रबर प्रसंस्करण प्रौद्योगिकी और उत्पादन प्रक्रिया का परिचय

1. बुनियादी प्रक्रिया प्रवाह

रबर उत्पादों के कई प्रकार होते हैं, लेकिन उत्पादन प्रक्रिया मूल रूप से एक जैसी ही होती है। सामान्य ठोस रबर-कच्चे रबर को कच्चे माल के रूप में उपयोग करके रबर उत्पादों की मूल प्रक्रिया में छह बुनियादी प्रक्रियाएं शामिल हैं: प्लास्टिसाइजिंग, मिश्रण, कैलेंडरिंग, एक्सट्रूज़न, मोल्डिंग और वल्कनाइजेशन। बेशक, कच्चे माल की तैयारी, तैयार उत्पाद की परिष्करण, निरीक्षण और पैकेजिंग जैसी बुनियादी प्रक्रियाएं भी अनिवार्य हैं। रबर की प्रसंस्करण तकनीक मुख्य रूप से प्लास्टिसिटी और लोचदार गुणों के बीच विरोधाभास को दूर करने पर केंद्रित है। विभिन्न तकनीकी माध्यमों से, लोचदार रबर को प्लास्टिक मैस्टिकेटेड रबर में परिवर्तित किया जाता है, फिर विभिन्न यौगिक एजेंटों को मिलाकर अर्ध-तैयार उत्पाद बनाए जाते हैं, और फिर वल्कनाइजेशन के माध्यम से प्लास्टिक अर्ध-तैयार उत्पादों को उच्च लोच और अच्छे भौतिक और यांत्रिक गुणों वाले रबर उत्पादों में परिवर्तित किया जाता है।

2. कच्चे माल की तैयारी

रबर उत्पादों का मुख्य कच्चा माल कच्चा रबर है, जो मूल सामग्री के रूप में कार्य करता है, और कच्चा रबर उष्णकटिबंधीय और उपोष्णकटिबंधीय क्षेत्रों में उगने वाले रबर के पेड़ों की छाल को कृत्रिम रूप से काटकर एकत्र किया जाता है।

विभिन्न प्रकार के मिश्रण कारक सहायक पदार्थ होते हैं जिन्हें रबर उत्पादों के कुछ गुणों को बेहतर बनाने के लिए मिलाया जाता है।

रबर उत्पादों की यांत्रिक शक्ति बढ़ाने और उत्पाद के विरूपण को सीमित करने के लिए फाइबर सामग्री (कपास, भांग, ऊन और विभिन्न कृत्रिम फाइबर, सिंथेटिक फाइबर और धातु सामग्री, स्टील के तार) का उपयोग कंकाल सामग्री के रूप में किया जाता है। कच्चे माल की तैयारी की प्रक्रिया में, सामग्री को सूत्र के अनुसार सटीक रूप से तौला जाना चाहिए। कच्चे रबर और मिश्रण एजेंट को एक समान रूप से मिलाने के लिए, सामग्री को संसाधित करना आवश्यक है। कच्चे रबर को 60-70 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर सुखाने वाले कमरे में नरम किया जाता है, फिर उसे काटकर छोटे-छोटे टुकड़ों में तोड़ा जाता है। मिश्रण एजेंट गांठदार होता है, जैसे पैराफिन, स्टीयरिक एसिड, राल आदि, जिन्हें पीसना पड़ता है। यदि पाउडर में यांत्रिक अशुद्धियाँ या मोटे कण हैं, तो पाइन टार और कौमारोन जैसी तरल अशुद्धियों को छानकर अलग करना आवश्यक है, जिन्हें गर्म करके पिघलाया जाता है, वाष्पीकृत किया जाता है और छान लिया जाता है। एकसमान वल्कनीकरण के दौरान बुलबुले बनने से उत्पाद की गुणवत्ता प्रभावित होती है।

3. प्लास्टिकीकरण

कच्चा रबर लोचदार होता है और इसमें प्रसंस्करण के लिए आवश्यक प्लास्टिसिटी की कमी होती है, इसलिए इसका प्रसंस्करण आसान नहीं होता। इसकी प्लास्टिसिटी को बेहतर बनाने के लिए, कच्चे रबर को मैस्टिकेट करना आवश्यक है, ताकि मिश्रण के दौरान कंपाउंडिंग एजेंट कच्चे रबर में आसानी से और समान रूप से फैल सके। साथ ही, यह रबर की पारगम्यता को बेहतर बनाने और कैलेंडरिंग और फॉर्मिंग प्रक्रिया के दौरान फाइबर संरचना में प्रवेश करने में भी सहायक होता है, जिससे मोल्डिंग की तरलता बढ़ती है। कच्चे रबर के लंबे-श्रृंखला वाले अणुओं को विघटित करके प्लास्टिसिटी उत्पन्न करने की प्रक्रिया को मैस्टिकेशन कहते हैं। कच्चे रबर को प्लास्टिसाइज करने की दो विधियाँ हैं: यांत्रिक प्लास्टिसाइजिंग और तापीय प्लास्टिसाइजिंग। यांत्रिक मैस्टिकेशन एक ऐसी प्रक्रिया है जिसमें कम तापमान पर प्लास्टिसाइजर के यांत्रिक दबाव और घर्षण द्वारा लंबे-श्रृंखला वाले रबर के अणुओं को विघटित और छोटा करके उच्च लोचदार अवस्था से प्लास्टिक अवस्था में लाया जाता है। तापीय प्लास्टिसाइजिंग में ऊष्मा और ऑक्सीजन की क्रिया द्वारा कच्चे रबर में गर्म संपीड़ित वायु प्रवाहित की जाती है, जिससे लंबे-श्रृंखला वाले अणु विघटित होकर छोटे हो जाते हैं और प्लास्टिसिटी प्राप्त होती है।

4.मिश्रण

उपयोग की विभिन्न परिस्थितियों के अनुकूल ढलने, विभिन्न गुणधर्म प्राप्त करने और रबर उत्पादों के प्रदर्शन को बेहतर बनाने तथा लागत कम करने के लिए कच्चे रबर में विभिन्न मिश्रणकारी पदार्थ मिलाए जाने आवश्यक हैं। मिश्रण वह प्रक्रिया है जिसमें पिसे हुए कच्चे रबर को मिश्रणकारी पदार्थ के साथ मिलाया जाता है, और रबर मिश्रण मशीन में यांत्रिक रूप से मिलाकर मिश्रणकारी पदार्थ को कच्चे रबर में पूरी तरह और समान रूप से फैलाया जाता है। मिश्रण रबर उत्पादों के उत्पादन प्रक्रिया में एक महत्वपूर्ण प्रक्रिया है। यदि मिश्रण समान रूप से नहीं होता है, तो रबर और मिश्रणकारी पदार्थों का पूरा प्रभाव नहीं पड़ पाता है, जिससे उत्पाद के प्रदर्शन पर असर पड़ता है। मिश्रण के बाद प्राप्त रबर सामग्री को मिश्रित रबर कहा जाता है। यह विभिन्न रबर उत्पादों के निर्माण के लिए एक अर्ध-तैयार सामग्री है, जिसे आमतौर पर रबर सामग्री के रूप में जाना जाता है, और जिसे आम तौर पर एक वस्तु के रूप में बेचा जाता है। खरीदार रबर सामग्री का उपयोग करके इसे सीधे संसाधित, आकार और वल्कनीकृत करके आवश्यक रबर उत्पाद बना सकते हैं। विभिन्न फॉर्मूलेशन के अनुसार, विभिन्न गुणों वाली कई अलग-अलग ग्रेड और किस्में उपलब्ध हैं।

5. गठन

रबर उत्पादों के उत्पादन प्रक्रिया में, कैलेंडर या एक्सट्रूडर द्वारा विभिन्न आकृतियों और आकारों को पूर्वनिर्मित करने की प्रक्रिया को मोल्डिंग कहा जाता है।

6. वल्कनीकरण

प्लास्टिक रबर को लोचदार रबर में परिवर्तित करने की प्रक्रिया को वल्कनीकरण कहते हैं। इसमें सल्फर, वल्कनीकरण त्वरक आदि जैसे वल्कनीकरण एजेंट की एक निश्चित मात्रा मिलाई जाती है। कच्चे रबर के रेखीय अणु "सल्फर सेतु" के निर्माण के माध्यम से एक दूसरे से जुड़कर त्रि-आयामी नेटवर्क संरचना बनाते हैं, जिससे प्लास्टिक रबर यौगिक एक अत्यधिक लोचदार वल्कनीकृत पदार्थ बन जाता है।