صنعت لاستیک سازی مشاغل مختلفی را پوشش می دهد. برای تولید لاستیک برش های لاستیکی و اپراتورهای کارخانه های لاستیک دست به کار می شوند، در حالی که متخصصان فروش و بازاریابی به دنبال فروش محصولات مختلف به مردم می باشند. شیمیدانان و مهندسان روش های نوینی برای پردازش لاستیک طراحی می کنند در همین حین طراحان صنعتی محصولات جدیدی را طراحی و ایجاد می کنند. همه آنها و سایر بخش ها و کارکنان این بخش ها، جزئی از صنعتی هستند که سالانه بیش از 27 میلیون تن لاستیک تولید می کند.
تاریخچه صنعت لاستیک سازی طبیعی
مهمترین ماده تشکیل دهنده لاستیک طبیعی، لاتکس نام دارد که درواقع پلیمری به نام پلی ساپورن می باشد که در آب معلق است. پلیمر ها تشکیل شد اند از مولکول های زنجیره ایی متصل بهم، که شامل تعداد زیادی پلی هستند. درو واقع لاستیک یک فرم خاص از پلیمر به نام الاستومر، به این معنی که مولکول های پلیمری آن خمیده و دارای خاصیت کشسانی می باشند.
بیش از 2500 گیاه لاتکس تولید می کنند، که ماده ای مانند شیر است. لاتکس تجاری از درختی استوایی به نام Hevea brasiliensis بدست می آید. این درخت لاستیکی در آمریکای جنوبی سرچشمه گرفته است، همانطور که از نام این محصول پیداست.
بیش از 3000 سال پیش، تمدن های قدیمی لاتکس را با آب مخلوط می کردند تا لاستیک ایجاد شود به مرور زمان دریافتند که تغییر نسبت لاتکس به آب باعث تغییر خواص لاستیک خواهد شد. تا قبل از سال 1900، بیشتر لاستیک طبیعی از درختان وحشی در برزیل حاصل می شد. با افزایش محبوبیت دوچرخه و اتومبیل در قرن بیستم، تولید و تقاضا افزایش چشمگیری پیدا کرد و این شروع پیدایش صنعت لاستیک سازی بود.
تا دهه 1930، از لاستیک طبیعی در وسایل نقلیه و هواپیما استفاده می شد و در آن زمان، بیشتر منابع لاستیکی ایالات متحده از جنوب شرقی آسیا وارد می شد، که با شروع جنگ جهانی دوم دسترسی ایالات متحده به این منابع را قطع کرد.
در دهه 1960، استفاده از لاستیک مصنوعی، از لاستیک طبیعی پیشی گرفت. امروزه محصولات لاستیکی چه از نوع طبیعی و چه مصنوعی به طور یکسان در زمینه های بی شمار صنعتی، تجاری و غیره به کار می روند.
روش های مختلفی برای پردازش لاستیک وجود دارد، ولی بهترین آن لاستیک اکسترود شده می باشد زیرا دارای استحکام بالا، یکنواختی و قابلیت تنظیم می باشد.
فرآیند تولید لاستیک طبیعی
می توان فرآیند تولید لاستیک را در صنعت لاستیک سازی به چهار مرحله تقسیم کرد:
-
مخلوط کردن مواد و تهیه آمیزه لاستیکی ( کامپاند )
از آمیزه های لاستیکی در قسمت های مختلف یک تایر استفاده خواهد شد و از آنجا که هر قسمت از تایر دارای خواص فیزیکی و مکانیکی متفاوت و تحت شرایط ویژه ای در سرویس قرار می گیرد، به همین دلیل کامپاند های مختلف و طبعا متفاوتی با خواص مورد نیاز برای بخش های مختلف تایر تولید می شود. در بخش اختلاط مواد اولیه پس از توزین دستگاه مخلوط کن بنبوری، تحت دما، فشار،مدت زمان مشخص، مخلوط شده و انواع آمیزه های لاستیکی را به ما خواهد داد. موادی که در تهیه آمیزه لاستیکی به کار می روند عبارت اند از: کائوچوها (طبیعی و مصنوعی)، دوده های صنعتی، روغن ها و انواع مواد شیمیایی مانند: مواد پخت – آنتی اکسیدان ها – آنتی ازونان ها – پر کننده ها و غیره.
-
ساخت و آماده سازی اجزای تایر
این فرایند در بخش های متفاوتی انجام می گیرد:
- ساخت لایه ها در بخش های کلندر و برش لایه
- ساخت بلت سیمی روی دستگاه استیلاستیک و ساخت طوقه تایر در بخش بید سازی
- ساخت ترد، دیواره ها، نوار های لاستیکی سر شانه و غیره در بخش اکسترودر
- ساخت آستر داخلی در کلندر گام
-
فرآیند ساخت تایر یا مونتاژ تایر خام
1_ تایر های رادیال: ساخت تایر های رادیال سیمی به دو روش تک مرحله ای و دو مرحله ای قابل انجام است.
روش دو مرحله ای: در ابتدا منجید تایر شامل لایه ها، بید و دیواره ها آماده می شود و سپس بلت سیمی و ترد به آن اضافه خواهد شد.
روش یک مرحله ای: در این روش که دارای تکنولوژی جدید تری هستند، در یک مرحله تایر خام ساخته می شود.
2_ تایر های بایاس: تایر های سبک همچون تایر های سواری بایاس به روش لایه ای در یک مرحله ساخته می شوند، ولی ساخت تایر های سنگین به دو روش لایه ای و بندی ساخته خواهند شد.
-
فرآیند پخت و بازرسی تایر
در این مرحله که آخرین آنهاست و در آن خواص مکانیکی دینامیکی و شکل نهایی تایر به آن داده می شود، مرحله پخت یا ولکانیزاسیون است.
در این مرحله تایر خام با استفاده از عوامل پخت که هنگام مخلوط کردن آمیزه های لاستیکی به آن افزوده شده است، بعد از قرار گرفتن در پرس پخت، تحت فشار داخلی، دما و زمان مشخص شکل نهایی خود را گرفته و با حرارت قالب و بلادر به دنبال ایجاد اتصال های عرضی گوگردی در آمیزه های لاستیکی خاصیت ویسکوالاستیک یا کشسان پیدا می کند.
طول عمر قطعه در لاستیک سازی
خاصیت فاسد نشدني بودن لاستيك و نياز نداشتن به روغن كاري، باعث شده است که یک قطعه لاستیکی بدون نیاز به مراقبت خاصی برای مدت طولانی کار کرده و نیاز به پیگیری خاصی نداشته باشد. سختي آن با گذشت زمان افزايش مي يابد به طوري كه پس از ولگانيزه كردن لاستيك که همان تركيب كردن با گوگرد می باشد و بعد از گذشت چند ساعت در دماي معمولي، سختي آن به شدت افزايش پيدا خواهد کرد.
تركيبات در لاستیک سازی
- هيدروكربن(92 تا 94 درصد)
- مواد ازته مواد محلول در آب خاكستر
- چربي محلول در استرن(6 تا 8 درصد)
- الاسترمر يا الاستومرها
- پخت كننده ها
- پركننده ها
- نرم كننده ها
- چسباننده ها
- آنتي اكسيدان ها
- رنگين كننده ها
- ديرسوزها كننده ها
- معرف دمش كننده
- لاستيك SBR (100)
- دوده (35)
- روغن فراورش (8)
- آنتي اكسيدان (1)
- اكسيد روي (5)
- اسيد استاريك (1)
- شتاب دهنده (7/0)
- گوگرد (5/2)
كنترل كيفيت در صنعت لاستیک سازی
این فرآیند شامل دریافت الزامات محصول که در اصل موارد مطرح شده از طرف مشتری یا قانون م باشد، انجام کنترل های لازم در دو بخش محصول در حال تولید و محصول نهایی و ارائه وضعیت کیفی محصول است. موارد مطرح شده از سوی مشتری معمولا لیست خواص فیزیکی مکانیکی با استاندارد های مرتبط و نقشه ابعادی می باشد و موارد قانونی بیشتر برای قطعات خودرو سازی مطرح می گردد.
