کلمب)کاشفان این قاره می دیدند که بومیهای آمریکای جنوبی برای بچه هایشان توپهایی از شیره درختی جنگلی به نام HEVEA می سازند که خواص قابل توجهی داشت  از جمله آنها خواصی که ما امروزه خواص الاستیک میگوییم. در آن زمان متوجه شدند که شیره خشک شده هیوا میتواند اثر مداد بر کاغذ را پاک کند به همین دلیل آن را (RUBBER)

یا پاک کن نامیدند.(یک کمپانی تولید لاتکس)

 

لاستیک طبیعی:یکی از پرمصرفترین مواد پلیمری است که از شیره درخت هٍوآی برزیلی سیس (HEVEABRESILIANCIC)تهیه میشود.شاید زادگاه واقعی این درخت آمریکای جنوبی باشد زیرا گزارشی در سال 1495 میلادی توسط کریستف کلمب در مورد کائوچو که همان شیرة خشک شده درخت هوآ است،ثبت شده است.

از تیغ زدن به پوست درخت هوآ در فواصل زمانی مشخصی از سال لاتکس خام استخراج میشود.معمولاعمق این شیار حدود 2الی3 سانتیمتر بوده واز بالای درخت بصورت مارپیچ تحت زاویه حدود 30 درجه تا فاصله 30 تا 50 سانتیمتری از سطح زمین شکاف میدهند،ومعمولا توسط کاسه های گلی که به تنه درخت در زیر شیار میچسبانند لاتکس خام را جمع آوری میکنند.

لاتکس یا شیرابه یا گیاشیر(معادل فارسی لاتکس به معنی شیره گیاه)خام که از درخت استخراج میشود حاوی حدود 25 الی 35 درصد کائوچو وحدود 2درصد مواد پروتئینی و حدود 0.5 درصد کربوهیدرات وحدود 1.5 درصد مواد رزینی و یک درصد خاکسترومابقی آب میباشد.

پس از جمع آوری شیرابه ،لاتکس خام را به کارخانه های فرآوری کننده انتقال میدهند که در نتیجه این فرآوری دو نوع محصوا عمده وارد بازار میشود.

1- کائوچوی خشک بصورت ورقه و رول:که جهت کارخانه های تولید قطعات تزریقی وروزن زانی ونورد (لاستیک وتیوپ اتومبیل ،دوچرخه وسایر ماشین آلات-انواع واشرها ولوله ها و...)تولید میشوند.

2- لاتکس یا شیرابه غنی شده کائوچو:که بیشتر در صنایع دیپینگ(غوطه وری قالب در مواد)وصنایع لاینینگ(لایه زنی مقاطع توسط آستر لاستیکی) استفاده میشود.

صنایع دیپینگ مانند:کاندوم سازی-دستکش سازی-بادکنک سازی-سرپستانک سازی-ساخت کیسه های هوا و...

صنایع لاینینگ مانند: آهار زنی پارچه وعایق کردن آن توسط لاتکس-ساخت ورقه های لاستیکی جهت عایق کاری-ساخت تشک های فومی(که بیشتر در رده قالبریزی جای دارد)-چسبهای صنعتی-کفپوشهای ورزشی و............

در حال حاضر بزرگترین تولید کنندگان لاتکس دنیا؛مالزی-اندونزی وتایلند هستند.البته کشورهای دیگری مانند هندوستان وبرخی کشورهای آمریکای جنوبی مانند برزیل تولید کنندگان موفقی هستند؛اما بخش عمده تامین لاتکس در بازار جهانی را سه کشور مالزی-اندونزی وتایلند بر عهده دارند.

تا آغاز قرن بیستم تولید لاستیک طبیعی تنهاازدرختهای وحشی جنگلهای استوایی ودر انحصار برزیل صورت میگرفت.اما در سال 1876 میلادی با وجودی که دولت برزیل صادر کردن تخم این درختان را ممنوع کرده بود یک انگلیسی به نام ویکهام تخم درخت هوآ را به لندن آورد وجنگلهای آسیای شرقی از آنها بوجود آمدند وانحصار برزیل شکسته شد.

در حال حاضر انواع لاتکس با نامهای تجاری گوناگون از قبیل :IRMAL-MINKO M-MINKO T-TITEX-ALMATEX  و...به ایران وارد میشوند که در این میان دو مارک ایرمال ومینکو مصرف بالاتری نسبت به باقی دارند وشاید دلیل آن وجود نمایندگیهای فعال شرکتهای تولید کننده در کشور باشد.

 

لاتکس در بشکه های فلزی 221 کیلو گرمی که 16 کیلوگرم آن وزن ظرف و205 کیلوگرم وزن شیرابه است وارد کشور میشود.

از آنجا که 40 درصد وزن این شیرابه را آب وآمونیاک وسایر مواد فرار تشکیل میدهند تنها 60 در صد وزن هر بشکه یعنی حدود 123 کیلوگرم لاستیک خالص وخشک باقی میماند.

هرچه از فرم ترانس به فرم سیس حرکت کنیم خواص سختی وعدم کشسانی جای خود را به انعطاف پذیری و الاستیسیته میدهند،در واقع پلی ایزو پرن ترانس آنقدر سخت است که از آن برای ساخت توپهای گلف وقطعات سخت استفاده میشود.وبر عکس آن پلی ایزو پرن سیس در ساخت دستکشهای مختلف که انعطاف قابل قبولی دارند ونیز کاندومها وبادکنکها ولاستیکها وتیوپها و.. استفاده میشود.

شاید مشکل باشد که بگوییم پلی ایزوپرنی کاملا سیس ویا کاملا ترانس باشد اما میتوانیم بگوییم هرچه درصد سیس نسبت به ترانس بالاتر رود خواص به سمت لاستیکی شدن وهرچه درصد ترانس نسبت به سیس بالاتر رود خواص به سمت پلاستیکی شدن پیش میروند. 

 

معایب استفاده از لاتکس خام بدون افزودنی در ساخت قطعات لاستیکی:

 

اتصال رشته ها وزنجیرهای پلیمری در پلی ایزوپرن سیس با یکدیگر از نوع برون مولکولی موقت بوده ،لذا محصولاتی که از لاتکس خام تولید میشوند رفته رفته خواص الستیک خود را از دست میدهند زیرا جابجایی زنجیرها نسبت به یکدیگر وعدم بازگشت زنجیرها به طور کامل در محل اولیه خود پس از هر بار کشش سبب کاهش خواص لاستیکی آن میگردد.

از آن گذشته مقاومت کششی وچقرمگی مناسبی نیز در لاستیک طبیعی خام وجود ندارد وعمر قطعات ساخته شده هم کوتاه است وفساد  

 

دانشمندان حدود یکصد سال بر روی اصلاح عیوب NR کار کردند تا اینکه سرانجام موفق به ایجاد پیوندخای عرضی دائم بین زنجیرهای پلیمری شدند.گوگرد یا سولفور ویا ولکان عامل ایجاد پیوند عرضی یا کراسلینک بود،متعاقب آن روشهای جدیدی در ایجاد پیوند ولکانی یا ولکانیزاسیون شکل گرفت که تا امروز ادامه دارد.

ولکانیزاسیون یا کراسلینک گوگردی مجموعه اعمال شیمیایی وفیزیکی است که روی زنجیرهای پلیمر انجام میشود تا این زنجیره ها را توسط گوگرد به یکدیگر متصل کرد یعنی گوگرد به منزله پلی است که زنجیر ها را به هم متصل ومرتبط مینماید.

شکل:

 

برای بیان روشنتر موضوع مثالی میزنیم:

 

اگریک نوار 10 سانتیمتری با پهنای 2سانت وضخامت 0.5 میلیمتر از لاستیک طبیعی که ولکانیزاسیون روی آن انجام نشده را در یک دستگاه نوسانگر با سرعت بالا که یک فک ثابت ویک فک متحرک دارد قرار دهیم ودر وسط نوار 2خط موازی توسط خودکار با فاصله یک سانتیمتر رسم کنیم .

شکل

ودستگاه را روشن نماییم با فرض اینکه دستگاه در هر ثانیه 10 بار این نواررا به طول 20 سانتیمتر میکشد ورها میسازد ،پس از 10 دقیقه که دستگاه را خاموش کنیم خواهیم دید که نوار 10 سانتیمتری حدود 15 سانت شده وخواص لاستیکی آن تا حد زیادی از بین رفته ،اکنون فاصله دوخط موازی رسم شده در مرکز را اندازه میگیریم،از 1 سانت به حدود 2 سانت افزایش یافته،حالا اگر چند ساعت نوار را بدون تنش در دمای اتاق قرار دهیم میبینیم تا حدی دوباره جمع شده وکوتاه تر  میشود،اما هیچگاه به اندازه واقعی خود که 10 سانت بوده باز نمیگردد،وتنها ممکن است تا 12 یا 13 سانت کوتاه شود.اما با انجام همین آزمایش روی قطعه ای از لاتکس  ولکانیده شده میبینیم پس از ایستادن نوسانگر اندازه نوار حدود 13 سانتیمتر شده ولی پس از چند دقیقه به حالت اولیه نزدیک میشود ودر کمتر از 15 دقیقه به حداکثر طول 10.5 سانتیمتر میرسد.اگر ولکانیزاسیون دقیق انجام شده باشد شاید چند میلیمتر بیشتر طول نوار تغییر نکند،از آن گذشته اگر بتوان انرژی مصرف شده توسط دستگاه را در تعداد نوسانات برابر در دو حالت ولکانیده وغیر ولکانیده با هم مقایسه کنیم خواهیم دید این مقدار انرژی در حالت ولکانیده بیشتر خواهد بود.

 

مراحل   تولید کاندوم(condom manufacture process ) pre_vulcanisation(پیش ولکانش) این مرحله را پیش پخت نیز می نامند.طی این مرحله شیرابه لاستیک (لاتکس) را با مواد افزودنی مناسب نظیر .گوگرد دهنده ها_شتابدهنده ها_فعال کننده ها_ امولسیفایرها_ استابیلیزرها_سورفکتانتها_پیگمنتها_آنتی اکسیدانها_آنتی فوم ها_فیلر ها و..........ترکیب میکنند . دما و زمان  پیش پخت ونیز فرمولاسیون مواد جزء اسناد و اطلاعات سری هر شرکت میباشد پس از این مرحله لاتکس کامپوند شده آماده ورود به مخزن اصلی درون خط تولید میباشد.(compound) formers washing(شستشوی قالبها) قالبهایی که کاندوم بر روی آنها شکل میگیرد و ساخته میشود عموما از جنس شیشه هستند اما شیشه هایی با پذیرش تلورانس دمایی بالا- یعنی دارای مقاومت مناسب در برابر تغییرات دمایی هستند زیرا در طول یک روز تولید لااقل 100 مرتبه با کاهش دما و افزایش آن روبرو میشوند. پس از هر بار تولید قالبها باید تمیز شوند لذا قبل از ورود به پروسه تولید در ابتدای خط توسط آب گرم - آب ولرم - برس و اسید(هر هفته یکبار) تمیز میشوند. پس از شستشو قالبها با عبور از درون کوره حرارتی خشک میشوند. coagulant tank(مخزن منعقد ساز) با توجه به ظاهر کاندومها یا بادکنکها و یا دستکشها متوجه میشوید که لایه ها در هر مقطع از یک ضخامت یکسان بهره مند هستند دلیل این یکنواختی لایه وجود فیلم ماده منعقد کننده بر روی قالبها قبل از ورودشان به درون مخزن اصلی لاتکس است. با ورود قالبها به تانک حاوی محلول منعقد کننده با آب یک لایه فیلم مرطوب بر سطح قالبها بطور یکنواخت مینشیند(البته این یکنواختی محلول منعقد ساز  بر روی قالبها توسط مواد شیمیایی و شرایط فیزیکی ورود خروج قالبها بدرون تانک کواگولانت صورت میگیرد) پس از خروج قالبها از تانک کواگولانت مجددا از کوره حرارتی دارای فن میگذرد تا کاملا خشک گردد. latex dipping(غوطه ور شدن در شیرابه لاستیک) حالا دیگر وقت نشاندن لاتکس بر روی قالب است این کار بلافاصله پس از خشک شدن قالبهای حاوی فیلم منعقد ساز صورت میگیرد و قالبها یکی بعد از دیگری وارد دیپر (تانک) لاتکس کامپوند شده میگردند. غلظت شیرابه_ ضخامت فیلم منعقد ساز _ سرعت حرکت قالبها بر روی ریل و...... عواملی هستند که در وزن و ضخامت نهایی محصولات ماثر هستند. پس از تشکیل فیلم لاستیکی قالبها مجددا از کوره کوچکی میگذرند تا حدود 20 در صد رطوبت فیلم  از بین رود. beading(لبه زنی)گرد کردن لبه انتهایی اگر توجه کرده باشید در انتهای کاندومها-  دستکشها - وبادکنک ها لبه لول شدگی دارد. که اصطلاحا" آن را بید می نامند. سهولت پوشیدن و خارج نمودن و نیز خوش فرم ایستادن محصول در جایگاه و... از فوائد استفاده از بید است. leaching tanks(تانکهای تصفیه) وجود پروتئینها و کربوهیدراتها و سایر مواد آلی و معدنی (پلیمری و غیر پلیمری) در پیکره ذاتی لاتکس سبب بروز پاره ای از آلرژیها نسبت به لاتکس میشود.از این رو قبل از خشک نهایی کاندومها را از درون تانکهای شستشو و تصفیه آب داغ عبور میدهند تا این مواد زائد از کاندومها خارج شوند. این تانکها باید مرتبا سرریز شوند و آب تازه و گرم بدرون آنها وارد گردد. اگر پس از مصرف این محصولات باز هم حساسیت بروز کند این حسلسیت مربوط به خود لاستیک طبیعی است و باید با پزشک متخصص در میان گذاشته شود. کاندومهای غیر لاتکسی هم وارد بازار شده اند. خوب دوستان هنوز پروسه تولید ادامه دارد اما بنابر دلایل صنعتی مجاز به باز نمودن این مراحل نمیباشم .اما بطور فشرده -پس از خروج قالبها از تانک تصفیه وارد تانک cornstarch  میشوند تا لایه درونی کاندوم نچسب شود البته این مرحله الزامی نیست و بنا بر پروسه آن شرکت متفاوت است. در گام بعدی قالبها وارد کوره اصلی میشوند تا بطور کامل خشک شوند.حدود20 دقیقه در این کوره میمانند. پس از خروج کاندوم ازقالبها به بخش نهایی پودر زنی -اسانس زنی و بسته بندیو.. منتقل میشوند. کلیه این مراحل کاملا تحت نظارت دقیق است و هرگونه خطا در تولید و بسته بندی باید رد یابی شود در غیر این صورت وجود حتی یک کاندوم سوراخ احتمال یک تولد ناخواسته را افزایش میدهد.

وقتی که بحث تزریق ویا تولید گاز بعنوان عامل کف زا در یک سیستم شیمیایی

 پیش می آید با ید قبل از هر چیز به تناسب شیمیایی فاز گاز با فاز مایع بستر توجه داشت بعنوان مثال اگر فاز مایع خواص قلیایی داشته باشد نمیتوان از گازهایی با

ماهیت اسیدی استفاده نمود زیرا ممکن است قبل ازشکل گیری اسفنج(فوم)این گاز

 توسط سیستم خنثی وجذب گردد.(عکس این مطلب نیز صادق است)

بنا براین تناسب شیمیایی وفیزیکی دو جزء اسفنج ساز بسیار مهم است.

در کنار این امر، موارد قبلی که ذکرشد و موثر در تولید مواداسفنجی هستند در کنار همدیگر میتوانند ما را در رسیدن به فرم ایده آل فوم یاری نمایند.

 

آیا میتوان فوم پلی اتیلن ساخت؟

جواب به این سوال از چند جنبه قابل بررسی است.

نخست اینکه  تولید فوم از گرانولهای نهایی پلی اتیلن مورد نظر باشد.

ودوم اینکه در حین پلیمریزاسیون، فرایند اسفنج سازی اتفاق بیافتد.

در فرض اول:

چنین پلیمرهایی که در دمای معمولی جامدند(پلی اتیلن وپلی پروپیلن و....) یا حلالیت پایینی در حلالها دارند ویا وجود حلال سبب اختلال در شکل اسفنجی آنها میشود قالبا باید در حین فرایند ذوب(که در فاز مایع هستند به شکل اسفنج در آیند وخوشبختانه گستره بزرگی از گازها میتواند به این منظور به کار روند) به شکل اسفنج در آیند.

یعنی در دمایی نزدیک به نقطه ذوب (کمی بالاتر) به سرعت گاز در این سیستم تزریق شده(همراه با همزدن سریع) ودر زمان مشخص با سرعت سرد میگردد.

البته روشهای مختلف وخوبی باید وجود داشته باشد اما بدلیل پرهزینه بودن این روشها ونیز ویژگیهای فیزیکی این نوع پلیمرها مثل دانسیته بالا وسختی(بدلیل پلاستیک بودن این مواد) کمتر مورد بحث صنعتی هستند.(یا شاید بنده بی اطلاع هستم)

 

در فرض دوم:یعنی برای اسفنج سازی در حین پلیمریزاسیون نیازمند یک تکنولوژی

بالا هستیم که بحثی طولانی در این زمینه پیش روی ماست.یک مثال تقریبی از این

حالت پلی استایرن هایی است که توسط حلال حجیم میشوندودر نهایت به شکل

 یونولیت یا فیبر تولید میشوند البته این مثال ناقص است