معرفی رشته

موضوع: اشنایی با مهندسی پلیمر

مقدمه

با پیشرفت علم و تکنولوژی، بشر به دنبال مواد و وسایلی می‌گشت تا بتواند توسط آنها کارایی و کیفیت اشیای ساخته دست خود را افزایش دهد. همچنین بشر به دنبال آن بود که بتواند موادی بسازد تا توسط آنها، اشیایی با کیفیت مورد نظر خود تهیه کند. به عنوان مثال، بدنه هواپیما باید علاوه بر مقاومت در برابر نیروهای وارد، از جنسی سبک ساخته شود تا هواپیما بتواند به آسانی به هوا بلند شود. در ابتدا بدنه هواپیماها را از فلز آلومینیم که نسبت به سایر فلزات سبکتر است، می‌ساختند، لیکن با پیدایش مواد پلیمری به تدریج این مواد جایگزین فلز آلومینیم شدند.

مثال دیگر در این زمینه، یکی از مشکلات عمده‌ای است که اکثر افراد عینکی با آن روبرو هستند، افتادن و در پی آن، شکستن عدسی عینک که در نتیجه آن، افراد هزینه زیادی را متحمل می‌شوند. اگر بتوان عدسی عینک را از ماده‌ای ساخت که علاوه بر شفافیت و عملکرد مناسب، در مقابل ضربه نیز مقاوم باشد، مشکل این افراد نیز حل خواهد شد.. لنزهای چشمی که به تازگی وارد بازار شده‌اند، این قابلیت را دارا هستند. این لنزها از جنس مواد پلیمری هستند. یکی از مشکلات عمده‌ای که اکثر انسانها با آن روبرو هستند، خرابی دندان و نیز ترمیم داندانهای فاسد یا جایگزینی آنها با دندانهای مصنوعی است. تا چند سال پیش، دندانهای خراب فقط با استفاده از فلزات آلیاژی نقره‌ای رنگی به نام آمالگام تعمیر می‌شد. این مواد علاوه بر رنگ ناموزون نسبت به سایر دندانها، بخوبی به دندان نمی‌چسبید و پس از مدتی جدا شده،‌ داخل دندان خالی می‌شد. همچنین حرارت را به خوبی از خود عبور داده، گاهی هنگام خوردن و آشامیدن غذاهای سرد و گرم، فرد دچار دندان درد می‌گردید. دندانهای مصنوعی نیز از چینی ساخته می‌شوند که در برابر ضربه مقاوم نبوده، سریعا می‌شکنند. برای رفع عیوب فوق به تازگی از موادی استفاده می‌شود که علاوه برداشتن رنگ سفید و مناسب، در برابر سایش و ضربه نیز مقاوم بوده، بخوبی به دندان می‌چسبند و مانند عایق حرارتی، گرما و سرما را از خود عبور نمی‌دهند. این مواد که از جنس پلیمر ساخته شده‌اند، آکریلیک و کامپوزیت نام دارند.

معرفی

رشته مهندسی صنایع پلیمر شناخت، طراحی، فرمولاسیون، آنالیز و بررسی خواص فیزیکی و مکانیکی سه ماده عمده می‌باشد که این مواد عبارتند از : لاستیک ، پلاستیک و کامپوزیت.

یعنی ما در رشته مهندسی صنایع پلیمر هر آنچه که به این مواد بر می‌گردد را مطالعه و بررسی می‌کنیم. برای مثال طراحی و تولید تایر ماشین در صنایع لاستیک، لوله‌های پلی‌اتیلن در صنایع پلاستیک و انواع فایبرگلاسها در کامپوزیت به یاری متخصصان مهندسی صنایع پلیمر انجام می‌گیرد.

البته در این رشته شکل‌دهی رزین‌ها نیز مطرح است که برای مثال می‌توان به ساخت ملامین اشاره کرد.

دکتر علی‌اصغر رسایی استاد رشته پلیمر دانشگاه امیرکبیر در این‌باره می‌گوید: دروس رشته تکنولوژی و علوم رنگ در دوره کارشناسی به دو بخش تقسیم می‌شود. یک بخش در مورد سنتز مواد رنگزا است که کاربرد آن در صنعت نساجی، چاپ و چرم‌سازی می‌باشد و بخش دوم پوشش‌دهی است که روی سطوح فلزی و یا غیرفلزی مانند پلیمرها، چوب یا بتن استفاده می‌گردد.

مهندس مریم حسینی دانشجوی فوق‌لیسانس مهندسی پلیمر گرایش تکنولوژی و علوم رنگ دانشگاه امیرکبیر در این‌باره می‌گوید: در رشته تکنولوژی و علوم رنگ با توجه به مکان و محیطی که رنگ مورد استفاده قرار می‌گیرد، خواص رنگ پیش‌بینی شده و فرمولاسیون رنگ با توجه به آن خواص تهیه می‌شود.

یک کارشناس فارغ التحصیل رشته مهندسی پلیمر – علوم و تکنولوژی رنگ در طی دوران تحصیلی خود، با چهار عنوان کلی آشنا می‌شود که عبارتند از : پوششهای پلیمری، شیمی مواد رنگرزی، فرآیند رنگرزی و فیزیک رنگ . پوششهای پلیمری یکی از مهمترین ابزار انسان در پیشگیری از انهدام سرمایه‌ها در اثر خوردگی هستند و خوردگی مخربترین پدیده‌ای است که انسان تا کنون با آن مواجه بوده است. مواد رنگرزی (مواد رنگی مصرفی در رنگرزی منسوجات) نیز همواره بخشی جدانشدنی از صنعت نساجی بوده‌اند و صنعت نساجی در حال حاضر یکی از بزرگترین صنایع کشور است. تامین مواد رنگرزی و نیز رنگدانه‌های مصرفی در ساخت پوششهای پلیمری نیز بخشی مهم از صنایع شیمیایی است که درآمد قابل توجهی برای کشورهای تولید کننده به همراه دارد. توانایی در همانندسازی رنگ محصولات تولیدی و نیز آگاهی دقیق از عوامل موثر بر جلوه یکی شیء ، مبحثی است که اهمیت آن در نظام تولید و کنترل کیفی محصولات مختلف بر کسی پوشیده نیست. صنعت چاپ نیز بخش بااهمیت دیگری از صنایع است که جایگاه مناسبی برای فارغ‌التحصیلان این رشته فراهم می‌آورد.

 

گرایش ها و کاربرد

این رشته دارای دو گرایش مهم است که توصیف آنها در زیر آمده است:

مهندسی پلیمر – صنایع پلیمر

هدف تربیت مهندسان پلیمر متخصص در زمینه‌های فرآیند تولید پلیمرهای صنعتی از قبیل پلاستیک‌ها، لاستیک‌ها ، الیاف مصنوعی، چسب‌ها، رزین‌ها ، مواد اسفنجی به صورت خام و کاربرد آنها در صنایع پلیمر و تولید محصولات نهایی است. پلیمرها کاربرد وسیعی در صنایع ایران دارندو فارغ‌التحصیلان این دوره توانایی‌های کافی در زمینه‌های بهره‌برداری در صنایع تولید و تبدیل پلیمر، ایجاد و برنامه‌ریزی واحدهای تولیدی تبدیل پلیمر خام به مواد مصرفی و اشتغال در مجتمع‌های بزرگ تولید پلیمر خواهند داشت. از دروس اصلی مهندسی پلیمر می‌توان از موازنه انرژی و مواد، مکانیک سیالات، انتقال جرم و حرارت، شیمی و سینتیک پلیمریزاسیون، فرآیندهای پلیمریزاسیون ، مهندسی پلاستیک ، تکنولوژی الیاف مصنوعی و تکنولوژی کامپوزیت‌ها نام برد.

فارغ‌التحصیلان این دوره می‌توانند در کلیه صنایع بزرگ و کوچک تولید پلیمرها و همچنین در صنایع تبدیل پلیمر نظیر: صنایع لاستیک، پلاستیک، الیاف مصنوعی، رزین‌سازی، کفش‌سازی، چسب‌سازی، کامپوزیت‌ها، کاغذسازی مشغول به کار شوند و در مراکز تحقیقاتی پلیمرها در دانشگاهها تحقیق و تدریس کنند و در دفاتر مهندسین مشاور و واحدهای برنامه‌ریزی صنایع تولید پلیمرها و وزارتخانه‌های صنعتی فعالیت نمایند.

ادامه تحصیل در این رشته تا سطح دکتری در داخل و خارج از کشور امکان‌پذیر است.

مهندسی پلیمر – تکنولوژی و علوم رنگ

هدف تربیت کارشناسانی است که بتوانند امور فنی و تولیدی کارخانه‌های سازنده مواد رنگزا یا مراکزی که به نحوی استفاده کننده از این مواد رنگزا و رنگ هستند را اداره کنند. فارغ‌التحصیلان این دوره می‌توانند به عنوان مهندس اجرایی در کارخانه‌های تهیه مواد رنگرزی و مواد رنگی، رنگ‌کردن و چاپ و تکمیل منسوجات ، جیر ، چرم ، پوست، مواد غذایی، بهداشتی، پلاستیک، الیاف‌مصنوعی، کاشی، سرامیک، پوشش سطوح و نظایر آن مشغول به کار شوند.

اادامه تحصیل در این رشته تا سطح دکتری در داخل و خارج از کشور امکان‌پذیر است.

مهندسی پلیمر – تکنولوژی و علوم رنگ

هدف تربیت کارشناسانی است که بتوانند امور فنی و تولیدی کارخانه‌های سازنده مواد رنگزا یا مراکزی که به نحوی استفاده کننده از این مواد رنگزا و رنگ هستند را اداره کنند. فارغ‌التحصیلان این دوره می‌توانند به عنوان مهندس اجرایی در کارخانه‌های تهیه مواد رنگرزی و مواد رنگی، رنگ‌کردن و چاپ و تکمیل منسوجات ، جیر ، چرم ، پوست، مواد غذایی، بهداشتی، پلاستیک، الیاف‌مصنوعی، کاشی، سرامیک، پوشش سطوح و نظایر آن مشغول به کار شوند.امکان ادامه تحصیل در این رشته تا مقطع کارشناسی ارشد در داخل کشور و تا سطوح بالاتر در خارج از کشور وجود دارد.

دروس این رشته شامل دروس عمومی، پایه، اصلی ، تخصصی، کارآموزی، پروژه ،‌کارگاه و دروس اختیاری است.

این رشته بیشتر شامل مطالبی در مورد بکارگیری علم شیمی در علوم رنگ است و با رشته‌هایی نظیر شیمی، پلیمر، نساجی و علوم الیاف ارتباط دارد. با توجه به زمینه کاربردی رنگ و نقش آن در صنایع مختلف و وجود زمینه‌های مساعد برای تامین مواد خام و مواد اولیه و واسطه جهت ساخت مواد رنگزا در ایران و سرمایه‌گذاریهایی در مورد آن، اهمیت این رشته به خوبی روشن می‌شود.

نظر دانشجویان: علیرغم جدید التاسیس بودن و مشکلات آموزشی موجود، این رشته در صنعت کاربرد وسیعی دارد و با رشد و خودکفایی در آن می‌توان سالانه مبالغ زیادی در ارز کشور صرفه‌جویی کرد. مساله پوشش سطوح یکی از مهمترین نیازهای جامعه صنعتی ماست که متخصصان این رشته می‌توانند آن را به خوبی مرتفع سازند.

مهندسی پلیمر در ایران

با توجه به این که کشور ما نیز از جمله کشورهایی است که در زمینه کشاورزی و منابع نفتی (صنایع شیمیایی)‌ از استعداد بالقوه خوبی برخوردار است و مواد پلیمری نیز در دو زمینه فوق نقش کلیدی دارند، از حدود 25 سال پیش مهندسی پلیمر در ایران مورد توجه قرار گرفت. البته در آغاز این رشته به عنوان یکی از گرایشهای رشته مهندسی شیمی مطرح بود اما در سال 1362 رشته مهندسی پلیمر با دو گرایش صنایع پلیمر و تکنولوژی و علوم رنگ به طور مستقل اقدام به پذیرش دانشجو کرد