رشته مهندسی صنایع پلیمر
معرفی رشته مهندسی صنایع پلیمر
هدف رشته مهندسی صنایع پلیمر تولید کلیه محصولات پلیمری از قبیل لاستیک ، پلاستیک، الاستومر، رزین و سایر مواد مورد نیاز صنعت است.
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 شکل دهی رزین ها نیز مطرح است که برای مثال می توان به ساخت ملامین اشاره کرد.
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.
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 گرایش 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 مخرب ترین پدیده‌ای است که انسان تاکنون 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 یک 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.
توانایی های فارغ‌التحصیلان:
فارغ‌التحصیلان رشته مهندسی پلیمر از تواناییهای زیر در عرصه صنعت برخوردارند:
۱-طراحی فرمولاسیون انواع رنگها (پوششهای پلیمری) ، طراحی فرآیند تولید این مواد، مهندسی تولید و نظارت بر کل فرآیند تولید رنگ و نیز کنترل کیفی محصولات تولیدی در کارخانجات تولید پوششهای پلیمری، طراحی انواع پوششهای پلیمری مصنوعی در صنایع مختلف از جمله: صنایع برق و الکترونیک، صنایع غذایی و کاغذسازی و … و نیز فرمولاسیون و ساخت انواع مرکبهای چاپ.
۲-طراحی فرمولاسیون انواع رزینهای صنعتی اعم از رزینهای آلکید، آمینو، فنولیک، اکریلیک، اپوکسی و … ، طراحی واحدها و فرآیندهای ساخت رزینهای صنعتی، مهندسی تولید و کنترل کیفی رزینهای صنعتی.
۳-کارشناسی تهیه پوششها ونظارت بر اجرای عملیات رنگ‌آمیزی، بازرسی پیمانکاریهای رنگ‌آمیزی (عملیات آماده‌سازی و اعمال مواد پوششی) در صنایع بزرگی همچون صنایع نفت و گاز، پتروشیمی، برق، آب ، سازه‌های فلزی و بتونی، صنایع خودروسازی، لوازم خانگی و … ، مهندسی فرآیند و کنترل کیفی و عملیات پوشش‌دهی در این صنایع .
۴-طراحی فرمولاسیون انواع چسبها و درزگیرهای صنعتی و خانگی، طراحی فرآیند تولید این محصولات، مهندسی تولید و کنترل کیفی این محصولات، طراحی فرآیندهای آماده‌سازی سطوح برای به کارگیری این محصولات، نظارت بر فرآیندهای آماده‌سازی سطوح و به کارگیری چسبها و درزگیرها.
۵-طراحی فرآیندهای رنگرزی انواع منسوجات بافته و نبافته، چرم و … ، نظارت بر عملیات رنگرزی و نیز کنترل کیفیت محصولات رنگرزی شده و … .
۶-طراحی واحدهای ساخت مواد رنگرزی، طراحی فرآیندهای ساخت مواد رنگرزی ، فرآیندهای ساخت رنگدانه‌های آلی و محصولات وابسته به آنها و نیز نظارت بر تولید و کنترل کیفی این محصولات.
۷-نظارت بر فرآیندهای دوباره تولید تصاویر همچون: چاپ ، لیتوگرافی ، عکاسی رنگی ، …
تواناییهای مورد نیاز و قابل توصیه:
یک پلیمریست نمی‌تواند با شیمی بیگانه باشد. یعنی باید شیمی را بداند تا بتواند پلیمر را بفهمد. همچنین این رشته مثل همه رشته‌های مهندسی نیاز به ریاضیات قوی دارد و بالاخره دانشجوی این رشته باید به زبان انگلیسی مسلط بوده و طریقه استفاده از رایانه را نیز بداند چون برای دسترسی به جدیدترین اطلاعات در این رشته باید از شبکه اینترنت استفاده کرد.
لازمه موفقیت در مهندسی پلیمر علاقمندی به سه درس ریاضی، شیمی و فیزیک است و خوب است داوطلبان آزمون سراسری بدانند که بخش پوشش‌دهی و رنگ گرایش تکنولوژی و علوم رنگ تقریبا خشن است چرا که باید در آزمایشگاه برس کشید، آهن برید و سطوح فلزی را تمیز کرد اما قسمت سنتز این رشته حالت فوق را ندارد چون به زبان ساده سنتز چیزی شبیه به آشپزی است، یعنی برای ساخت یک رنگ مواد مختلف را با یکدیگر مخلوط می‌کنند.
واحدهای کارگاه و آزمایشگاه در هر دو گرایش مهندسی پلیمر اهمیت بسزایی دارد، به همین دلیل دانشجوی این رشته باید قوی بوده و تحمل ساعتها کار در آزمایشگاه را داشته باشد.
برای مثال دانشجویی که در گرایش تکنولوژی و علوم رنگ تحصیل می‌کند باید حساس نباشد و تحمل بوی مواد شیمیایی مختلف را داشته باشد و یا بیماری کوررنگی نداشته باشد تا هنگام ساخت رنگ دچار مشکل نگردد.
دواطلبانی که به کاربردهای شیمی آلی علاقمند هستند به احتمال قوی به رشته پلیمر نیز علاقمند خواهند شد هرچند که ردپای مهندسی پلیمر در کتب درسی حتی کتابهای شیمی بسیار کمرنگ می‌باشد.
از آن‌جا که در بسیاری موارد، فارغ‌التحصیلان و دانشجویان این رشته با مواد رنگی سرو کار دارند، یکی از مهمترین ویژگیهای داوطلبان تحصیل در این رشته، بینایی و عدم کوررنگی آنهاست و توانایی حرکت و شنوایی در درجات بعدی اهمیت قرار دارند.
علاقه‌مندی به علم شیمی و پلیمر ، پدیده‌های پیچیده فیزیکی منتهی به رنگی دیده شدن و نیز داشتن پایه قوی و علاقه به درسهای ریاضیات و آمار و احتمالات از جمله تواناییها و ویژگیهای دیگری است که یک مهندس رنگ باید از آن برخوردار باشد. لازم به ذکر است که بسیاری از حلالهای مصرفی در تهیه پوششهای پلیمری می‌توانند برای افراد حساسیت‌زا باشند و آنها را در کار دچار مشکل نمایند.
نکات تکمیلی:
رشته مهندسی پلیمر نسبت به رشته‌های مهندسی دیگر تقریبا جوان است و شکوفایی آن از زمان جنگ جهانی دوم آغاز شده است. اما به دلیل کاربرد روزافزون پلیمر در صنایع مختلف، این رشته به سرعت رشد کرده و امروزه جزو یکی از رشته‌های مهم کشورهای صنعتی پیشرفته می‌باشد.
پلیمرها به دو دسته طبیعی و مصنوعی تقسیم می شوند که پلیمرهای طبیعی موادی مانند ترکیبهای سلولزی، چوب ، کاغذ و پشم هستند که انسان از سالها پیش آنها را می‌شناخت و هنوز هم این دسته از پلیمرها در دنیا بسیار مهم و با ارزش هستند. و اما پلیمرهای مصنوعی در دوران جنگ جهانی دوم مورد توجه قرار گرفت چرا که در این زمان دانشمندان به این نتیجه رسیدند که از مواد نفتی می‌توان مواد پلیمری مصنوعی را ساخت که این مواد کاربردهای مختلفی خواهند داشت. بنابراین مهندسی پلیمر با ساخت پلیمرهای مصنوعی توسط محققین شکوفا گردید و اکنون تنها با گذشت ۵ دهه از آن دوران این رشته به حدی رشد کرده است که پیشرفت تکنولوژی ارتباط تنگاتنگی با طراحی و ساخت مواد پلیمری دارد.
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 ۲۵ 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 ۱۳۶۲ رشته مهندسی پلیمر با دو گرایش صنایع پلیمر و تکنولوژی و علوم رنگ به طور مستقل اقدام به پذیرش دانشجو کرد.
گرایش های رشته پلیمر در مقطع کارشناسی :
۱-صنایع پلیمر ۲-تکنولوژی و علوم رنگ
۱-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.
۲-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.
در 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.
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.
وضعیت ادامه تحصیل در مقاطع بالاتر:
امکان ادامه تحصیل در این رشته تا مقطع دکترا میسر می‌باشد.
تعداد واحدهای درسی دوره کارشناسی ارشد ۳۲ واحد است که ۹ واحد آن را پروژه یا پایان‌نامه تشکیل می‌دهد و تعداد واحدهای دوره دکترای تخصصی ۴۵ تا ۴۸ واحد است که ۲۴ واحد آن را رساله تشکیل می‌دهد.
رشته‌های مشابه و نزدیک به این رشته:
رشته مهندسی شیمی تا حدودی واحدهای مشترک با این رشته دارد.
آینده شغلی و بازار کار:
گمنامی رشته مهندسی پلیمر یکی از مشکلاتی است که بیشتر دانشجویان و فارغ‌التحصیلان این رشته از آن سخن می‌گویند. آنها معتقدند که بیشتر مدیران صنایع و شرکتهای دولتی و خصوصی از کارآیی مهندسان پلیمر اطلاعی ندارند.
در بسیاری از شرکتها یک لیسانس شیمی کار یک مهندس پلیمر را انجام می‌دهد و جالب این است که هر شرکتی که یک مهندس پلیمر استخدام کرده تازه به کارآیی فارغ‌التحصیلان این رشته پی‌برده است چرا که فارغ‌التحصیلان رشته شیمی طراحی فرمولاسیون را نمی‌خوانند و تازه بعد از ورود به بازار کار اطلاعاتی را که یک مهندس پلیمر طی ۴ سال تحصیل به دست آورده است، با کار و تجربه در صنعت به دست می‌آورند.
بازار کار رشته در حال حاضر:
همه ساله در جهان هزاران تن رنگینه مصنوعی تولید می‌شود. اگر بخواهیم فقط برای رنگرزی الیاف، به جای رنگینه‌های مصنوعی از رنگینه‌های طبیعی استفاده کنیم مساحتی چند برابر کره زمین برای کاشت گیاهان رنگی لازم است.
این نشان‌دهنده گستردگی بازار کار فارغ‌التحصیلان مهندسی پلیمر گرایش تکنولوژی و علوم رنگ است که می‌توانند در کارخانجات رنگ‌سازی به تولید رنگینه‌های مصنوعی بپردازند.
از سوی دیگر بازار کار فارغ‌التحصیلان این رشته تنها شامل کارخانجات ساخت رنگ نمی‌شود . امروزه صنعت پوشش‌دهی بسیار گسترش یافته است تا جایی که در کنار هر صنعت مادر حتما یک صنعت پوشش‌دهی، حضوری فعال دارد. مثلا در یک اتاق هزاران قطعه است که اکثر آنها پوشش‌دهی شده‌اند. از دگمه‌های یک پیراهن و سگک کفش گرفته تا دستگیره درها.
فارغ‌التحصیلان مهندسی پلیمر گرایش تکنولوژی و علوم رنگ می‌توانند در دو زمینه عمده فعالیت کنند که یکی از آنها طراحی فرمول و ساخت رنگ و دیگری طراحی فرمول و ساخت پوششهای سطوح می‌باشد که البته طراحی و ساخت پوششها خود به دو بخش پوششهای صنعتی مثل ضد خوردگی و پوششهای تزیینی مانند رنگ درها و دیوارها تقسیم می‌شود.
اما در حال حاضر مواد پلیمری تنها در صنعت خودروسازی مورد استفاده قرار نمی‌گیرد و در نتیجه موقعیتهای شغلی فارغ‌التحصیلان رشته مهندسی صنایع پلیمر بسیار گسترده است.
امروزه مواد پلیمری در صنایع مختلف بسیار پراهمیت هستند. برای مثال در صنایع برق، الکترونیک و مخابرات پلیمرهای مصنوعی به عنوان عایق‌های الکتریکی جایگاه بسیار مهمی دارند، به گونه‌ای که امروزه اگر پلیمرها نباشند، صنایع برق نمی‌تواند به اهداف خویش دست یابد.
در صنعت پوشاک نیز پلیمرها در تولید پاپوش‌ها ،تن‌پوشها و کف‌پوشها بسیار موثر هستند.در صنایع حمل و نقل زمینی(خودروسازی، قطار و …) ، هوایی ( هواپیما و بالگرد) و دریایی (کشتی‌ها و …) پلیمرها حضوری چشمگیر دارند، و بالاخره در صنایع نظامی ، پزشکی ، کشاورزی و بسته‌بندی کاربرد مواد پلیمری بسیار گسترده است.
با این که رشته مهندسی پلیمر، رشته نوپایی است اما به سرعت در حال گسترش و توسعه می‌باشد. چرا که مواد پلیمری آنقدر در زندگی ما نفوذ کرده‌اند که وقتی صبح از خواب بیدار می‌شویم با بیشتر اشیایی که برخورد می‌کنیم، از مواد پلیمری هستند از مسواک یا لوله خمیردندان گرفته تا جلد کتابی که مطالعه می‌کنیم و یا کفشی که می‌پوشیم و از خانه خارج می‌شویم.
دروس اصلی رشته مهندسی پلیمر:
- اقتصاد و طرح مهندسی
- نقشه کشی صنعتی
- استاتیک و مقاومت مصالح
- ترمودینامیک مهندسی
- مکانیک و آزمایشگاه مکانیک سیالات
- انتقال و آزمایشگاه انتقال حرارت
- موازنه انرژی و موادعملیات
- آزمایشگاه عملیات واحدسینتیک و طرح رآکتور
- کنترل و آزمایشگاه کنترل فرآیندهای شیمی
- آزمایشگاه شیمی فیزیک
- انتقال جرم
- ریاضیات مهندسی
- روش های اندازه گیری
- کمیت های مهندسی
دیدگاهتان را بنویسید