مقدمه
رابرلاینینگ (Rubber Lining) یکی از روشهای بسیار مؤثر برای محافظت سطوح داخلی تجهیزات صنعتی در برابر سایش، خوردگی، ضربه و مواد شیمیایی است. این روش بهویژه در صنایع معدنی، شیمیایی، فولاد، و تصفیه فاضلاب کاربرد گستردهای دارد. در فرآیند رابرلاینینگ، از انواع مختلف لاستیک طبیعی و مصنوعی استفاده میشود که هر یک ویژگیها و مقاومتهای خاصی دارند. با این حال، رایجترین نوع لاستیکی که در رابرلاینینگ استفاده میشود، لاستیک طبیعی (Natural Rubber) است. دلیل این انتخاب به ترکیبی از ویژگیهای مکانیکی، مقاومت سایشی، چسبندگی بالا و انعطافپذیری آن بازمیگردد. در ادامه، جزئیات فنی و کاربردی لاستیک طبیعی و سایر لاستیکهای مورد استفاده در رابرلاینینگ را بررسی میکنیم.
۱. ویژگیهای اصلی لاستیک طبیعی (Natural Rubber)
لاستیک طبیعی که با نام پلیایزوپرن (Polyisoprene) نیز شناخته میشود، از شیره درخت Hevea brasiliensis استخراج میشود. این ماده به دلیل داشتن پیوندهای دوگانه در ساختار مولکولی، دارای انعطافپذیری و خاصیت کشسانی فوقالعادهای است. همین ویژگیها باعث شده که در بسیاری از محیطهای ساینده و خورنده، گزینهای ایدهآل برای پوشش داخلی تجهیزات باشد. مهمترین خصوصیات لاستیک طبیعی عبارتند از:
- مقاومت سایشی بالا: یکی از برترین مزایای لاستیک طبیعی مقاومت عالی در برابر سایش مکانیکی و ضربه است. در تجهیزاتی مانند لولههای اسلاری، پمپها، مخازن و سیکلونها که ذرات ساینده با سرعت بالا جریان دارند، این خاصیت بسیار مهم است.
- انعطافپذیری زیاد: این لاستیک حتی در دماهای پایین نیز انعطافپذیری خود را حفظ میکند و در نتیجه در برابر ترکخوردگی ناشی از ضربه یا ارتعاش مقاوم است.
- چسبندگی مناسب به سطح فلزی: لاستیک طبیعی بهخوبی به چسبهای پایه رزینی یا ولکانیزهشونده متصل میشود و امکان جدایش پوشش از سطح را کاهش میدهد.
- قابلیت ولکانیزه شدن آسان: این لاستیک بهراحتی با گوگرد و مواد تسریعکننده ولکانیزه میشود و خواص مکانیکی آن پس از پخت بهشدت بهبود مییابد.
- مقاومت شیمیایی مناسب: لاستیک طبیعی در برابر اسیدهای رقیق، بازهای ملایم و برخی مواد شیمیایی آلی مقاوم است. هرچند در برابر روغنها، هیدروکربنها و حلالهای قوی چندان مقاوم نیست.
۲. کاربرد لاستیک طبیعی در رابرلاینینگ
به دلیل ویژگیهای فوق، لاستیک طبیعی در بسیاری از محیطهای صنعتی استفاده میشود، بهویژه در مواردی که سایش شدید و فشار مکانیکی بالا وجود دارد. از جمله:
- پوشش داخلی لولهها و اتصالات انتقال اسلاری
- لاینینگ پمپهای معدنی و دوغابکشها
- تانکها و مخازن نگهداری اسیدهای رقیق
- سیکلونها، هاپرها و چوتها در معادن
- درامهای چرخان و تجهیزات حمل مواد ساینده
در این تجهیزات، تماس مداوم با ذرات جامد یا دوغابهای ساینده میتواند باعث سایش شدید فلز پایه شود. استفاده از لاستیک طبیعی بهعنوان لاینر، با جذب ضربه و جلوگیری از تماس مستقیم مواد با فلز، عمر مفید تجهیزات را چندین برابر افزایش میدهد.
۳. سایر لاستیکهای مورد استفاده در رابرلاینینگ
اگرچه لاستیک طبیعی پرکاربردترین نوع است، اما در شرایط خاص از لاستیکهای مصنوعی دیگری نیز استفاده میشود که بسته به ماهیت محیط کاری انتخاب میشوند:
الف) لاستیک نئوپرن (Neoprene)
دارای مقاومت شیمیایی بالا در برابر روغنها، گریس و مواد نفتی است. نئوپرن در دماهای بالا پایدارتر از لاستیک طبیعی بوده و برای محیطهای دارای ترکیبات هیدروکربنی مناسب است.
ب) لاستیک بوتیل (Butyl Rubber)
مقاومت عالی در برابر نفوذ گازها و اسیدهای قوی دارد. این لاستیک معمولاً در تانکهای ذخیره اسید سولفوریک و نیتریک استفاده میشود.
ج) لاستیک نیتریل (Nitrile Rubber)
برای محیطهایی که در معرض روغنها و سوختها هستند، انتخاب ایدهآلی است. نیتریل نسبت به لاستیک طبیعی مقاومت شیمیایی بهتری در برابر هیدروکربنها دارد.
د) لاستیک EPDM (اتیلن پروپیلن دیان مونومر)
در برابر نور خورشید، ازن و مواد اکسیدکننده مقاوم است. این نوع لاستیک برای محیطهای بیرونی و تماس با آب داغ یا بخار مناسب است.
هـ) لاستیک سخت یا سختشده (Hard Rubber)
حاصل ولکانیزاسیون کامل لاستیک طبیعی است که باعث افزایش سختی و مقاومت در برابر اسیدهای قوی میشود. این نوع در مخازن ذخیره اسیدهای غلیظ کاربرد دارد.
۴. مقایسه خلاصه انواع لاستیکهای رابرلاینینگ
نوع لاستیک | مقاومت سایشی | مقاومت شیمیایی | مقاومت در برابر حرارت | مقاومت در برابر روغن | کاربردهای رایج |
طبیعی (NR) | بسیار بالا | متوسط | تا ۸۰°C | ضعیف | پمپها، لولهها، مخازن دوغاب |
نئوپرن (CR) | خوب | خوب | تا ۱۰۰°C | خوب | صنایع نفت و گاز، شیمیایی |
بوتیل (IIR) | متوسط | عالی | تا ۱۱۰°C | ضعیف | تانکهای اسید قوی |
نیتریل (NBR) | خوب | خوب | تا ۱۰۰°C | عالی | صنایع روغنی و سوختی |
EPDM | متوسط | بسیار خوب | تا ۱۳۰°C | ضعیف | سیستمهای آبی و بخار |
سختشده (Hard Rubber) | کم | عالی | تا ۸۰°C | ضعیف | اسیدهای غلیظ و خورنده |
۵. دلایل محبوبیت لاستیک طبیعی در صنایع
دلایل اصلی استفاده گسترده از لاستیک طبیعی در رابرلاینینگ عبارتند از:
- هزینه کمتر نسبت به لاستیکهای مصنوعی: تولید آسان و در دسترس بودن مواد اولیه، قیمت آن را پایینتر نگه میدارد.
- کارایی مکانیکی بالا: در محیطهای ساینده که نیروهای مکانیکی شدید وجود دارد، لاستیک طبیعی عملکرد برتری دارد.
- فرآیند نصب سادهتر: به دلیل چسبندگی و انعطاف بالا، عملیات چسباندن و ولکانیزه کردن آسانتر انجام میشود.
- دوام در محیطهای مرطوب: برخلاف برخی لاستیکهای مصنوعی، در تماس طولانی با آب دچار تورم شدید یا ترکخوردگی نمیشود.
- قابلیت تعمیر آسان: در صورت آسیب موضعی، میتوان با وصلهگذاری ساده بخش معیوب را ترمیم کرد.
جمعبندی
در مجموع، لاستیک طبیعی (NR) متداولترین و پرکاربردترین نوع لاستیک در رابرلاینینگ است. این ماده بهدلیل مقاومت عالی در برابر سایش، انعطاف بالا، چسبندگی مناسب به فلز، و هزینه اقتصادی، در بسیاری از صنایع بهویژه معدن، فولاد و شیمیایی مورد استفاده قرار میگیرد. با این حال، در محیطهایی که تماس با روغنها، اسیدهای قوی یا حرارت زیاد وجود دارد، استفاده از لاستیکهای مصنوعی مانند نئوپرن، بوتیل یا EPDM ترجیح داده میشود. انتخاب نوع لاستیک مناسب باید بر اساس شرایط کاری، نوع ماده عبوری و دمای محیط انجام گیرد تا عمر مفید پوشش و کارایی تجهیزات به حداکثر برسد.