ทำไมยางรถยนต์ถึงเป็นสีดำ ในขณะที่ยางธรรมชาติกลับเป็นสีขาว?

ยางรถยนต์เป็นชิ้นส่วนที่คุ้นเคยมากจนแทบไม่มีใครถามว่า ทำไมจึงเป็นสีดำตลอดเวลา? โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อธรรมชาติของยางธรรมชาติซึ่งเป็นวัตถุดิบหลักในการทำยางรถยนต์นั้นมีสีขาว

จากสีขาวสู่สีดำ: เรื่องราวของคาร์บอน

ตามคำกล่าวของผู้ผลิตยาง Bridgestone ยางนั้นเป็นสีขาว อย่างไรก็ตาม เพื่อเพิ่มความทนทานและประสิทธิภาพ ผู้ผลิตจึงได้เพิ่มสารเติมแต่งพิเศษลงในยาง นั่นก็คือ คาร์บอนแบล็ก

ยางรถยนต์เป็นชิ้นส่วนที่คุ้นเคยมากจนแทบไม่มีใครถามว่า ทำไมจึงเป็นสีดำตลอดเวลา? (ภาพ : Getty)

คาร์บอนแบล็กเป็นคาร์บอนในรูปแบบที่เกือบบริสุทธิ์ (ประมาณ 97%) เกิดจากการเผาไหม้ผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียมที่ไม่สมบูรณ์ภายใต้สภาวะที่ได้รับการควบคุม คาร์บอนแบล็กในรูปแบบผงสีดำละเอียดหรือเม็ดเล็กๆ เป็นส่วนผสมที่คุ้นเคยในการผลิตพลาสติก หมึกพิมพ์ และโดยเฉพาะอย่างยิ่งยางรถยนต์

ในแต่ละปีโลก ผลิตคาร์บอนแบล็คประมาณ 8.1 ล้านตัน ตามข้อมูลของสมาคมคาร์บอนแบล็คนานาชาติ และยางเกือบทั้งหมดในปัจจุบันก็ใช้วัสดุนี้

อย่างไรก็ตาม ด้วยความก้าวหน้าของเทคโนโลยีและความต้องการประสิทธิภาพที่สูงขึ้น วัสดุทางเลือก เช่น ซิลิกาจึงได้รับการวิจัยและนำมาใช้ในยางระดับพรีเมียมบางประเภท

ซิลิก้าช่วยลดแรงต้านการหมุน ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการใช้น้ำมันและการยึดเกาะในสภาพถนนเปียก อย่างไรก็ตาม ยางที่ใช้ซิลิกา มักจะมีราคาแพงกว่าและมีกระบวนการผลิตที่ซับซ้อนกว่า

ในปีพ.ศ. 2453 บริษัท Goodrich เริ่มเติมคาร์บอนแบล็กลงในยางเพื่อเพิ่มความทนทานและทนต่อการสึกหรอ ในปีพ.ศ. 2462 ผู้ผลิตยางส่วนใหญ่หันมาใช้คาร์บอนแบล็ก ทำให้ยางมีสีดำในปัจจุบัน

ในช่วงทศวรรษปี ค.ศ. 1920 และ 1930 ยางสีขาวยังคงได้รับความนิยมเนื่องจากเหตุผลด้านสุนทรียศาสตร์ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในรถยนต์หรู อย่างไรก็ตาม ยางสีขาวต้องได้รับการบำรุงรักษามากกว่าและไม่ทนทานเท่ายางสีดำ จึงทำให้ความนิยมลดน้อยลง

เบื้องหลังสีดำคือเทคโนโลยีวัสดุ

ยางรถยนต์แต่เดิมจะเป็นสีขาว (ภาพ: Getty)

การเติมคาร์บอนแบล็กไม่เพียงแต่เป็นทางเลือกด้านสุนทรียศาสตร์เท่านั้น สารนี้มีบทบาทสำคัญต่อ:

- เพิ่มความทนทานและความต้านทานการสึกกร่อน: คาร์บอนแบล็คช่วยให้ยางทนต่อแรงเสียดทานและอุณหภูมิสูงจากผิวถนนได้ จึงเพิ่มอายุการใช้งานของผลิตภัณฑ์

- การป้องกันรังสี UV และโอโซน: องค์ประกอบเหล่านี้สามารถทำลายโครงสร้างโมเลกุลของยางได้ คาร์บอนแบล็คทำหน้าที่เป็นเกราะป้องกัน ป้องกันไม่ให้ยางเสื่อมสภาพก่อนเวลาอันควร

- การนำไฟฟ้า: คาร์บอนแบล็คทำให้ยางมีคุณสมบัตินำไฟฟ้าได้ดีขึ้น ลดการสะสมประจุไฟฟ้าสถิตซึ่งอาจทำให้เกิดไฟฟ้าช็อตได้ในบางสภาวะ

- สะอาดนานขึ้น: บนพื้นหลังสีดำ สิ่งสกปรกจะมองเห็นได้น้อยลง ช่วยให้รถดูเรียบร้อยแม้จะเคลื่อนที่บ่อยครั้ง

ตามข้อมูลของ Goodyear Motors ยางที่ไม่มีคาร์บอนแบล็กจะมีอายุการใช้งานไม่เกิน 8,000 กม. ซึ่งหมายความว่าผู้ใช้ยางอาจต้องเปลี่ยนยางอย่างน้อย 1-2 ครั้งต่อปี ในขณะเดียวกัน ยางที่ประกอบด้วยคาร์บอนแบล็กสามารถใช้งานได้นานกว่าหลายเท่า

ยางในปัจจุบันเป็นผลจากนวัตกรรมที่สั่งสมมาหลายศตวรรษ นิตยสาร Road & Track เคยกล่าวไว้ว่า "ยาง" ในยุคแรกนั้นไม่ได้ทำจากยางด้วยซ้ำ แต่ทำจาก...ไม้เคลือบเหล็ก ซึ่งเหมาะกับการใช้กับรถม้าแต่ไม่สามารถทำความเร็วได้เทียบเท่ากับยานยนต์

ในปี พ.ศ. 2431 เมื่อ John Boyd Dunlop ได้ประดิษฐ์ยางลม ซึ่งเป็นท่อยางที่เติมลมแล้วหุ้มรอบล้อ ทำให้ปัจจุบันอุตสาหกรรมยางรถยนต์ได้ก้าวเข้าสู่ยุคใหม่อย่างเป็นทางการ

และนับตั้งแต่นั้นเป็นต้นมา การถือกำเนิดของคาร์บอนแบล็กก็ช่วยทำให้ล้อหมุนได้สมบูรณ์ ทั้งในเชิงรูปธรรมและเชิงนัย

ที่มา: https://dantri.com.vn/khoa-hoc/tai-sao-lop-xe-mau-den-trong-khi-cao-su-tu-nhien-mau-trang-20250523080014199.htm