کرک

پرهای بسیار نرم و لطیف که به نظر میرسند فاقد لوله و ساقه هستند و بیشتر از سینه یا قسمت های کنار سر و گردن پرنده ، یا ران و قسمت های انتهای پشت پرنده و در زیر بال ها قرار دارند و به راحتی از پر پرندگان قابل تمیز هستند ، به عنوان کرک خوانده میشوند .

موی ( یال و دم )

منظور موی بلند روی گردن ، و دم حیوانات از جنس اسب یا گاو است .

طبقه بندی الیاف

لیف

لیف رشته نازک و بلندی شبیه موست که از استحکام و انعطاف پذیری کافی برای تهیه نخ و پارچه برخوردار است.

طبقه بندی الیاف بر اساس جنس

پیزو الکتریک

پیزو الکتریک در واقع به دسته ای از مواد گفته می شود که در اثر حرکت مکانیکی از خود الکتریسیته تولید کرده و بلعکس در اثر تحریک الکتریکی از خود حرکت مکانیکی ایجاد می کنند. خاصیت پیزوالکتریسیته به گروهی از مواد تعلق دارد که در سال ۱۸۸۰ به وسیله پیروژاکوپ کوری در طی مطالعات آنها بر روی آثار فشار بر روی تولید بار الکتریکی در کریستال های کوارتز، کهربا و نمک راچل (Rochelle salt)، کشف شد. در سال ۱۸۸۱ واژه ی Piezoelectricity توسط w.Hankel برای اولین بار برای نامگذاری این اثرات پیشنهاد شد. البته اثر معکوس این خاصیت توسط Lipmann از قوانین ترمودینامیک استنباط شد. در سه دهه ی بعد، همکاری های فراوانی در انجمن های علمی اروپا در زمینه ی پیزو الکتریسیته انجام شد واژه ی میدان پیزو الکتریسیته بوسیله آنها استفاده شد. البته کارهای انجام شده بر روی رابطه ی میان الکترومکانیکی مختلط با کریستال های پیزوالکتریک در سال ۱۹۱۰ انجام شد و اطلاعات آن به صورت یک مرجع استاندارد است.

به هرحال پیچیدگی علم مربوط به مواد پیزوالکتریک باعث شد که کاربردهای این مواد تا چند سال قبل رشد پیدا نکند. لانگوین ات آل در طی جنگ جهانی اول مبدل التراسونیک پیزو الکتریکی ساخت. موفقیت او باعث ایجاد موقعیت های استفاده از مواد پیزوالکتریک در کاربردهای زیر آبی شد. در سال ۱۹۳۵، Scherrer , Busch خاصیت پیزوالکتریک پتاسیم دی هیدروژن فسفات (KDP) را کشف کردند. خانواده ی پیزوالکتریک های پتاسیم دی هیدروژن فسفات اولین خانواده ی عمده از مواد پیزوالکتریک و فرو الکتریک بود که کشف شده بود. در طی جنگ جهانی دوم، تحقیقات در زمینه ی مواد پیزوالکتریک بوسیله ی آمریکا، شوروی سابق و ژاپن بسط داده شد. محدودیت های ساخت این مواد از تجاری شدن آنها جلوگیری می کرد اما این مسأله نیز پس از کشف باریم تیتانات و سرب زیرکونا تیتانات (PZT) در دهه های ۱۹۴۰، ۱۹۵۰ برطرف شد. این خانواده از مواد خاصیت دی الکتریک و پیزوالکتریک بسیار خوبی داشتند علاوه بر این خانواده قابلیت مناسب شدن و استفاده در کاربردهای خاص را بواسطه ی دپ کردن آنها با عناصر دیگر، دارند. تا این تاریخ، PZT یکی از مواد پیزوالکتریک پر کاربرد است. این نکته قابل توجه است که بیشترین سرامیک های پیزوالکتریک تجاری در دسترس (مانند باریم تیتانات و PZT) ساختاری شبیه به ساختار پرسکیت (Perovskite) با فرمول CaTiO3 دارند.به دلیل انحصار تگنولوژی کریستال هایی که در صنعت ساخت هد استفاده میشود بسیار پیچیده بوده و تنها چند کشور قادر به ساخت این محصولات می باشند که از بزرگترین تولید کنندگان ژاپن و آمریکا و انگلستان می یاشند.

مقدمه

اثر پیزو الکتریک ، قابلیت بعضی مواد است برای تبدیل انرژی مکانیکی به انرژی الکتریکی و تبدیل انرژی الکتریکی به انرژی مکانیکی. تولید اختلاف پتانسیل الکتریکی در برخی بلورهای نارسانا مثل کوارتز تحت کشش یا فشار. علامت پتانسیلهای دو وجه بلور در دو حالت فشردگی یا کشیدگی معکوس هم ارزند و هر چه میزان فشار کشش بیشتر باشد، اختلاف پتانسیل تولید شده بیشتر است. اثر معکوس پیزو الکتریک نیز در این معنی تغییر شکل آنها بر اثر اعمال اختلاف پتانسیل الکتریکی بین دو وجه روبروی آنهاست. اگر دو وجه روبرویی در یک هر یک از این بلورها را به اختلاف پتانسیل متناوب الکترکی وصل کنیم، تغییر شکل متناوبی در آن رخ می‌دهد و به ارتعاش در می‌آید.

سیر تحولی و رشد

اثر پیزوالکترکی چنانچه گفته شد توانایی برخی مواد می‌باشد که برای تبدیل انرژی مکانیکی به انرژی الکتریکی و تبدیل انرژی مکانیکی به انرژی مکانیکی است، این اثر را برادران کوری ، پی‌یر و ژاک کوری ، در دهه 1880 کشف کردند. موادی که این پدیده را از خود بروز می‌دهند مواد پیزو الکترکی نامیده می‌شوند. اثر پیزوالکترکی در انواع بسیاری از مواد از جمله تک بلورها ، سرامیکها ، بسپارها و مواد مرکب دیده می‌شوند. فعالیت پیزوالکتریکی در اکسیدهای نسوز بس بلور در تیتانیوم باریوم (BT) کشف شد و در دهه 1950 اثرهای پیزوالکتریکی درمحلول جامد تیتانات زیرکونات سرب (PbT) کشف شد. 

اثر مستقیم و معکوس پیزو الکتریک

وقتی ماده‌ای پیزو الکترکی تحت تأثیر مکانیکی (به صورت انبساط یا انقباض) قرار می‌گیرد، مقداری بار الکتریکی در سطح آن ظاهر می‌شود. این بار به تولید میدان الکتریکی و پتانسیل متناظر با آن می‌انجامد. برعکس ، در پی اعمال میدانی الکتریکی ، با مقادیر گرانش مکانیکی روبرو می‌شویم. اثر اول به اثر سیستم و اثر دوم به اثر معکوس موسوم است. جهت گیری (قطعیت) و مقادیر بار و پتانسیل ایجاد شده اثر مستقیم ، به جهت و بزرگی نیروی اعمال شده نیست به بعضی جهتهای بلور شناختی ماده بستگی دارد.

وقتی نیروی مکانیکی ناپدید می‌شود، بار تولید شده نیز از بین می‌رود و وقتی جهت کرنش وارونه شود قطبیت نیز وارونه می‌شود. بدین ترتیب در پاسخ به کرنش نوسان کننده با ولتاژی نوسانی روبرو می‌شویم که جهت و اندازه کرنشی ایجاد شده از طریق اثر معکوس نیز بستگی به جهت و اندازه میدان الکترکی اعمال شده دارد. شدت اثرهای مستقیم و معکوس در هر ماده‌ای با ثابت پیزوالکتریکی آن d مشخص می‌شود. نسخه دیگر شدت این اثر برای هر ماده ، ثابت جفت شدگی الکترومکانیکی k است. مربع این ثابت برابر است با کسری از انرژی مکانیکی که می‌تواند به انرژی الکتریکی تبدیل شود، یا نسبت انرژِی الکتریکی به انرژی مکانیکی. 

کاربرد اثر مستقیم پیزو الکتریک

اثر مستقیم در وسایل راه اندازی و اثر غیر مستقیم در دریاچه‌ها مورد بهره برداری قرار می‌گیرد. به عنوان مثال ، از مواد پیزو الکتریک برای تولید و آشکارسازی امواج صوتی در هوا (در بلندگوها ، میکروفونها) یا در آب استفاده می‌شود. در سونارها ، ماهی یابها و عمق یابها از تأخیر زمانی بین تولید تپ صوتی در دریافت علامت باز تابیده آنرا برای اندازه گیری فاصله تا جسم ورود استفاده می‌کنند. این روش همچنین با استفاده از امواج فراصوتی با بسامدهای زیاد (بیشتر از 20KHz) در تصویرگیری پزشکی و بررسی غیر تخریبی مواد در تشخیص شکستگیهای و نقصهای داخلی نیز بکار می‌رود. 

کاربرد امواج فراصوتی در مواد پیزو الکتریک

به علت تضعیف اندک امواج فراصوتی در بیشتر مواد جامدات و مایعات ، می‌توان از این امواج برای کاوش در اعماق بسیاری از مواد استفاده کرد. از امواج فراصوتی برابر تمییز کردن و صیقل دادن نیز بهره گیری می‌شود. از تشدید بلورهای پیزو الکتریک در حال ارتعاش ، برای کنترل دقیق بسامد در رادیوها و ساعتها هم استفاده می‌شود. امواج فراصوتی سطحی در مواد پیزوالکتریک را در پردازنده‌های سیگنال قیاسی ، مانند صافیهای نوار گذار و صافیهای تراکم تپ ، بکار می‌گیرند. مواد پیزو الکتریک ، همچنین در شتاب سنجها و وسایل استقرار دقیق مولدهای شب در فندکهای اجاق گاز مورد استفاده قرار می‌گیرند. 

ارتباط اثر پیزو الکتریک با ساختار مولکولی مواد

اثر پیزو الکتریک با ساختار مواد ارتباط دارد. وقتی مرکز بارهای مثبت ماده اندکی از مرکز بارهای منفی فاصله بگیرد، یک دو قطبی حاصل می‌شود، این پدیده در موادی رخ می‌دهد که ساختار بلوری آنها نامتقارن است. در بعضی مواد با گشتاور دو قطبی دائمی روبرو می‌شویم که نتیجه‌ای از عدم تقارن ذاتی در ساختار بلوری است. ولی در مواد دیگر برای ایجاد گشتاور دو قطبی باید کرنشی مکانیکی پدید آورد. از سی و دو بلور ، بیست و یک عدد از آنها فاقد مرکز تقارنند. بیست عدد از آنها خاصیت پیزو الکتریسیته از خود بروز می‌دهند. ده تای دیگر برای نشان دادن گشتاور دو قطبی نیاز به کرنش مکانیکی دارند. وقتی فاصله بین بارهای مثبت و منفی بر اثر کرنش مکانیکی نغییر کند میدان الکتریکی ناشی از دو قطبی تغییر می‌کند و بار روی الکترود تغییر می‌کند. این فاصله را همچنین می‌توان با اعمال میدان الکتریکی تغییر داد که به پیدایش کرنشی مکانیکی منجر می‌شود.

 

وابستگی مواد پیزوالکتریک به دما

موادی که گشتاور دو قطبی دائمی دارند اثرات پیزو الکتریک (پیدایش بارا لکتریکی بر اثر گرمایش یکنواخت) و فرو الکتریک (تغییر جهت دو قطبی بر اثر میدان الکتریکی) نیز از خود بروز می‌دهند. چون گشتاور دو قطبی دائمی ممکن است حداقل دو جهت داشته باشد واکنشهای داخلی با ترکیب این جهت گیری متفاوت ممکن است به حداقل برسد. معمولا حوزه‌هایی (ناحیه‌هایی که در آنها تمام دو قطبیها در جهت خاصی سمتگیری می‌کنند) با جهت گیریهای دو قطبی متفاوت تشکیل خواهند شد. موادی که گشتاور دو قطبی دائمی دارند معمولا در دماهایی به ساختار تقارنی بالاتر که فاقد گشتاور دو قطبی دائمی است گذر می‌کنند. این دما را نقطه کوری می‌نامند، وقتی دما به طرف نقطه کوری افزایش می‌یابد، به شدت اثر پیزو الکتریک می‌یابد.  

وجود اثر پیزو الکتریک در تک بلور

اثر پیزو الکتریک در انواع بسیاری از مواد ، از جمله تک بلورها ، سرامیکها ، بسپارها و مواد مرکب دیده می‌شود. کوارتز یکی از متداولترین مواد پیزو الکتریک تک بلور است و پایداری دمایی بسیار خوبی دارد. ثابت پیزو الکتریک آن d = 2.3X10-12 و ثابت جفت شدگی آن k = 0 , 1 است. سال 1958 ، شاهد ظهور فرآیندی صنعتی برای ساختن بلورهای کوارتز بود. در موادی که تک بلور هستند، گشتاورهای دو قطبی که به جهتهای بلوری وابسته‌اند جهات مشخصی دارند.

در مواد بس ‌دانه‌ای (یا بیس بلور) ، محورهای بلور شناختی دانه‌های متفاوت بطور گسترده‌ای جهت دیگری شده است و دو قطبیها اثر یکدیگر را خنثی می‌کنند، مگر اینکه با اعمال میدانی الکتریکی برای همسو کردن دو قطبیها قطبیتی در ماده ایجاد شده باشد. عمل ایجاد قطبیت را همچنین می‌توان با اعمال میدان الکتریکی در دمایی بالاتر از نقطه کوری و سرد کردن مجدد و رساندن آن به نقطه کوری تا در جهت خاصی همسو شوند.

رنگدانه

رنگدانه :

 رنگدانه مواد حاوی رنگ هستند که مسئول رنگی شدن مواد می باشند . رنگدانه‌های طبیعی از عصاره گیاهان، جانوران، کانی‌ها و مواد معدنی و حتی خود زمین گرفته‌شوند. برخی دیگر از رنگدانه‌ها از ترکیبات شیمیایی ساخته‌شود.

رنگدانه با رنگ متفاوت می‌باشد. تفاوت آنها در این است که رنگ بایستی توسط ماده مورد رنگرزی جذب شود در حالیکه رنگدانه فقط سطح جسم را رنگی می‌کند. رنگدانه‌ها در آب نامحلول هستند. اما می‌توان آنها را مانند رنگدانه‌های مورد مصرف در نقاشی ، توسط حلال مناسبی به صورت سوسپانسیون در آورد.

اگر ساختمان شیمیایی رنگدانه را بتوان اندکی تغییر داد بطوری که در آب انحلال پذیر گردد، در اینصورت ممکن است بتوان آن را به عنوان رنگ در رنگرزی مصرف کرد. 

انواع رنگدانه‌ها 

معمولاً رنگدانه‌ها را براساس انواع شیمیایی به رنگدانه‌های معدنی یا آلی طبقه‌بندی می‌کنند، اما این رنگدانه‌های آلی یا معدنی می‌توانند طبیعی یا سنتزی باشند. 

رنگدانه‌های طبیعی و مصنوعی 

رنگدانه‌های معدنی طبیعی از پوسته زمین استخراج می‌شوند، خرد شده ، شسته شده ، از لحاظ اندازه درجه‌بندی می‌شوند. غالباً برای این رنگدانه‌های طبیعی ، معادل مصنوعی هم وجود دارد، یعنی رنگدانه از اجزاء دیگری در اثر یک فرآیند شیمیایی ساخته می‌شود. ظاهراً از نظر شیمیایی با نمونه طبیعی یکسان است، ولی اغلب خواص متفاوتی دارد و معمولاً به خاطر شکل بلوری مطلوبتر ، خلوص بیشتر و دانه‌بندی مطلوبتر ، مرغوبتر از نوع طبیعی می باشد.

رنگدانه‌های معدنی طبیعی که هنوز اهمیت دارند، از خانواده اکسید آهن می‌باشند که عبارتند از: گل اخرا ، گل ماشی (خاک سرخ) ، اخرای زرد ، اکسیدهای آهن قرمز زرد و سیاه. 

رنگدانه‌های آلی 

امروزه رنگدانه‌های آلی به مراتب بیشتر از رنگدانه‌های معدنی می‌باشند. بعضی از جدیدترین رنگدانه‌ها ساختمان آلی فلزی دارند. بیشتر رنگدانه‌های آلی ، مواد شیمیایی آلی هستند که روی یک هسته معدنی هیدروکسید آلومینیوم رسوب داده شده‌اند. از مهمترین رنگدانه‌های آلی می‌توان به گروه فتالوسیانین‌ها اشاره کرد که طیف رنگهای آبی و سبز را در بر می‌گیرند و فتالوسیانین مس ، رنگدانه آبی می‌باشد که به علت خواص مقاومتی خوب در برابر عوامل مختلف ، یک رنگدانه با ارزش به شمار می‌رود.

فتالوسیانین‌ها را از فتالیک و اوره سنتز می‌کنند. رنگدانه‌های آلی ، به صورتی که امروزه در صنعت استفاده می‌شوند، در طبیعت یافت نمی‌شوند و تقریباً همه آنها سنتزی می‌باشند. 

عمده‌ترین رنگدانه‌های معدنی 

پیگمانهای سفید 

پیگمانهای قرمز سرنج 

شنگرف 

پیگمانهای زرد و نارنجی CdS 

پیگمانهای آبی 

پیگمانهای لاجورد یا اولترامارین 

پیگمانهای سبز Cr2O3 

فرق لاستیک با پلاستیک

فرق لاستیک با پلاستیک

ساخت لاستیک 

دید کلی 

لاستیک طبیعی یا سنتزی معمولا به تنهایی قابل استفاده نیست خواص مطلوب نرمینگی ، کشسانی ، چقرمگی ، سختی یا نرمی ، مقاومت سایشی ، نفوذ ناپذیری و هزاران ترکیب مختلف از خواص بدست آمده ، آمیزه کار لاستیک ، تامین می‌شود. لاستیک ماده‌ای بینهایت چقرمه است و به ماشین آلات سنگین نیاز دارد. مقادیر قابل توجه گرمای تولید شده در طول عملیات اختلاط ، خرد کردن ، آسیاب کردن و روزن رانی در هنگام ساخت لاستیک باید دفع و تحت کنترل داشت.

آمیزه کاری لاستیک ها 

در آمیزه کاری لاستیک ها افزودنیهای شیمیایی بسته به مصرفشان به گروههای دسته بندی می‌شوند.

مواد ولکانشی : 

معمولا ترکیبات گوگردی هستند که از واکنش آنها با بسپار مواد شبکه‌ای بدست می‌آید و اتصالات شبکه از نوع است. اتصالات عرضی ممکن است مونو – ، دی - ، یا پلی سولفیدی باشند. نوع اتصال از طریق غلظت گوگرد ، تسریع کننده ، باز دارنده و دما تعیین می‌شود.

تسریع کننده‌ها : 

ترکیباتی هستند که زمان لازم برای ولکانشی لاستیک را از چند ساعت به چند دقیقه کاهش می‌دهند. ضمنا به گوگرد کمتری نیاز است و محصول یکنواخت‌تری هم بدست می‌آید. اغلب تسریع کننده‌ها نیتروژن و گوگرد دارند.

مواد ضد پیری یا ضد اکسنده‌ها : 

این مواد قطعات لاستیکی را از تهاجم اکسیژن و اوزون محافظت می‌کنند. این ترکیبات به عنوان ضد اکسنده ، ضد اوزون یا عوامل ضد ترک خمشی دسته بندی می‌شوند. عمل آنها به این صورت است که واکنشهای زنجیری رادیکالی را متوقف می‌کنند و بدین ترتیب مانع از تخریب پیشتر زنجیر می شوند. مواد صنعتی معمولا آمینی یا فنلی هستند. آمینها محافظهای قوی هستند و به شکل وسیع در تایر و سایر قطعات تیره مصرف می‌شوند.

نرمسازهای کاتالیزی یا مواد لخته‌زدا : 

این مواد با کاهش گرانروی لاستیک فراورش آنرا آسان می‌کند. موقع اختلاط با لاستیک سبب شکست زنجیر و طبعا کاهش وزن مولکولی زیاد قابل استفاده‌اند.

پراکنهای بی‌اثر یا خنثی : 

این مواد به مقدار زیاد به لاستیک اضافه می‌شوند. بعضی از آنها تنها برای سخت کردن یا نرم کردن فیزیکی است. خاک رس ، کربنات کلسیم ، خرده ذغال ، باریت و تقریبا گرد هر جامدی را می‌توان به لاستیک افزود که در نتیجه آن کلیه خواص کشش کاهش می‌یابد. ولی در عین حال کاهش می‌یابد ولی در عین حال کاهش قیمت ، سخت مناسب ، فقط شکل ، رنگ و سایر خواص مطلوب از دیگر آثار آن است. اما گرد بعضی مواد بی شکل خصوصا دوده و سیلیس ، به طرز ناباورانه‌ای سبب افزایش استحکام ، جهندگی ، مقاومت سایشی و سایر خواص مطلوب می‌شود و به همین سبب به تقویت کننده موسوم‌اند. 

فراوش پذیری با استفاده از لاستیک بازیافتی ، واکسها ، روغنها ، فاکتیس (روغنهای گیاهی و ولکانیده) و لاستیک های معدنی (آسفالت ، قیر و هیدروکنهای سیر نشده و ولکانیده) یا از طریق واکنش شیمیایی روی مولکول ، کار مکانیکی ، گرما و خرد کردن بهبود می یابد. ساختار اسفنجی با افزودن بی‌کربنات سدیم ، کربنات سدیم ، کربنات آمونیوم و بی‌کربنات ، اوره یا ترکیبات آلی گاز زا به دست می‌آید. با افزایش قابل توجه و گوگرد و استفاده از پرکن در مقادیر زیاد به لاستیک سخت می‌توان دست یافت. 

روشها و مراحل ساخت لاستیک 

غلتک زنی یا پوشش دهی : 

یکی از ابتدایی‌ترین مصارف لاستیک ها ، پوشش دهی پارچه برای ضد آب کردن آن بوده است. محلول یا بتونه‌های لاستیکی در حلالها را می‌توان به سادگی روی پارچه پخش کرد. اما اگر از مواد لازم برای پخت و کنترل خواص استفاده نشود نتایج کاملا نامطلوبی به دست می‌آید. برای آغشته کردن پارچه به آمیزه‌های لاستیکی از روش غلتک زنی استفاده می‌شود، به این صورت که بر روی دستگاههای غلتک زن چند استوانه‌‌ای آمیزه لاستیکی را تحت فشار به داخل پارچه نورد می‌کنند. نخ تایر مورد خاصی است که برای ساخت آن نخهای پنبه ، ریون ، نایلون یا پلی استر در آرایش موازن توسط لاستیک روی یک دستگاه غلتک‌زن به هم می‌چسبند.

قالب گیری : 

آمیزه‌های خمیری لاستیکی را می‌توان به هر شکلی قالب‌گیری و شکل آنها را با پخت در قالب تثبیت کرد. یک نمونه مناسب توپ تنیس است. یک نوع بسیار مرغوب و ارتجاع پذیر لاستیک در قالبی که به شکل دو نیمه توپ است قالب گیری می‌شود. سپس این دو نیمه را به هم می‌چسبانند (با قرضی از ماده‌ای شیمیایی گاز زا که در داخل قرار دارد) و پخت می‌کنند، بر روی این مغزی پارچه و الیاف پرزدار مناسب چسبانده می‌شود این ماده سازه‌ای پیچیده که برای مصارف خیلی خشن مناسب است.

روزن رانی : 

نوار درزگیر ، شیلنگ ، تیوپ ، نخ تایر ، واشر ، پروفیل و بسیاری دیگر از قطعات لاستیکی به تقلید از روش روزن رانی پلاستیک ها ساخته و در طول همین عملیات یا بعدا ، پخت می‌شوند. تایر خودروها نمونه مناسبی است، مصرف عمده لاستیک در حمل و نقل است که به مصرف تایر می‌رسد. تایرهای امروزی ممکن است فاقد تیوپ باشند که در این صورت مجهز به لایه‌ای محافظ هستند یا این که تیوپ روزن رانی شده از جنس لاستیک بوتیل در آنها قرار داده می‌شود. لاستیک بوتیل با اینکه بسیار بی اثر یا مرده است ولی در برابر عبور هوا مقاومت بسیار عالی از خود نشان می دهد. در خودروهای جدید ، لاستیک را علاوه بر استفاده در تایر در پروفیل پنجره ، نوار درزگیر ، برف پاک کن ، شاسی موتور ، صندلی و به عنوان صدا خفه کن نیز به کار می‌برند. به طوری که در هر وسیله نقلیه چیزی حدود K115 لاستیک به کار می‌رود. 

آمیزه‌های شیرابه‌ای 

شیرابه‌های غلیظ امکان استفاده از لاستیک را در شکل مایع فراهم می‌کنند، به صورتی که می‌توان عملیات پخش کردن ، رنگ کردن ، غوطه وری یا اسفنج سازی را روی آنها اجرا کرد. مواد پخت به شکل تعلیق اضافه می‌شوند ولی تقویت روی شیرابه‌ها چندان موثر نیست. با اینکه تجارت مبلمان ، بالش و تشک اسفنجی به استفاده از لاستیک های پلی اورتان و پلی‌اتر روی آورده ، ولی استفاده از شیرابه‌ها رو به گسترش است. 

لاستیک های بازیافتی 

لاستیک بازیافتی ماده‌ای مفید در آمیزه کاری است که از قطعات لاستیکی ضایعاتی به دست می‌آید. این قطعات را خرد و سپس با اعمال روشهای توام شیمیایی ، مکانیکی و حلال ، لاستیک ، پارچه ، فلز و سایر اجزای آن را جدا می کنند. لاستیک بازیافتی تا حدی وابسپارش می‌شود. و در حد بالایی دوده (یا رنگدانه دیگر) ، خاکستر و روغن دارد. با افزودن این ماده به آمیزه لاستیکی ، فراروش آمیزه بهتر می‌شود و معمولا به عنوان یک ماده ضایعاتی ارزان در محصولات بسیار ارزان هم به کار می‌رود. تنها حدود 10 درصد لاستیک های نو بازیافت می‌شوند.

افزایش اخیر قیمت انرژی سبب توجه به ضایعات تایر به عنوان سوخت شده است. از سوختن 1K لاستیک MJ 17.7 انرژی بدست می‌آید. در حالی که سوختن همین مقدار زغال سنگ ، MJ 26.5 انرژی می‌دهد. استفاد از خرده تایرهای مستعمل در آسفالت نسبت به آسفالت معمولی مزایای بی‌شماری دارد. با اجرای این فرآیند سوئدی ، عمر جاده‌ها بیش از چهار برابر شده ، اصطکاک چرخ با سطح افزایش یافته ، صدا و براقی سطح هم کاهش یافته است. 

مشتقات لاستیکی 

از لاستیک ها به ویژه لاستیک طبیعی به عنوان ماده اولیه در تولید انواع مشتقات لاستیکی استفاده شده است. صنایع پلاستیک در حال حاضر به این درست مواد شیمیایی لاستیکی روی آورده است، چون خود لاستیک یک مواد اولیه گران است. هالید‌ها با لاستیک در موضع پیوند دوگانه‌اش واکنش می‌دهند. محصول ، لاستیک کلردار (از برم و ید هم می‌توان استفاده کرد) است که به عنوان افزودنی رنگ قابل استفاده و در مقابل مواد شیمیایی مقاوم است.

از عمل کلرید هیدروژن بر محلول لاستیک در بنزن ، مشتق هیدروکلرید لاستیک بدست می‌آید، که بدون شک از بسیاری جوانب با خود لاستیک تفاوت دارد. این ماده پلاستیکی چقرمه و شفاف است که از فیلم آن در بسته بندی استفاده می‌شود. مشتق هیدرو کلرید لاستیک در برابر مواد شیمیایی مقاوم ، فیلم نازک عالی بدست می‌دهد و ضمنا رنگ ، بو ، مزه هم ندارد. PVC ، پلی اتیلن ، پلی پروپیلن و پلاستیک های جدیدتر کاربرد این مشتق گران را محدود کرده اند. از مخلوط لاستیک ها و رزین‌ها به وفور استفاده می‌رود. با افزودن لاستیک خواص ویژه‌ای چون مقاومت ضربه‌ای ، کش پذیری و جهندگی افزایش می‌یابد. 

لاستیک طبیعی 

لاستیک به ماده مهم اقتصادی و راهبردی تبدیل شده است. در ایالات متحده ، مصرف سرانه لاستیک تقریبا 16.8 و در هندوستان تنها 0.22 است. صنایع حمل و نقل ، شیمیایی ، برق و الکترونیک و همچنین فضایی همگن از مصرف کنندگان اصلی لاستیک هستند. وقتی تولید لاستیک طبیعی (کائوچو) بدلیل تهاجم ژاپن به مناطق تولید لاستیک سنتزی کرد که به سرعت هم توسعه یافت. بطوری که در حال حاضر 88 درصد لاستیک مصرفی در ایالات متحده منشا سنتزی دارد. صنعت لاستیک موارد زیر را شامل می‌شود. تولید مواد اولیه لاستیک های سنتزی ، انواع گوناگون لاستیک ، واردات لاستیک طبیعی ، تولید افزودنیهای لاستیک و نهایتا ساخت فراورده‌های لاستیکی.

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

تاریخچه 

کریستف کلمب دریافت که بومیان آمریکا با توپهای لاستیکی بازی می کنند. اشیای لاستیکی نیز از چاه مقدس مایا در یوکاتان بدست آمده بود. لاستیک ، تا جایی که می‌دانیم محصول سرزمین آمریکا است ولی تنها از طریق انتقال آن به خاور دور و کشت در آنجا به این حد توسعه یافته است. نام Rubbeبه 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 از تقطیر 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. گو دید 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 لاستیک های سنتزی طی سالهای بعد شد.

منابع لاستیک طبیعی (کائوچو) 

گیاهان بیشماری از جمله قاصدک ، گوایل ، گل روبینه و توت آمریکایی به عنوان منبع لاستیک پیشنهاد شده بودند. ولی هیچ یک توفیق درخت شیرابه ساز هوآ برزیلینسیس و همچنین صمغ درخت ساپوریلا و درخت بالاتا را نداشته است. لاستیک طبیعی عمدتا در کشتزارهای مالزی ، اندونزی ، لیبریا و همساگیانثی تولید شد، احتمالا به این علت که آنها مشکل بیماری‌های قارچی و حشرات را که کشتزاهای بومی در آمریکا را تهدید می‌کرد نداشتند. حدود 7 سال زمان لازم است تا این درختان به سن باروری برسند 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 لاستیک های 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 می گردند. 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 می گیرد. در طی این عمل ، لاستیک به شکل یک توده سفید خمیری از مایع جدا می شود، و سپس از آن با استفاده از غلتک ورقه‌ای و در نهایت خشک می گردد. 

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 می شد 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 می آید و بعد پخت می شود. و ولکانشی به یک پلیمر سخت شبکه‌ای می‌انجامد که با گرمادهی مجدد نرم و با ذوب نمی‌شود. 

کائوچو 

معنی لغوی کائوچو ، درخت گریان است.از نظر قدمت تاریخی برای صنایع لاستیک منشا دقیقی نیست. اما اعنقاد این است که بومیان آمریکای مرکزی از برخی از درختان شیرابه‌هایی استخراج می‌کردند که این شیرابه‌ها که بعدها نام " لاتکس" را بخود گرفت اولین مواد لاستیکی را تشکیل می‌دادند. 

پدیده ولکانیزاسیون 

در سال 1829 ، "گودییر" از آمریکا و "مکین تاش" از انگلستان ، این دو متوجه شده‌اند که در اصل مخلوط کردن لاتکس طبیعی با سولفور و حرارت دادن آن، ماده‌ای قابل ذوب و قابل شکل دادن ایجاد می‌شود که می‌توان از آن، محصولات مختلفی از قبیل چرخ ارابه یا توپ تهیه کرد.

این پدیده همان پدیده ولکانیزاسیون است که در طی آن لاستیک اکسیده می‌شود و سولفور کاهیده و به سولفید تبدیل می‌شود. البته این عمل در دمای 110 درجه سانتیگراد تهیه می شود. نتیجه این کشف تولید مواد لاستیکی مثل لاستیک های توپر، پوتین و ... است. 

کائوچوی طبیعی و مصنوعی 

کائوچوی طبیعی در شیره درختی به نام هوا ، Hevea وجود دارد و از پلیمر شدن هیدروکربنی به نام 2- متیل- 1 و 3- بوتادین معروف به ایزوپرن بوجود می‌آید. با توجه باینکه در فرمول ساختمانی کائوچو یا لاتکس طبیعی هنوز یک پیوند دوگانه وجود دارد، به همین دلیل وقتی کائوچو را با گوگرد یا سولفور حرارت دهیم، این منومرها ، پیوند پی را باز می‌کنند و با ظرفیت های آزاد شده ، اتم گوگرد را می‌گیرند. در نتیجه کائوچو به لاستیک تبدیل می‌گردد.

حرارت دادن کائوچو با گوگرد و تولید لاستیک را اصطلاحا ولکانیزاسیون Vulcanizatain می‌نامند. به همین دلیل، لاستیک حاصل را نیز، "کائوچوی ولکانیزه" گویند. چند نوعی کائوچوی مصنوعی نیز ساخته شده‌اند که از مواردی مانند 1 و 3- بوتادی ان و جسمی به نام 2- کلرو- 1 و 3- بوتادین معروف به "کلروپرن" و جسم دیگری به فرمول 2 و 3- دی متیل- 1 و 3- بوتادین بتنهایی یا مخلوط درست شده‌اند. کلروپرن به راحتی پلیمریزه شده و به نوعی کائوچوی مصنوعی به نام "نئوپرن" تبدیل می‌شود. 

تکامل در صنعت لاستیک 

بعدها در سال 1888 خواص مکانیکی لاستیک های تهیه شده توسط گودییر و مکین تاش با استفاده از کربن سیاه به عنوان یک ماده پرکننده و افزودنی بسیار بهبود بخشیده شده و در نتیجه لاستیک های بادی دانلوب ، "تیوپ" تهیه شد. بعد از آن لاستیک های سنتزی تهیه و به بازار عرضه شد مانند ایزوپرن ، بوتادی ان و لاستیک های تیوکل.

بعدها لاستیک های سنتزی مثل کوپلیمرهای استیرن و بوتادی‌ان تهیه شد که در سال 1941 مصرف آن صفر بود. اما در سال 1945 مصرف آن 700000000 می‌رسید. به موازاتی که مصرف لاستیک های سنتزی بالا می‌رود، مصرف لاستیک های طبیعی پایین می‌آید. چون لاستیک های سنتزی اقتصادی‌تر هستند.

انواع لاستیک سنتزی 

همبسپارهای بوتا دی ان – استیرن 

همبسپارهای استیرن و بوتا‌دی‌ان که بیش از 50 درصد بوتا‌دی‌ان دارند به SBموسو‌اند. نسبت معمولی تکپارها 70 تا 75 قسمت بوتا‌دی‌ان به 25 تا 30 قسمت استرین به بالای 50 درصد ، محصول به شدت پلاستیک می‌شود. و در رنگهای شیرابه‌ای قابل استفاده است. 

لاستیک SB مثل لاستیک طبیعی بر اثر کشش بلوری نمی‌شود و به همین سبب ضعیف است مگر آنکه با دوده یا مواد دیگر تقویت شود. حتی در این صورت هم از لاستیک طبیعی ضعیفتر است. خواص وولکانشی آن خوب و مشخصات پیرسازی آن رضایت بخش است. بالغ بر 70 درصد SBتولیدی در آج تایر ، 15 درصد قطعات مکانیکی و حدود 10 درصد به شکل شیرابه مصرف می‌شود. 

لاستیک های نیتریل (NB) 

همبسپارهای بوتا‌دی‌ان و آکریلونیتریل مثل SBبه طریق امولسیونی ساخته می‌شوند. البته به خواص مورد نیاز مقدار آکریلونیتریل در همبسپار از 20 تا 50 درصد متغیر است. با افزایش مقدار نیتریل ، مقاومت در برابر هیدروکربنها ، حلالها ، سایش و نفوذ گاز افزایش می‌یابد. کاهش مقدار نیتریل ، خواص در دمای پایین و جهندگی را افزایش می‌دهد. لاستیک های NB در برابر روغنها ، حلالها ، آب ، نمکها ، ترکیبات آلیفاتیک ، صابونها و اغلب مواد غذایی مقاوم‌اند. این دست مواد به شکل پیوسته در دمای 120 درجه سانتی گراد در مجاورت هوا و در دمای 150 درجه سانتی گراد در محیط روغن کارایی دارند.

لاستیک نئوپرن 

این لاستیک از بسپارش امولسیونی کلروپرن خالص در دمای 38 درجه سانتیگراد در مجاورت گوگرد بدست می‌آید. در برابر اکسایش ، روغن ، گرما و آتش مقاوم است و مصارف خاصی در قطعات خودرو ، چسبها ، درزگیرها و پوشش‌ها دارد. از لاستیک طبیعی گرانتر است به همین سبب زمانی استفاده می‌شود که به خواص ویژه نیاز باشد. 

لاستیک تیوکول 

نوعی لاستیک پلی سولفیدی است که در اوایل دهه 1920 در ایالات متحده ابداع شد. این لاستیک اولین لاستیک سنتزی بود که به شکل تجاری در این کشور تولید شد. لاستیک های تیوکول از بسپارش تراکمی یک پلی سولفید قلیایی و یک دی هالید آلی مناسب تهیه می‌شوند. محصول این واکنشها بویژه برای آستری مخازن نفت ، گلهای ساختمانی و بتونه کاری ، چسبها و درزگیرها و اخیرا ماده چسبی سوخت موشک ، پوشش‌های فرسابی و سایر قطعاتی که به سهولت کاربری و مقاومت خوب هوازدگی نیازمندند به کار برد. 

لاستیک های سیلیکون 

این لاستیک ها مخلوط بسپارهای کانی – آلی هستند که از بسپارش انواع سیلانها و سیلوکسانها بدست می آیند. با اینکه گران‌اند ولی مقاومت قابل توجه آنها در برابر گرما به استفاده منحصر از این لاستیک ها در مصارف دمای بالا منجر می‌شود. زنجیر این ترکیبات یک در میان از سیلسیم و اکسیژن درست شده و فاقد کربن است. ترکیبات سیلیکون و مشتقات آنها از نظر تنوع خواص غیر عادیشان شاخص‌اند، مثل حل پذیری در حلالهای آلی ، حل ناپذیری در آب و الکلها ، پایداری گرمایی ، بی‌اثری شیمیایی ، خواص بالای دی‌الکتریک ، اشتعال پذیری نسبتا پایین ، گرانروی کم در درصد بالای رزین ، تغییر اندک گرانروی با دما و عدم سمیت.

به دلیل همین خواص ، ترکیبات سیلیکون به عنوان سیال هیدرولیک و انتقال گرما ، روان کننده و گریس ، درزگیر برای مصارف برقی ، رزینهای لایه کاری و پوشش و لعاب مقاوم در دمای بالا ، لاستیک سیلیکون ، ترکیبات آبگریز ، واکسها و مواد صیقل کاری قابل استفاده‌اند. بیشترین مصرف لاستیک های سیلیکون در صنایع هوا فضا است که از آنها در دستگاههای یخ نزن ، واشر ، سپرهای فرسابی و مصارف مشابه که مسئله دما مطرح است استفاده می‌شود.

لاستیک بوتیل 

همبسپار ایزوبوتیلن با حدود 2 درصد ایزوپرن به لاستیک بوتیل موسوم است. ایزوپرن ، در ساختار زنجیر سیرنشدگی کافی بوجود می‌آورد تا پخت یا وولکانش صورت گیرد. لاستیک بوتیل نفوذپذیری بینهایت کلی در برابر گازها دارد و به همین علت مصرف عمده آن در ساخت تیوب و آستری تایرهای بدون تیوب است لاستیک بوتیل در برابر اکسایش هم خنثی است و برای مصارف ضد هوازدگی مفید است. نوع دیگر لاستیک بوتیل یعنی لاستیک بوتیل هالوژن دارد. در مقابل پیرسازی مقاومت بهتری دارد، با سایر لاستیک ها نیز سازگارتر است و در تایرهای بدون تیوب مصرف می‌شود. 

لاستیک اورتان 

محصول واکنش برخی پلی گیلکونها و دی ایزوسیاناتهای آلی فرآورده‌های لاستیک موسوم به پلی اورتان هستند. این ترکیبات لاستیک های خاص با خواص ویژه‌اند. به این صورت که مقاومت سایشی بالایی دارند و ضمن آنکه در دمای بالا قابل استفاده اند و در غلظتهای بالایی از حلالها ، اکسیژن و اوزون نیز مقاومند. مصرف اصلی این نوع لاستیک ، تولید اسفنج انعطاف پذیر و الیاف کشسان است. مصرف این مواد در ساخت مبلمان ، تشک ، مواد عایق ، نوسانگیر و سایر زمینه هایی که به اسفنجهای لاستیکی مربوط می شود رو به گسترش است. 

لاستیک هالیپون 

لاستیک موسوم هایپالون از واکنش کاتالیز شده رادیکالی کلر و SO2 با پلی‌اتیلن به دست می‌آید. نتیجه این واکنش تبدیل پلی اتیلن گرما نرم به یک کشپار وولکانش پذیر است. هالیپالون در برابر اوزون ، هوازدگی و گرما بینهایت مقاوم و مقاومت شیمیایی آن نیز عالی است.

تایر 

ضرورت وجود تایر در خودرو 

• تحمل وزن خودرو 

• کاهش ضربه ناشی از نیروهای وارده از طرف جاده 

• امکان ایجاد حرکت در جهت دلخواه 

• انتقال نیروی ترمز و یا شتابگیری به جاده__ 

ساختمان تایر 

آج تایر (tread) :

این قسمت به عنوان رابط بین سطح جاده و تایر ، با ترکیبی از لاستیک های طبیعی و مصنوعی به عنوان لایه خارجی وظیفه محافظت از بدنه را در برابر سایش و صدمات احتمالی بر عهده دارد. طرح‌های مختلف آج برای تخلیه بهتر آب از زیر تایر و افزایش قابلیت تایر در برخورد با شرایط گوناگون سطح جاده ساخته می‌شود. می‌توان به طرح‌های رگه‌ای (Rib) ، عرضی (Lug) ، ترکیبی از عرضی و رگه‌ای (Rib & Lug) و بلوکی (Block) اشاره کرد که هر یک مزایا و معایب خاص خود را دارند.

برای مثال طرح رگه‌ای در تایرها جهت استفاده در جاده‌های هموار برای حرکت سریع کاربرد دارد. مقاومت بالا در برابر لغزش و صدای کم از جمله ویژگی‌های این طرح است. همچنین در مورد طرح عرضی می‌توان گفت تایر با این آج نسبت به طرح رگه‌ای ، کشش (traction) بهتری دارد. اما صدای آن زیاد است و مقاومت کمی هم در برابر لغزش دارد. این طرح بطور کلی بیشتر مناسب خودروهایی است که در مسیرهای ناهموار تردد می‌کنند. طرح بلوکی تایر نیز بیشتر در تایرهای ویژه برف کاربرد دارد، زیرا باعث کاهش لغزش در جاده‌های برفی می‌شود.

لایه های سرپوش (Calies) :

برخی تایرها با دارا بودن 2 یا چند لایه از جنس پلی‌استر جهت نگه داشتن هر چه بهتر بقیه اجزای داخلی تایر خصوصا در سرعت‌های بالا انتخاب مناسبی برای خودروهای پرسرعت خواهند بود.

تسمه محافظ (Belts) :

در تایرهای رادیال ، لایه‌های محافظ فولادی مانند حلقه‌ای پیرامون تایر ، بین آج و بدنه قرار می‌گیرند. و علاوه بر ایجاد اتصال بین این دو قسمت و جذب ضربات ناشی از سطح جاده ، مانعی در مقابل سوراخ شدن بدنه ایجاد می‌کنند. البته در تایرهای بایاس پلای نیز لایه‌های محافظی از جنس نایلون و (بعضا در خودروهای سواری از جنس پلی استر) وجود دارد.

بدنه تایر (CaCass):

بدنه متشکل از لایه‌هایی از رشته‌های مقاوم و مستحکم است که مجموعا قابلیت تحمل فشار داخلی تایر و همچنین جذب نیروهای وارده از سطح جاده را داراست. معمولا در خودروهای سواری جنس این لایه از الیاف پلی‌استر است و در خودروهای سنگین از فولاد استفاده می‌شود. زاویه نصب این لایه‌ها نسبت به محیط تایر در نوع رادیال بین 88 تا 90 درجه و در نوع بایاس پلای 30 تا 40 درجه است. استحکام یک تایر معمولی با تعداد لایه‌های بدنه توصیف می‌شود.

زهوار تایر (Bead Bundle) :

زهوار ، حلقه‌ای از سیم‌های فولادی با استحکام بالاست که با لاستیک پوشانده شده‌اند و جهت حفظ وضعیت تایر در رینک و جلو گیری از خروج تایر بکار می‌رود.

دیواره‌های کناری (Side Walls) :

پایداری جانبی تایر توسط این دیواره‌ها فراهم می‌شود و مشخصات تایر و نام سازنده آن نیز بر روی این قسمت نوشته می‌شود.

آستر داخلی تایر (Inne Liner) :

این لایه لاستیکی که جایگزینی برای تیوپ در تایرهای بدون تیوپ (Tubeless) است، جهت جلوگیری از نفوذ آزمایش‌های مربوط به هوا به بیرون از تایر بکار می‌رود. 

آخرین مرحله در تولید تایر 

ابتدا طی مراحلی تمام اجزای مورد نیاز تایر تولید می‌شوند، ولی تا این مرحله آنها هنوز به صورت کاملا ثابت و محکم جای‌گیری نشده‌اند، در ضمن هیچ گونه علامتی روی دیواره و یا طرحی روی آج آن وجود ندارد. در این مرحله به این مجموعه ، تایر نارس (Green tire) می‌گویند. در مرحله آخر تایر در ماشین کیورینگ (Curinmachine) قرار می‌گیرد تا با کار کردی تقریبا مشابه فر اجاق گاز ، تمام علامت‌ها و الگوی آج بوسیله قالب‌های مربوط روی تایر ایجاد شود، گرمای بکار رفته در حین انجام این کار باعث محکم شدن هر چه بیشتر اتصال بین اجزای تایر می‌شود، کمی بعد از این جوشکاری (vulcanizin) و گذراندن مراحل بررسی کیفیت تایر تولیدی ، محصول آماده عرضه است. 

همه می‌دانند اگر لاستیک‌ نباشد، خودرو نمی‌تواند حرکت کند، پس باید حواس رانندگان حسابی به لاستیک‌ها باشد. چون لاستیک‌ سالم و مناسب ایمنی اتومبیل و سرنشینان را افزایش می‌دهد. رعایت برخی نکات، سلامتی لاستیک خودرو را تضمین می‌کند. فشار باد لاستیک چرخ‌ها مهمترین عاملی است که در عمر لاستیک اثر می‌گذارد. با نگهداشتن باد لاستیک‌ها در فشار درست، عمر لاستیک‌ها تقریبا دو برابر می‌شود.

همیشه باید سالم‌ترین لاستیک‌ها در چرخ جلو استفاده شود تا امکان ترکیدن کاهش یابد. چون ترکیدن لاستیک‌های جلو خطرناک‌تر از ترکیدن لاستیک‌های عقب است و در سرعت‌های بالا احتمال چپ شدن خودرو چند برابر می‌شود.

لاستیک‌های جلو، قسمت جلویی خودرو را هدایت می‌کند وبالطبع بخش اعظم نیروهای خودرو در سر پیچ را تحمل می‌کنند در حالی که لاستیک‌های عقب نیروهای رانش را تحمل می‌کنند و به همین دلیل است که لاستیک‌های چرخ جلو بیشتر در قسمت بیرونی آج خورده می‌شوند و لاستیک‌های چرخ عقب در وسط آج می‌خورند.

فشار باد زیاد و فشار باد کم هر دو باعث آسیب رساندن به لاستیک‌ها می‌شوند. پایین بودن فشار باد در هنگام رانندگی باعث اصطکاک بیشتر و در نتیجه تولید حرارت بیش از حد در لاستیک می‌شود و عمر لاستیک را به شدت کاهش می‌دهد. اگر لاستیک از دو طرف خورده شود ولی در بخش میانی سالم بماند، نشانه کم بودن فشار باد لاستیک در طول رانندگی است و اگر فقط در وسط ساییده شود نشانه زیاد بودن فشار باد لاستیک است.

توجه داشته باشیم که بار سنگین، عمر لاستیک را کم می‌کند چون به نسوج لاستیک بیش از اندازه فشار وارد می‌شود.

برای طول عمر بیشتر لاستیک باید آن را از روی روغن و بنزین دور نگه داشت. از قراردادن لاستیک در محیط باز و در معرض تابش مستقیم نور خورشید هم باید به شدت جلوگیری کرد. ضمن آنکه لاستیک‌ها نباید در نزدیکی منبع گرمایی و مواد شیمیایی قرار گیرند.

در هنگام خرید لاستیک باید به نوع خودرو و همچنین نوع رینگ توجه کرد. رینگ حتما باید استاندارد خودرو باشد و از نظر پهنا و قطر رینگ مشابه لاستیک استاندارد باشد. در ضمن استفاده از لاستیک‌ها با اندازه‌های مختلف و مارک‌های متفاوت در یک محور اشتباه است.

این کار امنیت خودرو را در سرعت‌های بالا به خطر می‌اندازد، چون لاستیک‌های با ساختار متفاوت و حتی ساخت شرکت‌های متفاوت از نظر ارتفاع و پهنای لاستیک با یکدیگر فرق دارند.

مراقبت از لاستیک

لاستیک سالم و مناسب ایمنی اتومبیل و سرنشینان را افزایش می دهد. رعایت کامل نکانت زیر توصیه می شود : 

1- فشار باد لاستیک چرخها مهمترین عاملی است که در عمر لاستیک اثر می گذارد. فشار باد لاستیک را باید در زمانی که لاستیک ها سرد است تنظیم نمود. چنانچه جلوبندی اتومبیل سالم و میزان باشد و چرخها نیز بالانس باشد با نگهداشتن باد لاستیک ها در فشار صحیح می توان عمر آنها را تقریبا دوبرار نمود. 

2- لاستیک های جلو جلو اتومبیل را هدایت کرده و قسمت اعظم نیروهای اتومبیل در سرپیچ ها را تحمل می کنند در حالی که لاستیک های عقب نیروی رانش را تحمل کرده و به همین دلیل است که لاستیک چرخهای جلو بیشتر در قسمت بیرونی آج خورده می شوند و لاستیک چرخهای عقب در وسط . 

3- همیشه سالم ترین لاستیک ها را در چرخهای جلو استفاده نمائید تا امکان ترکیدن کمتر باشد زیرا ترکیدن لاستیک های جلو خطرناک تر از ترکیدن لاستیک عقب بوده و در سرعت بالا امکان واژگون شدن اتومبیل را چند برار می نماید . 

4- قبل از مسافرت از سالم بودن لاستیک ها و چرخ زاپاس اطمینان کامل حاصل نمائید. هرگاه عمق آج لاستیک کمتر از 5/1 میلی متر باشد لاستیک را باید تعویض نمود. 

5- فشار باد زیاد و فشار باد کم هر دو موجب آسیب رساندن به لاستیک می گردند. پایین بودن فشار باد به هنگام رانندگی باعث اصطکاک بیشتر و در نتیجه تولید حرارت بیش از حد در لاستیک می شود و عمر آن را کاهش می دهد. چنانچه لاستیک از دو طرف خورده شود ولی در قسمت وسط سالم بماند نشانه کم بودن فشار باد لاستیک در طول رانندگی و اگر فقط در وسط سائیده شود نشانه زیاد بودن فشار باد لاستیک می باشد. 

6- معمولا پس از رانندگی طولانی و به دلیل گرم شدن لاستیک فشار باد افزایش می یابد بنابراین در این حالت چنانچه فشار باد لاستیک از حد توصیه شده فراتر رفت هیچ گاه آن را کم نکنید . پس از خنک شدن مجددا آن را کنترل کنید. 

7- هنگام خرید لاستیک به توع وسیله نقلیه اندازه و نوع رینگ توجه کنید رینگ حتما باید استاندارد اتومبیل شما بوده و یا اینکه از نظر پهنا و قطر رینگ مشابه آن باشد. 

8- هنگام استفاده از لاستیک های بدن تیوب حتما توجه داشته باشید که این نوع لاستیک ها را فقط می توان بر روی رینگ مناسب آن استفاده نمود و رینگ نباید تعمیر و یا جوشکاری شده باشد.

9- استفاده از لاستیک ها با اندازه های مختلف و یا مارک های متفاوت ( مثلا رادیال و معمولی ) در یک محور اشتباه بوده و در سرعت های بالا خطرناک است. توجه داشته باشید که لاستیک های با ساختار متفاوت و حتی ساخت شرکتهای مختلف از نظر ارتفاع و پهنای لاستیک با یکدیگر فرق دارند. 

10- لاستیک نخ زده به هیچوجه قابل اطمینان نیست. زمانی که لاستیک اتومبیل شما نخ زده شد به منظور حفط جان خود و ایمنی خودرو سریعا آن را تعویض نمائید. 

11- بار سنگین و زیاد عمر لاستیک را کم می کند زیرا به منجیت ( نسوج بافتگی ) بیش از اندازه فشار وارد می شود. برای طول عمر لاستیک آن را از روغن ، بنزین و بنزل دور نگهدارید . 

12- فشار باد لاستیک اتومبیل باید به اندازه ای باشد که از سوی کارخانه سازنده اتومبیل توصیه شده است. باد لاستیک ها را به طور منظم بررسی نمایید که کمتر از حد تعیین شده نباشد زیرا در این صورت حرارت زیادتری تولید می شد و این حرارت بزرگترین دشمن لاستیک است. علاوه بر آن فرسایش لاستیک را در دو طرف افزایش داده و مصرف سوخت را بالا می برد. این بدان معنی نیست که باد لاستیک را بالا نگهدارید زیرا در این صورت نیز اتومبیل می کوبد و رانندگی مطلوبی نخواهید داشت. پس در شرایط معمولی فشار باد لاستیک وفتی که سرد است باید درست به همان اندازه توصیه شده باشد. 

13- از رینگ های زنگ زده – پوسیده – تاب دار و جوشکاری شده به هیچوجه استفاده نکنید. 

14- حرکات غیرعادی اتومبیل نظیر کشیده شدن به یک طرف و یا لرزش و غیره را جدی گرفته و درصدد رفع نقص فنی اتومبیل خود برآیید. 

15- عمق آج لاستیک های خود را مرتبا بررسی و کنترل نمایید. بهتر است قبل از اینکه کاملا صاف گردد آن را از زیر خودرو خارج کنید. با اینکار از به مخاطره افکندن سلامتی خود جلوگیری کرده و ضمنا امکان روکش مجدد لاستیک نیز وجود خواهد داشت. 

16- از قرار دادن لاستیک در محیط باز و در معرض تابش مستقیم نور خورشید به مدت طولانی پرهیز کنید و نیز از نگهداری در نزدیکی منبع گرمایی و یا در جوار مواد شیمیایی اجتناب نمائید. 

17- اگر خودرو برای مدت طولانی متوقف و مورد استفاده قرار نمی گیرد بهتر است لاستیک ها را از زیر خودرو خارج ساخته و یا با زدن جک از قرار گرفتن سنگینی خودرو بر روی لاستیک ها جلوگیری کیند. 

18- حتی المقدور لاستیک ها را به صورت تیغه ای انبار و نگهداری کنید. 

رینگ و لاستیک

اغلب افراد آنچه برایشان در درجه اول اهمیت دارد، زیبایی است و نه ایمنی. آنها سعی می کنند رینگها کمی بزرگتر، لاستیکهائی پهن تر و با دیواره کوتاه انتخاب کنند و صد البته رینگی را انتخاب می کنند که به سلیقه خودشان زیباتر از بقیه باشد. عده ای دیگر فکر می کنند برای خارج نشدن از استاندارد خودرو نباید سایز رینگ را تغییر داد و فقط لاستیک را عوض می کنند و یا از رینگی با قطر مشابه استفاده می کنند. عده ای دیگر اعتقاد دارن کوتاه کردن ارتفاع لاستیک نیز چرخش فرمان را مشکل و مصرف سوخت را بالا می برد و بدین خاطر فقط به تعویض رینگ می پردازند.

حرف مخفف assengeو نشان دهنده سواری بودن خودرو است، در این قسمت کدهای LT و T نیز وجود دارند که خارج از بحث ما می باشند و البته در اکثر لاستیکهای موجود در کشور اصلا این کد اولیه را نخواهید دید، 3 عدد بعدی معرف پهنای لاستیک (Sectin Width) به میلی متر است، 2 رقم بعد از آن نسبت ظاهری (Aspect Ratio) می باشد و نشان دهنده نسبت ارتفاع لاستیک (Section Height) به پهنای آن است. به عبارت دیگر مشخص می کند که ارتفاع لاستیک چند درصد از پهنای آن است. حرف نشان دهنده رادیال بودن لاستیک و عدد 15 قطر رینگ (im Diameter) را نشان می دهد. عدد 95 نشان دهنده میزان بار قابل تحمل برای هر لاستیک می باشد. حرف H نشان دهنده حداکثر سرعت مجاز برای لاستیک (Speed Symbol) است. میزان بار، سرعت مجاز و پهنای رینگ (Rim Width) برای هر خودرو بر روی برچسب کناری داخل درب خودرو (سمت راننده یا شاگرد) نوشته شده است. یکی از مهمترین شاخص ها در هنگام تعویض رینگ و لاستیک ثابت نگه داشتن قطر مجموعه رینگ و لاستیک در میزان استاندارد کارخانه است، چرا که تغییر قطر کلی چرخ باعث ایجاد خطا در کیلومتر شمار و اخلال در نحوه تعویض دنده ها (خصوصا در خودروهای اتوماتیک) می شود و در خودروهای مجعز به ABS نیز در کار ECU اخلال بوجود می آورد و می توان گفت تنها مزیت در هنگام بزرگتر شدن چرخ، افزایش شتاب خودرو در حد ناچیزی است. برای کمک به ثابت نگه داشتن قطر چرخ در هنگام تعویض رینگ و لاستیک، راهنمائی به نام PLUS در نظر گرفته شده و آن را با واحدهای PLUS 1, PLUS 2, PLUS 3,… نامگذاری کرده اند که هر کدام نشانه افزایش 1 اینچ به قطر رینگ می باشد و با استفاده از این راهنما در ازای افزایش قطر رینگ، ارتفاع لاستیک، کوتاهتر انتخاب می شود تا قطر کلی چرخ تا حد ممکن ثابت بماند. مطلب قابل توجه دیگر پهنای رینگ است، باید بدانید که برای داشتن استاندارد بهینه و فیت شدن دقیق لاستیک رو رینگ و داشتن هندلینگ بهتر باید در ازای افزایش هر 5 میلی متر پهنای لاستیک، پهنای رینگ را 0.5 (نیم) اینچ افزایش داد، البته میزان پهنای رینگ برای هر سایز لاستیک می تواند تا حدود 1.5 (یک و نیم) اینچ که مقدار زیادی است در نوسان باشد. مساله مهم دیگر چگومگی قرار گرفتن چرخ روی سیستم تعلیقی است و یا به عبارتی ساده تر، برخورد بیرون زدگی چرخ با لبه گلگیر در سمت بیرونی و برخورد چرخ با متعلقات داخل گلگیر که باعث بروز مشکلاتی چون پارگی لاستیک و نچرخیدن فرمان می شود، بدیهی است که با بزرگ کردن بیش ار حد لاستیک و رینگ با این مشکل مواجه خواهیم شد اما در مواردی با افزایش تنها 1 سایز PLUS به چرخ و یا حتی با خرید رینگی با سایز مشابه با رینگ اصلی نیز با این مشکل مواجه خواهیم شد و دلیل آن رعایت نشدن Offset در رینگ است.

حال ببینیم Offset چیست؟

فاصله بین وسط رینگ تا محلی از رینگ که بر روی دیسک پیچ می شود را Offset می گویند. 3 نوع مختلف Offset وجود دارد که در شکل دوم می بینید.

حالت Zer: زمانی است که محل پیچ شدن چرخها دقیقا در وسط رینگ قرار دارد. 

حالت ositive : حالتی است که بیشتر خودروها و خصوصا خودروهای دیفرانسیل جلو دارا هستند و در این حالت پهنای چرخ و خط فرضی وسط رینگ به سمت داخل گلگیر متمایل می شود و مزیت این نوع رینگها، جلوگیری از یرخورد لاستیک با لبه گلگیر و جلوگیری از فشار آمدن به بلبرینگ چرخ و پیچ های چرخ است. 

حالت Negative : حالتی است که بعضی از رینگ های اسپرت دارا هستند و پهنای چرخ و خط فرضی وسط رینگ به سمت خارج خودرو متمایل است، مزیت این نوع رینگها به پهن تر شدن خودرو و پایداری بیشتر خودرو می باشد و به دلیل حالت تو رفته و قابلمه ای، ظاهر زیباتری نیز دارن. اما عیب آنها فشار آوردن بر روی بلبرینگ چرخ، فشار زیاد بر پیچ های چرخ و همچنین احتمال برخورد انتهای لاستیک به داخل گلگیر در هنگام پیچاندن فرمان و برخورد قسمت خارجی لاستیک با لبه گلگیر می باشد، البته این معایب برای خودروهائی که بصورت استاندارد Negative Offset داشته باشند وجود ندارد و فقط زمانی که جایگزین رینگ Positive Offset می شوند پدید می آید. زمانی که میزان Offset از حالت استاندارد خارج می شود، تغییراتی در نحوه هندلینگ خودرو بوجود خواهد آمد و خصوصا Offset که توسط کارخانه سازنده خودرو نصب نشده باشد، باعث ایجاد مشکلات فنی زیاد خواهد شد. زمانی که از رینگی با سایز مشابه سایز قبلی استفاده می کنیم، لازم است که Offset رینگ جدید، دقیقا با Offset استاندارد برابر باشد اما زمانی که پهنای رینگ تغغیر می کند، دیگر مقدار Offset قبلی قابل قبول نیست و باید نسبت به میزان فضای موجود در پشت لاستیک، همچنین فاصله تا لبه گلگیر و سایز لاستیک و رینگ و با فرمولهای خاص، Offset مطلوب را بدست آورد. با داشتن قطر و Offset رینگ قبلی و جدید می توانید از میزان تمایل چرخ جدید به طرفین آگاه شوید. البته این مقدار باید همیشه بیشتر از مقدار قبلی باشد و سعی شود حتی المقدور تا جائی که فضا وجود دارد، چرخ به داخل کشیده شود و از Negative Offset جلوگیری شود، البته این کار تا زمانی ممکن است که به متعلقات سیستم تعلیق برخورد نکند. اما بطور کل Offset نباید بیشتر از 20% از حالت استاندارد کارخانه سازنده خودرو خارج شود. بطور کلی، افزایش بیش از حد پهنای لاستیک، با گیر کردن تایر به گلگیر و یا متعلقات داخلی چرخ و یا هر دو (بسته به میزان Offset) باعث پارگی لاستیک می شود، همچنین باعث افزایش مصرف سوخت و انتقال بیشتر ضربات دست اندازها به اتاق می شود و استهلاک بیشتر و فرمان سفت تری را نیز سبب می شود ولی در عوض کنترل بهتری را در اختیار راننده قرار می دهد و در پیچ ها نیز بسیار راحت تر عمل می کند و بر عکس، لاستیکهای باریک تر کنترل کمتری دارند و در پیچ ها ضعیف تر عمل می کنند اما ضربات وارده را کمتر به اتاق منتقل می کنند. از نظر ارتفاع لاستیک نیز، لاستیکهای دیواره کوتاه کنترل بهتری دارند و این بدین دلیل است که ارتفاع کمتر، ارتعاش کمتری دارد و فرمان، سریعتر و نرمتر فرمان می برد. اما در زمینهای خیس کنترل خوبی ندارند.

در پایان لازم به ذکر است که تقریبا تمام لاستیکهای اسپرت دارای میزان تحمل فشار و عدد حداکثر سرعت (Speed Symbol) بالائی هسند اما با این حال همیشه در هنگام تعویض لاستیک این اعداد را با اعداد نوشته شده بر روی برچسب داخل درب خودرو چک کنید و همیشه از اعدادی بالاتر یا مساوی استفاده کنید و از خرید لاستیکهای با تحمل فشار کمتر و عدد حداکثر سرعت پایین تر خودداری کنید.

تنها راه تشخیص یک لاستیک تازه تولید شده با لاستیک انباری

از دغدغه ها ونگرانی ها رانندگان در زمان خرید لاستیک، خرید یک لاستیک تازه تولید شده است.

متاسفانه در کشور ما لاستیک های خارجی بیشماری وجود دارد که بیش از پنج سال از تاریخ ساخت انها گذشته است.این مورد برای لاستیک های ساخت داخل کمتر وجود دارد.

خطرات این لاستیک ها با توجه به شرایط اب و هوائی گرم و جاده های پر دست انداز،رعایت نکردن سرعت مطمئنه و خانواده های پر جمعیت و تکمیل ظرفیت کامل خودرو توسط افراد خانواده، ... باعث ناامنی استفاده از این لاستیک ها در جاده های کشور به خصوص در زمان مسافرت و استفاده از خودرو در مدت زمان و ساعت بیشتر می گردد.

از دغدغه ها ونگرانی ها رانندگان در زمان خرید لاستیک، خرید یک لاستیک تازه تولید شده است.

متاسفانه در کشور ما لاستیک های خارجی بیشماری وجود دارد که بیش از پنج سال از تاریخ ساخت انها گذشته است. این مورد برای لاستیک های ساخت داخل کمتر وجود دارد.

خطرات این لاستیک ها با توجه به شرایط اب و هوائی گرم و جاده های پر دست انداز،رعایت نکردن سرعت مطمئنه و خانواده های پر جمعیت و تکمیل ظرفیت کامل خودرو توسط افراد خانواده،... باعث ناامنی استفاده از این لاستیک ها در جاده های کشور به خصوص در زمان مسافرت و استفاده از خودرو در مدت زمان و ساعت بیشتر می گردد.

این لاستیک ها که در بازار به اصطلاح لاستیک انباری شناخته می شونند.به دلایل مختلفی نظیر توقیف محموله های قاچاق، عدم فروش در یک کشور به دلایل مختلف و انتقال انها به یک کشور ثالث و یا لاستیک هائی که در یک سری ساخت در کارخانه مشکل فنی داشته که توسط تولید کنندگان به کشورهای جهان سوم قاچاق می گردنند.و دلایل بسیار دیگر که فقط سازندگان از ان باخبر هستند.

این لاستیک های انباری توسط فروشندگان جزئی با قیمتی در حدود ده الی بیست هزار تومان کمتر از لاستیک های تازه تولید شده از عمده فروشان لاستیک خریداری می گردد.در زمان خرید فروشندگان از وضیعت انباری بودن ان اطلاع می یابند.متاسفانه این صداقت در زمان فروش به مشتریان وجود ندارد و بدون اطلاع به مشتری و با همان قیمت لاستیک تازه تولید شده به مشتری از همه جا بیخبر فروخته می شود.

این لاستیک های انباری هیچ تفاوت ظاهری با یک لاستیک تازه تولید شده ندارند. وازنظر شکل ظاهری نمی توان تشخیص انباری بودن ان را داد.

سازندگان خودرو جهت مشخص نمودن زمان تولید لاستیک ملزم به ثبت تاریخ ساخت هستند. متاسفانه این تاریخ به گونه ائی برلاستیک درج شده که توسط مصرف کننده به راحتی قابل تشخیص نیست.با مطالعه مطلب ذیل به راحتی میتوانید زمان تولید لاستیک را متوجه شوید.

در جداره بیرونی لاستیک ها یک عدد چهار رقمی درج شده است که مشخص کننده زمان تولید ان است. این عدد بر اساس سال تولید و تعداد هفته است. دو رقم اول تعداد هفته و دو رقم اخر سال تولید را نشان می دهد.

فرضا درج عدد 2106بر روی یک لاستیک یعنی این لاستیک در بیست و یکمین هفته سال 2006 تولید شده است.اگر این عددسه رقمی باشد به معنای تولید قبل از سال 2000 می باشد.

کاربرد فناوری نانو در صنعت لاستیک

تاکنون در دنیا در صنایع پلیمری تحقیقات بسیار زیادی انجام شده است. از جمله آنها تحقیقات در زمینه فناوری نانو در صنعت لاستیک است. موارد استفاده از فناوری نانو اعم از نانوفیلرها و نانوکامپوزیت است که به لاستیکها خواص ویژه ای می دهد.

بازار نانوکامپوزیت در 2005 به میزان 200 بیلیون یورو و در سال 2015 بر اساس آمارBSF به میزان 1200 بیلیون یورو پیش بینی شده است. در سال 2002 کشوری مثل ژاپن 1500 میلیون یورو در تحقیقات در زمینه فناوری نانو صرف کرده است. تحقیقات در زمینه فناوری نانو را بدون شک نمی توانیم رها کنیم. اکثر کشورهای دنیا تحقیقات و فعالیت در زمینه نانو را شروع کرده است، به عنوان مثال کشور هند تولید نانوکامپوزیت SBرا شروع کرده است. 

نخ جوت چیست ؟

جوت چیست؟

                      گیاه کنف  ( نخ جوت )  

    کنف گیاهی یکساله است که دارای ریشه های عمیق و متراکم و سفید رنگ است. این گیاه در مناطق خاصی از جهان نظیر بنگلادش ، هندوستان ، چین ، پاکستان و تایلند از طریق  کاشت بذر تولید می شود  و از خانواده پنیرکان و از جنس ختمی می باشد و بعلت ظرافت و استحکام زیاد در صنایع نساجی  در تولید فرشهای ماشینی و موکت و گلیم و پارچه ها و  بارپیچهای مخصوص و  چتایی و طناب و نخ  جوت و کیف و  مبلمان و  اثاثیه منزل و  تورهای  ماهیگیری و صنعت بسته بندی  و حتی در صنعت کشاورزی  برای نگهداری مواد غذایی  استفاده می شود.همچنین نخ جوت (نخ کنفی) بدلیل داشتن رسانایی حرارتی کم می تواند در صنعت عایقکاری بخصوص عایقکاری صوتی مورد استفاده قرار  گیرد بدون آنکه هیچگونه حساسیت پوستی برای افراد ایجاد کند . دامنه جغرافیایی کشت کنف بسیار زیاد است و از 45 تا 48 درجه عرض جغرافیایی شمال در روسیه و منچوری تا 30 درجه عرض جغرافیایی جنوبی در جنوب آفریقا کشت می شود .طول و قطر آن بستگی به محیط کشت دارد بطوریکه طول آن از 1متر تا 4 متر و قطر آن از 8میلی متر تا 25 میلی متر تغییر می کند.رنگ ساقه آن بستگی به نوع کنف ، سبز یا قرمز و یا ارغوانی است 

    در پوست ساقه کنف، الیافی به صورت یک لایه نرم وجود داردو چوب میانی آن نیز استوانه نسبتا قطوری از الیاف چوبی کوتاه می باشد که در وسط آن مغز چوب پنبه مانندی وجود دارد . ساقه خشک آن در صنعت کاغذ سازی مورد استفاده قرار می گیردو حتی برگهای آن بعنوان سبزی مصرف خوراکی دارد. میوه کنف کپسول لوکولیسید تخم مرغی شکل ،نوک تیز ، کرک دار و اندازه آن تقریبا برابر نصف کاسبرگ است و هر کپسول دارای 5 برچه است که درداخل هر برچه حداقل یک دانه وجود داردو بذر آن دارای 20 درصد روغن خوراکی می باشد .

    جوت می تواند با دیگر الیاف طبیعی و مصنوعی مخلوط شده و حتی رنگهای سلولزی را به خود جذب کند . با وجود اینکه جوت توسط الیاف ارزان مصنوعی مشابه در بعضی از صنایع جایگزین شده است ولی خاصیت زیست محیطی آن که برای ذخیره مواد غذایی به مدت طولانی کاربرد دارد نمی تواند توسط هیچ یک از الیاف مصنوعی انجام شود

چتایی ، جوت یا کنف هندی، نوعی گیاه طویل، نرم و براق است که می تواند بصورت نخی مستحکم درآید و مورد استفاده قرار گیرد.این گیاه به صورت سالانه کاشت و برداشت می شود و در آب و هوای گرم (40-20˚C) و مرطوب (%80-70) و بارندگی هفتگی به میزانcm 8-5 رشد می یابد. بزرگ‌ ترین تولیدکنندگان چتایی هند و بنگلادش هستند.

گیاه جوت می تواند تا طول 3 متر رشد پیدا کند. این گیاه در درجه اول از مواد سلولزی (جز اصلی فیبر گیاهی) و لگینین ( جز اصلی الیاف چوب) تشکیل شده است و شامل بخش های مختلفی چون ساقه، پوست ساقه، برگ و میوه می باشد. از ساقه چوبی آن برای سوخت و حتی در صنعت کاغذ سازی استفاده می کنند. در پوست ساقه آن، لایه ای از الیاف نرمی وجود دارد که نخ جوت از آن بدست می آید. چوب میانی آن نیز استوانه نسبتا قطوری از الیاف چوبی کوتاه می باشد که در وسط آن مغز چوب پنبه مانندی وجود دارد و برگهای آن نیز در بعضی موارد به ویژه برای دام مصرف خوراکی دارد. میوه آن کپسول لوکولیسید تخم مرغی شکل ،نوک تیز ، کرک دار و اندازه آن تقریبا برابر نصف کاسبرگ است و هر کپسول دارای 5 برچه است که درداخل هر برچه حداقل یک دانه وجود دارد و بذر آن دارای 20 درصد روغن خوراکی می باشد.از بخش های پایینی این گیاه نیز، جهت تولید محصولات کنفی با کیفیت پایین تر و ارزان تر استفاده می شود. چتایی تجاری دارای رنگ زرد و قهوه ای متمایل به خاکستری است و شفافیت ابریشم را دارد. انواع مرغوب چتایی زیر دست نرم و صاف دارند. سطح قاعده آن زیر میکروسکوپ بصورت5 و یا 6 ضلعی می باشد از این لیف در ساخت گونی و طناب مورد استفاده قرار می گیردن6 الی 20 میکرون است.

محصولات جوت %100 قابل تجزیه بوده و در نتیجه به لحاظ زیست محیطی دوستدار طبیعت می باشند. به دلیل دارا بودن الیاف طبیعی و خاصیت درخشندگی آن، به نام الیاف طلایی نیز شهرت دارد. از آنجایی که جوت دارای مصرف جهانی، تولید بالا وموارد استفاده متنوع می باشد، بعد از کتان، دومین رتبه را در میان الیاف گیاهی به خود اختصاص داده است.

از فواید آن می توان به خواص عایق بودن و ضد الکتریسیته ساکن، آن هم به دلیل دارا بودن رسانای حرارتی کم اشاره کرد.همچنین قابلیت ترکیب شدن با دیگر الیاف، طبیعی یا مصنوعی را دارد.

مهمترین موارد استفاده جوت در تولید پرده، پوشش صندلی، فرش، قالیچه، عدل پنبه و صنعت تولید پارچه می باشد. اصطلاح صنعتی برای الیاف جوت، جوت خام است. بزرگ‌ترین تولیدکنندگان جوت، هند و بنگلادش هستند.در واقع هند بعنوان بزرگترین تولید کننده نخ جوت با بیش از 76 کارخانه بوده و سپس بنگلادش با بیش از 70 کارخانه رتبه دوم تولید نخ کنف را دارا می باشد. همچنین کشور بنگلادش به علت موقعیت جغرافیایی و آب و هوای مناسب بزرگترین پرورش دهنده جوت خام می باشد. از دیگر تولید کنندگان آن می توان به کشورهایی چون چین، میانمار، ازبکستان، نپال، ویتنام، زیمباوه، مصر و تایلند اشاره کرد. تولید کنف خام و تولید نخ جوت در ایران نیز سابقا رواج در شمال کشور رواج داشته که در سالهای اخیر به دلیل مقرون به صرفه نبودن متوقف شده است.

الیاف اکریلیک چیست؟

الیاف اکریلیک چیست؟

الیاف اکریلیک الیافی هستند که بیش از 85% وزن آن را واحدهای اکریلونیتریل -CH2-CH[CN]-x به صورت زنجیره پلیمری تشکیل داده اند.اصول اساسی تولید الیاف اکریلیک

الیاف اکریلیک از اکریلونیتریل که یک ماده پترو شیمیایی است تشکیل شده است. معمولاً اکریلونیتریل با مقادیر کمی از مواد شیمیایی، ترکیب می گردد تا قابلیت جذب رنگ الیاف تولیدی افزایش یابد. الیاف اکریلیک به دو روش خشک ریسی Dryspun ,Wetspun تولید می گردد.

اغلب الیاف سلو لزی و سنتیتیک به روش اکستروژن که عبارت است از خروج با فشار یک محلول غلیظ (با غلطتی مانند عسل) تولید می گردند که رشته های یکسره نیمه جامد پلیمری را ایجاد می کنند.

در مراحل اولیه، پلیمر تشکیل دهنده الیاف به صورت جامد است که برای اکستروژن باید مایع گردد. این کار معمولا اگر پلیمر ترموپلاستیک سنتتیک (که نرم بوده و با حرارت ذوب می شوند) باشد با ذوب کردن و اگر سلولوزیک غیر ترموپلاستیک باشد با حل کردن در یک حلال مناسب، انجام می پذیرد. اگر این مواد پلیمری قابلیت ذوب شدن و یا حل شدن نداشته باشند باید به صورت شیمیایی آماده سازی شده تا فرم قابل حل شدن و یا مشتقات ترموپلاستیک آن بدست آید. با تکنولوژیهای جدید روشهای خاصی برای موادی که نه ذوب شده، نه حل می شوند و نه به صورت مشتقات مناسب در می آیند ابداع شده است. برای این مواد، مقدار کمی از مولکولهای مایع مخلوط شده و واکنش می دهند تا فرآیند اکستروژن بخوبی صورت گیرد.

◄ رشته ساز Spinneret

Spinneret در اغلب الیاف تولیدی مشابه هم هستند و مانند دوش حمام عمل می کنند. یک Spinneret ممکن است از دهها تا صدها سوراخ داشته باشد. این سوراخها بشدت به ناخالصی و خوردگی حساس هستند. مایع که از این سوراخها می گذرد باید بدقت فیلتر شود (که این کار در مورد محلولی بسیار غلیظ راحت نیست) و در بعضی موارد Spinneret از آلیاژهای فلزی بسیار گران قیمت مقاوم در برابر خوردگی ساخته شود. تعمیر و نگهداری آنها نیز اهمیت ویژه ای دارد و برای پیشگیری از بسته شدن سوراخهایش باید بطور دوره ای باز شده و تمیز شود.

پلیمر مایع ابتدا به شکل لاستیکی درآمده و در نهایت جامد می شود همانطور که رشته ها از سوراخ های Spinneret خارج می شوند شکل می گیرند. چهار روش تابیده شده برای تولید نخ وجود دارد: تر، خشک، مذاب و ژل.

◄ WetSpinning

روش ترریسی قدیمی ترین فرآیند تولید الیاف می باشد. این روش برای مواد تشکیل دهنده الیاف که در حلال حل گشته اند استفاده می شود. رشته ساز Spinneret در یک حمام شیمیایی فرو می رود و هنگامی که رشته ها در آن غوطه می خورند از ماده شیمیایی حمام جدا شده به صورت جامد در می آیند.

◄DrySpinning

روش خشک ریسی نیز برای مواد تشکیل دهنده الیاف در داخل محلول استفاده می شود. منتها بجای اینکه جداسازی پلیمر با رقیق سازی و یا واکنش شیمیایی انجام شود، سفت کردن مواد با تبخیر حلال در جریان هوا و یا گاز انجام می پذیرد. رشته ها در تماس با مایع جدا کننده قرار نمی گیرند بنابراین نیاز به خشک کردن و بازیافت حلال را به حداقل می رسانند.

◄Meltspinning

در روش مذاب ریسی، مستقیماً با سرد کردن به صورت جامد در می آید. ماده تشکیل دهنده الیاف برای عبور از سوراخهای رشته ساز به صورت مذاب درآمده و سپس نایلون، الفین، پلی استر، با این متد تولید می شوند

◄ GelSpinning

ژل ریسی فرآیند خاصی برای بدست آوردن الیاف با استحکام زیاد و یا خواص ویژه الیاف است. در طی اکستروژن پلیمر به صورت حالت محلول واقعی نیست. مولکولهای پلیمر مانند یک محلول واقعی کاملاً گسسته نیستند بلکه رشته های آنها با یکدیگر در نقاط زیادی به هم متصلند تا حالتی از مایع کریستال را بسازند. این مسئله منجر به نیروی زیاد داخل زنجیره ای شده که باعث می شود استحکام و Tensilestrength رشته حاصله بطور مشهودی افزایش یابد. علاوه براین، با نیروی کشش در طی اکستروژن کریستالهای مایع در طول محور الیاف در یک خط قرار می گیرند. در نتیجه رشته ها با درجه بالایی از همسویی غیر معمول با یکدیگر از رشته ساز خارج می شوند که این نیز باعث تقویت استحکام آنها می شود. این روش می تواند تحت عنوان خشک-تر ریسی نیز تعریف شود چون رشته ها ابتدا از هوا و سپس برای خنک کردن بیشتر از حمام مایع عبور داده می شوند. بعضی از الیاف پلی اتیلن و آرامید با استحکام بالا با روش ژل ریسی تولید می شوند.

پلی یورتان چیست

پلی یورتان چیست ؟

بر اساس تعریف صورت گرفته توسط اتحادیه صنعت پلی یورتان (API (Alliance for the Polyurethanes Industry 

هنگامی که پلی ال با دی ایزوسیانات یا پلیمریک ایزوسیانات در حضور کاتالیست یا افزودنی مناسب واکنش دهند ، پلی یورتان ها تشکیل میشوند . محصولات پلی یورتان مواد ترموست هستند به این معنا که آنها نمی توانند دائماً مانند ترمو پلاستیک ها ذوب شوند و به محصول جدید تغییر شکل پیدا کنند .

تولید پلی یورتان شامل واکنش شیمیایی می باشد که در طی آن پلی ال ، ایزوسیانات و افزودنی ها در مقادیر مناسب تحت شرایط ویژه با هم مخلوط می شوند تا محصولی مناسب با کاربرد در نظر گرفته شده حاصل گردد . بسیاری از این اجزا قبل از اینکه با هم ترکیب شوند و واکنش نشان دهند به شکل مایع هستند .

اکثر محصولات پلی یورتان مانند فوم های پلی یورتان از ترکیب دو نوع ماده یعنی ایزوسیانات و پلی ال تشکیل میشوند. این دو ماده مجزا برای ساختن پلی مر پلی اورتان با هم ترکیب میگردند. ایزوسیاناتها معمولا به عنوان جزء A و پلی ال ها جزء B نامیده میشوند . دو جزء A و B با هم یک سیستم پلی یورتان را میسازند که این سیستم از اجزای اصلی مورد نیاز برای تولید یک پلی یورتان میباشد . 

شیمی پلی اورتان چگونه اختراع شد ؟ 

اصول اولیه شیمی پلی یورتان در سال 1937 در آزمایشگاه های تحقیقاتی شرکت بایر توسط دکتر اوتو بایر( Dr.Otto Bayer )که در حال انجام تحقیقات در ساختمان مرکزی تحقیقات بایر لورکوزن آلمان بود ، اختراع شد و شیمی پلی یورتان هنگامی که او به دنبال تحقیق بر روی پلیمر دیگری بود ، کشف شد . او در طی سالهای بعد رئیس تحقیقات بایر شد . با گذشت سال ها شیمی پلی یورتان به یکی از هیجان انگیز ترین شاخه های شیمی پلیمر تبدیل شد که کمک زیادی به ساختن بسیاری از محصولات روزمره زندگی کرده است : از مبلمان و کوسن گرفته تا عایق های ساختمانی ، عایق لوازم خانگی ، الاستومرهای با دوام در بخشهای صنعتی و غیره که از جمله موارد کاربرد پلی یورتان میباشند. 

نوآوری در این صنعت کماکان ادامه دارد و دنیای صنعت همواره شاهد محصولاتی جدید با کاربری های نو از خانواده پلی یورتان ها می باشد .

اتیل ونیل استات EVA

نوعی کوپلیمر که در پوششهای صنعتی و لمینیتها و در صنعت فیلم کاربرد دارد. کوپلیمر EVA بین ۱۰ تا ۱۵ درصد مولی وینیل استات داره که به صورت یک استخلاف قطبی از اتیلن آویزون می شود. کوپلیمر حاصل به دلیل انعطاف پذیری و شفافیت در صنعت فیلم کاربرد گسترده ای پیدا کرده است.

اگر از درصد کمی وینیل استات استفاده بشود به دلیل غیر سمی بودن می شود آن را در بسته بندی مواد غذایی هم استفاده کرد. کوپلیمر EVA با بیش از ۱۱ درصد مولی وینیل استات به طور گسترده در پوششهای مذاب داغ و همچنین چسب هایی که در داخل مذاب استفاده می شوند به دلیل داشتن گروه قطبی وینیل استات مورد استفاده قرار می گیرند.

در ۱۵ درصد مولی از وینیل استات کوپلیمری با خواص مکانیکی شبیه به plasticized PVC (پی وی سی نرم شده) به دست می آید. به دلیل انعطاف پذیری بالا و همچنین عدم وجود خطر مهاجرت پلاستیسایزر به سطح جایگزین خوبی برای PVC می تواند باشد.

این کوپلیمر مدول مدول بالاتری نسبت به الاستومرهای استاندارد دارد و بدون نگرانی از بابت ولکانیزاسیون می شود آنها را پخت کرد.

اتیلن وینیل استات (EVA) کوپلیمر اتیلن و وینیل استات است. این ماده پلیمری است که از نظر نرمی و انعطاف پذیری همانند مواد الاستومر بوده ولی از نظر قابلیت فرآوری مشابه با مواد ترموپلاستیک است. افزایش طول آن در حداکثر تنش ۷۵۰% و نقطه ذوب آن ۹۶ºC می باشد و سه برابر منعطف تر از پلی اتیلن با دانسیته پایین (LDPE) است. EVA در بسیاری از کاربردهای الکتریکی قابل رقابت با مواد لاستیکی و وینیلی می باشد. علاوه بر این به دلیل ویژگی های خود همچون وزن کم، نداشتن بوی زیاد، شکل پذیری در قالب، شفافیت و قیمت پایین تر در مقایسه با لاستیک طبیعی کاربردهای گسترده ای پیدا کرده است.

ویژگی ها:

ممانعت عالی در برابر نفوذ گازها

چقرمگی در دمای پایین

مقاومت در برابر شکنندگی

مقاومت در برابر اشعه فرابنفش

خواص چسبندگی مذاب بسیار خوب

شفافیت زیاد

بدون بو یا دارای بوی کم

کاربردها:

چسب

انواع کفش خصوصا کفش¬های فوتبال

کلاه ایمنی

وسایل ورزشی

تجهیزات ماهیگیری

کاربردهای پزشکی