کائوچو طبیعی

کائوچو طبیعی که به عنوان لاستیک طبیعی شناخته می‌‌شود، شیرابه‌ی انواعی از گیاهان است که گفته شده قدمت فسیل برخی از این گیاهان به چندین میلیون سال پیش بر می‌ گردد. امروزه از کائوچو های طبیعی به دلیل خاصیت کشسانی بالا، در بسیاری از صنایع لاستیک سازی استفاده می ­شود. این ماده طبیعی در ساخت انواع لوازم خانگی، تجهیزات بیمارستانی و بسیاری از وسایل بازی کاربرد دارد.

تاریخچه کائوچو

برای اولین بار در طول جنگ جهانی دوم، کائوچو با نام لاستیک مصنوعی مورد استفاده قرار گرفت. گسترش کائوچو مصنوعی از نیمه­ دهه 1960 میلادی، باعث شد تا صنعتی عظیم در تولید لاستیک اتفاق بی­افتد. در این بین به دلیل مقاومت بالای کائوچو مصنوعی نسبت به کائوچو طبیعی در برابر مواد شیمایی و نیز مقاومت در برابر حرارت و روغن، موجب شد تا رونق کائوچوی مصنوعی بهتر از نوع طبیعی این ماده باشد.

کائوچو چیست؟

کائوچو مایع سفید رنگی از شیرابه­ی بعضی از گیاهان است که به عنوان لاستیک طبیعی شناخته می ­شود. این ماده حاوی نشاسته، پروتئین، آلکالوئید و مواد دیگری است که پیش از استفاده در صنعت لاستیک سازی، به عنوان بخشی از یک گیاه، در ترمیم بافت­ های گیاه نقش دارد و از هدر رفتن مایعات درون گیاه جلوگیری می ­کند. با این عمل، کائوچو به عنوان یک محافظ در برابر ورود باکتری ­ها و ویروس­ های خطرناک به گیاه به شمار می­ رود.

کائوچو طبیعی برخلاف کائوچو مصنوعی که در شرکت های پتروشیمی تولید می ­شود، می­تواند لاتکس مورد نیاز را به تنهایی در خود گیاه تامین کند. به عبارتی کائوچو های طبیعی از زنجیر های بلند پلیمر هایی از ترکیب آلی ایزوپرن همراه با مقداری ناخالصی و آب تشکیل شده‌ اند. که به صورت سست به یکدیگر متصل هستند و هنگام جدا شدن، این زنجیر دوباره متصل شده و خاصیت کششی پیدا می­ کند. با ولکانیزه کردن یا حرارت دادن کائوچو با گوگرد می­ توان این خاصیت ارتجاعی را بیشتر کرد که جلوتر توضیح خواهیم داد.

کائوچو چگونه تهیه می ­شود؟

ابتدا باید شیرابه درخت را از آن جدا کرد. برای این منظور پوست درخت را برش می­ دهند و درون ظرف­هایی شیرابه را جمع می ­کنند. نکته مهم این است که نباید ظرف ­ها به مدت طولانی به صورت تمیز نشده استفاده شوند چرا که منجر به گندیدن و آلوده شدن شیرابه می ­گردد. شیرابه جمع شده را از صافی عبور  می دهند و سپس با اضافه کردن مقداری آمونیاک از آن محافظت می­ کنند.

بعد از گذشت این مراحل نیاز است که لاستیک را از شیرآبه جدا کنیم. برای این منظور باید نمک ­ها و اسید ها را به ترکیب اضافه کنیم و با انعقاد لاستیک، آن را از آب جدا کنیم. در نهایت لاستیک به دست آمده توده خمیری شکل سفید رنگی خواهد بود که از مایع جدا می­ شود و به صورت ورقه ای آن را خشک می­ کنند. ماده­ به دست آمده را طی واکنش ها و تغییرات گوناگون مقاوم تر می ­کنند و با اکستروژن فرم­ های مختلفی می سازند. سپس با عمل ولکانیزه مقاومت کششی و استحکام آن را بالا می ­برند.

روش جدید بدست اوردن شیرآبه

یکی از روش­ های جدید که امروزه مورد استفاده است، به کمک تیغه­ های دوار یا غلتک­ هایی که با سرعت بالا می­ چرخند، شیرابه منعقد شده را به دانه­ های کوچک تبدیل می ­کنند. سپس مانند مرحله قبل این دانه ­ها را در خشک ­کن ­های بزرگ مکانیکی خشک می ­کنند.

دانه ­های خشک شده را متراکم کرده و کائوچو طبیعی را طی مراحلی نظیر ولکانیزاسیون (حرارت با گوگرد)، استفاده از ماده پرکننده یا دوده که معمولا کربن است، روغن به عنوان نرم کننده لاستیک و مواد تاخیر دهنده، آن را در مخلوط کن می­ ریزند و پس از چند دقیقه  آن را خارج کرده و برای زودتر سرد شدن آن را به صورت ورقه ورقه برش می­ دهند. در طی مراحل بعدی باید به لاستیک به دست آمده حرارت بدهند. البته حرارت نباید زیاد باشد چرا که در مراحل بعدی اختلال ایجاد می­ کند.

برای ایجاد قابلیت کشسانی بالا، به لاستیک به دست آمده گوگرد اضافه می­ کنند و به آن حرارت می ­دهند. طی این عمل زنجیر های پلیمری کائوچو باز می­ شوند و با گوگرد پیوند می­ دهند و کائوچو طبیعی قابلیت کشسانی پیدا می­ کند. در این مرحله لاستیک به دست آمده با قابلیت استحکام و کشش بالا قابل استفاده است.

انواع کائوچو

کائوچو طبیعی : در شیرابه درخت هوآ (Hevea)، کائوچو‌های طبیعی وجود دارند که از پلیمر شدن هیدروکربنی به نام متیل و بوتادین معروف به ایزوپرن به وجود می ­آید. با حرارت دادن کائوچو با گوگرد، پیوند دوگانه درون کائوچو های طبیعی باز شده و اتم گوگرد را جذب می ­کند. با این عمل کائوچو طبیعی به لاستیک طبیعی تبدیل می­ شود.

کائوچو مصنوعی: با انجام فرآیند ولکانیزاسیون یا حرارت دادن کائوچو با گوگرد، لاستیک مصنوعی ساخته می­ شود. به لاستیک تولید شده کائوچوی ولکانیزه گویند. البته با انجام ترکیبات دیگری نیز می توان کائوچو مصنوعی ساخت. برای مثال «کلروپرن» به راحتی پلیمریزه شده و نوعی کائوچو مصنوعی به نام «نئوپرن» را به وجود می­ آورد.

ویژگی های کائوچو طبیعی

کائوچوهای طبیعی در مقایسه با لاستیک‌های مصنوعی دیگر، از مقاومت و انعطاف پذیری بالاتری برخوردار است. این ماده در برابر برش، سایش، فشار بالا، کشش و حتی آب و برخی مواد شیمیایی مقاوم است. کائوچو طبیعی چسبنده است و به راحتی به مواد می ­چسبد. به دلیل مقاومت بالا در برابر کشش، یکی از بهترین لاستیک های طبیعی مورد استفاده در صنایع است.

به عنوان نقاط ضعف، می­توان گفت که کائوچو طبیعی با اینکه در برابر آب و برخی از مواد شیمیایی مقاوم است ولی در برابر نفت و حلال های غیرقطبی مقاوم نیست و نسبت به نئوپرن که قبلا به آن اشاره کردیم در برابر گرما، نور و ازن بیشتر آسیب ­پذیر است.

تفاوت کائوچو طبیعی و مصنوعی چیست؟

همانطور که قبلا اشاره کردیم از نظر ساخت، کائوچو طبیعی از شیره درخت هوا گرفته می‌ شود و با پلیمر شدن برخی هیدروکربن­ ها ساخته می ­شود. در حالیکه کائوچو مصنوعی طی حرارت دادن کائوچو با گوگرد به دست می ­آید. از نظر مقاومت در برابر مواد گوناگون می­ توان کائوچو مصنوعی را مقاوم تر دانست. چرا که این مواد نسبت به کائوچو های طبیعی در برابر حرارت، روغن و ترکیبات غیرقطبی پایدارتر هستند. همچنین کائوچو مصنوعی در برابر اکسید شدن نسبت به کائوچو‌ های طبیعی مقاوم­تر است.

با این حساب می­ توان گفت در صنعت لاستیک سازی و کاربرد آن­ها در صنایع دیگر، بازار کائوچو مصنوعی از وضعیت بهتری برخوردار است و سالانه خرید و فروش بالاتری داشته است.

کاربرد کائوچو

استفاده از کائوچو یا لاستیک با گذشت زمان در زندگی روزمره گسترش پیدا کرده است. در انواع محصولات خانگی، اسباب بازی، بیمارستانی و بسیاری دیگر کاربرد دارد. کائوچو در صنایع خودروسازی، درب و پنجره، حتی کوچک ترین موارد مانند شلنگ، واشر و تشک نیز کاربرد دارد.

از کائوچو طبیعی به دلیل استحکام و قابلیت فشردگی، در صنایع مهندسی از جمله پایه های ضد لرزش، فنرها، نوارهای لاستیکی، یاتاقان­ ها و چسب ها استفاده می ­شود.

از آنجایی که کائوچو‌ های طبیعی در برابر حرارت مقاومت بالایی دارند در لاستیک­ های با استحکام بالا برای اتومبیل­ های مسابقه ­ای، هواپیما ها و اتوبوس­ ها استفاده می­ شود.

از نظر چسبندگی، می ­توان از کائوچوهای طبیعی در سیمان لاستیکی و مواد تثبیت کننده خاک که در زیر آسفالت­ های جاده­ ها می ­ریزند، اشاره کرد.

کائوچو طبیعی شرکت آسا صنعت ساتیا

در این مطلب سعی بر آن بوده است که شما را با دنیای بزرگ کائوچو آشنا کنیم و علم تولید کائوچو طبیعی را برایتان شرح بدهیم. اگر قصد خرید انواع مواد اولیه برای تولید پلاستیک را دارید؛ شرکت بازرگانی آسا صنعت ساتیا، واردکننده و تامین کننده مواد اولیه لاستیک، می‌ تواند شما را در خرید این مواد جهت ساخت انواع لاستیک و پلاستیک همراهی کند.