اختصاصی بسپار/ گفت و گو با دکتر مهدی رزاقی کاشانی، عضو هیات علمی دانشگاه تربیت مدرس: صنعت لاستیک مشکل دانش ندارد، مشکل هضم فناوری دارد
بسپار/ایران پلیمر صنعت لاستیک و تایر، امروز بیش از هر زمان دیگری زیر ذرهبین مفاهیمی چون سایش، زیستپایداری، میکروذرات و الزامات زیستمحیطی قرار گرفته است. مفاهیمی که دیگر صرفا موضوع مقاله و کنفرانس نیستند، بلکه مستقیما آینده این صنعت را تعیین میکنند.
دکتر مهدی رزاقی کاشانی از جمله چهرههایی است که این مرزها را نه در تئوری، بلکه در عمل تجربه کرده است. از کار در خطوط تولید ایرانتایر و مرکز تحقیقات گودیر در آمریکا تا دو دهه فعالیت دانشگاهی در تربیت مدرس و راهاندازی یک شرکت دانشبنیان در حوزه قطعات مهندسی لاستیکی.
گفتوگوی بسپار با دکتر رزاقی، روایتی است از مسیری که از صنعت آغاز شد، در دانشگاه عمق گرفت و دوباره به صنعت بازگشت. مسیری که در آن مفاهیمی چون سایش تایر، مثلث جادویی عملکرد، مواد سبز و الاستومرهای هوشمند، از چارچوب مقاله فراتر رفته و به دغدغههای واقعی صنعت تبدیل شدهاند.
بسپار- آقای دکتر، لطفا از مسیر علمیتان (از انتخاب مهندسی پلیمر تا گرایش به حوزه الاستومرها و صنعت لاستیک) برای خوانندگان بسپار بفرمایید. چه انگیزهای شما را به سمت این گرایش و تخصص سوق داد؟
رزاقی: من تحصیل در رشته مهندسی پلیمر را از سال ۶۲ در دانشگاه صنعتی امیرکبیر آغاز کردم. ما اولین دوره دانشجویی بعد از انقلاب فرهنگی بودیم. گرایش و علاقه من به حوزه لاستیک از یک دوره کارآموزی در شرکت ایرانیاسا در سال 65 شکل گرفت و سپس از سال ۶۷ به مدت ۵ سال در شرکت ایرانتایر مشغول به کار شدم. این فعالیتها علاقه من را به این حوزه عمیقتر کرد و تصمیم گرفتم تحصیلاتم را در تخصص الاستومرها ادامه دهم. لذا در سال ۷۲ برای تحصیل در مقاطع کارشناسی ارشد و دکتری به دانشگاه اکرون در ایالت اوهایو آمریکا رفتم و در رشته مهندسی پلیمر مشغول به تحصیل شده و در سال ۷۹ فارغالتحصیل شدم. پس از آن نیز ۵ سال در مرکز تحقیقات شرکت تایر گودیر در شهر اکرون آمریکا مشغول به کار بودم.
در سال 83 به ایران بازگشتم و مستقیماً وارد دانشگاه تربیت مدرس شدم. اکنون حدود ۲۱ سال است که بهعنوان عضو هیات علمی گروه مهندسی پلیمر در دانشگاه تربیت مدرس فعالیت دارم. از سال 98 نیز گرایش لاستیک را به صورت تقاضا محور در گروه مهندسی پلیمر دانشگاه تربیت مدرس راه اندازی کردیم که به آموزش نیروی متخصص برای حوزه لاستیک و تایر و انجام پروژه های تقاضا محور از سوی این صنایع مبادرت کرده است.
رشته های تحصیلی در دانشگاه ها، بخصوص در حوزه مهندسی، باید علاوه بر رویکرد معمول عرضه محوری (عرضه دانش بنیادی به جامعه هدف)، تقاضا محوری (پاسخگویی به تقاضاهای جامعه و صنعت) را نیز در دستور کار خود قرار دهند. من همواره علاقهمند بودهام تا موضوع پروژهها و پایاننامهها از سوی صنعت تعریف شود و این نگاه تقاضامحوری در آموزش و پژوهش تقویت شود.
در سال ۱۴۰۰ با همراهی آقای دکتر محمد علیمردانی و آقای مهندس مرتضی یدی اقدام به تأسیس یک شرکت دانشبنیان کردیم که در پارک علم و فناوری دانشگاه شروع به کار کرد و در حوزه قطعات لاستیکی فعالیت میکند. حوزهای که در آن ورود کردیم و از همان طریق موفق به دریافت عنوان دانشبنیان شدیم، قطعات جداگر ارتعاشی یا ایزولاتور لاستیک–فلز بود که در صنایع ریلی مورد استفاده قرار میگیرند. این پروژه در قالب طرح «قطار ملی» و واگنهای مترو در شرکت مپنا تعریف شده بود که به انواع جداگر ارتعاشی نیاز داشتند. ما ۱۵ نوع از این قطعات را برای اولین بار در ایران طراحی و با مدیریت آقای مهندس یدی در اصفهان به تعداد مورد نیاز تولید کردیم. البته فکر می کنم این پروژه به دلایل سیاسی و تحریم ها متوقف و واگن ها از چین خریداری می شوندو در حال حاضر بسیاری از این قطعات نیز وارداتی هستند.
بسپار- ما معمولا فقط عنوان اختراعات را میبینیم، اما پشت هر اختراع یک داستان وجود دارد. دوست داریم بدانیم این قصه در مورد فعالیت های شما چه بود؟ از یک مشکل واقعی در صنعت شروع شد یا یک ایده صرف یا …؟
رزاقی: من از ابتدای ورود به دانشگاه ایده ای را دنبال کردم که احساس میکردم یکی از نقاط مغفول صنعت لاستیک و تایر است. این حوزه، تریبولوژی یا علم مکانیک تماس سطوح که مرتبط با موضوعاتی مانند اصطکاک، سایش و روانکاری است که بحثهای بسیار مهمی در صنعت تایر محسوب میشوند. در دنیا هزینههای هنگفتی بابت سایش تجهیزات و قطعات پرداخت میشود، و در حوزه صنعت تایر نیز سایش هم از نظر اقتصادی و هم از نظر زیست محیطی اهمیت بسیاری دارد.
دستگاهی که ما در این حوزه به آن نیاز داشتیم، دستگاه اندازهگیری ضرایب اصطکاک و سایش پلیمرها، بالاخص لاستیک بود. این دستگاه را با کمک یک شرکت سازنده داخلی طراحی و ساختیم که با مکانیزم چرخشی، ضرایب اصطکاک و سایش پلیمرها را در محدوده وسیعی از سرعت و بار اعمالی روی سطوح مختلف اندازهگیری میکند و هماکنون در آزمایشگاه دانشگاه مستقر است. با این دستگاه و دستگاه پاندول غلتشی که به منظور پیش بینی مقاومت غلتشی لاستیک اختراع کردیم، توانستیم پژوهش در «مثلث جادویی تایر» شامل مقاومت سایشی، قدرت ترمزگیری و مقاومت غلتشی تایر را پوشش دهیم. هر دو دستگاه دارای ثبت اختراع از سازمان پژوهش های علمی و صنعتی ایران هستند.
همانطور که اشاره شد، افزایش مقاومت سایشی تایر حتی به سبزتر شدن این صنعت نیز کمک میکند. اخیراً سازمان محیط زیست نیز به این حوزه علاقهمند شده است، چراکه ذرات سائیده شده تایر سهم قابلتوجهی در آلودگی آب و خاک دارند. اتحادیه اروپا برنامه ی جدی دارد تا مقاومت سایشی تایرها را وارد برچسبهای تایر کرده و از سال ۲۰۲۸ تمام شرکتهای تایرسازی یا واردکنندگان تایر در اروپا را ملزم کند تا رتبه سایش را در برچسب تایر ثبت کنند. این موضوع بهشدت در حال پیگیری است و جزو پروژههای کلان در حوزه کنترل میکروپلاستیکها در ارتباط با آلودگی آب، خاک و بعضا هوا محسوب میشود.
بسپار- الاستومرهای مهندسی علاوه بر کاربردهای قابل توجه در تایرها برای تولید قطعات صنعتی، ضربهگیرها، عایقها و… هم پتانسیل بالایی دارند. به نظر شما کدام کاربردها در ایران یا منطقه میتوانند اولویت داشته باشند و چه خواصی اهمیت بیشتری دارند؟
رزاقی: حجم زیادی از الاستومرهای معمول در تولید تایر مصرف میشوند، اما الاستومرهای مهندسی در صنایع مختلفی مانند صنایع دفاعی، هوایی، ریلی، نفت و گاز و تسمهنقاله و غیره نیز کاربرد دارند. با این حال، وقتی وارد بحث مهندسی این قطعات میشویم، اصول طراحی و مهندسی این قطعات کمتر در تولید آنها لحاظ می شوند.
حوزه رقابتی شرکت رایا لاستیک پیشرو نیز در بخشی تعریف شد که بتوانیم قطعاتی با ویژگیهای خاص تولید کنیم که پیش از آن در ایران تولید نمیشدند. ما ۱۵ نوع جداگر ساختیم که قبلاً در کشور نمونه داخلی نداشت. در حال حاضر نیز صفحات یا شیت های لاستیکی مهندسی شده برای تولید گسکت بکار رفته درصنعت نفت و گاز نیز تولید می کنیم .
به نظر من، کشور بهشدت نیازمند طراحی قطعات لاستیکی مهندسی است. یکی از ضعفهای موجود این است که مراکزی برای انجام آزمون های قطعه نهایی و احراز الزامات عملکردی آن وجود ندارد. ما موفق شدیم در آزمایشگاههای دانشگاه آزمون نهایی قطعات تولیدی جداگرهای لاستیک-فلز را انجام دهیم. بطور کلی، از نظر دانش علوم و مهندسی لاستیک در کشور مشکل جدی وجود ندارد اما یکی از مشکلات شرکتهای دانشبنیان این است که باید در کنار خود، سازمان هایی را داشته باشند که تجاریسازی ایدهها و سرمایه گذاری در آنها را بر عهده بگیرند و لذا باید بین دانشگاه های کشور، شرکت های دانش بنیان، پارک های علم و فناوری و صنعت ارتباط نزدیکتر و واقعی تری برقرار شود.
بسپار- با توجه به گرایش جهانی به پایداری زیستمحیطی، استفاده مجدد و بازیافت لاستیک، و الاستومرهای هوشمند نظر شما درباره وضعیت فعلی صنعت لاستیک در ایران چیست؟ آیا تحقیقات شما یا همکارانتان به سمت مواد بازیافتپذیر یا زیستسازگار و هوشمند رفته است؟
رزاقی: بحث پایداری و سبز بودن از موضوعات بهروز و بسیار مهم در جهان است و در ایران نیز تلاشهایی در این زمینه در حال انجام است ، اما موانع زیادی نیز وجود دارد. سبز بودن تنها به مواد محدود نمیشود و شامل مصرف انرژی، تولید پاک، اقتصاد چرخشی و بازیافت و مرحله کاربرد کالاهای تولید شده نیز هست. در بحث کاهش ردپای کربن در صنعت لاستیک و تایر نیز گفتوگو زیاد است و در همایش ملی لاستیک که توسط شرکت مهندسی و تحقیقات لاستیک ایران در مرکز همایش های ایران مال در دی ماه امسال برگزار خواهد شد نیز یکی از محورهای اصلی محسوب میشود.
چند سالی است که تمرکز تخصصی گروه پژوهشی اینجانب نیز بر این موضوع قرار گرفته است و بیشتر بر استفاده از مواد سبز، پیش بینی و کنترل سایش تایر در هنگام کاربرد و بازیافت و زیست تخریب پذیری آن متمرکز شده است. بطور مثال چندین پروژه دانشجویان تحت نظارت من بر استفاده از پرکننده های سبز متمرکز است و در حال تلاش هستیم تا از نانوسلولز و لیگنین برای جایگزینی بخشی از پرکننده های مرسوم مانند دوده یا سیلیکا استفاده کنیم. البته جایگزینی کامل این مواد هنوز امکانپذیر نیست، اما استفاده جزئی از آنها به عنوان پرکننده های هیبریدی و بههمراه روغنهای سبز یا لاستیکهای مایع، بسیار مورد توجه است. استفاده از نانوسلولز نتایج خوبی به همراه داشته است و این رویکرد به بازیافت تایر نیز کمک میکند چون سلولز میتواند زیستتخریبپذیری تایر را افزایش دهد. همچنین روشی برای پیش بینی رایانه ای سایش تایر را نیز بطور جدی در حال انجام هستیم و حمایتهایی نیز از سوی صنعت تایر وجود دارد، اما هنوز جدی و گسترده نیست.
با توجه به توسعه خودروهای الکتریکی، تایرهای این خودروها نیازهای متفاوتی از نظر اتلاف انرژی، سایش و تولید صدا دارند. پروژههایی که با دیدگاه استفاده از سلولز انجام شدهاند نشان میدهند که این ذرات میتوانند یکی از مسیرهای رسیدن به تایرهای سبز و مناسب خودروهای الکتریکی باشند. همچنین در حوزه تایرهای هوشمند نیز پژوهش در بکارگیری حسگرها و محرک های الاستومرهای منعطف بسیار جدی است. چند سالی است که گروه پژوهشی اینجانب در طراحی و مهندسی محرک ها و حسگرهای منعطف لاستیک سیلیکون پروژه های متعددی را انجام داده است و کماکان نیز ادامه دارد.
بسپار- دید شما نسبت به کاربرد صنعتی تحقیقات دانشگاهی چگونه است؟ آیا پژوهشهایی داشتهاید که مستقیماً به تولید صنعتی منجر شود؟
رزاقی: دانشگاه لزوما محل ایجاد فناوری نیست؛ فناوری باید در صنعت جذب یا ایجاد شود، اما با کمک دانشگاه، پژوهشگاه و مراکز تحقیقاتی دیگر توسعه یابد و بهروز بماند. صنعت تایر نیز نیازمند ارتباط نزدیک با تأمینکنندگان فناوری روز دنیا بوده است اما میتوان با دانش بومی در کشور فناوری های کسب شده را بهروز نگه داشت و سپس آن را گسترش داد. امروزه صنعت لاستیک و تایر کشور نیازمند بهره مندی از فناوری روز دنیا و سرمایه گذاری برای تولید در کلاس جهانی است.
ما پروژههایی با شرکتهای تایرسازی مطرح مانند گروه صنعتی بارز داشتهایم، اما بیشتر در حد حل مشکلات محدود یا حمایتهای دانشجویی بوده است. در این جا باید از توجه ویژه آقای مهندس علیرضا بنی اسد به حمایت از پژوهش های دانشگاهی تشکر کنم. جذب فناوری یک بحث است و هضم و گسترش آن بحثی دیگر. فناوری نیاز به یک زیرساخت صنعتی قوی دارد، در حالی که سیاستهای صنعتی معمولاً منجر به استفاده طولانیمدت از فناوری های قدیمی و عدم بروز رسانی یا توسعه آنها شده است.
بسپار- با توجه به تخصص شما در رئولوژی و سینتتیک پخت، اهمیت کنترل دقیق فرایند پخت در تولید لاستیک را چگونه ارزیابی میکنید؟
رزاقی: اخیرا با بهره گیری از دستگاه تحلیل فرآیند پذیری لاستیک (Rubber Processing Analayzer, RPA) در صنایع تایر کشور، توجه تحقیقات در حوزه رئولوژی و ولکانش لاستیک در صنعت جدی تر شده است. گروه پژوهشی اینجانب نیز سالیان زیادی است که به مطالعه رفتار ویسکوالاستیک غیر خطی آمیزه های لاستیکی با استفاده از این دستگاه پرداخته است که می تواند در فرآیندپذیری و خواص نهایی لاستیک بکار گرفته شود.
بخشی از خواص نهایی لاستیک به ولکانش و شبکه سهبعدی شیمیایی ایجادشده در مرحله پخت مربوط است، اما خواص قطعات لاستیکی به این موضوع محدود نیست و شبکه فیزیکی پرکننده های تقویتی نیز نقش تعیینکنندهای دارند. هر دو شبکه در حین فرایند پخت دچار تحول شده و تاثیر متقابل آنهاتأثیر بسیار زیادی بر خواص نهایی لاستیک خواهد داشت و به همین دلیل یکی از مهمترین مراحل تولید محسوب میشود. در این زمینه مطالعات زیادی انجام دادهایم و دانشجویان به بررسی تلاقی این دو مسیر و تأثیر آن بر خواص نهایی قطعه لاستیکی و تایر پرداختهاند. پروژههایی نیز چه از نظر نظری و چه تجربی در حال حاضر در حوزه فرایند ولکانش لاستیک در گروه پژوهشی ما در دست اجرا است.
بسپار- اگر بخواهید پنج سال آینده حوزه الاستومر در ایران را پیشبینی کنید، چه مسیری را محتملتر میدانید؟
(ادامه دارد …)
متن کامل این گفت و گو را در شماره 279 ماهنامه بسپار که در دی ماه 1404 منتشر شده است، می خوانید.
در صورت تمایل به دریافت نسخه نمونه رایگان و یا دریافت اشتراک با شماره های ۰۲۱۷۷۵۲۳۵۵۳ و ۰۲۱۷۷۵۳۳۱۵۸ داخلی ۳ سرکار خانم ارشاد تماس بگیرید. نسخه الکترونیک این شماره از طریق طاقچه و فیدیبو قابل دسترسی است.
