تبلیغات
کشاورز ایرانی (مرکز ارائه خدمات جامع آموزش کشاورزی) - کائوچو چیست؟

کشاورز ایرانی (مرکز ارائه خدمات جامع آموزش کشاورزی)

هدف ما بالابردن دانش و مهارت است www.iranfarmer.ir

چهارشنبه 5 فروردین 1388

کائوچو چیست؟

نویسنده: مهندس علیرضا شعاعی   

کائوچو یا لاستیک جزو مواد بسیار ضروری در زندگی مدرن امروزی است کائوچو به دلیل خواص کشسانی فوق‌العاده‌اش برای ساخت انواع محصولات اعم از لوازم بیمارستانی، وسایل خانگی و اسباب‌بازی مورد استفاده قرار می‌گیرد.

 

تاریخچه
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 لاستیکهای 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 Vulcanizataion 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 لاستیکهای 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 لاستیکهای بادی دانلوب ، "تیوپ" تهیه شد. بعد از آن لاستیکهای سنتزی تهیه و به بازار عرضه شد مانند ایزوپرن ، بوتادی ان و لاستیکهای تیوکل.

بعدها لاستیکهای 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 لاستیکهای سنتزی بالا می‌رود، مصرف لاستیکهای طبیعی پایین می‌آید. چون لاستیکهای سنتزی اقتصادی‌تر هستند.

این ماده در صنعت نیز کاربردهای فراوانی دارد.کائوچو از زمانی که گیاهان بر روی زمین به وجود آمدند وجود داشته است. برخی از فسیل‌های گیاهان تولیدکننده کائوچو، سه میلیون‌ سال قدمت دارند.

در طول جنگ جهانی دوم کائوچو یا لاستیک مصنوعی برای نخستین بار در مقیاس صنعتی ساخته شد

کائوچو از گیاهان خاصی گرفته می‌شود. در واقع بیش از 400 نوع گیاه وجود دارد که از شیرابه آنها مقادیر مختلفی کائوچو به دست می‌آید. قسمت اعظم کائوچوی طبیعی جهان را درخت «هوا برازیلینسیس» تولید می‌کند. این درخت که طول آن به بیش از 35 متر می‌رسد، بومی کشور برزیل است. در حال حاضر، بزرگترین منابع کائوچوی طبیعی جهان در «مالایا» واقع در جنوب شرقی  آسیا قرار دارد.

برای تهیه کائوچو ابتدا شکافی در تنه درخت به وجود می‌آورند و سپس شیرابه سفید رنگی را که از شکاف خارج می شود، جمع‌آوری می‌کنند. این شیرابه را پس از آنکه سفت و خشک شد، به صورت ورقه در می‌آورند.. به این ترتیب ورقه‌های کائوچوی خام برای صدور به سایر کشورها آماده می‌شوند. جالب است بدانید که کائوچوی خام، ماده‌ای سست و چسبناک است و خاصیت کشسانی زیادی ندارد. استحکام و کشسانی کائوچو را با افزودن گوگرد افزایش می‌دهند. به این کار «ولکانیزه» می‌گویند. بعد از عمل ولکانیزه، مواد پرکننده (معمولاً دوده کربن) به کائوچو افزوده می‌شود تاکشسانی و قدرت آن باز هم افزایش یابد. پس از طی این مراحل،کائوچوی خام به ماده‌ای با خاصیت کشسانی زیاد تبدیل می‌شود و مورد استفاده قرار می‌گیرد. البته تولیدکائوچو با این روش بسیار گران و پرهزینه است.

بیش از 400 نوع گیاه وجود دارد که از شیرابه آنها مقادیر مختلفی کائوچو به دست می‌آید

در طول جنگ جهانی دوم کائوچو یا لاستیک مصنوعی برای نخستین بار در مقیاس صنعتی ساخته شد. از آن زمان پیشرفت‌های بسیاری در زمینه ساخت کائوچوی مصنوعی حاصل شده و کیفیت محصولات بسیار بالا رفته است. کائوچوی مصنوعی در برابر مواد شیمیایی، روغن و حرارت نسبت به کائوچوی طبیعی مقاومتر است؛ به همین دلیل در صنایع، بخصوص هواپیماسازی، کاربرد بیشتری دارد. از اواسط دهه 1960 میلادی میزان تولید کائوچوی مصنوعی از کائوچوی طبیعی پیشی گرفته است.

شیمیدانها برای تولید کائوچو به آفتابگردان رو میآورند

تهیه مواد اولیه کارخانههای لاستیک، از جمله کائوچوی مورد نیاز، یکی از چالشهای اصلی این کارخانهها میباشد. تامین کائوچوی خام، هزینه زیادی را برای لاستیکسازی میطلبد. در حال حاضر تولید کائوچوی طبیعی عمدتاً در انحصار کشورهای شرق آسیاست و کشورهای صنعتی از جمله آمریکا برای دستیابی به منابع طبیعی جدید تولید کائوچو، اقداماتی انجام دادهاند که گیاه آفتابگردان یکی از آنهاست. مطلب زیر برگرفته از سایتهای www.ualberta.ca و www.ars.usda.gov است که تحقیقات اخیر آمریکا و کانادا را برای اصلاح ژنتیکی و بهرهبرداری از این گیاه جهت تولید کائوچو  دربردارد:

ممکن است در آینده گیاه آفتابگردان به عنوان منبع تولید کائوچو و لاتکس مورد استفاده قرارگیرد. در داخل اینگیاه، لاتکس حاوی ذرات کائوچو که توسط آب و اجزاء دیگر احاطه شدهاند قرار دارد. این لاتکس را میتوان برای تولید محصولاتی نظیر دستکشهای خانگی یا کالاهای لاستیکی نظیر تایر اتومبیل بکار برد.

کاترینا کورنیش، فیزیولوژیست گیاهی در یکی از موسسات تحقیقاتی آمریکا، میگوید: "این نوآوری میتواند وابستگی آمریکا به وارد کردن لاتکس، کائوچوی طبیعی و محصولات لاستیکی را کاهش دهد. در سال 2000 آمریکا حدود 1.2 میلیون تن واردات کائوچو طبیعی به ارزش بیش از یک میلیارد دلار داشته است و بیش از 8 میلیارد دلار صرف واردات کالاهایی کرده است که حاوی 350 هزار تن لاستیک بودهاند."

 اخیراً وزارت کشاورزی امریکا (USDA) یک بودجه 2.5 میلیون دلاری جهت حمایت از تحقیقات بر روی منبعی جدید برای تولید کائوچوی طبیعی اختصاصی داده است. این بودجه بین 5 دانشمند در 5 موسسه تحقیقاتی آمریکا و کانادا تقسیم شده است و یکی از آنها دکتر جان ودراس استاد شیمی دانشگاه البرتا در کانادا میباشد.

در حال حاضر تنها منبع تولید کائوچوی طبیعی درخت هوا میباشد. با این وجود ودراس و همکارانش بهدنبال جایگزینی  برای این درخت هستند. ودراس میگوید:"در حال حاضر میتوان از آفتابگردان کائوچو تولید کرد ولی تنها می­توان 40 الی 60 پوند کائوچو از هر جریب (4050 مترمربع) بدست آورد. در حالی که در همین مقدار زمین، درخت هوا در حدود 4000-2000 پوند کائوچو میدهد. به همین علت تحقیقات ما به سمتی است که میزان کائوچو تولیدی از آفتابگردان را به 4000 پوند برسانیم."

وی معتقد است با اصلاح ژنتیکی آفتابگردان میتوان یک منبع قابل اعتماد برای تولید کائوچوی طبیعی ایجاد کرد و لاستیک تولیدی از آفتابگردان، استحکام بیشتر و مقاومت به سایش بهتری خواهد داشت. علاوه براین عکسالعمل با آبوهوای سرد و توزیع حرارت بهتری نسبت به لاستیکهای رایج خواهد داشت.

همچنین وی معتقد است که شانس تولید این منبع جدید تولید کائوچو طبیعی، فرصت خوبی برای کانادا و آمریکا میباشد. آفتابگردان در کانادا خوب رشد میکند و این گیاه دارای پتانسیل اقتصادی زیادی است.

تحلیل:

افزایش جمعیت، کمبود مواد اولیه، بالارفتن هزینههای تولید، شرکت‌ها و کارخانهها را به سمت جایگزینی مواد اولیه یا بهبود آنها سوق میدهد. یکی از این نوع تلاشها، نوآوری دانشمندان آمریکایی در جایگزین کردن آفتابگردان بجای درخت هِوآ میباشد.

کائوچو مهمترین ماده اولیه در تولید تایر می‌باشد و آمریکاییها همزمان با تشکیل اتحادیه تولیدکنندگان کائوچو جهت بالابردن قیمت این ماده، بر تلاشهای خود برای دستیابی به منابع جدید تولید کائوچو افزودهاند. شاید این نوآوری از ابعاد ذیل برای آمریکا و کانادا ارزشمند باشد:

1- ایجاد ارزش افزوده در بخش کشاورزی از طریق کاربرد بیوتکنولوژی

2- جلوگیری از انحصار بازار کائوچو توسط اتحادیه تولیدکنندگان کائوچو از جمله مالزی و تایلند

3- ایجاد اشتغال

4- قطع وابستگی به کائوچوی وارداتی

در این میان می‌توان به نقش نوآوری در توسعه اقتصادی کشورها اشاره کرد.

 
لبخندناراحتچشمک
نیشخندبغلسوال
قلبخجالتزبان
ماچتعجبعصبانی
عینکشیطانگریه
خندهقهقههخداحافظ
سبزقهرهورا
دستگلتفکر
  • آخرین پستها

  • ابر برچسبها

آمار وبلاگ

  • کل بازدید : 12
  • بازدید امروز :9
  • بازدید دیروز : 7
  • بازدید ماه قبل : 6
  • تعداد نویسندگان :
  • تعداد کل پست ها :

 

 http://axgig.com/images/43052234645352330188.gif