রাবার কি? কাঁচামাল, এটি কীভাবে তৈরি করা হয়, ব্যবহার এবং সীলের ধরন

রাবার কি এবং কোথা থেকে আসে?

রাবার হল একটি ইলাস্টিক পলিমার যা প্রসারিত, সংকুচিত এবং শক্তির অধীনে বিকৃত হতে পারে এবং তারপরে তার আসল আকারে ফিরে আসতে পারে। এটি দুটি মৌলিক আকারে বিদ্যমান: প্রাকৃতিক রাবার , রাবার গাছের ল্যাটেক্স রস থেকে প্রাপ্ত হেভিয়া ব্রাসিলিয়েন্সিস , এবং সিন্থেটিক রাবার , শিল্প পলিমারাইজেশনের মাধ্যমে পেট্রোকেমিক্যাল ফিডস্টক থেকে উত্পাদিত হয়। উভয়ই স্থিতিস্থাপকতার মূল সম্পত্তি ভাগ করে তবে রচনা, কার্যকারিতা বৈশিষ্ট্য এবং ব্যয়ের মধ্যে পৃথক।

হাজার হাজার বছর ধরে প্রাকৃতিক রাবার সংগ্রহ ও ব্যবহার করা হচ্ছে। মেসোআমেরিকায় প্রাক-কলম্বিয়ান সভ্যতারা ইউরোপীয় যোগাযোগের অনেক আগে ল্যাটেক্স থেকে রাবার বল, জলরোধী কাপড় এবং পাদুকা তৈরি করেছিল। 1839 সালে চার্লস গুডইয়ার ভলকানাইজেশন আবিষ্কার করার পর শিল্প প্রয়োগে উপাদানটির সম্ভাবনা শুধুমাত্র 19 শতকে স্পষ্ট হয়ে ওঠে - একটি প্রক্রিয়া যা নরম, আঠালো ল্যাটেক্সকে শক্ত, স্থিতিস্থাপক উপাদানে রূপান্তরিত করে যা আজ রাবার হিসাবে স্বীকৃত।

আজ, বিশ্বব্যাপী রাবার উৎপাদন প্রতি বছর 28 মিলিয়ন মেট্রিক টন ছাড়িয়ে গেছে, মোটামুটি প্রাকৃতিক এবং সিন্থেটিক প্রকারের মধ্যে বিভক্ত। থাইল্যান্ড, ইন্দোনেশিয়া এবং আইভরি কোস্ট বিশ্বের বৃহত্তম প্রাকৃতিক রাবার উৎপাদনকারী। কৃত্রিম রাবার, প্রথম বিশ্বযুদ্ধের সময় বিকশিত হয়েছিল যখন প্রাকৃতিক রাবার সরবরাহ বন্ধ হয়ে গিয়েছিল, এখন বিশ্বব্যাপী মোট রাবার ব্যবহারের প্রায় 60% এর জন্য দায়ী।

রাবার কাঁচামাল: প্রাকৃতিক এবং সিন্থেটিক উত্স

প্রাকৃতিক রাবারের কাঁচামাল হল ল্যাটেক্স - একটি দুধের সাদা কোলয়েডাল সাসপেনশন যা এর ছালে উৎপন্ন হয় হেভিয়া ব্রাসিলিয়েন্সিস গাছ ল্যাটেক্স ওজন অনুসারে প্রায় 30-40% পলিসোপ্রিন, প্রোটিন, লিপিড এবং ট্রেস মিনারেল সহ পানিতে ঝুলে থাকে। পলিসোপ্রিন পলিমার চেইনগুলি রাবারকে এর স্থিতিস্থাপকতা দেয়: এগুলি দীর্ঘ, কুণ্ডলীকৃত অণু যা উত্তেজনার নিচে সোজা হয় এবং ছেড়ে দিলে ফিরে আসে।

সিন্থেটিক রাবারগুলি প্রাথমিকভাবে পেট্রোলিয়াম পরিশোধন এবং প্রাকৃতিক গ্যাস প্রক্রিয়াকরণের মাধ্যমে প্রাপ্ত মনোমার থেকে প্রাপ্ত। সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ সিন্থেটিক রাবার কাঁচামাল অন্তর্ভুক্ত:

• বুটাদিন — ইথিলিন উৎপাদনের একটি উপজাত, যা styrene-butadiene রাবার (SBR) এবং পলিবুটাডিয়ান রাবার (BR) তৈরি করতে ব্যবহৃত হয়, যা দুটি সর্বাধিক উৎপাদিত সিন্থেটিক রাবার।
• স্টাইরিন — SBR তৈরি করতে বুটাডিনের সাথে মিলিত হয়, যা সমস্ত সিন্থেটিক রাবার উৎপাদনের প্রায় অর্ধেক এবং যাত্রীবাহী গাড়ির টায়ারে প্রভাবশালী উপাদান।
• আইসোবিউটিলিন এবং আইসোপ্রিন — বিউটাইল রাবার (IIR) তৈরি করতে একত্রে পলিমারাইজ করা হয়, যা গ্যাসের ব্যতিক্রমী অভেদ্যতার জন্য মূল্যবান এবং টায়ারের ভেতরের লাইনার এবং ফার্মাসিউটিক্যাল স্টপারে ব্যবহৃত হয়।
• ইথিলিন এবং প্রোপিলিন — ইপিডিএম রাবার তৈরি করতে একটি diene monomer এর সাথে মিলিত, ব্যাপকভাবে স্বয়ংচালিত আবহাওয়া স্ট্রিপিং, ছাদের ঝিল্লি এবং বহিরঙ্গন সীলগুলিতে ব্যবহৃত হয়।
• অ্যাক্রিলোনিট্রাইল এবং বুটাডিন — নাইট্রিল রাবার (NBR) উৎপাদনের জন্য পলিমারাইজড, যার তেল, জ্বালানি এবং দ্রাবকের অসামান্য প্রতিরোধ ক্ষমতা রয়েছে, যা এটিকে জ্বালানীর পায়ের পাতার মোজাবিশেষ এবং তেল সিলগুলির জন্য আদর্শ উপাদান তৈরি করে।
• ক্লোরোপ্রিন — নিওপ্রিন (CR) তৈরির জন্য পলিমারাইজ করা হয়, এটি প্রাচীনতম সিন্থেটিক রাবারগুলির মধ্যে একটি, যা আবহাওয়া, ওজোন এবং মাঝারি রাসায়নিকের প্রতিরোধের জন্য পরিচিত।

সিলিকন রাবার তার নিজস্ব একটি বিভাগ দখল করে — এর পলিমার মেরুদণ্ড কার্বনের পরিবর্তে সিলিকন এবং অক্সিজেন থেকে তৈরি, এটিকে প্রাকৃতিক এবং পেট্রোলিয়াম থেকে প্রাপ্ত রাবার থেকে রাসায়নিকভাবে আলাদা করে তোলে। এটি সিলিকনকে ব্যতিক্রমী তাপমাত্রা প্রতিরোধ, জৈব সামঞ্জস্যতা এবং UV স্থিতিশীলতা দেয় যা কার্বন-চেইন রাবারগুলি মেলে না।

কীভাবে রাবার তৈরি হয়: কাঁচামাল থেকে শেষ পণ্য পর্যন্ত

কাঁচা ল্যাটেক্স বা সিন্থেটিক পলিমার থেকে একটি সমাপ্ত রাবার পণ্যের যাত্রায় বেশ কয়েকটি ধাপ জড়িত, যার প্রতিটি চূড়ান্ত উপাদানের বৈশিষ্ট্যগুলিকে উল্লেখযোগ্যভাবে প্রভাবিত করে।

ফসল কাটা এবং জমাট বাঁধা (প্রাকৃতিক রাবার)

বাকল দিয়ে অগভীর তির্যক কেটে রাবার গাছ থেকে ল্যাটেক্স ট্যাপ করা হয়। রসটি কয়েক ঘন্টা ধরে সংগ্রহের কাপে পড়ে। তাজা ল্যাটেক্স তারপর জমাটবদ্ধ হয় - সাধারণত ফর্মিক বা অ্যাসিটিক অ্যাসিড যোগ করে - যার ফলে রাবারের কণাগুলি একত্রিত হয় এবং জলীয় সিরাম থেকে আলাদা হয়। ফলস্বরূপ কোগুলামটি চাপা হয়, শীটে পাকানো হয় এবং হয় ধূমপান করা হয় (রিবড স্মোকড শীট বা আরএসএস তৈরি করতে) বা গরম বাতাসে শুকানো হয় (প্রযুক্তিগতভাবে নির্দিষ্ট রাবার গ্রেড তৈরি করতে)। এই শুকনো শীট বা টুকরো টুকরো রাবার বেলগুলি প্রাকৃতিক রাবারের ব্যবসায়িক পণ্য ফর্ম।

চক্রবৃদ্ধি

কাঁচা রাবার - প্রাকৃতিক বা সিন্থেটিক - যেমন আছে তেমন ব্যবহার করা হয় না। এটি অভ্যন্তরীণ মিক্সার (ব্যানবেরি মিক্সার) বা খোলা মিলগুলিতে সংযোজনগুলির একটি পরিসরের সাথে যুক্ত হয়। একটি সাধারণ রাবার যৌগ রয়েছে:

• ভলকানাইজিং এজেন্ট — সালফার বা পারক্সাইড যা নিরাময়ের সময় পলিমার চেইনের মধ্যে ক্রস-লিঙ্ক তৈরি করে।
• এক্সিলারেটর এবং অ্যাক্টিভেটর — জিঙ্ক অক্সাইড, স্টিয়ারিক অ্যাসিড, এবং জৈব অ্যাক্সিলারেটর যা ভলকানাইজেশন প্রতিক্রিয়াকে গতি বাড়ে এবং নিয়ন্ত্রণ করে।
• ফিলার শক্তিশালীকরণ — কার্বন কালো হল সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ, নাটকীয়ভাবে প্রসার্য শক্তি এবং ঘর্ষণ প্রতিরোধ ক্ষমতা বৃদ্ধি করে। সিলিকা উচ্চ-কর্মক্ষমতা এবং কম-ঘূর্ণায়মান-প্রতিরোধী টায়ার যৌগগুলিতে ব্যবহৃত হয়।
• প্লাস্টিকাইজার এবং প্রক্রিয়াকরণ তেল - প্রক্রিয়াকরণের সময় প্রবাহ উন্নত করুন এবং সমাপ্ত পণ্যের কঠোরতা এবং নমনীয়তা পরিবর্তন করুন।
• অ্যান্টিঅক্সিডেন্ট এবং অ্যান্টিওজোন্যান্ট - পরিষেবা জীবনের সময় অক্সিজেন, ওজোন, অতিবেগুনী বিকিরণ এবং তাপ দ্বারা অবক্ষয় থেকে রাবারকে রক্ষা করুন।

শেপিং

যৌগিক রাবার ভলকানাইজেশনের আগে আকৃতির হয় যখন এটি থার্মোপ্লাস্টিক এবং কার্যকরী থাকে। সাধারণ শেপিং পদ্ধতি অন্তর্ভুক্ত কম্প্রেশন ছাঁচনির্মাণ (চাপে একটি উত্তপ্ত ছাঁচে রাবার টিপে), ইনজেকশন ছাঁচনির্মাণ (বন্ধ ছাঁচে রাবার ইনজেকশন করা), স্থানান্তর ছাঁচনির্মাণ , এক্সট্রুশন (প্রোফাইল, টিউব, এবং স্ট্রিপ উত্পাদন করতে একটি ডাই মাধ্যমে রাবার জোর করে), এবং ক্যালেন্ডারিং (শীট মধ্যে রাবার ঘূর্ণায়মান বা ফ্যাব্রিক উপর আবরণ)।

ভলকানাইজেশন

ভলকানাইজেশন is the chemical process that converts soft, weak rubber into the strong, elastic material used in finished products. Heat causes sulfur atoms (or peroxide radicals) to form cross-links between adjacent polymer chains, creating a three-dimensional network. The degree of cross-linking determines hardness: lightly cross-linked rubber is soft and elastic; heavily cross-linked rubber becomes hard (ebonite). Most rubber products are cured in presses, autoclaves, or continuous vulcanization lines at temperatures between 140°C and 200°C.

রাবার কি জন্য ব্যবহার করা হয়? প্রধান পণ্য বিভাগ

রাবারের স্থিতিস্থাপকতা, স্থায়িত্ব, অভেদ্যতা এবং বৈদ্যুতিক নিরোধক সমন্বয় এটিকে শিল্পের একটি বিশাল পরিসরে অপরিহার্য করে তোলে। আয়তনের ভিত্তিতে একক বৃহত্তম প্রয়োগ হল টায়ার — যাত্রী, ট্রাক এবং অফ-রোড টায়ারগুলি বিশ্বব্যাপী ব্যবহৃত সমস্ত রাবারের প্রায় 70% এর জন্য দায়ী। টায়ার ছাড়াও, রাবার পণ্যগুলি আধুনিক শিল্প এবং দৈনন্দিন জীবনের কার্যত প্রতিটি সেক্টর জুড়ে উপস্থিত হয়।

• টায়ার এবং টায়ার সম্পর্কিত পণ্য: প্যাসেঞ্জার টায়ার, ট্রাকের টায়ার, সাইকেলের টায়ার, কনভেয়ার বেল্ট এবং টায়ার রিট্রেডিং যৌগ একসাথে প্রাকৃতিক এবং SBR রাবারের প্রভাবশালী ব্যবহারকে উপস্থাপন করে।
• পায়ের পাতার মোজাবিশেষ এবং পাইপ: স্বয়ংচালিত কুল্যান্টের পায়ের পাতার মোজাবিশেষ, জলবাহী পায়ের পাতার মোজাবিশেষ, এয়ার ব্রেক লাইন, বাগান পায়ের পাতার মোজাবিশেষ, জ্বালানী লাইন, এবং মেডিকেল টিউবিং রাবারের নমনীয়তা এবং তরল প্রতিরোধের উপর নির্ভর করে। এনবিআর এবং ইপিডিএম হল তরল পদার্থের উপর নির্ভর করে সবচেয়ে সাধারণ উপকরণ।
• বেল্ট: শিল্প যন্ত্রপাতি এবং স্বয়ংচালিত ইঞ্জিনগুলিতে ড্রাইভ বেল্ট, টাইমিং বেল্ট, পরিবাহক বেল্ট এবং ভি-বেল্টগুলি চাঙ্গা রাবার যৌগ থেকে তৈরি হয়, সাধারণত টেক্সটাইল বা ইস্পাত কর্ড শক্তিবৃদ্ধি সহ EPDM বা CR।
• পাদুকা: রাবার সোল, বুট এবং ওভারশু প্রথম ব্যাপকভাবে উত্পাদিত রাবার পণ্যগুলির মধ্যে ছিল। পাদুকাতে প্রাকৃতিক রাবার এবং SBR প্রভাবশালী থাকে, গ্রিপ এবং ঘর্ষণ প্রতিরোধের জন্য মূল্যবান।
• গ্লাভস: ল্যাটেক্স পরীক্ষার গ্লাভস, রাসায়নিক প্রতিরোধের জন্য নাইট্রিল গ্লাভস, এবং ভারী-শুল্ক শিল্প গ্লাভস যথাক্রমে প্রাকৃতিক রাবার, এনবিআর এবং নিওপ্রিন থেকে উত্পাদিত হয়।
• বৈদ্যুতিক নিরোধক: তারের জ্যাকেট, তারের নিরোধক এবং বৈদ্যুতিক টেপ কন্ডাক্টরকে আর্দ্রতা, ঘর্ষণ এবং দুর্ঘটনাজনিত যোগাযোগ থেকে রক্ষা করতে রাবার ব্যবহার করে।
• অ্যান্টি-ভাইব্রেশন মাউন্ট: ইঞ্জিন মাউন্ট, মেশিনারি আইসোলেশন প্যাড, ব্রিজ বিয়ারিং এবং রেলওয়ে ট্র্যাক প্যাডগুলি কম্পনকে শোষণ এবং স্যাঁতসেঁতে করতে প্রাকৃতিক রাবার বা এনআর/স্টিল স্যান্ডউইচ কম্পোজিট ব্যবহার করে।
• চিকিৎসা ও ফার্মাসিউটিক্যাল: ইনজেকশনযোগ্য ওষুধের শিশি, অস্ত্রোপচারের গ্লাভস, ক্যাথেটার, রক্তচাপের কাফ এবং অর্থোপেডিক সহায়তার জন্য স্টপারগুলি সবই মেডিকেল-গ্রেড রাবার যৌগের উপর নির্ভর করে।
• ভোগ্যপণ্য: রাবার ব্যান্ড, ইরেজার, রান্নাঘরের সরঞ্জামগুলিতে গ্যাসকেট, সাকশন কাপ, যোগ ম্যাট এবং ক্রীড়া সরঞ্জাম হল দৈনন্দিন পণ্য যা রাবারের স্থিতিস্থাপকতা এবং গ্রিপের উপর নির্ভর করে।

রাবার সীল : উপকরণ, প্রকার, এবং অ্যাপ্লিকেশন

রাবার সীলগুলি প্রকৌশলে সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ এবং ব্যাপকভাবে নির্দিষ্ট করা রাবার পণ্যগুলির মধ্যে একটি। তাদের কাজ হল একটি জয়েন্ট বা ইন্টারফেস জুড়ে তরল, গ্যাস বা দূষকগুলির উত্তরণ রোধ করা — এমন একটি কাজ যাতে রাবারকে মিলনের পৃষ্ঠের সাথে ঘনিষ্ঠভাবে সামঞ্জস্য করতে হয়, লোডের নীচে সংকুচিত করতে হয় এবং লক্ষ লক্ষ চক্র বা স্থির এক্সপোজারের বছর ধরে এর স্থিতিস্থাপক পুনরুদ্ধার বজায় রাখতে হয়।

সাধারণ রাবার সীল প্রকার

• ও-রিং: টরাস-আকৃতির সীলগুলি একটি খাঁজে বসে থাকে এবং একটি ফুটো-আঁট ইন্টারফেস তৈরি করার জন্য রেডিয়ালি বা অক্ষীয়ভাবে সংকুচিত হয়। ও-রিং হল বিশ্বব্যাপী হাইড্রলিক্স, নিউমেটিক্স, প্লাম্বিং এবং ফ্লুইড পাওয়ার সিস্টেমে সর্বজনীনভাবে ব্যবহৃত সিল ফর্ম।
• গ্যাসকেট: চ্যাপ্টা বা প্রোফাইলযুক্ত সিলগুলি ফ্ল্যাঞ্জযুক্ত পৃষ্ঠগুলির মধ্যে স্থাপন করা হয় — পাইপ জয়েন্ট, সিলিন্ডার হেড, ভালভ বডি — বোল্ট করা ক্ল্যাম্পিং ফোর্সের অধীনে ফুটো প্রতিরোধ করার জন্য। রাবার gaskets জল সিস্টেম, HVAC, এবং প্রক্রিয়া পাইপিং সাধারণ.
• ঠোঁট সীল (রেডিয়াল শ্যাফ্ট সীল): লুব্রিকেন্ট ধরে রাখতে এবং গিয়ারবক্স, এক্সেল, পাম্প এবং বৈদ্যুতিক মোটরগুলিতে ঘূর্ণায়মান শ্যাফ্টের চারপাশে দূষক বাদ দিতে ব্যবহৃত হয়। সিলিং ঠোঁট খাদ পৃষ্ঠের সাথে গতিশীল যোগাযোগ বজায় রাখে।
• ডায়াফ্রাম: নমনীয় রাবার ঝিল্লি যা চাপ বা গতি প্রেরণ করার সময় দুটি চেম্বারকে পৃথক করে। চাপ নিয়ন্ত্রক, পাম্প, ভালভ এবং স্বয়ংচালিত ব্রেক বুস্টার ব্যবহার করা হয়।
• এক্সট্রুশন প্রোফাইল এবং আবহাওয়া সীল: কাস্টম-এক্সট্রুড রাবার প্রোফাইলগুলি দরজা, জানালা, হ্যাচ এবং বায়ু, জল, ধুলো এবং শব্দের বিরুদ্ধে ঘেরের ফাঁক সিল করতে ব্যবহৃত হয়। সাধারণত EPDM বা neoprene থেকে তৈরি।

রাবার সীল জন্য উপাদান নির্বাচন

একটি সিলে ব্যবহৃত রাবার যৌগটি অবশ্যই পরিষেবা পরিবেশের সাথে সাবধানতার সাথে মেলাতে হবে। ভুল উপাদান ব্যবহার ফুলে যাওয়া, শক্ত হয়ে যাওয়া, ক্র্যাকিং বা রাসায়নিক দ্রবীভূত হওয়ার দিকে পরিচালিত করে — যার সবগুলিই সিল ব্যর্থতার কারণ এবং সম্ভাব্য বিপর্যয়মূলক সিস্টেম লিক।

উপাদান নির্বাচনের বাইরে, সিলের কার্যকারিতা নির্ভর করে ডুরোমিটার (কঠোরতা), সঙ্গমের অংশগুলির পৃষ্ঠের ফিনিস, কম্প্রেশন সেট প্রতিরোধ, এবং লুব্রিকেন্ট বা আবরণের উপস্থিতির উপর। সমালোচনামূলক অ্যাপ্লিকেশনগুলির জন্য — মহাকাশ, সাবসিয়া, উচ্চ-চাপ হাইড্রলিক্স — সিল ডিজাইনে যোগাযোগের চাপের সীমিত উপাদান বিশ্লেষণ এবং প্রয়োজনীয় পরিষেবা জীবনের কার্যক্ষমতা যাচাই করার জন্য ত্বরিত বার্ধক্য পরীক্ষা জড়িত৷