രണ്ട് തരം റബ്ബർ ഉണ്ട്: പ്രകൃതിദത്തവും സിന്തറ്റിക്. ഉഷ്ണമേഖലാ സസ്യങ്ങളിൽ കാണപ്പെടുന്ന പാൽ സ്രവമായ ലാറ്റക്സിൽ നിന്നാണ് സ്വാഭാവിക റബ്ബർ വരുന്നത്. സിന്തറ്റിക് റബ്ബർ പെട്രോളിയം ഉൽപ്പന്നങ്ങളിൽ നിന്നാണ് നിർമ്മിക്കുന്നത്, സസ്യങ്ങളിൽ നിന്ന് വരുന്നതല്ല.
ആമുഖം: സിലിക്കണും പ്രകൃതിദത്ത റബ്ബറും എന്താണ്, പ്രധാന വ്യത്യാസങ്ങൾ എന്തൊക്കെയാണ്?
പതിനാറാം നൂറ്റാണ്ടിൽ തെക്കേ അമേരിക്കയിലെ യൂറോ-അമേരിക്കൻ പര്യവേക്ഷകർ കണ്ടെത്തിയതുമുതൽ, ഹെവിയ ബ്രാസിലിയൻസിസ് മരത്തിന്റെ ലാറ്റക്സിൽ നിന്ന് വരുന്ന പ്രകൃതിദത്ത റബ്ബറാണ് റബ്ബറിന്റെ പ്രധാന ഉറവിടം. 16-കളിൽ മറ്റ് രാജ്യങ്ങൾ (പ്രത്യേകിച്ച് മലേഷ്യയും ഇന്തോനേഷ്യയും) റബ്ബർ മരങ്ങളുടെ വൻതോതിലുള്ള ഉത്പാദനം ആരംഭിക്കുന്നത് വരെ ബ്രസീൽ പ്രധാന വിതരണക്കാരായിരുന്നു. നിലവിൽ, പ്രകൃതിദത്ത റബ്ബർ ഇപ്പോഴും ഒരു പ്രധാന ചരക്കാണ് പല പ്രയോഗങ്ങളിലും സ്വാഭാവിക റബ്ബർ. ഏറ്റവും വിജയകരമായ സിന്തറ്റിക് റബ്ബർ പോളി (cis-1860-ഐസോപ്രീൻ), അല്ലെങ്കിൽ പോളിസോപ്രീൻ (IR) ആണ്, ഇതിന് പ്രകൃതിദത്ത റബ്ബറിന്റേതിന് സമാനമായ ഭൗതികവും രാസപരവുമായ ഗുണങ്ങളുണ്ട്.
ചരിത്രം
മെസോഅമേരിക്കയിലെ തദ്ദേശീയ സംസ്കാരങ്ങളാണ് റബ്ബറിന്റെ ആദ്യ ഉപയോഗം. പ്രകൃതിദത്ത റബ്ബർ ഉപയോഗിച്ചതിന്റെ ആദ്യകാല പുരാവസ്തു തെളിവുകൾ ഓൾമെക് സംസ്കാരത്തിൽ നിന്നാണ്, ആകസ്മികമായി പന്തുകളുടെ രൂപത്തിൽ. മായ, ആസ്ടെക് സംസ്കാരങ്ങൾ റബ്ബർ ഉപയോഗിച്ചിരുന്നു - പന്തുകൾ നിർമ്മിക്കുന്നതിനു പുറമേ, മാസ്കുകൾ, ചെരിപ്പുകൾ, മറ്റ് വസ്തുക്കൾ എന്നിവ നിർമ്മിക്കാൻ ആസ്ടെക്കുകൾ റബ്ബർ ഉപയോഗിച്ചു. 2,000-ത്തോളം ആളുകൾ കളിച്ചിരുന്ന ഉലമ പോലുള്ള മെസോഅമേരിക്കൻ ബോൾ ഗെയിമുകൾക്ക് റബ്ബറിന്റെ ബൗൺസ് ഗുണങ്ങൾ വളരെ പ്രധാനമാണ്. ബിസി 1700 ആയപ്പോഴേക്കും റബ്ബർ വസ്തുക്കൾ നിർമ്മിക്കുന്നതിൽ നിന്ന് ചിത്രങ്ങൾ വരയ്ക്കുന്നതിനുള്ള ഒരു സാങ്കൽപ്പിക മാധ്യമമായി ഓൾമെക്കുകൾ മാറി.
ലാറ്റക്സിൽ നിന്ന് ലഭിക്കുന്ന ഒരു എലാസ്റ്റോമറാണ് പ്രകൃതിദത്ത റബ്ബർ. പ്രധാന ശൃംഖലയിലെ അടുത്തുള്ള ആറ്റങ്ങളുമായി ബന്ധിപ്പിച്ചിരിക്കുന്ന രണ്ട് പ്രധാന ശൃംഖലകൾക്കിടയിൽ അപൂരിതമല്ലാത്ത (അതായത്, ഇരട്ട ബോണ്ടുകൾ) സിസ്-1,4-പോളിസോപ്രീൻ പൂർണ്ണമായും (അപൂർവ്വമായ ഒഴിവാക്കലുകളോടെ) അടങ്ങിയിരിക്കുന്നതിനാൽ ഈ പോളിമർ അസാധാരണമാണ്. ശൃംഖലകൾ വ്യക്തിഗത "S" കോൺഫിഗറേഷനുകളിലാണ് ക്രമീകരിച്ചിരിക്കുന്നത് (ചിത്രം കാണുക), ഇത് സ്വാഭാവിക റബ്ബറിന് അതിന്റെ ഇലാസ്തികത നൽകുന്നു, ഫ്രീസിങ് പോയിന്റിൽ നിന്ന് 170 °C (340 °F) വരെയുള്ള വിശാലമായ താപനില പരിധിയിൽ.
പ്രൊഡക്ഷൻ
സിലിക്കൺ റബ്ബർ അജൈവ അല്ലെങ്കിൽ സിന്തറ്റിക് പോളിമറുകൾ കൊണ്ടാണ് നിർമ്മിച്ചിരിക്കുന്നത്, എന്നാൽ സ്വാഭാവിക റബ്ബർ ചില സസ്യങ്ങളുടെ ലാറ്റക്സുകളിൽ നിന്നാണ് വരുന്നത്. രാസപരമായി, സിലിക്കൺ ശൃംഖലകളിൽ മീഥൈൽ ഗ്രൂപ്പുകളുടെ സാന്നിധ്യം കാരണം സിലിക്കൺ റബ്ബർ സ്വാഭാവിക റബ്ബറിൽ നിന്ന് വ്യത്യസ്തമാണ്, എന്നാൽ സ്വാഭാവിക റബ്ബറിന് അവയുടെ ചങ്ങലകളിൽ വിനൈൽ ഗ്രൂപ്പുകൾ മാത്രമേ ഉള്ളൂ. സിലിക്കൺ റബ്ബറിന്റെ രോഗശാന്തി സൈറ്റും സ്വാഭാവിക റബ്ബറിനേക്കാൾ വ്യത്യസ്തമാണ്. ക്രോസ്-ലിങ്കിംഗ് നടക്കാൻ കഴിയുന്ന പോളിമർ നട്ടെല്ലുള്ള സ്ഥലങ്ങളാണ് ക്യൂർ സൈറ്റുകൾ. സിലിക്കൺ റബ്ബറുകളിൽ, ഹൈഡ്രോലൈസബിൾ സിലേനുകൾ രോഗശാന്തി സൈറ്റുകളായി ടെക്നോളജി ഉപയോഗിക്കുന്നു, അതേസമയം പ്രകൃതിദത്ത റബ്ബറുകളിൽ സാങ്കേതികവിദ്യ സൾഫർ ആറ്റങ്ങളെ രോഗശാന്തി സൈറ്റായി ഉപയോഗിക്കുന്നു.
സിലിക്കണും ഓക്സിജനും ചേർന്ന ഒരു അജൈവ എലാസ്റ്റോമറാണ് സിലിക്കൺ റബ്ബർ. ഇത് പോളിസിലോക്സെയ്ൻ എന്നും അറിയപ്പെടുന്നു. സ്വാഭാവിക റബ്ബറിൽ നിന്ന് വ്യത്യസ്തമായി, സിലിക്കൺ റബ്ബറിന് അതിന്റെ പോളിമർ ശൃംഖലകളിൽ ഇരട്ട ബോണ്ടുകൾ ഇല്ല. ഇത് ചൂടും സൂര്യപ്രകാശവും മൂലം ഓക്സിഡേഷനും നശീകരണത്തിനും സാധ്യത കുറവാണ്. സിലിക്കൺ റബ്ബറിന് സ്വാഭാവിക റബ്ബറിനേക്കാൾ ഉയർന്ന ദ്രവണാങ്കം ഉണ്ട്, ഇത് കൂടുതൽ അനുയോജ്യമാക്കുന്നു ഉയർന്ന താപനില അപേക്ഷകൾ.
ഐസോപ്രീൻ യൂണിറ്റുകൾ ചേർന്ന ഒരു ഓർഗാനിക് എലാസ്റ്റോമറാണ് പ്രകൃതിദത്ത റബ്ബർ. അതിന്റെ പോളിമർ ശൃംഖലകളിൽ ഇതിന് ഇരട്ട ബോണ്ടുകൾ ഉണ്ട്, ഇത് ചൂട്, സൂര്യപ്രകാശം എന്നിവയാൽ ഓക്സിഡേഷനും നശീകരണത്തിനും വിധേയമാക്കുന്നു. സ്വാഭാവിക റബ്ബറിന് സിലിക്കൺ റബ്ബറിനേക്കാൾ കുറഞ്ഞ ദ്രവണാങ്കം ഉണ്ട്, ഇത് ഉയർന്ന താപനിലയുള്ള പ്രയോഗങ്ങൾക്ക് അനുയോജ്യമല്ല.
ഘടന: ഈ റബ്ബറുകളിൽ ഓരോന്നും എന്താണ് ഉൾക്കൊള്ളുന്നത്?
സിലിക്കൺ റബ്ബറിന്റെ ഘടന
Si-O-Si നട്ടെല്ലുള്ള പോളിമറുകൾ കൊണ്ടാണ് സിലിക്കൺ റബ്ബർ നിർമ്മിച്ചിരിക്കുന്നത്. ഈ പോളിമറുകൾക്ക് പുറമേ, സിലിക്കൺ റബ്ബറിൽ ഫില്ലറുകൾ, പിഗ്മെന്റുകൾ, ക്യൂറേറ്റീവ്സ് തുടങ്ങിയ അഡിറ്റീവുകളും അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു. നിർദ്ദിഷ്ട ഗുണങ്ങൾ നേടുന്നതിന് സിലിക്കൺ റബ്ബറിന്റെ ഘടന ഇഷ്ടാനുസൃതമാക്കാവുന്നതാണ്.
വാണിജ്യാടിസ്ഥാനത്തിലുള്ള സിലിക്കൺ റബ്ബറുകളിൽ ഭൂരിഭാഗവും വൾക്കനൈസ് ചെയ്തവയാണ്, അതായത് അവയുടെ ഭൗതിക ഗുണങ്ങൾ മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നതിനായി രാസവസ്തുക്കളോ ചൂടോ ഉപയോഗിച്ച് ചികിത്സിച്ചിരിക്കുന്നു. വൾക്കനൈസേഷൻ സിലിക്കൺ റബ്ബറിന് ഉയർന്ന താപനിലയോടുള്ള പ്രതിരോധം നൽകുകയും മൊത്തത്തിൽ കൂടുതൽ മോടിയുള്ളതാക്കുകയും ചെയ്യുന്നു.
സ്വാഭാവിക റബ്ബറിന്റെ ഘടന
ഐസോപ്രീൻ നട്ടെല്ലുള്ള പോളിമറുകൾ ഉപയോഗിച്ചാണ് സ്വാഭാവിക റബ്ബർ നിർമ്മിച്ചിരിക്കുന്നത്. ഈ പോളിമറുകൾ ചില മരങ്ങളുടെ സ്രവത്തിൽ കാണപ്പെടുന്നു, പ്രത്യേകിച്ച് ഹെവിയ ബ്രാസിലിയൻസിസ് വൃക്ഷം. അവയുടെ തന്മാത്രാ ഘടന കാർബൺ ആറ്റങ്ങളുടെ ഒരു ശൃംഖലയാണ്, ചങ്ങലകളിൽ നിരവധി ഹൈഡ്രജൻ ആറ്റങ്ങൾ ഘടിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നു. ഈ ഹൈഡ്രജൻ ആറ്റങ്ങളാണ് സ്വാഭാവിക റബ്ബറിനെ ഇലാസ്റ്റിക് ആക്കുന്നത്. സിന്തറ്റിക് റബ്ബറുകൾ നിർമ്മിക്കുന്നതിനും ഇതേ പ്രക്രിയ (ഹൈഡ്രജനേഷൻ) ഉപയോഗിക്കുന്നു.
ഗുണങ്ങൾ: അവയ്ക്ക് എന്ത് ഭൗതിക ഗുണങ്ങളുണ്ട്?
സ്വാഭാവിക റബ്ബറിൽ നിന്ന് സിലിക്കൺ റബ്ബറിനെ വേർതിരിക്കുന്ന നിരവധി പ്രധാന ഗുണങ്ങളുണ്ട്. ഒന്ന് അതിന്റെ ഈട്; സിലിക്കൺ റബ്ബറിന് തീവ്രമായ താപനില, അൾട്രാവയലറ്റ് പ്രകാശം, ഓസോൺ എക്സ്പോഷർ എന്നിവ തകരാതെ നേരിടാൻ കഴിയും, അതേസമയം സ്വാഭാവിക റബ്ബർ ഈ അവസ്ഥകളിൽ കാലക്രമേണ നശിക്കുന്നു. കൂടാതെ, സിലിക്കൺ റബ്ബർ പ്രകൃതിദത്ത റബ്ബറിനേക്കാൾ രാസവസ്തുക്കളോട് വളരെ പ്രതിരോധമുള്ളതാണ്, ഇത് കഠിനമായ രാസവസ്തുക്കളുമായോ ലായകങ്ങളുമായോ സമ്പർക്കം പുലർത്തുന്ന പ്രയോഗങ്ങൾക്ക് ഇത് ഇഷ്ടപ്പെട്ട തിരഞ്ഞെടുപ്പാണ്. അവസാനമായി, സിലിക്കൺ റബ്ബറിന് സ്വാഭാവിക റബ്ബറിനേക്കാൾ സാന്ദ്രത വളരെ കുറവാണ്, അതായത് ഇത് ഭാരം കുറഞ്ഞതും കൂടുതൽ വഴക്കമുള്ളതുമാണ്. ഈ ഗുണങ്ങൾ സിലിക്കൺ റബ്ബറിനെ നിരവധി വ്യാവസായിക, ഉപഭോക്തൃ ആപ്ലിക്കേഷനുകൾക്ക് അനുയോജ്യമായ വസ്തുവാക്കി മാറ്റുന്നു.
കാർബൺ, ഹൈഡ്രജൻ, ഓക്‌സിജൻ എന്നിവയ്‌ക്കൊപ്പം സിലിക്കൺ അടങ്ങിയ സിലിക്കൺ-സ്വയം ഒരു പോളിമർ-നിർമ്മിത എലാസ്റ്റോമറാണ് സിലിക്കൺ റബ്ബർ. സിലിക്കൺ റബ്ബറിന് നിരവധി ഗുണങ്ങളുണ്ട്, അത് വിവിധ ആപ്ലിക്കേഷനുകളിൽ ഉപയോഗിക്കാൻ അനുയോജ്യമാക്കുന്നു.
ഇത് അങ്ങേയറ്റം ചൂട് പ്രതിരോധശേഷിയുള്ളതാണ്, അതായത് ഉയർന്ന താപനിലയെ നശിപ്പിക്കാതെ നേരിടാൻ ഇതിന് കഴിയും. ചൂട് കേടുപാടുകൾ സംഭവിക്കാൻ സാധ്യതയുള്ള ആപ്ലിക്കേഷനുകളിൽ ഉപയോഗിക്കുന്നതിന് ഇത് മികച്ചതാക്കുന്നു സിലിക്കൺ ഓട്ടോമോട്ടീവ് ഗാസ്കറ്റുകൾ ഒപ്പം സീലന്റുകളും.
തണുത്ത താപനിലയിൽ സിലിക്കൺ റബ്ബറിന് മികച്ച പ്രതിരോധമുണ്ട്. ഫുഡ് സ്റ്റോറേജ് കണ്ടെയ്‌നറുകൾ പോലെ തണുത്ത കേടുപാടുകൾ ഉണ്ടാകാനുള്ള സാധ്യതയുള്ള ആപ്ലിക്കേഷനുകളിൽ ഇത് ഉപയോഗിക്കാൻ അനുയോജ്യമാക്കുന്നു.
സിലിക്കൺ റബ്ബറും വളരെ മോടിയുള്ളതാണ്. പ്രകൃതിദത്ത റബ്ബറിനെപ്പോലെ ഇത് കാലക്രമേണ നശിക്കുന്നില്ല, അതായത് ഇതിന് കൂടുതൽ ആയുസ്സ് ഉണ്ട്. മെഡിക്കൽ ഉപകരണങ്ങൾ പോലെയുള്ള ദീർഘകാല വിശ്വാസ്യത പ്രധാനപ്പെട്ട ആപ്ലിക്കേഷനുകളിൽ ഇത് ഉപയോഗിക്കുന്നതിന് ഇത് മികച്ചതാക്കുന്നു.
നിരവധി സസ്യങ്ങൾ ഉൽപ്പാദിപ്പിക്കുന്ന ലാറ്റക്സ് എന്ന പാൽ വെളുത്ത ദ്രാവകത്തിൽ നിന്ന് വേർതിരിച്ചെടുക്കുന്ന ഒരു എലാസ്റ്റോമറാണ് പ്രകൃതിദത്ത റബ്ബർ. ഇത് ഇലാസ്തികത, ഉരച്ചിലിന്റെ പ്രതിരോധം, ടെൻസൈൽ ശക്തി, മികച്ച ജല പ്രതിരോധം, വൈദ്യുത ഇൻസുലേഷൻ ഗുണങ്ങൾ എന്നിവ പോലുള്ള നല്ല മെക്കാനിക്കൽ ഗുണങ്ങൾ പ്രദർശിപ്പിക്കുന്നു.
പാരിസ്ഥിതിക ആഘാതം: ഏത് തരത്തിലുള്ള കാൽപ്പാടുകളാണ് അവയ്ക്കുള്ളത്?
സിലിക്കൺ, പ്രകൃതിദത്ത റബ്ബർ എന്നിവയാണ് റബ്ബറിന്റെ രണ്ട് പ്രധാന തരം. ഇരുവർക്കും വ്യത്യസ്തമായ പാരിസ്ഥിതിക കാൽപ്പാടുകളാണുള്ളത്.
ചില മരങ്ങളുടെ സ്രവത്തിൽ നിന്നാണ് പ്രകൃതിദത്ത റബ്ബർ നിർമ്മിക്കുന്നത്, ഇത് പുനരുപയോഗിക്കാവുന്ന ഒരു വിഭവമാണ്. ഇത് പരിസ്ഥിതിയിൽ എളുപ്പത്തിൽ വിഘടിക്കുന്നു, ദോഷകരമായ വിഷവസ്തുക്കളെ പുറത്തുവിടുന്നില്ല. പ്രകൃതിദത്ത റബ്ബറിന്റെ ഉത്പാദനത്തിന് വലിയ അളവിലുള്ള ഭൂമി ആവശ്യമാണ്, അത് ആവാസവ്യവസ്ഥയെ പ്രതികൂലമായി ബാധിക്കും.
സിന്തറ്റിക് വസ്തുക്കളിൽ നിന്നാണ് സിലിക്കൺ റബ്ബർ നിർമ്മിച്ചിരിക്കുന്നത്, അത് പുനരുപയോഗിക്കാവുന്ന ഒരു വിഭവമല്ല. ഇത് പരിസ്ഥിതിയിൽ എളുപ്പത്തിൽ വിഘടിക്കുന്നില്ല, ദോഷകരമായ വിഷവസ്തുക്കളെ പുറത്തുവിടാൻ കഴിയും. സിലിക്കൺ റബ്ബർ ഉൽപ്പാദിപ്പിക്കുന്നതിന് വലിയ അളവിൽ ഭൂമി ആവശ്യമില്ല, എന്നാൽ ഇത് നിർമ്മിക്കുന്ന സിന്തറ്റിക് വസ്തുക്കൾ പരിസ്ഥിതിക്ക് ദോഷം ചെയ്യും.
ചെലവ്: അവയുടെ വില എത്രയാണ്?
നിങ്ങളുടെ പ്രോജക്റ്റിനായി ഒരു മെറ്റീരിയൽ തിരഞ്ഞെടുക്കുമ്പോൾ പരിഗണിക്കേണ്ട ഒരു പ്രധാന ഘടകമാണ് ചെലവ്. അപ്പോൾ, സിലിക്കൺ, പ്രകൃതിദത്ത റബ്ബറുകൾ എന്നിവയ്ക്ക് എത്രമാത്രം വിലവരും?
സിലിക്കൺ റബ്ബറിന് സ്വാഭാവിക റബ്ബറിനേക്കാൾ വില കൂടുതലാണ്. കാരണം, സിലിക്കൺ റബ്ബറിന് സ്വാഭാവിക റബ്ബറിനേക്കാൾ മികച്ച താപ പ്രതിരോധവും രാസ പ്രതിരോധവും ഉണ്ട്. കൂടാതെ, സിലിക്കൺ റബ്ബറിന് സ്വാഭാവിക റബ്ബറിനേക്കാൾ ഉയർന്ന താപനിലയെ നേരിടാൻ കഴിയും, ഇത് പല ആപ്ലിക്കേഷനുകൾക്കും ഇഷ്ടപ്പെട്ട തിരഞ്ഞെടുപ്പായി മാറുന്നു.
സ്വാഭാവിക റബ്ബറാകട്ടെ, സിലിക്കൺ റബ്ബറിനേക്കാൾ വില കുറവാണ്. പ്രകൃതിദത്ത റബ്ബറിന് സിലിക്കൺ റബ്ബറിനെപ്പോലെ ചൂടും രാസവസ്തുക്കളും പ്രതിരോധിക്കാത്തതാണ് ഇതിന് കാരണം. എന്നിരുന്നാലും, കുറഞ്ഞ വില കാരണം സിലിക്കൺ റബ്ബറിനേക്കാൾ വിശാലമായ ആപ്ലിക്കേഷനുകളിൽ പ്രകൃതിദത്ത റബ്ബർ ഉപയോഗിക്കാം.
ഉപസംഹാരം: ഏത് റബ്ബറാണ് മൊത്തത്തിൽ നല്ലത്?
സിലിക്കൺ റബ്ബറിനും പ്രകൃതിദത്ത റബ്ബറിനും അവയുടെ ഗുണങ്ങളും ദോഷങ്ങളുമുണ്ട്. ഏതാണ് നിങ്ങൾക്ക് മികച്ച രീതിയിൽ പ്രവർത്തിക്കുകയെന്നത് നിങ്ങളുടെ നിർദ്ദിഷ്ട ആവശ്യങ്ങളെ ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നു. ഉയർന്ന താപനിലയെ നേരിടാൻ കഴിയുന്ന ഒരു മെറ്റീരിയൽ നിങ്ങൾക്ക് ആവശ്യമുണ്ടെങ്കിൽ, സിലിക്കൺ റബ്ബർ പോകാനുള്ള വഴിയാണ്. നിങ്ങൾക്ക് കൂടുതൽ ഇലാസ്റ്റിക് ആയതും ഉയർന്ന ടെൻസൈൽ ശക്തിയുള്ളതുമായ ഒരു മെറ്റീരിയൽ ആവശ്യമുണ്ടെങ്കിൽ, സ്വാഭാവിക റബ്ബറാണ് നല്ലത്. ആത്യന്തികമായി, നിങ്ങളുടെ ആവശ്യങ്ങൾക്ക് ഏറ്റവും മികച്ച റബ്ബർ നിങ്ങൾക്ക് ഏറ്റവും പ്രധാനപ്പെട്ട ആട്രിബ്യൂട്ടുകളെ ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നു.
