Materiały gumowe i połączone wyroby gumowe nie mogą być zastąpione innymi produktami. Unikalne połączenie cech i właściwości operacyjnych pozwala na stosowanie takich materiałów w złożonych procesach roboczych, uzupełniając układ maszyn, obrabiarek, urządzeń i konstrukcji budowlanych. Nowoczesna produkcja kauczuku rozwinęła się technologicznie, co wpłynęło również na jakość jej produktów. Technologowie dążą do zwiększenia trwałości, wytrzymałości i odporności produktów na czynniki zewnętrzne.
Jakie surowce tworzą gumę?
Większość materiałów gumowych uzyskuje się w wyniku przemysłowego przetwarzania mieszanek kauczuku syntetycznego i naturalnego. Tę obróbkę osiąga się przez sieciowanie cząsteczek gumy wiązaniami chemicznymi. Ostatnio do produkcji gumy zastosowano surowce proszkowe, których właściwości są specjalnie zaprojektowane do formowania form wtryskowych. Są to gotowe kompozycje na bazie płynnej gumy, z których wytwarzane są również produkty z hebanu. Sam proces wulkanizacji nie jest kompletny bez specjalnych aktywatorów lub środków - są to chemikalia, które pomagają utrzymać optymalne właściwości robocze mieszaniny. Zwykle do tego zadania używana jest siarka. Są to elementy, które stanowią podstawę zestawu wymaganego do produkcji gumy. Jednak w zależności od wymaganej wydajności i przeznaczenia produktu technolodzy wprowadzają etapy produkcyjne, na których struktura produktu jest wzbogacana o elementy modyfikujące.
Dodatki do modyfikacji mieszanek gumowych
W procesie produkcyjnym mieszanka gumowa może być wypełniona przyspieszaczami, aktywatorami, środkami wulkanizacyjnymi, zmiękczaczami i innymi składnikami. Dlatego pytanie, z czego wykonana jest guma, w dużej mierze zależy od dodatków pomocniczych. Na przykład, aby utrzymać strukturę materiału, stosuje się regeneraty. Przy użyciu tego wypełniacza produkt gumowy może ulec wtórnemu wulkanizacji. Duża część modyfikatorów nie wpływa na ostateczne właściwości techniczne i operacyjne, ale odgrywa istotną rolę bezpośrednio w procesie produkcyjnym. Akceleratory i moderatory reakcji chemicznych korygują ten sam proces wulkanizacji.
Osobną grupą dodatków są plastyfikatory, czyli zmiękczacze. Służą do obniżania temperatury podczas wulkanizacji i dyspergowania innych składników kompozycji. I tutaj może pojawić się kolejne pytanie - w jakim stopniu dodatki i guma wpływają na bezpieczeństwo chemiczne powstającej mieszanki? Z czego zrobiona jest guma pod względem przyjazności dla środowiska? Częściowo są to naprawdę niebezpieczne mieszaniny dla zdrowia, które obejmują tę samą siarkę, bitumy i ftalany dibutylu, kwasy stearynowe itp. Ale niektóre składniki to naturalne substancje - naturalne żywice, ta sama guma, oleje roślinne i składniki woskowe. Inną rzeczą jest to, że w różnych mieszankach stosunek szkodliwych materiałów syntetycznych i naturalnych składników może się różnić.
Etapy procesu produkcji gumy
Produkcja przemysłowa gumy rozpoczyna się od procesu uplastycznienia surowców, czyli gumy. Na tym etapie nabywana jest główna jakość przyszłej gumy - plastyczność. Dzięki obróbce mechanicznej i cieplnej guma jest do pewnego stopnia zmiękczona.Z powstałej bazy guma będzie dalej produkowana, ale wcześniej plastyfikowana mieszanina jest modyfikowana przez dodatki omówione powyżej. Na tym etapie powstaje kompozycja kauczukowa, w której dodaje się siarkę i inne aktywne składniki w celu poprawy właściwości kompozycji.
Ważnym krokiem przed wulkanizacją jest kalendarz. Zasadniczo jest to formowanie surowej mieszanki gumy, która została wzbogacona dodatkami. Wybór metody kalendarza zależy od konkretnej technologii. Produkcja gumy na tym etapie może również obejmować wytłaczanie. Jeśli konwencjonalne kalandrowanie ma na celu stworzenie prostych form gumowych, wówczas wytłaczanie umożliwia wytwarzanie złożonych produktów w postaci węży, oringów, bieżników opon itp.
Wulkanizacja jako ostatni etap produkcji
W procesie wulkanizacji przedmiot poddawany jest końcowej obróbce, dzięki czemu produkt otrzymuje wystarczające właściwości do działania. Istotą operacji jest wpływ ciśnienia i wysokiej temperatury na modyfikowaną mieszankę gumową zamkniętą w formie metalowej. Same formularze są instalowane w specjalnym autoklawie podłączonym do podgrzewacza pary. W niektórych obszarach produkcja gumy może również obejmować gorącą wodę, co stymuluje proces rozkładu ciśnienia w płynie. Nowoczesne przedsiębiorstwa również starają się zautomatyzować ten etap. Pojawia się coraz więcej form, które współdziałają z dyszami wtryskującymi parę i wodę w oparciu o programy komputerowe.
Jak powstają wyroby gumowe?
Są to połączone produkty, które otrzymuje się przez połączenie materiałów tkaninowych z mieszanką gumy. W procesie wytwarzania wyrobów gumowych często stosuje się paronit - materiał hybrydowy otrzymany przez połączenie gumy odpornej na ciepło i nieorganicznych wypełniaczy. Ponadto obrabiany przedmiot jest przetwarzany przez walcowanie i wulkanizację. Otrzymuj produkty gumowe i używając strzykawek. Działają termicznie na przedmioty obrabiane, po czym następuje przejście przez głowicę profilującą.
Sprzęt do produkcji gumy
Pełny cykl produkcyjny realizowany jest przez całą grupę maszyn i urządzeń wykonujących różne zadania. Sam proces utwardzania jest obsługiwany przez kotły, prasy, autoklawy, formatory i inne urządzenia, które zapewniają operacje pośrednie. Do uplastycznienia stosowana jest osobna instalacja - typowa maszyna tego typu składa się z wirnika z kolcami i cylindra. Obracanie części wirnika odbywa się za pomocą napędu ręcznego. Produkcja gumy nie jest kompletna bez komór do gotowania i urządzeń kalandrujących, które przeprowadzają walcowanie mieszanek gumowych i efekty termiczne.
Wniosek
Procesy produkcji wyrobów gumowych są w dużej mierze znormalizowane zarówno pod względem obróbki mechanicznej, jak i pod względem narażenia na działanie substancji chemicznych. Ale nawet przy użyciu tego samego aparatu produkcyjnego właściwości uzyskanych produktów mogą być różne. Dowodzi tego guma domowa, oferująca różne zestawy właściwości użytkowych. Największy udział wyrobów gumowych w rosyjskim segmencie przemysłu zajmują opony samochodowe. W tej niszy szczególnie wyraźna jest zdolność technologów do elastycznego modyfikowania receptur zgodnie z surowymi wymogami dotyczącymi produktu końcowego.