सिंथेटिक रबर प्राकृतिक रबर का पूर्णतः स्थान क्यों नहीं ले सकता?
प्राकृतिक रबर का विकास:
मानव इतिहास में रबर का महत्व बहुत गहरा है। उल्लेखनीय रूप से, पहिये के आविष्कार ने मानव जीवन को काफी हद तक बदल दिया, और टायर के आगमन ने पहिये की उपयोगिता और आराम को बढ़ाया, मानव गतिशीलता और माल परिवहन में क्रांतिकारी बदलाव किया, जिससे कार्य कुशलता में काफी वृद्धि हुई। टायर के उद्भव ने पहियों के व्यापक उपयोग को सक्षम किया।
रबर की खोज और व्यापक उपयोग ने टायर और ऑटोमोटिव उद्योगों के विकास को गति दी, जो मानव सभ्यता में एक महत्वपूर्ण मील का पत्थर साबित हुआ। हालाँकि, प्राकृतिक रबर का प्राथमिक स्रोत रबर का पेड़ है, जो ब्राज़ील और दक्षिण-पूर्व एशिया जैसे उष्णकटिबंधीय क्षेत्रों में पनपता है। इस बीच, रबर के मुख्य उपयोग क्षेत्र आर्थिक रूप से विकसित क्षेत्रों में केंद्रित हैं, जिससे रबर की आपूर्ति और मांग में महत्वपूर्ण असंतुलन पैदा हो गया है। उल्लेखनीय रूप से, प्रथम विश्व युद्ध के दौरान, जर्मनी ने रबर की आपूर्ति बंद कर दी; द्वितीय विश्व युद्ध में, जापान ने दक्षिण-पूर्व एशिया पर कब्जा कर लिया, जो मुख्य प्राकृतिक रबर उत्पादक क्षेत्र था, जिससे यूरोप और संयुक्त राज्य अमेरिका तक रबर की आपूर्ति सीमित हो गई। इसलिए, वैज्ञानिकों ने सिंथेटिक रबर के साथ प्रयोग करना शुरू किया, जिससे महत्वपूर्ण सफलताएँ मिलीं। मौसम और भूगोल से अप्रभावित सिंथेटिक रबर का उत्पादन 1939 में 23,000 टन से बढ़कर 1944 में 885,000 टन हो गया।
युद्ध की समाप्ति और प्राकृतिक रबर की आपूर्ति के स्थिर होने के साथ-साथ ऑटोमोटिव और संबंधित उद्योगों में युद्ध के बाद की तेजी के कारण रबर की मांग में उछाल आया, जिससे प्राकृतिक रबर की कीमतें ऊंची बनी रहीं। नतीजतन, सिंथेटिक रबर ने कुछ अनुप्रयोगों और क्षेत्रों में प्राकृतिक रबर को आंशिक रूप से प्रतिस्थापित कर दिया, जिससे लगभग 60% बाजार हिस्सेदारी स्थिर हो गई। 2021 तक, वैश्विक प्राकृतिक रबर उत्पादन 13.812 मिलियन टन था, जबकि सिंथेटिक रबर उत्पादन लगभग 15.81 मिलियन टन था, जो दोनों के लिए समान उत्पादन स्तरों को दर्शाता है।
प्रौद्योगिकी और सिंथेटिक रबर के प्रदर्शन में निरंतर प्रगति के बावजूद, इसने प्राकृतिक रबर को पूरी तरह से प्रतिस्थापित क्यों नहीं किया है? यह हैरान करने वाला और महत्वपूर्ण प्रश्न तब भी उठता है जब प्रत्येक सिंथेटिक रबर निर्माता अपने उत्पाद के बेहतर प्रदर्शन का दावा करते हुए दावा करता है कि यह प्राकृतिक रबर से कहीं बेहतर है। यह दर्शाता है कि प्राकृतिक रबर में अभी भी कई अपूरणीय व्यापक प्रदर्शन लाभ हैं।
प्राकृतिक रबर, जो कि प्रकृति का एक उत्पाद है, इसकी आणविक श्रृंखला संरचना और रासायनिक संरचना औद्योगिक रूप से संश्लेषित उत्पादों की तुलना में कहीं अधिक जटिल है, जटिलता का वह स्तर जिसे वर्तमान प्रौद्योगिकी पूरी तरह से दोहरा नहीं सकती।
प्राकृतिक रबर के प्रमुख लाभों में शामिल हैं:
- अधिक आणविक भार और अधिक जटिल संरचना: प्राकृतिक रबर की बेहतरीन लोच और घिसाव प्रतिरोध मुख्य रूप से इसकी लंबी और अधिक जटिल आणविक श्रृंखला संरचना के कारण है। ये बड़ी आणविक श्रृंखलाएं आपस में कसकर जुड़ती हैं, जिससे बेहतरीन ताकत, घिसाव प्रतिरोध और टूटन प्रतिरोध मिलता है। बाहरी बल के तहत, ये आणविक श्रृंखलाएं संकुचित होती हैं और फिर अपनी मूल संरचना में वापस आ जाती हैं, जिससे बेहतरीन लोच प्रदर्शित होती है।
- अधिक समान आणविक श्रृंखला संरचना: रबर का मुख्य घटक, पॉलीआइसोप्रीन, इसकी बहुलक श्रृंखला में विभिन्न आइसोमर्स होते हैं। प्राकृतिक रबर में, 100% सीआईएस-1,4 संरचना है, जो स्थिर और एकसमान प्रदर्शन प्रदान करता है। इसके विपरीत, कृत्रिम रूप से संश्लेषित रबर आणविक आंतरिक संरचना की एकरूपता के इस स्तर को प्राप्त नहीं कर सकता है।
- अज्ञात घटकों के सकारात्मक प्रभाव: रबर के अणुओं के अलावा, प्राकृतिक रबर में प्रोटीन, फैटी एसिड, शर्करा और अन्य घटक होते हैं। हालाँकि ये कम मात्रा में मौजूद होते हैं, लेकिन ये रबर के गुणों पर सकारात्मक प्रभाव डाल सकते हैं। उदाहरण के लिए, प्राकृतिक रबर आमतौर पर कम तापमान को झेल सकता है, लेकिन साधारण सिंथेटिक रबर ठंडे वातावरण में सख्त और भंगुर हो सकता है, जिससे इसकी लोच कम हो सकती है।
प्राकृतिक और सिंथेटिक रबर की पूरकता:
संक्षेप में, प्राकृतिक रबर असाधारण रूप से उच्च यांत्रिक शक्ति, उत्कृष्ट लोच, थकान प्रतिरोध, पहनने के प्रतिरोध, संक्षारण प्रतिरोध, इन्सुलेटिंग गुण, वायुरोधी, जलरोधक और थर्मल इन्सुलेशन क्षमताओं को प्रदर्शित करता है। हालाँकि, प्राकृतिक रबर के सभी गुण सिंथेटिक रबर से बेहतर नहीं होते हैं। सिंथेटिक रबर का सबसे बड़ा लाभ इसकी लचीलापन है। अनुप्रयोग और आवश्यक गुणों के आधार पर, रबर की कुछ विशेषताओं को बढ़ाने के लिए विशिष्ट योगों का उपयोग किया जा सकता है। उदाहरण के लिए, पॉलीयुरेथेन रबर, एक सिंथेटिक संस्करण, उत्कृष्ट तेल प्रतिरोध दिखाता है, जो इस क्षेत्र में प्राकृतिक रबर की कमज़ोरी को संबोधित करता है। इसके अलावा, स्टाइरीन-ब्यूटाडीन रबर (SBR) रासायनिक संक्षारण प्रतिरोध में बेहतर प्रदर्शन करता है, ब्यूटाडीन रबर (BR) ठंड प्रतिरोध, पहनने के प्रतिरोध और लोच में उत्कृष्ट है, क्लोरोप्रीन रबर तेल, लौ, ऑक्सीकरण और ओजोन प्रतिरोध के लिए अच्छा है, और नाइट्राइल रबर (NBR) में अच्छा तेल और उम्र बढ़ने का प्रतिरोध है।
व्यावहारिक अनुप्रयोगों में, प्राकृतिक और सिंथेटिक रबर एक दूसरे के पूरक हैं। उदाहरण के लिए, कार के टायर लें; वे आम तौर पर प्राकृतिक और सिंथेटिक दोनों किस्मों वाले रबर की कई परतों से बने होते हैं। इसलिए, प्रौद्योगिकी के वर्तमान स्तर पर, सिंथेटिक रबर के लिए प्राकृतिक रबर को पूरी तरह से बदलना असंभव है। हालांकि, कुछ अनुप्रयोगों में, सिंथेटिक और प्राकृतिक रबर एक दूसरे के लिए प्रतिस्थापन कर सकते हैं, और विकल्प अक्सर उनकी कीमत पर अधिक निर्भर करता है। प्राकृतिक रबर के पेड़ों की खेती का चक्र लंबा होता है और उत्पादन क्षमता सीमित होती है, जिससे उनकी लागत अपेक्षाकृत स्थिर होती है और आमतौर पर सिंथेटिक रबर से अधिक होती है। हालांकि, दोनों के बीच मूल्य अंतर आम तौर पर महत्वपूर्ण नहीं होता है, क्योंकि सिंथेटिक रबर भी एक पूंजी-गहन उद्योग है जिसमें उच्च उपकरण लागत, लंबी निवेश वसूली अवधि और तेल और प्राकृतिक गैस जैसे अपस्ट्रीम कच्चे माल से निकटता से संबंधित कीमतें होती हैं।
वर्तमान में, पर्याप्त वैश्विक उत्पादन वाले सिंथेटिक रबर के प्रमुख प्रकारों में स्टाइरीन-ब्यूटाडीन रबर (एसबीआर), ब्यूटाडीन रबर (बीआर) और आइसोब्यूटिलीन-आइसोप्रीन रबर (आईआईआर) शामिल हैं। इन रबर के लिए मुख्य कच्चा माल ब्यूटाडीन है, सिंथेटिक रबर उत्पादन में लगभग 70% वैश्विक ब्यूटाडीन का उपयोग किया जाता है। ब्यूटाडीन मुख्य रूप से तेल और प्राकृतिक गैस उत्पादन के उप-उत्पादों से आता है, इसलिए इसकी उत्पादन क्षमता विशेष रूप से स्थिर नहीं है, और इसकी कीमत तेल और प्राकृतिक गैस की कीमतों के साथ उतार-चढ़ाव करती है। बेशक, प्राकृतिक और सिंथेटिक रबर की कीमतें एक-दूसरे को भी प्रभावित करती हैं।
निष्कर्ष में, प्रदर्शन और कीमत दोनों दृष्टिकोणों से, प्राकृतिक और सिंथेटिक रबर मजबूत पूरकता प्रदर्शित करते हैं। कोई भी पूरी तरह से दूसरे की जगह नहीं ले सकता है, और नई प्रक्रियाओं और प्रौद्योगिकियों में निरंतर प्रगति के साथ, उनके संबंधित प्रदर्शन में भी लगातार सुधार हो रहा है। उदाहरण के लिए, डीईएफ रबरप्राकृतिक रबर उद्योग में गहरी जड़ें जमाए हुए, ने अद्वितीय फॉर्मूलेशन और प्रक्रियाएं विकसित की हैं जो इसके प्राकृतिक रबर शीट उत्पादों को उच्च-अंत बाजार पर केंद्रित करती हैं। इन उत्पादों में गीले पीसने वाले वातावरण में पहनने और तेल प्रतिरोध में विशिष्ट लाभ हैं, जो उन्हें विभिन्न पहनने-प्रतिरोधी उपकरणों में रबर लाइनिंग, फर्श की सफाई करने वाली मशीनों के लिए पानी-शोषक और पहनने-प्रतिरोधी स्ट्रिप्स और औद्योगिक पहनने-प्रतिरोधी टाइमिंग बेल्ट के रूप में उपयोग के लिए विशेष रूप से उपयुक्त बनाता है।
