Rubber ni mchanganyiko wa kikaboni ambao viambajengo vyake kuu ni kaboni na hidrojeni. Inapatikana kutoka kwa mimea maalum ya miti, ambayo mara nyingi huitwa mimea ya mpira. Wawakilishi hao wa mimea hukua katika nchi za hari. Viungo vyao (matunda, majani, matawi, shina, mizizi) vina mpira. Kioevu hiki cha maziwa sio juisi ya mimea, wataalam wa mimea bado wana shaka juu ya umuhimu wake kwa maisha ya kiumbe cha mmea. Ni kutokana na mpira katika mchakato wa kuganda ambapo misa nyororo inayoendelea hupatikana, ambayo ni mpira asilia.
Historia ya ugunduzi wa mpira asilia
Mchango wa Christopher Columbus katika maendeleo ya ustaarabu wa dunia haukomei kwenye uvumbuzi Mkuu wa kijiografia. Ilikuwa meli yake ambayo ilitua kwenye kisiwa cha Hispaniola mnamo 1493 na kuchukua bidhaa ya kwanza ya mpira hadi Uhispania. Ulikuwa ni mpira wa kunyumbulika ambao wenyeji walifanya kutoka kwa juisi ya hevea, mmea uliopatikanamwambao wa Amazon. Kuona jinsi Wahindi walivyorusha kwa shauku kitu kidogo cha kushangaza, ambacho, kikifika chini, pia kiliruka kana kwamba kiko hai, kana kwamba wanaruka, Wahispania walishangaa sana. Baada ya kujaribu kushikilia mpira huu wa kudunda, walifikia hitimisho kwamba ulikuwa mzito sana, na pia waliona kunata kwake na harufu ya tabia ya moshi.
Matumizi ya raba kwa Wahindi hayakuishia hapa tu. Makabila ya wenyeji hayakucheza mpira huu tu, bali walitumia katika sherehe mbalimbali za kidini. Na utomvu wa mti ambao ulipatikana ulizingatiwa kuwa mtakatifu na uliitwa "cauchu", ambayo ina maana ya "machozi ya mti" katika tafsiri.
Miongoni mwa mambo ya kuvutia yaliyoletwa na Columbus kwenda Uhispania ni mpira huu usio wa kawaida. Tangu wakati huo, historia ya matumizi ya mpira ilianza.
Majaribio ya kwanza ya maombi
Lakini Wazungu hawakutilia maanani udadisi wa Wahindi. Na hadi karne ya XVIII, hakuna mtu aliyefikiria juu ya upana na tofauti wa maeneo ya matumizi ya mpira. Ni wakati tu washiriki wa msafara wa Ufaransa, ambao walitembelea misitu ya kitropiki ya Amerika Kusini, aliletwa tena Uropa, walimsikiliza. Kuvutia zaidi kulizuka wakati mwanasayansi Mfaransa Ch. Condamine, akizungumza katika mkutano wa Chuo cha Sayansi cha Paris, alipoonyesha sampuli za dutu hii, alionyesha njia zinazowezekana za matumizi na bidhaa kutoka kwayo.
Matumizi mengi ya mpira asilia barani Ulaya yalianza karibu 1770, wakati kifaa kipya kilionekana shuleni - gummilastic, ambacho kilitumika kufuta mistari ya penseli.
Inayofuata ilianzautafutaji amilifu kwa matumizi yanayowezekana ya mpira. Ilikuwa wakati huo kwamba uvumbuzi wa suspenders na nyuzi za mpira ulianza. Na mvumbuzi wa Scotland C. Mackintosh alikisia kuweka safu nyembamba ya mpira kati ya tabaka mbili za kitambaa, hivyo kupata kitambaa cha kuzuia maji. Nyenzo hii ilikuwa maarufu sana, koti za mvua kutoka kwake zilipata jina lao kutoka kwa jina la mvumbuzi. Ziliitwa Mac.
Kuporomoka kwa sekta ya mpira
Majaribio ya awali ya kuanzisha utengenezaji wa viatu visivyoingia maji hayakufaulu. Galoshes, ingawa zilikua za mtindo kwa muda mfupi, hazikutofautiana katika vitendo. Wakati wa baridi, ziliweza kupasuka, na katika joto karibu kuyeyuka na kutoa harufu mbaya.
Shauku ya wavumbuzi haikuchukua muda mrefu. Katika moja ya miaka hiyo kulikuwa na majira ya joto sana katika sehemu nyingi za Ulaya. Chini ya ushawishi wa joto la juu, bidhaa za sekta ya mpira ziligeuka kuwa molekuli yenye harufu mbaya. Biashara zote katika tasnia hii zilifilisika.
Ugunduzi wa Charles Goodyear
Na hakuna mtu ambaye angefikiria kuhusu galoshes na mackintosses, kama si kwa uvumilivu wa Marekani Charles Goodyear. Alitumia miaka mingi kutafuta njia za kutengeneza nyenzo nzuri kutoka kwa mpira.
Goodyear alifanya majaribio mengi, akichanganya raba na karibu kila kitu. Aliongeza chumvi, pilipili, mchanga na hata supu ndani yake. Baada ya kutumia pesa na nguvu zake zote, mvumbuzi alikuwa tayari amepoteza tumaini. Lakini juhudi zake hata hivyo zilitawazwa na mafanikio. Kwa kuongeza sulfuri kwenye dutu, aligunduakwamba nguvu, unyumbufu, na uthabiti wa halijoto vimeimarika.
Hivyo, alifanikiwa kuboresha raba. Sifa na matumizi ya kiwanja kipya tena imekuwa mada ya utafiti na wanasayansi na wanaviwanda. Nyenzo iliyopatikana na Goodyear ndiyo tunayoiita sasa mpira, na mchakato ambao inapatikana ni uvurugaji wa mpira.
Mpira boom
Baada ya ugunduzi huo wa kuvutia, matoleo mengi ya kununua hataza ya nyenzo iliyovumbuliwa yalimpata mwanasayansi aliyebahatika. Matumizi ya mpira kwa ajili ya utengenezaji wa mpira yamekuwa makubwa sana. Ili kufanya hivyo, karibu nchi zote zilianza kutafuta njia za kukuza miti ya mpira kwenye eneo lao. Katika suala hili, Brazili ilikuwa na bahati zaidi, kwa sababu ilikuwa hali hii ambayo ilikuwa mmiliki wa hifadhi kubwa za mimea hiyo. Serikali ya Brazili ilifanya juhudi nyingi kubaki ukiritimba katika eneo hili, ikipiga marufuku kabisa usafirishaji wa mbegu na mimea michanga ya Hevea. Hata hukumu ya kifo ilitolewa kwa uhalifu huu.
Lakini Mwingereza Wickham, ambaye ana mazoezi ya kijasusi, alifanikiwa kupenya ufuo wa Amazon, ambapo alipata kwa siri na kutuma mbegu 70,000 za miti ya mpira kwa Uingereza. Na ingawa wafugaji wa ndani hawakufanikiwa mara moja kukuza mmea huu wa kitropiki katika eneo lenye hali ya hewa tofauti, shukrani kwa juhudi zao, baada ya muda, mpira wa bei nafuu na wa bei nafuu zaidi wa Kiingereza ulionekana kwenye soko.
Wakati huo huo, matumizi ya raba asilia yameenea sana hivi kwamba idadi ya bidhaa za mpira imezidi 100,000.idadi ya bidhaa mpya: mikanda ya conveyor na insulation ya umeme, "bendi za mpira" kwa kitani, viatu vya mpira, baluni za watoto, nk Lakini matumizi kuu ya mpira wa asili yalihusishwa na sekta ya magari, wakati matairi ya gari ya kwanza yalipatikana, na kisha matairi ya gari.
Matumizi ya mpira na raba katika nchi yetu kwa muda mrefu yametokana na uzalishaji wake kutoka kwa malighafi ya kigeni. Tu wakati dandelions ziligunduliwa huko Kazakhstan, mizizi ambayo ina mpira, bidhaa za kwanza za mpira kutoka kwa nyenzo za ndani zilionekana. Lakini ilikuwa ni mchakato mgumu sana, kwani uchimbaji wa mpira kutoka kwenye mizizi ya dandelion ulichukua muda mrefu sana kutokana na mkusanyiko wake wa chini (16-28%).
Kupata mpira wa sintetiki
Maliasili ya raba asilia haikidhi mahitaji ya juu ya watu katika bidhaa zinazotengenezwa kutokana na nyenzo hii. Sasa utengenezaji wa mpira wa sintetiki ni mkubwa zaidi.
S. V. Lebedev mwaka wa 1910 kwa mara ya kwanza alipokea mpira wa synthetic. Nyenzo za uzalishaji zilikuwa butadiene, ambayo ilitengwa na pombe ya ethyl. Baadaye, kwa kutekeleza mmenyuko wa upolimishaji kwa kutumia chuma cha sodiamu, mpira wa sintetiki wa butadiene ulipatikana.
Uzalishaji wa mpira wa sintetiki viwandani
Mnamo 1925, SV Lebedev alijiwekea jukumu la kutafuta mbinu ya kiviwanda ya usanisi wa mpira. Miaka miwili baadaye, ilitatuliwa kwa mafanikio. Kilo chache za kwanza za mpira ziliunganishwa kwenye maabara. Ilikuwa Lebedev ambaye alichukua nafasi hiyokusoma sifa za mpira huu na kutengeneza mapishi ya kupata bidhaa zinazohitajika kwa watumiaji kutoka kwayo.
Na katika miaka iliyofuata, matumizi ya mpira ilikuwa kazi muhimu zaidi ya kazi ya S. V. Lebedev. Ilikuwa ni kwa mujibu wa mbinu yake ambapo kundi la kwanza la nyenzo hii kwa kiwango cha viwanda lilipatikana katika kiwanda cha kwanza cha dunia kuzalisha nyenzo hii.
Katika kipindi cha 1932 hadi 1990, Umoja wa Kisovyeti ulikuwa unaongoza kwa uzalishaji katika sekta hii. Utumiaji wa mpira wa sintetiki ulifanya iwezekane kupanua wigo wa bidhaa za mpira, haswa: bidhaa za mpira laini, soli za viatu, bomba na bomba mbalimbali, viunga na vibandiko, rangi za mpira na zingine.
Sifa na matumizi ya mpira yalijengwa
Sasa anuwai ya raba za sintetiki zimeongezeka kwa kiasi kikubwa ikilinganishwa na katikati ya karne ya 20. Aina zake tofauti zinaweza kutofautiana sana katika muundo wa kemikali na mali ya watumiaji. Uainishaji wa mpira wa synthetic unategemea tofauti katika monomers ambayo hutumiwa katika uzalishaji wake. Kwa hiyo, kuna isoprene, butadiene, chloroprene na aina nyingine. Kulingana na uainishaji mwingine, raba imegawanywa katika aina kulingana na kikundi cha tabia cha atomi zinazounda muundo wao. Kwa mfano, aina za polisulfidi, raba za organosilicon, n.k. zinajulikana.
Njia kuu ya kutengeneza raba za sanisi ni upolimishaji wa dienes na alkenes. Monomeri za kawaida katika kesi hii zinaweza kuitwa butadiene, isoprene, ethilini, akrilonitrile, nk.
Baadhi ya aina za raba za polisulfidi, polyurethane hupatikana wakati wa mmenyuko wa policondensation.
Ruba kwa madhumuni ya jumla na maalum
Kulingana na matumizi, raba zinaweza kugawanywa katika nyenzo za madhumuni ya jumla na maalum. Wawakilishi wa kikundi cha kwanza wana seti ya mali ambayo inafanya uwezekano wa kuitumia kwa ajili ya uzalishaji wa bidhaa mbalimbali, mali ya elastic ambayo inapaswa kuonekana kwa joto la kawaida. Lakini utumiaji wa mpira wa sintetiki kwa madhumuni maalum unamaanisha uhifadhi wa mali katika hali mbaya, kwa mfano, chini ya ushawishi wa baridi na moto, ozoni na oksijeni, nk.
Utumizi wa mpira wa isoprene
Muundo wa raba ya isoprene unafanana sana na mpira asilia. Kwa hivyo, anuwai ya sifa za dutu hizi kwa kiasi kikubwa ni sawa.
Hasara zake ni pamoja na kustahimili halijoto ya juu, ozoni na jua moja kwa moja. Nguvu ya chini ya mshikamano wa mpira kulingana nao ni mali ambayo hufanya mpira wa isoprene kuwa maarufu sana. Matumizi yake ni magumu kutokana na kuongezeka kwa kunata, mifupa haitoshi na maji maji. Lakini katika bidhaa za monolithic ambazo hazihitaji kuunganishwa kwa idadi kubwa ya sehemu, raba za isoprene hutumiwa sana.
Viraka vya mpira
Matumizi ya mpira katika dawa pia hufanyika. Bidhaa ya kawaida ya sekta ya matibabu, iliyopatikana kutokana na matumizi ya mpira, ni kiraka. Ni mchanganyiko wa mpira, dawa navitu vinavyohusiana. Manufaa ya viraka hivi:
- kunata kwa muda mrefu;
- utangamano na dawa nyingi;
- kutokuwa na madhara;
- urahisi wa kutumia.
Mchakato wa uzalishaji ni kuyeyusha sehemu 1 ya mpira katika sehemu 12 za petroli. Na kisha vipengele vingine vinavyoandamana vinaletwa kwenye suluhisho: turpentine (huongeza ugumu), lanolini (hulinda kutokana na kukausha), oksidi ya zinki (hupunguza hasira), madawa ya kulevya (huunda athari ya matibabu).
Vipandikizi vya Mpira
Bidhaa muhimu za mpira ni vipandikizi vya kiungo cha binadamu. Utumiaji wa mpira katika utengenezaji wao ulianza hivi karibuni na ukaashiria mwanzo wa enzi mpya katika ukuzaji wa dawa.
Vipandikizi vya tracheal ni nyenzo zilizotengenezwa kwa polyactylates, polysiloxanes, polyamides. Moyo wa bandia na sehemu zake hufanywa kutoka kwa polyurethanes na polyoxylanes. Polyethilini na polypropen ni nyenzo za utengenezaji wa vipandikizi vya sehemu za umio, na kloridi ya polyvinyl ndio sehemu kuu ya vipandikizi vya sehemu zingine za mfumo wa utumbo. Mishipa ya damu ya bandia hufanywa kutoka polyethilini terephthalate, polytetrafluoroethilini na polypropylene. Polyacrylates, polyamides, polyurethanes huwasaidia watu wenye ulemavu kupata mifupa na viungo vipya.
Matumizi ya mpira katika bidhaa za viwandani
Umuhimu wa mpira katika uchumi wa taifa ni mkubwa sana. Lakini matumizi ya mpira wa asili katika fomu yake safi ni kubwaadimu. Mara nyingi hutumiwa kwa namna ya mpira. Bidhaa zilizofanywa kutoka kwa nyenzo hii zinapatikana katika maisha ya kila siku kwa kila hatua. Hii ni pamoja na insulation ya waya, utengenezaji wa viatu na nguo, na matairi ya gari, na mengine mengi.
Katika tasnia ya viatu, kama sheria, aina zifuatazo za mpira hutumiwa: porous (soli), ngozi-kama (sehemu ya chini ya kiatu), uwazi (visigino).
Matumizi ya raba asilia na analogi zake za siniti hazijaenea kwa bahati mbaya. Zinakidhi mahitaji mengi ya binadamu, ikiwa ni mojawapo ya nyenzo zinazoweza kutumika sana.
