ยางเป็นสารประกอบอินทรีย์ที่มีส่วนประกอบหลักคือคาร์บอนและไฮโดรเจน ได้มาจากไม้ยืนต้นชนิดพิเศษซึ่งมักเรียกว่าต้นยางพารา ตัวแทนของพืชชนิดนี้เติบโตในเขตร้อน อวัยวะ (ผลไม้ ใบ กิ่ง ลำต้น ราก) มีน้ำยางข้น ของเหลวสีน้ำนมนี้ไม่ใช่น้ำผลไม้ของพืช นักพฤกษศาสตร์ยังคงสงสัยในความเฉพาะเจาะจงของความสำคัญที่มีต่อชีวิตของสิ่งมีชีวิตในพืช มันมาจากน้ำยางในกระบวนการจับตัวเป็นก้อนที่ได้มวลยืดหยุ่นอย่างต่อเนื่องซึ่งเป็นยางธรรมชาติธรรมชาติ
ประวัติศาสตร์การค้นพบยางธรรมชาติ
การมีส่วนร่วมของคริสโตเฟอร์ โคลัมบัสในการพัฒนาอารยธรรมโลกไม่ได้จำกัดอยู่เพียงการค้นพบทางภูมิศาสตร์ครั้งยิ่งใหญ่เท่านั้น เป็นเรือของเขาที่ลงจอดที่เกาะ Hispaniola ในปี 1493 และนำผลิตภัณฑ์ยางลำแรกไปยังสเปน มันเป็นลูกบอลเด้งยืดหยุ่นที่ชาวบ้านทำจากน้ำผลไม้ของ hevea ซึ่งเป็นพืชที่พบบนชายฝั่งของอเมซอน เมื่อเห็นว่าชาวอินเดียนแดงขว้างสิ่งเล็ก ๆ น้อย ๆ แปลก ๆ อย่างกระตือรือร้นซึ่งถึงพื้นก็กระเด็นออกไปราวกับมีชีวิตราวกับว่ากำลังกระโดด ชาวสเปนรู้สึกประหลาดใจอย่างมาก หลังจากพยายามจับลูกบอลที่เด้งดึ๋งนี้ พวกเขาก็สรุปได้ว่าค่อนข้างหนัก และสังเกตเห็นความเหนียวและกลิ่นเฉพาะตัวของลูกบอลด้วย
การใช้ยางของชาวอินเดียไม่ได้จำกัดอยู่แค่นี้ ชนเผ่าท้องถิ่นไม่เพียงแต่เล่นลูกนี้เท่านั้น แต่ยังใช้ในพิธีทางศาสนาต่างๆ และน้ำนมของต้นไม้ที่ได้มานั้นถือว่าศักดิ์สิทธิ์และถูกเรียกว่า "cauchu" ซึ่งแปลว่า "น้ำตาของต้นไม้" ในการแปล
ท่ามกลางความอยากรู้อยากเห็นที่โคลัมบัสนำไปยังสเปนคือลูกบอลที่ไม่ธรรมดาลูกนี้ ตั้งแต่นั้นมา ประวัติศาสตร์การใช้ยางก็เริ่มขึ้น
ความพยายามในการสมัครครั้งแรก
แต่ชาวยุโรปไม่สนใจเพราะความอยากรู้อยากเห็นของชาวอินเดียนแดง และจนถึงศตวรรษที่สิบแปดไม่มีใครคิดว่าการใช้ยางกว้างและหลากหลายเพียงใด เมื่อสมาชิกของคณะสำรวจชาวฝรั่งเศสผู้เยี่ยมชมป่าเขตร้อนของอเมริกาใต้ เขาถูกนำตัวไปยังยุโรปอีกครั้ง พวกเขาให้ความสนใจเขา ความสนใจมากขึ้นเกิดขึ้นเมื่อ Ch. Condamine นักวิทยาศาสตร์ชาวฝรั่งเศส พูดที่งานชุมนุมของ Paris Academy of Sciences สาธิตตัวอย่างของสารนี้ แสดงให้เห็นวิธีการใช้ที่เป็นไปได้และผลิตภัณฑ์จากสารนี้
การใช้ยางธรรมชาติอย่างแพร่หลายในยุโรปเริ่มขึ้นเมื่อราวปี ค.ศ. 1770 เมื่อมีอุปกรณ์ใหม่ปรากฏขึ้นในโรงเรียน - กัมมิลาสติก ซึ่งใช้ลบเส้นดินสอ
เริ่มต่อไปการค้นหาการใช้งานที่เป็นไปได้สำหรับยาง ในสมัยนั้นเองที่สิ่งประดิษฐ์ของสายเอี๊ยมและด้ายยางถือกำเนิดขึ้น และนักประดิษฐ์ชาวสก็อต C. Mackintosh เดาว่าจะวางชั้นยางบาง ๆ ระหว่างผ้าสองชั้น เพื่อให้ได้ผ้ากันน้ำ วัสดุนี้เป็นที่นิยมอย่างมาก เสื้อกันฝนจากมันได้ชื่อมาจากชื่อของนักประดิษฐ์ พวกเขาถูกเรียกว่า Mac
การล่มสลายของอุตสาหกรรมยางพารา
ความพยายามครั้งแรกในการผลิตรองเท้ากันน้ำไม่ประสบความสำเร็จ Galoshes แม้ว่าพวกเขาจะค่อนข้างทันสมัยในช่วงเวลาสั้น ๆ แต่ก็ไม่แตกต่างกันในการใช้งานจริง ในที่เย็นพวกมันอาจแตกได้ และในความร้อนพวกมันเกือบจะละลายและมีกลิ่นที่ไม่พึงประสงค์
ความกระตือรือร้นของนักประดิษฐ์อยู่ได้ไม่นาน ในช่วงหนึ่งปีที่ผ่านมา มีฤดูร้อนที่ร้อนจัดในหลายพื้นที่ของยุโรป ภายใต้อิทธิพลของอุณหภูมิสูง ผลิตภัณฑ์ของอุตสาหกรรมยางจึงกลายเป็นสินค้าที่มีกลิ่นเหม็น องค์กรทั้งหมดในอุตสาหกรรมนี้จึงล้มละลาย
การค้นพบชาร์ลส์กู๊ดเยียร์
และคงไม่มีใครนึกถึงกาแลชและแมคอินทอส ถ้าไม่ใช่เพราะความอุตสาหะของ American Charles Goodyear เขาใช้เวลาหลายปีในการหาวิธีทำวัสดุที่ดีจากยาง
กู๊ดเยียร์ทำการทดลองมากมาย ผสมยางกับเกือบทุกอย่าง เขาเติมเกลือ พริกไทย ทราย และแม้แต่ซุปลงไป หลังจากใช้เงินและกำลังทั้งหมดไป นักประดิษฐ์ก็หมดหวังแล้ว แต่ความพยายามของเขาก็ยังได้รับความสำเร็จ โดยการเพิ่มกำมะถันให้กับสารเขาค้นพบที่ทั้งความแข็งแรง ความยืดหยุ่น และความคงตัวของอุณหภูมิดีขึ้น
ดังนั้น เขาจึงสามารถปรับปรุงยางได้ คุณสมบัติและการประยุกต์ใช้สารประกอบใหม่ได้กลายเป็นหัวข้อของการศึกษาอีกครั้งโดยนักวิทยาศาสตร์และนักอุตสาหกรรม วัสดุที่ได้จากกู๊ดเยียร์คือสิ่งที่ตอนนี้เราเรียกว่ายาง และกระบวนการได้มาคือการหลอมโลหะของยาง
ยางบูม
หลังจากการค้นพบที่น่าตื่นเต้น ข้อเสนอมากมายในการซื้อสิทธิบัตรสำหรับวัสดุที่ประดิษฐ์ขึ้นนั้นตกอยู่ที่นักวิทยาศาสตร์ผู้โชคดี การใช้ยางในการผลิตยางพารามีจำนวนมาก ในการทำเช่นนี้ เกือบทุกประเทศเริ่มมองหาวิธีปลูกต้นยางในอาณาเขตของตน ในเรื่องนี้ บราซิลเป็นประเทศที่โชคดีที่สุด เพราะเป็นรัฐที่เป็นเจ้าของพืชสำรองจำนวนมหาศาลดังกล่าว รัฐบาลบราซิลพยายามอย่างมากที่จะยังคงผูกขาดในพื้นที่นี้ โดยห้ามการส่งออกเมล็ดพืชและต้น Hevea ที่อายุน้อยอย่างเด็ดขาด โทษประหารยังถูกนำมาใช้สำหรับอาชญากรรมครั้งนี้
แต่วิคแฮมชาวอังกฤษผู้เคยปฏิบัติการจารกรรมสามารถเจาะชายฝั่งอเมซอนได้ ซึ่งเขาแอบเก็บมาและส่งเมล็ดยางพารา 70,000 ต้นไปยังอังกฤษ และแม้ว่าพ่อพันธุ์แม่พันธุ์ในท้องถิ่นจะไม่ประสบความสำเร็จในการปลูกพืชเมืองร้อนแห่งนี้ในทันทีในพื้นที่ที่มีสภาพอากาศแตกต่างกัน แต่ด้วยความพยายามของพวกเขา ยางจากอังกฤษที่มีราคาถูกและราคาไม่แพงก็ปรากฏตัวขึ้นในตลาดหลังจากนั้นไม่นาน
ในระหว่างนี้การใช้ยางธรรมชาติได้แพร่หลายมากจนผลิตภัณฑ์ยางมีจำนวนเกิน 100,000 รายการจำนวนผลิตภัณฑ์ใหม่: สายพานลำเลียงและฉนวนไฟฟ้า, "ยางรัด" สำหรับผ้าลินิน, รองเท้ายาง, ลูกโป่งสำหรับเด็ก ฯลฯ แต่การใช้ยางธรรมชาติเป็นหลักนั้นเกี่ยวข้องกับอุตสาหกรรมยานยนต์เมื่อมีการประดิษฐ์ยางรถม้าครั้งแรกแล้ว ยางรถยนต์
การใช้ยางและยางในประเทศของเรามีพื้นฐานมาจากการผลิตวัตถุดิบจากต่างประเทศมาช้านาน เมื่อมีการค้นพบดอกแดนดิไลอันในคาซัคสถานซึ่งมีรากเป็นยาง ผลิตภัณฑ์ยางชนิดแรกจากวัสดุในประเทศจึงปรากฏขึ้น แต่มันเป็นกระบวนการที่ลำบากมาก เนื่องจากการสกัดยางจากรากแดนดิไลออนใช้เวลานานมากเนื่องจากมีความเข้มข้นต่ำ (16-28%)
รับยางสังเคราะห์
ทรัพยากรธรรมชาติของยางธรรมชาติไม่สามารถตอบสนองความต้องการสูงของประชากรในสินค้าที่ทำจากวัสดุนี้ ตอนนี้การผลิตยางสังเคราะห์มีขนาดใหญ่ขึ้นมาก
ส. V. Lebedev ในปี 1910 ได้รับยางสังเคราะห์เป็นครั้งแรก วัสดุที่ใช้ในการผลิตคือ บิวทาไดอีน ซึ่งแยกได้จากเอทิลแอลกอฮอล์ ต่อมา โดยทำปฏิกิริยาพอลิเมอไรเซชันโดยใช้โลหะโซเดียม ได้ยางสังเคราะห์บิวทาไดอีน
อุตสาหกรรมการผลิตยางสังเคราะห์
ในปี พ.ศ. 2468 เอสวี เลเบเดฟได้เริ่มงานในการหาวิธีอุตสาหกรรมสำหรับการสังเคราะห์ยาง สองปีต่อมาก็แก้ไขได้สำเร็จ ยางสองสามกิโลกรัมแรกถูกสังเคราะห์ในห้องปฏิบัติการ มันคือ Lebedev ที่รับศึกษาคุณสมบัติของยางพาราและพัฒนาสูตรเพื่อให้ได้ผลิตภัณฑ์ที่จำเป็นสำหรับผู้บริโภค
และในปีต่อๆ มา การใช้ยางเป็นงานที่สำคัญที่สุดของ S. V. Lebedev ตามวิธีการของเขาที่ได้รับวัสดุชุดแรกในระดับอุตสาหกรรมที่โรงงานแห่งแรกของโลกที่ผลิตวัสดุนี้
ในช่วงปี 1932 ถึง 1990 สหภาพโซเวียตเป็นผู้นำในด้านการผลิตในอุตสาหกรรมนี้ การใช้ยางสังเคราะห์ทำให้สามารถขยายผลิตภัณฑ์ยางได้ โดยเฉพาะผลิตภัณฑ์ยางนุ่ม พื้นรองเท้า ท่อและท่อต่างๆ ยาแนวและกาว สีน้ำยาง และอื่นๆ
คุณสมบัติและการใช้งานยางสังเคราะห์
ตอนนี้ยางสังเคราะห์มีการเติบโตอย่างมากเมื่อเทียบกับช่วงกลางศตวรรษที่ 20 ชนิดต่างๆ ของมันสามารถแตกต่างกันอย่างมากในองค์ประกอบทางเคมีและคุณสมบัติของผู้บริโภค การจำแนกประเภทของยางสังเคราะห์ขึ้นอยู่กับความแตกต่างของโมโนเมอร์ที่ใช้ในการผลิต ดังนั้นจึงมีไอโซพรีน บิวทาไดอีน คลอโรพรีน และประเภทอื่นๆ ตามการจำแนกประเภทอื่น ยางแบ่งออกเป็นประเภทขึ้นอยู่กับกลุ่มลักษณะของอะตอมที่ประกอบเป็นองค์ประกอบ ตัวอย่างเช่น รู้จักชนิดของโพลิซัลไฟด์ ยางออร์กาโนซิลิกอน เป็นต้น
วิธีหลักในการผลิตยางสังเคราะห์คือการทำโพลิเมอไรเซชันของไดอีนและแอลคีน โมโนเมอร์ที่พบบ่อยที่สุดในกรณีนี้เรียกว่าบิวทาไดอีน ไอโซพรีน เอทิลีน อะคริโลไนไตรล์ เป็นต้น
โพลีซัลไฟด์บางชนิด ยางโพลียูรีเทนจะได้รับระหว่างปฏิกิริยาการควบแน่น
ยางสำหรับงานทั่วไปและงานพิเศษ
ตามการใช้งาน ยางสามารถแบ่งออกเป็นวัสดุทั่วไปและวัสดุวัตถุประสงค์พิเศษ ตัวแทนของกลุ่มแรกมีชุดของคุณสมบัติที่ทำให้สามารถใช้สำหรับการผลิตสินค้าต่าง ๆ ซึ่งคุณสมบัติยืดหยุ่นซึ่งควรปรากฏที่อุณหภูมิปกติ แต่การใช้ยางสังเคราะห์เพื่อวัตถุประสงค์พิเศษนั้นบ่งบอกถึงการรักษาคุณสมบัติในสถานการณ์ที่รุนแรง เช่น ภายใต้อิทธิพลของน้ำแข็งและไฟ โอโซนและออกซิเจน เป็นต้น
ทายางไอโซพรีน
ยางไอโซพรีนมีความคล้ายคลึงกับยางธรรมชาติมาก ดังนั้นช่วงของคุณสมบัติของสารเหล่านี้จึงใกล้เคียงกันมาก
ข้อเสียคือทนต่ออุณหภูมิสูง โอโซน และแสงแดดโดยตรงได้ไม่ดี แรงยึดเกาะต่ำของยางขึ้นอยู่กับคุณสมบัติที่ทำให้ยางไอโซพรีนได้รับความนิยมน้อยลง การใช้งานทำได้ยากเนื่องจากความเหนียวที่เพิ่มขึ้น โครงกระดูกและความลื่นไหลไม่เพียงพอ แต่สำหรับผลิตภัณฑ์แบบเสาหินที่ไม่ต้องการชิ้นส่วนจำนวนมาก ยางไอโซพรีนก็นิยมใช้กันอย่างแพร่หลาย
แผ่นยาง
การใช้ยางพาราเป็นยาด้วย ผลิตภัณฑ์ที่พบบ่อยที่สุดในอุตสาหกรรมการแพทย์ที่ได้จากการใช้ยางคือแผ่นแปะ เป็นส่วนผสมของยาง ยา และสารที่เกี่ยวข้อง ประโยชน์ของแพทช์เหล่านี้:
- เหนียวยาว
- เข้ากันได้กับยาหลายชนิด;
- ไม่เป็นอันตราย;
- ใช้งานง่าย
กระบวนการผลิตคือการละลายยาง 1 ส่วนในน้ำมันเบนซิน 12 ส่วน จากนั้นจึงนำส่วนประกอบอื่นๆ มาประกอบในสารละลาย: น้ำมันสน (เพิ่มความเหนียว), ลาโนลิน (ป้องกันไม่ให้แห้ง), ซิงค์ออกไซด์ (ลดการระคายเคือง), ยา (สร้างผลการรักษา)
รากฟันเทียม
ผลิตภัณฑ์ยางที่สำคัญจริงๆ คือ อวัยวะเทียมของมนุษย์ การใช้ยางในการผลิตเริ่มขึ้นเมื่อไม่นานนี้ และเป็นจุดเริ่มต้นของยุคใหม่ในการพัฒนายา
ท่อช่วยหายใจเป็นวัสดุที่ทำจากโพลีแอคทิเลต โพลิไซล็อกเซน โพลิเอไมด์ หัวใจเทียมและส่วนประกอบต่างๆ ทำจากโพลียูรีเทนและโพลิออกซีเลน โพลิเอทิลีนและโพลิโพรพิลีนเป็นวัสดุสำหรับการผลิตรากฟันเทียมของส่วนต่างๆ ของหลอดอาหาร และโพลิไวนิลคลอไรด์เป็นส่วนประกอบหลักของการปลูกถ่ายส่วนอื่นๆ ของระบบย่อยอาหาร หลอดเลือดเทียมทำจากโพลิเอทิลีนเทเรฟทาเลต พอลิเตตระฟลูออโรเอทิลีนและโพลีโพรพิลีน โพลิอะคริเลต โพลิเอไมด์ โพลียูรีเทนช่วยให้ผู้ทุพพลภาพค้นพบกระดูกและข้อต่อใหม่
การใช้ยางในผลิตภัณฑ์อุตสาหกรรม
ยางพารามีความสำคัญต่อเศรษฐกิจของประเทศเป็นอย่างมาก แต่การใช้ยางธรรมชาติในรูปแบบบริสุทธิ์นั้นเป็นเรื่องใหญ่หายาก ส่วนใหญ่มักจะใช้ในรูปแบบของยาง ผลิตภัณฑ์ที่ทำจากวัสดุนี้มีอยู่ในชีวิตประจำวันในทุกขั้นตอน ซึ่งรวมถึงฉนวนลวด การผลิตรองเท้าและเสื้อผ้า และยางรถยนต์ และอื่นๆ อีกมากมาย
ในอุตสาหกรรมรองเท้า ตามกฎแล้วจะใช้ยางประเภทต่อไปนี้: มีรูพรุน (พื้นรองเท้า) เหมือนหนัง (ส่วนล่างของรองเท้า) โปร่งใส (ส้น)
การใช้ยางธรรมชาติและแอนะล็อกสังเคราะห์ยังไม่แพร่หลายโดยบังเอิญ พวกมันตอบสนองความต้องการส่วนใหญ่ของมนุษย์ โดยเป็นหนึ่งในวัสดุที่หลากหลายที่สุด
