ولکانیزاسیون در ساخت تایر چیست؟!

تاریخچه ای کوتا از ولکانیزاسیون

لاستیک یا لاتکس سالهاست که در فرهنگ آمریکای میانه شناخته می شود. به طوری که از آن برای ساخت توپ و ضد آب کردن ظروف استفاده می­‌شد. اما می توان گفت کاربرد این محصول به همین مقدار محدود نمی شود و می توان گفت که به دلیل این که در حالت طبیعی لاستیک تا حدودی ناپایدار است و در شرایط مختلف بسیار سخت یا بسیار نرم می‌­شود. به طور مثال تایرهای اولیه لاستیکی در قرن نوزدهم در جاده‌­های گرم چسبناک می شدند ، به گونه ای که خرده‌­های سنگ و ذرات ریز در بین آنها گیر می­‌کردند و در نهایت منجر به ترکیدن لاستیک­‌ها می شدند.

چارلز گودیر  (Charles Goodyear‎)، در دهه 1830 میلادی در تلاش بود تا خواص این لاستیک‌­ها را بهبود ببخشد. او با حرارت دادن لاستیک سایر مواد شیمیایی را به آن اضافه و مخلوط کرد که به نظر می‌رسید که این کار لاستیک را سخت تر می‌­کند و حتی خواص آن را نیز بهبود می‌بخشد، البته می شود گفت که این تاثیر مثبت به دلیل حرارت دادن خود لاستیک و نه مواد شیمیایی مورد استفاده بود. چارلز گودیر که متوجه این موضوع نشده بود ، وقتی که فرمول‌های به کار برده شده برای سخت‌­تر کردن تایر کار نمی‌کردند بارها و بارها با شکست روبرو شد. در سال 1839 و در یک روز معولی ، گودیر در حالی که در تلاش برای ترکیب کردن سولفور با لاستیک بود به طور اتفاقی مخلوط را در یک ظرف داغ ریخت و در کمال حیرت، گودیر مشاهده کرد که لاستیک به جای ذوب شدن بیشتر یا بخار شدن، سفت باقی مانده و با افزایش گرما، در واقع سخت‌تر نیز می­‌شود. گودیر به سرعت یک سیستم برای این سخت شدن تایر ابداع کرد که آن را به دلیل گرمای موجود ولکانیزاسیون (vulcanization) نامید. گودیر در همان سال این ابداع را ثبت نمود و تا سال 1844 شروع به تولید لاستیک در مقیاس صنعتی کرد.

ولکانیزاسیون در ساخت تایر به چه معناست ؟

کائوچو در صنعت 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. کائوچو از گیاهان خاصی گرفته می‌شود و در واقع بیش از ۴۰۰ 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.

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 صدوربه 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 «ولکانیزاسیون» می‌گویند.

ولکانش یا ولکانیزاسیون یک کلمه ی فرانسوی است و همانطور که در بالا به آن اشاره شد، یک فرایند شیمیایی است که در آن لاستیک طبیعی یا محصولات مشابه، با افزوده شدن گوگرد یا بهبوددهنده و شتاب‌دهنده، به مواد پایدارتر تبدیل می‌شوند. مواد ولکانیده دارای چسبناکی کمتر و خواص مکانیکی قابل توجه‌تری هستند. ولکانش را می‌توان به عنوان پخت الاستومرها نیز تعریف کرد. ولکانش، همانند پخت پلیمرهای ترموست، به طور کلی برگشت ناپذیر است.