Z čeho se vyrábí guma? Složení pryže a její výroba. Z čeho jsou vyrobeny?
Nabídka moderních pneumatik pro automobily je velmi rozmanitá. Výrobci ve snaze přilákat některé kupující vyvíjejí stále více nových technologických aspektů, které jim umožňují nějakým způsobem zvýraznit svůj produkt a ukázat nejlepší technické vlastnosti. Původní složení automobilových pneumatik se však stále nemění a její hlavní složka je téměř u všech modelů stejná. Abyste to zjistili, musíte se blíže podívat, z čeho se guma vyrábí.
Hlavní složková látka
Každý pryžový výrobek obsahuje pryž - elastickou látku, která může být přírodní nebo umělá. Přírodní kaučuk je zmrzlá míza kaučukovníků. Má velkou hodnotu, protože je základem, ze kterého se vyrábí automobilová pneumatika. Kromě přírodního kaučuku se používá i umělý kaučuk, jehož výroba je mnohem levnější. Také všechny pneumatiky automobilů obsahují saze (uhlíková čerň).
Hlavním účelem sazí jsou jejich posilující vlastnosti. Ovlivňuje následující vlastnosti pryže: trvanlivost, pevnost, odolnost proti opotřebení. Po čase se guma vždy zmatní a pak se ke zlepšení vzhledu použije barvivo na pneumatiky. Také se pro snížení nákladů na výrobu používá kyselina křemičitá, která zlepšuje přilnavost kol na mokrém povrchu a zároveň snižuje celkovou životnost pneumatiky.
Pokud jde o složení, veškerá automobilová pryž vždy obsahuje tyto základní složky a rozdíly jsou poskytovány různými přísadami a přísadami, které obecně zlepšují následující vlastnosti:
- Snížené valivé tření a zvýšení rychlostních charakteristik;
- Odolnost proti oděru;
- Zvýšená přilnavost s povrchem vozovky.
Technologie výroby automobilové pryže
Letní a zimní pneumatiky jsou známé svou tuhostí. Aby byla pneumatika automobilu pevnější a odolnější proti oděru, používá se umělá pryž. Zimní pneumatiky jsou naopak vyrobeny z přírodního kaučuku, který neumožňuje pneumatikám „opalovat se“ v chladu. Samozřejmě můžete použít speciální pryskyřice a přísady, abyste dosáhli podobného efektu s nepřírodním materiálem, ale svými vlastnostmi nikdy nedohoní přírodní produkt. Navíc se pneumatiky rychleji opotřebovávají.
Proces výroby pryžových pneumatik je poměrně dlouhý a pracný. Nejprve se shromážděná míza z kaučukovníků umístí na několik hodin do velkých kyselých lázní, aby ztvrdla. Výsledný materiál se nazývá latex. Odstraňuje se z něj přebytečná voda a prochází válci, čímž se získá široký plochý pás, který se následně drtí na lehkou vzdušnou hmotu, která se po vypálení mění na bloky.
Poté se bloky umístí do speciálního kotle, do kterého se přidávají různé další komponenty. Jsou to, co dává pneumatikám automobilů jejich různé vlastnosti. Poměry a množství aditiv jsou vlastním vývojem výrobních společností a v tom spočívá veškerý rozdíl v rozmanitosti pneumatik. V tomto případě výrobce vyrobil pneumatiku v podstatě z jediného zdrojového materiálu, stejně jako dort je v podstatě vyroben z mouky. Četné vývojové, výzkumné a klasifikované prvky však umožňují překonat konkurenty z hlediska spotřebitelských charakteristik za stejnou cenu.
Směs pryžových bloků a přísad se promíchá a zahřeje, čímž se změní na skutečnou pryž. Znovu se vyválí na proužky a poté se nechá vychladnout.
Výroba pneumatik
Hlavním materiálem, ze kterého jsou pneumatiky vyrobeny, není pouze guma. Uvnitř je drátěný rám skládající se z mnoha závitů. Může být textilní, kov nebo polymer. Šňůra je tkaná podle typu tkaniny a následně pogumována pomocí extruderu. Poté se rám pomocí speciálních strojů rozvine na pásy různých šířek, aby se získala požadovaná velikost běhounu. Potřebný vzorek běhounu se získá také vytlačováním (vyražením).
Bočnice budoucí pneumatiky jsou vyrobeny podobným způsobem: vytvoří se rám, na něj se nanesou vrstvy pryže, poté se odřízne přebytečný drát a vytvoří se prstencový polotovar různých velikostí (v závislosti na průměru kola), ke kterým jsou pak připevněny prstence výztuh (výčnělky podél okraje bočnic, které drží pneumatiku na ráfku).
Hotové bočnice se pak spolu s běhounovým pásem smontují na speciálním stroji. Stroj spojí všechny části pneumatiky a nafoukne ji zevnitř, aby získala její tvar. Výsledné polotovary jsou podrobeny vulkanizaci, v důsledku čehož jsou přeměněny na jeden celek a poté zpracovány horkou párou pod tlakem. Poslední fází je aplikace technologických nápisů a nápisů na bočnice pneumatiky pomocí speciálního lisu. Poté je hotová pneumatika testována, aby se zajistilo, že splňuje nezbytné podmínky a požadavky.
Výroba pneumatik pro automobily se tedy skládá z několika poměrně složitých fází, které vyžadují seriózní technologické vybavení. Je zřejmé, proč jsou v každé fázi vyžadovány vysoce kvalitní postupy zpracování, protože konečný produkt závisí na vlastnostech výchozích materiálů, podílech přidaných látek a složek. Výrobci nestojí a neustále vyvíjejí nové modely pneumatik, takže při nákupu nových produktů stojí za to se podrobněji seznámit s jejich charakteristikami a zkontrolovat, zda deklarované parametry odpovídají skutečným ukazatelům.
Pryžové materiály a kombinované pryžové výrobky nelze nahradit jinými výrobky. Jedinečná kombinace vlastností a výkonových vlastností umožňuje použití těchto materiálů ve složitých pracovních procesech, doplňujících konstrukci strojů, obráběcích strojů, přístrojů a stavebních konstrukcí. Moderní gumárenská výroba zaznamenala výrazný technologický pokrok, který se odráží v kvalitě výrobků. Technologové se snaží zvýšit trvanlivost, pevnost a odolnost výrobků vůči vnějším faktorům.
Z jakých surovin se vyrábí pryž?
Většina pryžových materiálů se získává průmyslovým zpracováním syntetických a přírodních kaučukových směsí. Této úpravy je dosaženo zesíťováním molekul pryže chemickými vazbami. V poslední době se k výrobě kaučuku používají práškové suroviny, jejichž vlastnosti jsou speciálně určeny pro tvorbu vstřikovacích forem. Jedná se o hotové kompozice na bázi tekutého kaučuku, ze kterých se vyrábí i ebonitové výrobky. Samotný proces vulkanizace se neobejde bez speciálních aktivátorů nebo činidel - jedná se o chemikálie, které pomáhají udržovat optimální pracovní vlastnosti směsi. Obvykle se pro tento úkol používá síra. To jsou komponenty, které tvoří základ soupravy potřebné k výrobě pryže. V závislosti na požadovaných výkonnostních kvalitách a účelu produktu však technologové zavádějí výrobní fáze, ve kterých je struktura produktu obohacena o modifikující prvky.
Aditiva pro úpravu kaučukových směsí
Během výrobního procesu lze kaučukovou směs plnit urychlovači, aktivátory, vulkanizačními činidly, změkčovadly a dalšími složkami. Proto je otázka, z čeho je vyrobena pryž, do značné míry určena pomocnými přísadami. Pro zachování struktury materiálu se používají například regeneráty. Pomocí tohoto plniva lze pryžový produkt podrobit sekundární vulkanizaci. Značná část modifikátorů neovlivňuje konečné technické a provozní vlastnosti, ale hraje významnou roli přímo ve výrobním procesu. Stejný proces vulkanizace je korigován urychlovači a zpomalovači chemických reakcí.
Samostatnou skupinou přísad jsou plastifikátory, tedy změkčovadla. Používají se ke snížení teploty při vulkanizaci a rozptýlení dalších složek ve směsi. A zde může vyvstat další otázka – jak moc ovlivňují aditiva a samotný kaučuk chemickou nezávadnost vznikající směsi? Tedy z čeho se guma vyrábí z hlediska šetrnosti k životnímu prostředí? Částečně se jedná o skutečně nebezpečné směsi, které obsahují síru, bitumen a dibutylftaláty, kyseliny stearové atd. Některé složky jsou ale přírodní látky – přírodní pryskyřice, kaučuk, rostlinné oleje a voskové složky. Další věcí je, že v různých směsích se může změnit poměr škodlivých syntetických a přírodních složek.
Etapy procesu výroby pryžových výrobků
Průmyslová výroba pryže začíná procesem plastifikace surovin, tedy pryže. V této fázi se získává hlavní kvalita budoucí pryže - plasticita. Mechanickým a tepelným zpracováním je pryž do určité míry změkčena. Z výsledného základu se následně vyrobí kaučuk, ale ještě předtím je změkčená směs upravena výše diskutovanými přísadami. V této fázi vzniká kaučuková směs, do které se přidává síra a další aktivní složky pro zlepšení vlastností směsi.
Důležitým krokem před vulkanizací je kalandrování. V podstatě se jedná o lisování surové pryžové směsi, která byla obohacena o přísady. Volba způsobu kalandrování je dána konkrétní technologií. Výroba pryže v této fázi může také zahrnovat vytlačování. Zatímco konvenční kalandrování má za cíl vytvářet jednoduché pryžové formy, vytlačování umožňuje vyrábět složité produkty ve formě hadic, O-kroužků, běhounů pneumatik atd.
Vulkanizace jako konečná fáze výroby
Během procesu vulkanizace prochází obrobek finálním zpracováním, díky kterému výrobek získává vlastnosti dostatečné pro provoz. Podstatou operace je působení tlaku a vysoké teploty na upravenou pryžovou směs uzavřenou v kovové formě. Samotné formy jsou instalovány ve speciálním autoklávu připojeném k parnímu ohřívači. V některých oblastech může výroba pryže zahrnovat také lití horké vody, která stimuluje proces distribuce tlaku tekutinou. Moderní podniky se také snaží tuto fázi automatizovat. Objevuje se stále více nových forem, které spolupracují s tryskami pro přívod páry a vody na základě počítačových programů.
Jak se vyrábí pryžové výrobky?
Jedná se o kombinované produkty, které se získávají kombinací látkových materiálů s kaučukovou směsí. V procesu výroby pryžových výrobků se často používá paronit - hybridní materiál získaný kombinací tepelně odolné pryže a anorganických plniv. Dále se obrobek podrobuje válcování a vulkanizaci. Pryžové výrobky jsou také vyráběny pomocí injekčních strojů. V nich jsou obrobky vystaveny tepelným účinkům, načež procházejí profilovací hlavou.
Zařízení pro procesy výroby pryže
Celý výrobní cyklus provádí celá skupina strojů a jednotek, které plní různé úkoly. Samotný proces vulkanizace zajišťují kotle, lisy, autoklávy, formovače a další zařízení, která zajišťují mezioperační operace. Pro plastifikaci se používá samostatná jednotka - typický stroj tohoto typu se skládá z hrotového rotoru a válce. Otáčení rotorové části se provádí pomocí ručního pohonu. Výroba pryže se neobejde bez varných komor a kalandrovacích jednotek, které vyvalují pryžové směsi a uplatňují tepelné efekty.
Závěr
Výrobní procesy pryžových výrobků jsou do značné míry standardizované jak z hlediska mechanického zpracování, tak z hlediska chemické expozice. Ale i když se použije stejné výrobní zařízení, vlastnosti výsledných produktů se mohou lišit. To dokazuje i tuzemská pryž, která nabízí různé sady výkonnostních vlastností. Největší podíl pryžových výrobků v segmentu ruského průmyslu zaujímají automobilové pneumatiky. A v tomto výklenku je zvláště patrná schopnost technologů flexibilně upravovat kompozice v souladu s přísnými požadavky na konečný produkt.
Prozradíme vám, z čeho se vyrábějí pneumatiky pro auta a jaké komponenty používají. Navzdory skutečnosti, že receptury přípravy na výrobu některých pneumatik jsou utajeny, hlavní složky kompozice jsou známy.
Chemické složení
Hlavním materiálem je guma. Dodává se v různých formách a může být vyroben ze syntetického nebo přírodního kaučuku. Nejběžnější jsou pneumatiky vyrobené ze syntetického kaučuku, protože se snadno vyvíjí a je mnohem levnější a není o nic horší než přírodní kaučuk.Druhý z hlediska kvantitativních ukazatelů – uhlíkový technický(saze). Tvoří přibližně 30 % celé směsi. K čemu se uhlík používá? V podstatě jde o vazebnou složku směsi působící na molekulární úrovni. Bez použití sazí by pneumatiky byly krátkodobé, křehké a podléhaly by zvýšenému opotřebení.
Místo sazí se používá síra. Ale výběr té či oné složky je spíše otázkou ekonomické proveditelnosti. Z technologického hlediska je rozdíl malý.
Další alternativou k sazím je kyselina křemičitá. Používá se jako náhrada sazí, protože saze neustále zdražují. Toto rozhodnutí však vyvolává mezi odborníky určité kontroverze, které souvisí s tím, že kyselina křemičitá s nízkou pevností má vyšší schopnost přilnout k mokré vozovce. To znamená, že při ztrátě odolnosti proti opotřebení získáme lepší přilnavost.
Jako přísady pro přípravu sloučenin se používají různé oleje a pryskyřice. Plní funkci změkčování, což je důležité zejména při výrobě zimních pneumatik.
To, že guma obsahuje kyselinu křemičitou, kukuřičný škrob nebo jiné přísady, na kterých se dělá reklama, nic neznamená. Je důležité vymyslet a následně dodržovat recept, který by při použití těchto komponentů poskytoval vynikající výkon pneumatiky. Ne všem výrobcům se to ale daří.
Dá se shrnout, že pneumatiky automobilů jsou vyrobeny buď z pryže nebo z jiných materiálů, ale s přídavkem pryže. Výrobci mají své vlastní optimální chemické složení, které určuje různé vlastnosti. Jeden výrobce se zaměřuje na životnost, další na rychlostní výkon a třetí na výkon za mokra. Tyto vlastnosti určují cenu a kvalitu pneumatiky.
Mnoho majitelů automobilů obecně rozumí struktuře pneumatik pro automobily, ale jen málokdo vám může říci, jak se pneumatiky vyrábějí. Nejčastější představou je, že se kaučuk nalije do určité formy, ze které se následně vylisuje hotový výrobek.
Ve skutečnosti tomu tak není a výroba pneumatik pro automobily je složitý high-tech proces, který vyžaduje sofistikované specializované vybavení, pečlivou automatizovanou kontrolu a účast vysoce kvalifikovaných odborníků.
Trochu historie
První gumovou pneumatiku vytvořil již v roce 1846 Robert William Thomson. V té době se o jeho vynález nikdo nezajímal a k myšlence pneumatiky se vrátili až o 40 let později, když v roce 1887 přišel Skot John Dunlop s myšlenkou vyrobit obruče z hadici postřikovače, nasadil je na kola synova kola a nafoukl je vzduchem.
O tři roky později Charles Kingston Welch navrhl oddělit duši a pneumatiku, vložit drátěné kroužky do okrajů pneumatiky a umístit je na ráfek, který pak dostal vybrání směrem ke středu. Současně byly navrženy racionální metody montáže a demontáže pneumatik, které umožnily použití pryžových pneumatik na automobilech.
Proces výroby pneumatik
Z čeho jsou vyrobeny?
Hlavním materiálem používaným při výrobě pneumatik je pryž, vyrobená z přírodní nebo umělé pryže. V závislosti na proporcích a na tom, jaký druh gumy je přidán, jsou konečným výsledkem letní nebo zimní pneumatiky pro automobily. 
Do pryžové směsi pro letní pneumatiky se tedy přidává především umělá pryž, takže pryž je tužší, odolnější proti opotřebení, při vysokých teplotách „neplave“ a poskytuje spolehlivou přilnavost k povrchu vozovky. K výrobě zimních pneumatik se přidává přírodní pryž, díky které je pryž měkčí a pružnější. Díky tomu se zimní pneumatiky „neopalují“ ani ve velmi silných mrazech.
- Kromě kaučuku se do kaučukové směsi přidává mnoho dalších složek, jako jsou změkčovadla, plniva, saze a vulkanizační přísady.
- Pneumatika se skládá z několika prvků spojených do jednoho: kostra nebo kord, vrstvy pásu, běhoun, patka a boční část.
Jak vyrobit rám
Šňůra budoucí pneumatiky je vyrobena z kovových, textilních nebo polymerových nití na speciálním stroji - „cívečnici“. Z mnoha cívek drátu se nitě sbíhají na jednom místě. Obecně řečeno, design připomíná tkalcovský stav. Dále tkaná šňůra vstupuje do extrudéru, kde je pogumována.
Hotová kostra se následně nařeže na pásy různých šířek, aby se vyrobily pneumatiky různých velikostí. A je navinuta do rolí pro skladování a přepravu. Vzhledem k tomu, že nevulkanizovaná pryž je velmi lepivá, jsou mezi vrstvy vloženy distanční vložky, aby se zabránilo poškození kostry.
Jak vyrobit chránič
Další fází výroby je vytvoření běhounu. Proužek pogumované šňůry je navlečen do stroje, který z něj pomocí extruze udělá běhoun. Aby pracovníci mohli vizuálně rychle určit velikost budoucí pneumatiky, jsou na běhoun nakresleny barevné čáry barvou.
Boční díl
Patka pneumatiky se skládá z patkového prstence a vrstvy viskózní vzduchotěsné pryže. Výroba patek pneumatiky začíná pogumovaným kovovým drátem, načež se zkroutí na požadovaný poloměr ráfku kola a nařeže na kolečka. Poté se na stroji provede montáž. Tento proces můžete podrobněji sledovat ve videu.
Shromáždění
Předposlední etapou je montáž hotové pneumatiky. Provádí se na stroji, který přijímá všechny hotové prvky. Obsluhu stroje zajišťují dva pracovníci: montážník a překladač.
První zavěšuje kroužky korálků a druhý vkládá cívky s komponenty. Poté stroj provede vše automaticky: spojí díly dohromady a nafoukne obrobek vzduchem pod běhoun s kladivem. Téměř hotová pneumatika je zvážena a zkontrolována na defekty. Tento proces lze také sledovat na videu.
Vytvrzování
Poslední fází výroby je vulkanizace. Pneumatika je ošetřena horkou párou pod tlakem 15 barů a při teplotě cca 200 stupňů Celsia. V důsledku toho dochází ke spékání pryže, sazí a různých přísad a na povrch pneumatiky se pomocí forem nanáší vzorek běhounu a nápisy. Hotové pneumatiky jsou kontrolovány, aby bylo zajištěno, že splňují všechny požadované specifikace.
Guma je široce známý materiál, který se používá téměř ve všech oblastech lidského života. Medicína, zemědělství a průmysl se bez tohoto polymeru neobejdou. Guma se také používá v mnoha výrobních procesech. Z čeho je tento materiál vyroben a jaké jsou jeho vlastnosti, je popsáno v článku.
Co je guma
Guma je vysoce elastický polymer. Jeho struktura je reprezentována chaoticky uspořádanými uhlíkovými řetězci, které drží pohromadě atomy síry.
V normálním stavu mají uhlíkové řetězce zkroucený vzhled. Pokud je guma napnutá, uhlíkové řetězy se rozvinou. Schopnost natáhnout se a rychle se vrátit do předchozího tvaru učinila materiál, jako je pryž, v mnoha oblastech nepostradatelný.
Z čeho je to vyrobeno? Obvykle se kaučuk vyrábí smícháním kaučuku s vulkanizačním činidlem. Po zahřátí na požadovanou teplotu směs zhoustne.
Rozdíl mezi gumou a gumou
Kaučuk a kaučuk jsou vysokomolekulární polymery získané přirozeně nebo synteticky. Tyto materiály se liší fyzikálními a chemickými vlastnostmi a výrobními metodami. Přírodní kaučuk je látka vyrobená z mízy tropických stromů – latexu. Při poškození vytéká z kůry. Syntetický kaučuk se vyrábí polymerací styrenu, neoprenu, butadienu, isobutylenu, chloroprenu, nitrilu Při vulkanizaci syntetického kaučuku vzniká kaučuk.
Z jakých různých typů gum se vyrábí? U určitých typů syntetických materiálů se organické látky používají k získání materiálu identického s přírodním kaučukem.
Vlastnosti pryže
Guma je univerzální materiál, který má následující vlastnosti:
- Vysoká elasticita – schopnost podstupovat velké zpětné deformace v širokém teplotním rozsahu.
- Elasticita a stabilita tvarů při malých deformacích.
- Amorfní - snadno se deformuje mírným tlakem.
- Relativní měkkost.
- Špatně absorbuje vodu.
- Pevnost a odolnost proti opotřebení.
- Podle druhu pryže lze pryž charakterizovat vodou, oleji, benzínem, tepelnou odolností a odolností vůči chemikáliím, ionizujícímu a světelnému záření.
Guma postupem času ztrácí své vlastnosti a ztrácí svůj tvar, což se projevuje destrukcí a poklesem pevnosti. Životnost pryžových výrobků závisí na podmínkách použití a může se pohybovat od několika dnů až po několik let. I při dlouhodobém skladování pryž stárne a stává se nepoužitelnou.
Výroba gumy
Kaučuk se vyrábí vulkanizací kaučuku s přídavkem směsí. Typicky 20-60 % zpracovávané hmoty tvoří pryž. Dalšími složkami kaučukové směsi jsou plniva, vulkanizační činidla, urychlovače, změkčovadla, antioxidanty. Do složení hmoty lze také přidat barviva, vůně, modifikátory, retardéry hoření a další složky. Soubor komponentů je dán požadovanými vlastnostmi, provozními podmínkami, technologií použití hotového pryžového výrobku a ekonomickými výpočty. Tímto způsobem vzniká kvalitní guma.
Z čeho se vyrábějí pryžové polotovary? K tomuto účelu je při výrobě využívána technologie míchání pryže s dalšími složkami ve speciálních míchačkách nebo válcích určených pro výrobu polotovarů s následným řezáním a řezáním. Výrobní cyklus využívá lisy, autoklávy, bubnové a tunelové vulkanizéry. Kaučukové směsi je dána vysoká plasticita, díky které budoucí výrobek získá požadovaný tvar.
Gumové výrobky
Dnes se kaučuk používá ve sportu, medicíně, stavebnictví, zemědělství a výrobě. Celkový počet výrobků vyrobených z pryže přesahuje více než 60 tisíc odrůd. Nejoblíbenější z nich jsou těsnění, tlumiče, trubky, těsnění, tmely, pogumované povlaky a obkladové materiály.
Pryžové výrobky jsou široce používány ve výrobních procesech. Tento materiál je také nepostradatelný při výrobě rukavic, bot, opasků, nepromokavých tkanin, transportních pásů.
Většina vyrobené pryže se používá k výrobě pneumatik.
Pryž ve výrobě pneumatik
Guma je hlavním materiálem při výrobě pneumatik pro automobily. Tento proces začíná přípravou kaučukové směsi přírodního a syntetického kaučuku. Poté se do pryžové hmoty přidá oxid křemičitý, saze a další chemické složky. Po důkladném promíchání se směs posílá do pece. Výstupem jsou gumičky určité délky.
V další fázi je šňůra pogumována. Textilní a kovové šňůry jsou plněny horkou pryžovou hmotou. Touto metodou se vyrábí vnitřní, textilní a pásová vrstva pneumatiky.
Z čeho se vyrábí guma na pneumatiky? Všichni výrobci pneumatik pro automobily používají různé složení a technologie pryže. Pro zajištění pevnosti a spolehlivosti hotového výrobku lze přidat různá změkčovadla a zpevňující plniva.
Přírodní kaučuk se používá k výrobě pneumatik. Jeho přidání do pryžové směsi snižuje zahřívání pneumatiky. Většinu kaučukové směsi tvoří syntetická pryž. Tato složka dává pneumatikám pružnost a schopnost odolat velkému zatížení.
