રબરના બે પ્રકાર છે: કુદરતી અને કૃત્રિમ. કુદરતી રબર લેટેક્સમાંથી આવે છે, જે ઉષ્ણકટિબંધીય છોડમાં જોવા મળે છે. કૃત્રિમ રબર પેટ્રોલિયમ ઉત્પાદનોમાંથી બનાવવામાં આવે છે અને છોડમાંથી આવતું નથી.
પરિચય: સિલિકોન અને કુદરતી રબર શું છે અને મુખ્ય તફાવત શું છે?
હેવિયા બ્રાઝિલિએન્સિસ વૃક્ષના લેટેક્ષમાંથી આવતા કુદરતી રબર, 16મી સદીમાં દક્ષિણ અમેરિકામાં યુરો-અમેરિકન સંશોધકો દ્વારા તેની શોધ થઈ ત્યારથી રબરનો મુખ્ય સ્ત્રોત છે. 1860 ના દાયકા સુધી બ્રાઝિલ મુખ્ય સપ્લાયર હતું જ્યારે અન્ય દેશો (ખાસ કરીને મલેશિયા અને ઇન્ડોનેશિયા) એ રબરના ઝાડનું મોટા પાયે ઉત્પાદન શરૂ કર્યું. હાલમાં, 14 માં આશરે 2009 મિલિયન ટન અંદાજિત વૈશ્વિક ઉત્પાદન સાથે કુદરતી રબર હજુ પણ એક મહત્વપૂર્ણ કોમોડિટી છે. કૃત્રિમ રબર 1900 ના દાયકાની શરૂઆતમાં વિવિધ સફળતાઓ સાથે વિકસાવવામાં આવ્યા હતા અને બીજા વિશ્વયુદ્ધ સુધી તેને બદલવા માટે મોટા પાયે ઉત્પાદન કરવામાં આવ્યું ન હતું. ઘણા કાર્યક્રમોમાં કુદરતી રબર. સૌથી સફળ સિન્થેટીક રબર પોલી(cis-1,4-isoprene), અથવા polyisoprene (IR) છે, જે કુદરતી રબરની જેમ ભૌતિક અને રાસાયણિક ગુણધર્મો ધરાવે છે.
ઇતિહાસ
રબરનો પ્રથમ ઉપયોગ મેસોઅમેરિકાની સ્વદેશી સંસ્કૃતિઓ દ્વારા કરવામાં આવ્યો હતો. પ્રાકૃતિક રબરના ઉપયોગના સૌથી જૂના પુરાતત્વીય પુરાવા ઓલ્મેક સંસ્કૃતિની તારીખો, આકસ્મિક રીતે બોલના સ્વરૂપમાં. રબરનો ઉપયોગ માયા અને એઝટેક સંસ્કૃતિઓ દ્વારા કરવામાં આવતો હતો - બોલ બનાવવા ઉપરાંત એઝટેક માસ્ક, સેન્ડલ અને અન્ય વસ્તુઓ બનાવવા માટે રબરનો ઉપયોગ કરતા હતા. ઉલામા જેવી મેસોઅમેરિકન બોલ રમતો માટે રબરના બાઉન્સ ગુણધર્મો મહત્વપૂર્ણ હતા, જે 2,000 જેટલા લોકો દ્વારા રમવામાં આવતા હતા. 1700 બીસીઇ સુધીમાં ઓલ્મેક્સે રબરની વસ્તુઓ બનાવવાથી ચિત્રો દોરવા માટે કાલ્પનિક માધ્યમ તરીકે તેનો ઉપયોગ કરવા માટે સંક્રમણ કર્યું હતું.
નેચરલ રબર એ ઇલાસ્ટોમર છે જે લેટેક્ષમાંથી મેળવવામાં આવે છે. આ પોલિમર અસામાન્ય છે કારણ કે તે સંપૂર્ણપણે (દુર્લભ અપવાદો સાથે) cis-1,4-પોલીસોપ્રીનથી બનેલું છે, જેમાં મુખ્ય સાંકળમાં અડીને આવેલા અણુઓ સાથે જોડાયેલી બે મુખ્ય સાંકળો વચ્ચે કોઈ અસંતૃપ્તિ (એટલે કે ડબલ બોન્ડ) નથી. સાંકળો વ્યક્તિગત “S” રૂપરેખાંકનોમાં ગોઠવવામાં આવે છે (છબી જુઓ), જે કુદરતી રબરને તેની સ્થિતિસ્થાપકતા આપે છે વિશાળ તાપમાન રેન્જમાં થીજબિંદુથી લગભગ 170 °C (340 °F) સુધી.
ઉત્પાદન
સિલિકોન રબર અકાર્બનિક અથવા કૃત્રિમ, પોલિમરથી બનેલું છે જ્યારે કુદરતી રબર ચોક્કસ છોડના લેટેક્ષમાંથી આવે છે. રાસાયણિક રીતે, સિલિકોન સાંકળોમાં મિથાઈલ જૂથોની હાજરીને કારણે સિલિકોન રબર કુદરતી રબરથી અલગ છે જ્યારે કુદરતી રબરની સાંકળોમાં ફક્ત વિનાઇલ જૂથો હોય છે. સિલિકોન રબરની ઉપચાર સાઇટ પણ કુદરતી રબર કરતા અલગ છે. ક્યોર સાઇટ્સ પોલિમર બેકબોન સાથેના સ્થાનો છે જ્યાં ક્રોસ-લિંકિંગ થઈ શકે છે. સિલિકોન રબર્સમાં, ક્નોલૉજી હાઇડ્રોલાઇઝેબલ સિલેન્સનો ઉપચાર સાઇટ તરીકે ઉપયોગ કરે છે, જ્યારે કુદરતી રબર્સમાં ટેક્નોલોજી સલ્ફર અણુઓનો ઉપચાર સાઇટ તરીકે ઉપયોગ કરે છે.
સિલિકોન રબર એ સિલિકોન અને ઓક્સિજનથી બનેલું અકાર્બનિક ઇલાસ્ટોમર છે. તેને પોલિસિલોક્સેન તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે. કુદરતી રબરથી વિપરીત, સિલિકોન રબર તેની પોલિમર સાંકળોમાં ડબલ બોન્ડ ધરાવતા નથી. આ તેને ગરમી અને સૂર્યપ્રકાશ દ્વારા ઓક્સિડેશન અને અધોગતિ માટે ઓછું સંવેદનશીલ બનાવે છે. સિલિકોન રબરમાં કુદરતી રબર કરતાં વધુ ગલનબિંદુ પણ હોય છે, જે તેને માટે વધુ યોગ્ય બનાવે છે ઉચ્ચ તાપમાન એપ્લિકેશન.
કુદરતી રબર એક કાર્બનિક ઇલાસ્ટોમર છે જે આઇસોપ્રીન એકમોથી બનેલું છે. તે તેની પોલિમર સાંકળોમાં ડબલ બોન્ડ ધરાવે છે, જે તેને ગરમી અને સૂર્યપ્રકાશ દ્વારા ઓક્સિડેશન અને અધોગતિ માટે સંવેદનશીલ બનાવે છે. કુદરતી રબરમાં સિલિકોન રબર કરતાં ગલનબિંદુ પણ ઓછું હોય છે, જે તેને ઉચ્ચ-તાપમાનના ઉપયોગ માટે ઓછું યોગ્ય બનાવે છે.
રચના: આ દરેક રબરમાં શું હોય છે?
સિલિકોન રબરની રચના
સિલિકોન રબર Si-O-Si બેકબોન્સ સાથે પોલિમરનું બનેલું છે. આ પોલિમર ઉપરાંત, સિલિકોન રબરમાં ફિલર્સ, પિગમેન્ટ્સ અને ક્યુરેટિવ્સ જેવા ઉમેરણો પણ હોય છે. સિલિકોન રબરની રચના ચોક્કસ ગુણધર્મો પ્રાપ્ત કરવા માટે કસ્ટમાઇઝ કરી શકાય છે.
મોટાભાગના વ્યવસાયિક સિલિકોન રબર્સ વલ્કેનાઈઝ્ડ હોય છે, એટલે કે તેમની ભૌતિક ગુણધર્મો સુધારવા માટે તેમને રસાયણો અથવા ગરમીથી સારવાર આપવામાં આવી છે. વલ્કેનાઈઝેશન સિલિકોન રબરને ઊંચા તાપમાને તેનો પ્રતિકાર આપે છે અને તેને એકંદરે વધુ ટકાઉ બનાવે છે.
કુદરતી રબરની રચના
કુદરતી રબર આઇસોપ્રીન બેકબોન્સ સાથે પોલિમરથી બનેલું છે. આ પોલિમર ચોક્કસ વૃક્ષોના રસમાં જોવા મળે છે, ખાસ કરીને હેવિયા બ્રાઝિલિએન્સિસ વૃક્ષ. તેમની પરમાણુ રચના કાર્બન અણુઓની સાંકળ છે, જેમાં સાંકળો સાથે કેટલાક હાઇડ્રોજન અણુઓ જોડાયેલા છે. આ હાઇડ્રોજન અણુઓ કુદરતી રબરને સ્થિતિસ્થાપક બનાવે છે. સિન્થેટીક રબર બનાવવા માટે સમાન પ્રક્રિયા (હાઈડ્રોજનેશન)નો ઉપયોગ થાય છે.
ગુણધર્મો: તેમની પાસે કયા ભૌતિક ગુણધર્મો છે?
કુદરતી રબરથી સિલિકોન રબરને અલગ પાડતા કેટલાક મુખ્ય ગુણધર્મો છે. એક તેની ટકાઉપણું છે; સિલિકોન રબર ભારે તાપમાન, યુવી લાઇટ અને ઓઝોન એક્સપોઝરને તૂટ્યા વિના ટકી શકે છે, જ્યારે કુદરતી રબર આ પરિસ્થિતિઓમાં સમય જતાં અધોગતિ પામશે. વધુમાં, સિલિકોન રબર કુદરતી રબર કરતાં રસાયણો માટે વધુ પ્રતિરોધક છે, જે તેને કઠોર રસાયણો અથવા સોલવન્ટના સંપર્કમાં આવી શકે તેવા કાર્યક્રમો માટે પસંદગીની પસંદગી બનાવે છે. છેલ્લે, સિલિકોન રબરની ઘનતા કુદરતી રબર કરતાં ઘણી ઓછી હોય છે, એટલે કે તે વજનમાં હળવા અને વધુ લવચીક હોય છે. આ ગુણધર્મો સિલિકોન રબરને ઘણા ઔદ્યોગિક અને ગ્રાહક એપ્લિકેશનો માટે આદર્શ સામગ્રી બનાવે છે.
સિલિકોન રબર એ સિલિકોનથી બનેલું ઇલાસ્ટોમર છે-પોતામાં એક પોલિમર-જેમાં કાર્બન, હાઇડ્રોજન અને ઓક્સિજન સાથે સિલિકોન હોય છે. સિલિકોન રબરના અસંખ્ય ફાયદા છે જે તેને ઘણી વિવિધ એપ્લિકેશનોમાં ઉપયોગ માટે આદર્શ બનાવે છે.
તે અત્યંત ગરમી પ્રતિરોધક છે, જેનો અર્થ છે કે તે ડિગ્રેડીંગ વિના ઊંચા તાપમાનનો સામનો કરી શકે છે. આ તેને એપ્લીકેશનમાં ઉપયોગ માટે યોગ્ય બનાવે છે જ્યાં ગરમીના નુકસાનનું જોખમ હોય છે, જેમ કે માં સિલિકોન ઓટોમોટિવ ગાસ્કેટ અને સીલંટ.
સિલિકોન રબર પણ ઠંડા તાપમાન માટે ઉત્તમ પ્રતિકાર ધરાવે છે. આનાથી તે એપ્લીકેશનમાં ઉપયોગ માટે આદર્શ બને છે જ્યાં ઠંડા નુકસાનનું જોખમ હોય છે, જેમ કે ખાદ્ય સંગ્રહ કન્ટેનરમાં.
સિલિકોન રબર પણ ખૂબ ટકાઉ છે. તે કુદરતી રબરની જેમ સમય જતાં ક્ષીણ થતું નથી, એટલે કે તેની આયુષ્ય વધારે છે. આ એપ્લીકેશનમાં ઉપયોગ માટે યોગ્ય બનાવે છે જ્યાં લાંબા ગાળાની વિશ્વસનીયતા મહત્વપૂર્ણ છે, જેમ કે તબીબી ઉપકરણોમાં.
કુદરતી રબર એ ઇલાસ્ટોમર છે જે દૂધિયા સફેદ પ્રવાહીમાંથી કાઢવામાં આવે છે જેને લેટેક્ષ કહેવાય છે જે અસંખ્ય છોડ દ્વારા ઉત્પન્ન થાય છે. તે સારી યાંત્રિક ગુણધર્મો દર્શાવે છે જેમ કે સ્થિતિસ્થાપકતા, ઘર્ષણ પ્રતિકાર અને તાણ શક્તિ તેમજ ઉત્તમ પાણી પ્રતિકાર અને ઇલેક્ટ્રિકલ ઇન્સ્યુલેશન ગુણધર્મો.
પર્યાવરણીય અસર: તેમની પાસે કયા પ્રકારનું પદચિહ્ન છે?
રબરના બે મુખ્ય પ્રકારો સિલિકોન અને કુદરતી રબર છે. તે બંનેના પર્યાવરણીય પદચિહ્નો અલગ છે.
કુદરતી રબર ચોક્કસ વૃક્ષોના રસમાંથી બનાવવામાં આવે છે, અને તે નવીનીકરણીય સંસાધન છે. તે પર્યાવરણમાં સરળતાથી તૂટી જાય છે અને હાનિકારક ઝેર છોડતું નથી. કુદરતી રબરના ઉત્પાદન માટે મોટા પ્રમાણમાં જમીનની જરૂર પડે છે, જે ઇકોસિસ્ટમ પર નકારાત્મક અસર કરી શકે છે.
સિલિકોન રબર કૃત્રિમ સામગ્રીમાંથી બનાવવામાં આવે છે અને તે નવીનીકરણીય સંસાધન નથી. તે પર્યાવરણમાં સરળતાથી તૂટી પડતું નથી અને હાનિકારક ઝેરને મુક્ત કરી શકે છે. સિલિકોન રબરના ઉત્પાદન માટે મોટા પ્રમાણમાં જમીનની જરૂર પડતી નથી, પરંતુ જે કૃત્રિમ પદાર્થોમાંથી તે બનાવવામાં આવે છે તે પર્યાવરણ માટે હાનિકારક હોઈ શકે છે.
કિંમત: તેમની કિંમત કેટલી છે?
તમારા પ્રોજેક્ટ માટે સામગ્રી પસંદ કરતી વખતે કિંમત હંમેશા ધ્યાનમાં લેવાનું મહત્વનું પરિબળ છે. તો, સિલિકોન અને કુદરતી રબરની કિંમત કેટલી છે?
સિલિકોન રબર સામાન્ય રીતે કુદરતી રબર કરતાં વધુ ખર્ચાળ હોય છે. આનું કારણ એ છે કે સિલિકોન રબરમાં કુદરતી રબર કરતાં વધુ સારી ગરમી પ્રતિકાર અને રાસાયણિક પ્રતિકાર હોય છે. વધુમાં, સિલિકોન રબર કુદરતી રબર કરતાં ઊંચા તાપમાનનો સામનો કરી શકે છે, જે તેને ઘણી એપ્લિકેશનો માટે પસંદગીની પસંદગી બનાવે છે.
કુદરતી રબર, બીજી બાજુ, સિલિકોન રબર કરતાં ઓછા ખર્ચાળ છે. આ એટલા માટે છે કારણ કે કુદરતી રબર સિલિકોન રબર જેટલું ગરમી અને રસાયણો માટે પ્રતિરોધક નથી. જો કે, કુદરતી રબરનો ઉપયોગ તેની ઓછી કિંમતને કારણે સિલિકોન રબર કરતાં વિશાળ શ્રેણીમાં ઉપયોગ કરી શકાય છે.
નિષ્કર્ષ: કયું રબર એકંદરે વધુ સારું છે?
સિલિકોન રબર અને કુદરતી રબર બંનેના ફાયદા અને ગેરફાયદા છે. તે ખરેખર તમારી ચોક્કસ જરૂરિયાતો પર આધાર રાખે છે કે જે તમારા માટે વધુ સારું કામ કરશે. જો તમને ઉચ્ચ તાપમાનનો સામનો કરી શકે તેવી સામગ્રીની જરૂર હોય, તો સિલિકોન રબર એ જવાનો માર્ગ છે. જો તમને એવી સામગ્રીની જરૂર હોય જે વધુ સ્થિતિસ્થાપક હોય અને તેની તાણ શક્તિ વધારે હોય, તો કુદરતી રબર વધુ સારી પસંદગી છે. આખરે, તમારી જરૂરિયાતો માટે શ્રેષ્ઠ રબર તમારા માટે કયા લક્ષણો સૌથી મહત્વપૂર્ણ છે તેના પર આધાર રાખે છે.
