به گزارش خبرگزاری ایمنا، در دل شور و هیجانِ دورانی که بحران‌های زیست‌محیطی و کمبود منابع اولیه، چشم‌انداز صنعت را دگرگون کرده‌اند، نوآوری‌های علمی همچون پلیمرهای بازیافتی در عرصه تولید لاستیک خودرو، نقش یک معجزه را ایفا می‌کنند.
سال‌ها پیش، هنگامی که انبوهی از زباله‌های پلاستیکی شهرهای بزرگ در گوشه و کنار محیط زیست پخش شده بودند، پژوهشگران جوان و پرتلاش با دیدگاهی متفاوت به مشکل نگریستند؛ آن‌ها زباله را نه به عنوان یک بار سنگین، بلکه به عنوان فرصتی برای ایجاد ارزش جدید در صنعت تلقی کردند، از میان این نوآوری‌ها، پروژه‌ای سر برآورده شد که در آن، پلاستیک‌های بازیافتی همچون پلی‌اتیلن و پلی‌پروپیلن، پس از مراحل جداسازی، تمیزکاری و خردایش، به ماده اولیه‌ای برای تولید تایر خودرو تبدیل شدند، اما تبدیل یک پلیمر ساده به لاستیکی با دوام و مقاوم نیازمند فرمولاسیونی دقیق بود، فرمولاسیونی که در آن حضور کربن‌بلک، همچون جواهری در دل تاریکی، نقش تعیین‌کننده‌ای داشت.
در آزمایشگاه‌های پیشرفته‌ای که با تجهیزات مدرن مجهز شده بودند، تیمی از مهندسین و پژوهشگران به سراغ این پروژه رفتند، آن‌ها ابتدا پلاستیک‌های بازیافتی را به دقت پاک‌سازی و خرد کردند، سپس با استفاده از روش‌های پیشرفته اکستروژن و تزریق، پلیمرهای بازیافتی را با افزودنی‌هایی همچون نرم‌کننده‌ها و سازگارکننده‌های خاص ترکیب کردند، در این میان کربن‌بلک به عنوان تقویت‌کننده اصلی وارد می‌شود؛ عنصری که در صنایع لاستیک‌سازی از دیرباز مورد استفاده قرار گرفته و خواصی چون مقاومت در برابر سایش، پایداری حرارتی و تقویت ساختاری را به ماده نهایی اعطا می‌کند.
از آزمایشگاه تا خط تولید صنعتی
مژگان فتحی کارشناس صنایع شیمی که در در حال کار روی این موضوع است، در گفت‌وگو با خبرنگار ایمنا اظهار کرد: کار ما بر پایه‌ی توازن دقیق میان انعطاف‌پذیری و سختی استوار است. اضافه کردن بیش از حد کربن بلک می‌تواند خواص انعطاف‌پذیری تایر را تحت تأثیر قرار دهد، اما بدون آن نمی‌توانیم به مقاومت مورد نیاز دست پیدا کنیم.
این گفته نشان‌دهنده اهمیت دقیق بودن در تعیین درصدهای افزودنی است؛ چرا که هر درصد تغییر در فرمولاسیون می‌تواند اثرات عمیقی بر روی عملکرد نهایی تایر داشته باشد.
وی درباره این مسئله افزود: ما از فناوری‌های پیشرفته برای تضمین یکنواختی ترکیب استفاده می‌کنیم. حتی تغییرات اندک در دما یا فشار می‌تواند نتیجه تولید را تغییر دهد، به همین دلیل کنترل دقیق شرایط فرایندی برای ما حیاتی است؛ این نکته، همزمان با تاکید بر نقش کربن بلک، نشان‌دهنده‌ی اهمیت این ماده در ایجاد تعادل مطلوب میان خواص مکانیکی و پایداری تایر است.
کارشناس صنایع شیمی گفت: فرایند تولید تایر از پلاستیک بازیافتی با کربن‌بلک از چند مرحله کلیدی تشکیل شده است، در مرحله نخست، پلاستیک‌های بازیافتی پس از جداسازی و خردایش، از طریق دستگاه‌های مدرن اکسترودر دو پیچه به صورت گرانول تبدیل می‌شوند. این گرانول‌ها سپس با افزودن کربن بلک و سایر مواد شیمیایی، در مخلوط‌های همگن ترکیب می‌شوند و پس از آن، با استفاده از فرایندهای قالب‌گیری تحت فشار و حرارت، تایر نهایی تولید می‌گردد.
فتحی بیان کرد: مزایای استفاده از پلاستیک‌های بازیافتی در تولید تایر خودرو فراتر از صرفه‌جویی در هزینه‌های مواد اولیه است، این روش نقشی کلیدی در کاهش آلودگی محیط زیست و کاهش انباشت زباله‌های پلاستیکی ایفا می‌کند. علاوه بر این، بکارگیری کربن بلک به عنوان ماده تقویت‌کننده، محصول نهایی را در برابر سایش، تغییرات دما و فشارهای مکانیکی مقاوم می‌سازد.
وی ادامه داد: با رشد نگرانی‌های محیط زیستی و نیاز به منابع پایدار، استفاده از مواد بازیافتی در تولید محصولات صنعتی می‌تواند راهگشای یک انقلاب سبز در صنایع مختلف باشد، این نگرش نه‌تنها از نظر اقتصادی بلکه از دیدگاه زیست‌محیطی نیز، نقطه عطفی در تحول صنعت لاستیک محسوب می‌شود.
کارشناس صنایع شیمی توضیح داد: هرچند داستان موفقیت‌های فراوانی در این زمینه به چشم می‌خورد، اما نباید از چالش‌های پیش‌رو چشم‌پوشی کرد. یکی از مهم‌ترین چالش‌ها، ناهمگونی در ترکیب پلاستیک‌های بازیافتی است؛ چرا که کیفیت این مواد بازیافتی ممکن است بسته به منبع و شرایط بازیافت متفاوت باشد. برای رفع این مشکل، پژوهشگران از سازگارکننده‌هایی همچونMA-g-PP استفاده می‌کنند تا چسبندگی بین فاز پلاستیکی و کربن‌بلک بهبود پیدا کند.
فتحی تاکید کرد: چالش دیگر، یافتن توازن دقیق بین درصد کربن بلک و پلاستیک بازیافتی است. اگرچه افزایش درصد کربن بلک مقاومت و سختی را بهبود می‌بخشد، اما ممکن است موجب کاهش انعطاف‌پذیری و افزایش شکنندگی در دماهای پایین شود، بنابراین، آزمایش‌های فراوان و بهینه‌سازی‌های دقیق در آزمایشگاه‌های تحقیقاتی، بخش جدایی‌ناپذیر این پروژه به شمار می‌روند.
وی تاکید کرد: با توجه به موفقیت‌های نخستین در آزمایش‌های عملکردی، متخصصان صنعت انتظار دارند که در آینده‌ای نه چندان دور، تایرهایی که از پلاستیک‌های بازیافتی و کربن‌بلک ساخته شده‌اند، بتوانند به عنوان جایگزینی مناسب برای تایرهای سنتی مورد استفاده قرار گیرند. این تحول نه‌تنها می‌تواند به کاهش مصرف منابع نفتی کمک کند، بلکه در کاهش اثرات زیست‌محیطی ناشی از تولید لاستیک‌های جدید، سهم بسزایی خواهد داشت.
کارشناس صنایع شیمی تصریح کرد: بعضی کشورها در حال برنامه‌ریزی برای راه‌اندازی خط تولید صنعتی هستند که بتواند این فناوری را در مقیاس بزرگ به کار گیرند.
فتحی افزود: همراه با ارقام و آمار، داستان‌های انسانی پشت این پروژه نیز می‌تواند الهام‌بخش باشد، دیدن این که مواد بازیافتی که روزی به عنوان زباله دور ریخت می‌شدند، حالا به یک محصول باارزش تبدیل می‌شوند، حس غرور و رضایت عجیبی ایجاد می‌کند، این پروژه نه‌تنها به محیط زیست کمک می‌کند، بلکه به ما نشان می‌دهد که علم می‌تواند دنیا را تغییر دهد.
وی ادامه داد: با گذر زمان و تکمیل مراحل آزمایشی، شرکت‌ها و مراکز تحقیقاتی برنامه‌هایی برای تجاری‌سازی این فناوری در دست دارند، گزارش‌ها حاکی از آن است که در آینده نزدیک، شاهد حضور تایرهایی خواهیم بود که با استفاده از مواد بازیافتی و کربن‌بلک ساخته شده‌اند و در کنار ارائه عملکرد برتر، از جنبه‌های زیست‌محیطی نیز بسیار مطلوب عمل می‌کنند.
کارشناس صنایع شیمی بیان کرد: در این راستا، دانشگاه‌ها و مؤسسات پژوهشی نیز دست به دست هم داده‌اند تا با برگزاری کارگاه‌ها و سمینارهای تخصصی، دانش و تجربیات خود را در زمینه بهینه‌سازی فرمولاسیون و بهبود خواص مکانیکی این تایرها به اشتراک بگذارند. یکی از اساتید برجسته علوم مواد اظهار داشت: این پروژه نقطه‌ی عطفی در استفاده از منابع بازیافتی در صنایع سنگین است. ترکیب دانش علمی با نوآوری‌های عملی می‌تواند راهگشای تغییرات بنیادین در صنعت باشد.
به گزارش ایمنا، داستان تبدیل پلاستیک‌های بازیافتی به تایر خودرو با بهره‌گیری از کربن بلک، تصویری روشن از آینده‌ای است که در آن دانش، نوآوری و تعهد به حفاظت از محیط زیست، دست در دست هم داده و راهگشای راه‌حل‌های پایدار در صنایع مختلف خواهند بود. این نوآوری نه‌تنها به کاهش زباله‌های پلاستیکی کمک می‌کند، بلکه با کاهش وابستگی به منابع نفتی، می‌تواند تأثیرات مثبتی بر اقتصاد و محیط زیست داشته باشد.
با نگاهی به گذشته، زمانی که انسان‌ها با استفاده از ذکاوت و اراده، از منابع محدود خود بهره برداری می‌کردند، امروز نیز شاهد هستیم که همان روحیه در قالب فناوری‌های نوین بروز می‌کند. همانطور که استادان قدیم می‌گفتند «علم و هنر همواره دو روی یک سکه‌اند.» در این پروژه، پلیمرهای بازیافتی و کربن‌بلک نه‌تنها به عنوان مواد اولیه، بلکه به عنوان عناصر فرهنگی و نمادین تلاش‌های بشری برای ساختن جهانی بهتر ظاهر می‌شوند، همزمان با ورود این فناوری به خطوط تولید صنعتی، چالش‌های فنی و اقتصادی نیز همچنان پابرجا هستند؛ اما روحیه‌ی تحقیق و تلاش بی‌وقفه، امید به غلبه بر هر مانعی را در دل فعالان این حوزه زنده نگه می‌دارد. از طریق همکاری‌های بین‌المللی، انتقال دانش و بهره‌گیری از تجربیات موفق دیگر کشورها، می‌توان گام‌های بلندی در راستای تجاری‌سازی این فناوری برداشت.
نظر شما