A természet és az ember

A drága bolygónkon élő emberek többsége számára az olyan anyagok, mint a gumi, jelentős szerepet töltenek be az élet során, a második számú termék mikrorepedésétől a patológusok kezén lévő kesztyűkig. A gumigyártás leggyakoribb kiindulási anyaga a brazil Hevea növény tejszerű nedve, amely természetes latexet tartalmaz. Természetesen a Hevea nem a leggyakoribb fa a világon, és nem valószínű, hogy azonnal megtalálja, amikor elhagyja a házat. De ugyanez a tejszerű lé látható, ha bemetszünk egy ópiummák zöld hüvelyébe vagy szedünk egy pitypangot – a száron azonnal megjelenik egy fehér, sűrű folyadék perem. Ez természetes latex. Gumit nyernek belőle, amelynek körülbelül egyharmada a brazil Hevea latexében van.

A „gumi” szó a „kauchu” szóból származik, ami az amazóniai indiánok nyelvén „tejfa szakadást” jelent. Miután Charles Nelson Goodyear, egy lelkes amerikai kísérletező feltalálta a vulkanizálási eljárást, és a kísérletek eredményeként ugyanazt a gumit (1844. június 3-án kelt szabadalom), amelyet ma már széles körben használnak, a latex kinyerése A Hevea ipari méreteket öltött.

1870-től 1912-ig javában tombolt a latin-amerikai országokban az úgynevezett gumiláz. A latex gyűjtése az egyik legjövedelmezőbb legális üzletté vált ezekben az országokban. A pénzt halmokban kezdték számolni. Brazília, Peru és a környező országok gumiújdonságai nagyon sokat mentek, bevételeiket nem a termelés fejlesztésére, hanem az édes életre költötték. És ahogy mondják, amiért küzdöttek, abba belefutottak.

Hirtelen a gumifák levelei megfertőződtek egy macrocyclus gombával, és a betegséggel szembeni ellenálló képesség érdekében leállították a latextermelést. Hatalmas ültetvények pusztultak el. Kiderült, hogy a gomba rendkívül ellenálló mindenféle védekezési eszközzel szemben, könnyen mutálódott és tüsszögni akart annak ellenére, hogy az ültetők igyekeztek visszaszerezni édes életük forrásait.

Mind a nagy latin-amerikai gumigyártók, mind a külföldiek, például Henry Ford, aki hatalmas hevea ültetvényt szerzett Brazíliában, hogy pénzt takarítson meg azzal, hogy saját kecskéjével körbeutazta a brit gumikészleteket, szenvedett, néha a teljes tönkremenetelig. A gumiláz egyik napról a másikra elmúlt, így a gazdag ültetvényesek sírtak, a szegény munkások pedig éheztek.

Míg Brazília és a hozzá hasonlók a hirtelen összeomlott gazdagságban gyönyörködtek, palotákat emeltek és pezsgőben fürödtek, addig Európában a vállalkozó szellemű emberek keményen gondolkodtak a kilátásokon.

1879-ben az angol Henry Wickham titokban, nem félve az ilyen cselekményekért halálbüntetést előíró törvénytől, ellopott egy nagy tétel értékes Hevea magot, és a múlt század húszas éveiben kiterjedt gumifa ültetvényeket építettek ki. Malajzia, egykori brit gyarmat. A Heveát ezután a régió más egyenlítői országaira is kiterjesztették.

Latin-Amerikával ellentétben Délkelet-Ázsiában nem voltak akadályok a Hevea termesztésében. Hamarosan a mikrociklus hiányának és a munkaerő olcsóságának köszönhetően az ázsiai gumi sokkal olcsóbb lett, mint a latin-amerikai gumi. Van azonban olyan vélemény, hogy a gomba egyszerűen későn haladt az úton, és végül eléri Ázsiát. A latin-amerikai országoknak szállított gumi mennyisége jelenleg nem fedezi saját szükségleteiket. Az olyan nagy cégek, mint a Michelin, hatalmas összegeket költenek a gomba leküzdésére, de még semmi radikálisat nem találtak.

Az ilyen kutatásokkal párhuzamosan alternatív latexforrásokat keresnek. És a legígéretesebb közülük egy kerti kártevő - a pitypang - bizonyult. Pontosabban, kazah rokona Kok-sagyz, akit a nyugati tudósok „orosz pitypangnak” neveztek.

Voltak már kísérletek gumi beszerzésére a kok-saghyzból. A második világháború idején, amikor a japán hadsereg megszállta Délkelet-Ázsiát és elfoglalta az európai gumigyártó gyarmatokat, a gumitermékek gyártói kénytelenek voltak ismét a latin-amerikai ültetvényesekhez fordulni. Az általuk összegyűjtött latex mennyisége azonban lehangolóan kicsi volt. A háború pedig nem csak a katonák bátorságáról szól, hanem az anyagi és technikai felszerelésekről is. Sürgősen szükség volt más latexforrásokra.

Aztán az USA-ban, Európában és a Szovjetunióban elkezdték termeszteni a kok-saghyz-t, és cink-szulfáttal növelték hozamát. Az irthatatlan gyomnövény, a kertek és veteményeskertek csapása, fontos stratégiai növényré vált. Az orosz pitypang tejes leve körülbelül 14% gumit tartalmaz, ami feleannyi, mint a gumi latexé. Mindazonáltal szerény, betegségekre nem fogékony, és kedvez a tudósok azon törekvésének, hogy a termelési igényeknek megfelelőbb fajtákat fejlesszenek ki.

Amikor a háború véget ért, a gumitermékek gyártói visszatértek korábbi ázsiai gumiforrásaikhoz. A gumigyártás nyersanyagainak fő fogyasztói az autógumi-gyártók voltak és maradnak ma is. A legnagyobbak közülük a Michelin, a Bridgestone, a Continental, a Goodyear és a Dunlop, amelyek elfoglalták és békésen felosztották egymás között a világ gumiabroncs-gyártási volumenének több mint felét.

Tehát a betolakodókat legyőzték, és minden visszatért a normális kerékvágásba. Az ázsiai országok továbbra is gyűjtötték a latexet, míg a dél-amerikai országok továbbra is keresték a gomba elleni küzdelem módjait.

De a termelés fejlődése és a fogyasztás növekedése, mivel minden felnőtt önállóan akart kormányozni, oda vezetett, hogy az ázsiai országokban gumiültetvényekre szánt mezőgazdasági területek már nem voltak elegendőek.

Ráadásul a pénzügyesek és tőzsdeügynökök szótárából olyan szó szivárgott be a mindennapi beszédbe, mint a volatilitás, az áringadozás jelzője. Például, ha 2011 elején egy kilogramm gumi ára kilogrammonként 6 dollárra ugrott, akkor mára 2 dollárra esett.

Ennek számos oka van, az időjárási viszonyoktól kezdve a kereskedők tőzsdei spekulációiig. Szükségünk volt egy kiszámítható árú gumiforrásra. És akkor újra eszünkbe jutott a pitypang.

A Ford Motor nem akart újra a brazil gereblyére lépni, az Ohio Állami Egyetemmel együtt tanulmányozni kezdte a pitypangból készült gumi ipari előállításának lehetőségeit. A japán Bridgestone cég és az amerikai Cooper Tire & Rubber csatlakozott a projekthez. Megalakult a Katrina Cornish vezette tudóscsoport, és jóváhagyták a hétéves kutatási tervet.

Ezeket két irányban hajtják végre: génmódosítással és hagyományos szelekcióval a szántóföldi növény termesztése céljából. A latexet a kok-saghyz fő rizómájából vonják ki. A genetikusok azzal vannak elfoglalva, hogy a növényt magasabbra tegyék, és a levelei ne dőljenek, hanem egyenesek. Ekkor a mezőgazdasági betakarító gépek könnyedén megragadhatják és a gyökerekkel együtt kihúzhatják a földből.

Annak ellenére, hogy a pitypang kevés gondozást igénylő és igénytelen növény, sok rovar és kis rágcsáló van, amely szívesen eszi magját.

„Felfedeztük, hogy hangyák, férgek és egerek táplálkoznak ezekkel a magvakkal a szántóföldön” – indokolja Katrina Cornish, hogy meg kell találni a növények védelmének módját. Néhány módszert találtak mostanra, például agyag védőréteget helyeztek a magok köré, vagy sterilizált kentuckyi bluegrass magvakkal keverték össze, hogy az éhes kártevőket az utóbbiakon lakmározzák.

A kísérleti helyszínen Katrina Cornish csapata lenyűgöző eredményt ért el: hektáronként több mint másfél ezer kilogramm gumit. Ez a mutató teljesen összhangban van a kiválasztott ázsiai Hevea ültetvények hozamával. Ezt azonban, ahogy mondják, üvegházi körülmények között sikerült elérni. Most pedig az orosz pitypangot szántóföldi próbákra küldték, amelyeket egy körülbelül nyolc hektáros (három és egy kicsit hektáros) farmon végeznek.

Chuck Yurkovich, a Cooper Tire & Rubber kutatás-fejlesztési vezetője szerint valós kilátás nyílik arra, hogy hamarosan „fenntartható költségek mellett stabil természetes gumiforrásunk lesz, ami segít kitörni a féktelen áringadozások rendszeréből. "

Ezzel párhuzamosan az Európai Közösség országaiban, azon belül is Hollandiában folynak kutatási munkák az EU és az indiai gumiabroncsgyártók – az indiai Apollo Tyres Ltd. – támogatásával. és a Cseh Köztársaságban - Mitas a.s., valamint Németországban, a Fraunhofer Társaság Munsteri Molekuláris Biológiai és Alkalmazott Ökológiai Intézetében. Az európai tudósok a hagyományos szelekcióra összpontosítanak. A foltvetés módszerét alkalmazzák, amikor a magokat egyenként, egymástól azonos távolságra helyezik a talajba.

Jelenleg a Münsteri Egyetem kísérleti területein hektáronként több mint ötszáz kilogramm gumit hoznak, és Dirk Prufer projektmenedzser bízik abban, hogy a jövőben ezret is sikerül elérni.

Természetesen a vegyipar nem áll meg. A mesterséges gumihelyettesítőket régóta feltalálták. De ugyanabban az abroncsiparban még mindig nincs mód a természetes források elhagyására. A személygépkocsi-abroncsok természetes gumitartalma 10-40 százalék között mozog. A nehézgépjárművekhez, repülőgépekhez és építőipari berendezésekhez készült gumiabroncsoknak még magasabb százalékot kell tartalmazniuk. Csak a természetes guminak van kellő ellenállása a hőmérséklet-ingadozásokkal szemben, valamint szakítószilárdsága, ami különösen fontos működés közbeni mikrorepedések kialakulása esetén.

Kiderült tehát, hogy a modern világ nagy reményeket fűz a kis pitypanghoz, amelynek státusza folyamatosan változik kerti kártevőből a globális ipar reménye és támogatása felé. Katrina Cornish bízik abban, hogy a hétéves kutatási program 2020-as lezárása után megkezdődik az ország mezőgazdasági területeinek orosz pitypang-kutatásának korszaka.

Irina Granovskaya

A gumik nagy molekulatömegű vegyületek, amelyeket gumik, keménygumik és lakkok, ragasztók és kötőanyagok előállítására használnak. A gumik lineáris szerkezetűek, nagy rugalmassággal és széles üzemi hőmérséklet-tartományúak. 100°C-on törékennyé válnak, 200°C-on elfolyósodnak (8.6. táblázat).

A természetes gumit (NR) a trópusi guminövények tejszerű nedvéből nyerik. A gyümölcslevet savakkal kezeljük, majd a kapott terméket feltekerjük.

A szintetikus gumikat (SR) telítetlen vegyületek polimerizálásával állítják elő. Az alapanyag típusától és feldolgozásuk körülményeitől függően eltérő tulajdonságú és tartósságú gumikat állítanak elő (8.7. táblázat).

A gumi és az ebonit a gumi vulkanizálásának termékei. Vulkanizáló anyagok (gyakran kén, fém-oxidok) jelenlétében hajtják végre.

emelt hőmérsékleten. A bevitt vulkanizáló mennyiségétől függően lágygumit (2-L% 8), félkeményt (12-20% 8) és keménygumit (30-50% 8) kapunk. Ez utóbbit ebonitnak nevezik.

A gumik egyedülálló képességgel rendelkeznek a deformáció megfordítására, nagy rugalmassággal és szilárdsággal kombinálva,

kopásállóság, agresszív környezetnek való kitettség, gáz- és vízállóság.

A sztirol-butadién gumi (SBR) butadién és sztirol kopolimerje. Az ezen alapuló ebonitokat nagy vegyszerállóság jellemzi. Száraz és nedves klórban, tömény ecetsavban 65 °C-ig ellenállnak, 36%-os sósavban 80 °C-ig hosszú ideig használhatók.

A butadién-nitril gumi (SKN) a butadién és az akrilsav-nitril kopolimerje. Az ezen alapuló gumik benzin- és olajállósággal, kopásállósággal és magas hőállósággal (100 ° C-ig) rendelkeznek.

A kloroprén gumit nairitnak nevezik. Előállításának fő nyersanyaga olcsó és hozzáférhető gázok - acetilén és hidrogén-klorid.

A nairitok szerves oldószerekben oldódnak, és alacsony viszkozitású, koncentrált oldatokat képeznek, amelyek könnyen felvihetők a védendő felületre. A vulkanizálatlan Nairite bevonatok hőre lágyulóak. 40°C feletti hőmérsékleten meglágyulnak. Ha több napig 60-70°C-os kénsav- vagy nátrium-klorid-oldatban tartják, a bevonat vulkanizálódik és a gumi tulajdonságait nyeri el. Az ilyen bevonatok jó öregedésállósággal rendelkeznek, savakban, lúgokban és sóoldatokban 70 °C-ig működnek. Rövid ideig 90-95 °C-ig melegíthető.

A gumizás a vegyi berendezések gumival vagy ebonittal való bevonása. A készülék belső felületét egy, két vagy több réteg nyers gumilemez borítja, majd vulkanizálás következik. A vulkanizálás speciális, élő gőzzel fűtött kazánokban történik. Ezt úgy lehet megtenni, hogy a készüléket forrásban lévő vízzel, 100°C feletti forráspontú sók vizes oldatával töltjük fel. Melegítéskor a nyers gumikeverék tartós, rugalmas gumivá alakul. A kloroprén gumiból készült burkolatok védik a csővezetékeket, elektrolizátorokat és tartályokat.

A vasúti tartályokban lévő nyersgumi fűtés nélkül önvulkanizáláson megy keresztül, amely nyáron egy hónapon belül befejeződik.

Az ebonitok jól tapadnak a fémhez. Ezt a tulajdonságot kétrétegű bevonat létrehozására használják, amelyet gyakran használnak vegyi üzemekben. Az alsó réteg ebonitból, a felső réteg puha gumiból készült. Az ilyen bevonatok 65 °C-ig ellenállnak a sósavnak, fluorhidrogénnek, ecetsavnak, citromsavnak, lúgoknak és sóoldatoknak. Csak erősen pusztulnak el

oxidáló környezetben - tömény kénsavban és salétromsavban.

Példaként vegye figyelembe a gumibevonatú hőcserélő berendezések védelmét. A hőcserélők acélcsövein lévő vékony és bakelit bevonatok meglehetősen jól védik az acélt a korróziótól. De nem védik meg az eróziótól és az intenzív víz-abrazív kopástól. Eközben a hőcserélő berendezések egy része erősen kopásnak van kitéve víz hatására, és lebegő mechanikai szilárd részecskéket tartalmaz. Ebben az esetben a korrozív és abrazív kopás elleni megbízható védelem csak gumibevonatok segítségével érhető el. A nairit bevonatok jó védő tulajdonságokat mutattak. Néhány oroszországi és amerikai gyár rendelkezik tapasztalattal az ilyen hőcserélők üzemeltetésében (8.6. ábra).

Csak azt kell figyelembe venni, hogy a gumírozott hőcserélőnek csökkentett hőátbocsátási tényezője lesz a védőbevonat nélküli hőcserélőhöz képest.

A Butzhkauchuk izobutilén és izoprén kopolimerizációjának terméke. Jellemzője az agresszív közeggel szembeni tehetetlenség, nagy gázáteresztő képesség és alacsony vízduzzadás. Az ezen alapuló gumik ellenállnak egyes szerves oldószerek hatásának.

A szilikon gumik hőállósága 250-300 °C-ig, fagyállósága pedig -50-1-60 °C-ig van. Hátrányuk a viszonylag alacsony korrózióállóságuk.

A fluorgumik vegyszerállóság és hőállóság szempontjából felülmúlhatatlan anyagok. Az ezeken alapuló termékek erősen agresszív környezetben és oxidálószerekben 200 °C hőmérsékletig használhatók. Ennek a gumitípusnak a hátránya a nagy zsugorodás, ami megnehezíti a vegyi berendezések védelmére való alkalmazását.

„Ha élni akarsz, tudj pörögni” – mondja a népi bölcsesség. Miközben az olajárak rohamosan emelkednek, és új fejlesztések jelennek meg a bioüzemanyagok területén, a gumiipar sem alszik, alternatív forrást keres a gumigyártáshoz.

Az OARDC (Ohio Agricultural Research and Development Center) és az OBIC (Ohio BioProducts Innovation Center) kutatóközpont tudósai 3 millió dolláros támogatást kaptak. Más cégekkel és egyetemekkel együttműködve egy olyan feldolgozóüzem projektjét kell elkészíteniük, amely a pitypanggyökerek tejszerű levéből kevesebb pénzért kiváló minőségű gumit állítana elő.

Ezt az állapotot nem véletlenül választották egy ilyen kísérlethez. Ohióban található (történelmileg) az egyik legnagyobb gumigyártó létesítmény az egész országban.

Jelenleg nem mennek jól a dolgok a természetes gumi elérhetőségével. Végül is a brazil Hevea ( Hevea brasiliensis) – ennek az anyagnak a világ fő kereskedelmi forrása – jelenleg elsősorban Délkelet-Ázsiában és Afrikában nő (a betegség Dél-Amerikában szinte az összes növényt kiirtotta).

Annyira nehéz elképzelni, hogy valaki a világon szándékosan pitypangot termeszthet, és akár hatalmas üvegházakat is kijelölhet nekik (Tom Dodge fotója).

Az első világháború után a világ számos országában próbálkoztak őshonos guminövények felkutatásával. Elég sok volt olyan, ami gumit és hasonló vegyületeket tartalmazott. Különböző okok miatt azonban soha nem jelentek meg olyan nagyszabású projektek, amelyek új nyersanyagok felhasználásával termelési létesítményeket hoztak létre.

A Szovjetunióban egy ideig a pitypang tejes levéből is nyerték a gumit, mégpedig a kok-sagyz fajokból ( Taraxacum kok-saghyz), teljesítményét tekintve az egyik legjobbnak tartják. Kazahsztán „bennszülött lakosa”, az USA-ban ismertebb nevén „orosz pitypang”, jól meghonosodott az OARDC laboratóriumaiban. Alkalmazottai a közelmúltban régiónkba utaztak a következő mintadarabért.

A pitypang officinalistól eltérően ( Taraxacum officinale), a kok-sagyz sokkal hatásosabb guminövény: gyökerei 6-11% gumit tartalmaznak (a vadon élő növények gyökerében - akár 27%). Ugyanakkor minőségében nem rosszabb a Hevea guminál, még akkor sem, ha a növényeket nem módosítják vagy szelektáljuk.

Egy hétköznapi ember számára szinte lehetetlen különbséget tenni a „testvérek” között: az egyetlen többé-kevésbé észrevehető különbség a levelek vastagságában van - a Kok-sagyzban vékonyabbak.

A faj másik előnye, hogy gyökerei 45%-ban inulinból állnak, egy természetes szénhidrogénből, amely etanollá alakítható. Így a gumi és az inulin is nyersanyagból nyerhető.

Valószínűleg idővel a pitypang ültetvények stratégiailag fontossá válnak, legalábbis ezt hiszi az Egyesült Államok Kongresszusa, amely már most is ennek az üzemnek a tejes levét tekinti a gyár- és hadiipar szükségleteinek megfelelő gumigyártás jövőbeli alapjának. .

A kutatók egyelőre kézzel gyűjtik és válogatják a növényeket (fotó: Tom Dodge).

Jelenleg az Egyesült Államok száz százalékban függ a délkelet-ázsiai természetes gumi importjától. Eközben az ára 2002 óta csaknem hétszeresére nőtt, ami évente átlagosan 3,3 milliárd dollárba kerül az államnak.

Ráadásul a készletek idővel jelentősen csökkenhetnek, hiszen a gyorsan fejlődő Kína és India a volt Szovjetunió országaival együtt „rángatja a takarót”, Délkelet-Ázsia fokozódó iparosodása pedig érezteti magát.

A szintetikus gumik a legtöbb iparágban nem helyettesíthetik a természetes gumikat (több mint egymillió tonna importált növényi anyag 80%-át autók, repülőgépek és különféle berendezések gumiabroncsainak gyártására fordítják).

„Bárhány kémiai módszert is használunk, még mindig nincs mód a természetes guminak „ellenálló” mesterséges helyettesítők létrehozására” – mondja William Ravlin, a projektben részt vevő egyik tudós.

Összefoglalva, a Kongresszus retteg 2020-tól, amikor a növényi alapú gumi iránti kereslet 15%-kal meghaladja a kínálatot. És hogy ne legyen félelmetes, minden lehetséges módon bátorítja az ilyen programokat.

Ohio-i szakértők szerint a termelés hatékonyabbá válik, ha a speciálisan képzett gazdálkodók felszállnak a traktorukra, és pitypangot takarítanak be olyan gépekkel, amelyek célja a tulipánhagymák kiemelése a földből.

De nem volt ott! A gazdák aggódni kezdtek. Nem, a lényeg egyáltalán nem az, hogy a pitypang (ami a hétköznapi emberek szerint az egyik legelterjedtebb gyomnövény) nagyon hasznos, és salátafüvként vagy gyógyszerként is használható.

A gazdálkodók mástól féltek, nevezetesen egy veszélyes környéktől – elvégre élelmiszerterméseiket a gumitermesztéshez használt pitypangos szántók helyettesíthetik.

Eleinte a gyümölcslé tesztelését kézzel végezték (fotó: Tom Dodge).

Hogyan működik ez? Az egyik oldalon végtelen kukoricatáblák és algákkal teli tavak (ez az üzemanyag-iparra való), a másikon napelemek sora (villamos energia), a harmadikon pedig végtelen gyommezők, amelyek magokat is elterjesztik az egész területen (ezek a gumigyáraknak valók).

De élelmiszerválság tombol a világon!

A tudósok még nem nyugtatták meg a gazdálkodókat, sőt, éppen ellenkezőleg, kijelentik, hogy már dolgoznak a növénynemesítésen. Tehát Matthew Kleinhenz csoportja az OARDC-től azt állítja, hogy már elég nagy számú növényi magot választottak ki, amelyek 100 kilogramm száraz pitypanggyökérre számítva 15 kilogramm gumit termelnek.

Először is, az inulint több eljárással izolálják a szárított gyökerekből. A fennmaradó anyagot porcelángolyókkal őrlik egy edényben, amelyek eltávolítják a bőrt a gyökerekről. Ezután a gumi 90-95%-át vízzel vonják ki (PENRA fotó).

Jelenleg a kok-saghyz ültetésének és betakarításának technológiáját fejlesztik (milyen időben és egymástól milyen távolságra termesztik a pitypangot). A tudósok betegség- és szárazságtűrő növényeket keresnek. És ez annak ellenére, hogy a pitypang, mint tudod, nagyon szerény.

Az első laboratóriumi vizsgálatok azt mutatták, hogy a kok-sagyz gumija semmivel sem rosszabb, mint a heveából nyert gumi.

A kutatók azt remélik, hogy néhány éven belül az első, pitypangléből gumit előállító üzem eléri az évi 20 millió tonnás üzemi kapacitást. 2015-re pedig megháromszorozódik az eladott termék mennyisége.

Egyes gumiabroncs-gyártó cégek innovatív összetett anyagokra támaszkodnak, míg mások 3D formátumban változtatják meg a termékek fizikai szerkezetét. Példa erre a szójababolaj alapú Goodyear gumiabroncsok, a nizhnekamski izoprén és divinilsztirol gumikból készült Pirelli termékek, valamint az összkerékhajtású SUV-okhoz készült Bridgestone modellek. Mi a jobb?

Goodyear: Szójababolaj benchmark

A Goodyear fokozza gumiabroncsai környezetbarát jellegét. Voloshinek vezető mérnök elmondta, hogy tavaly sorra kerültek forgalomba olyan termékek, amelyeknél a protektor szójababolaj alapú. Az innovációnak köszönhetően a kőolajtermékek részaránya 60%-kal csökkent. Az egész évszakos Assurance WeatherReady termékcsalád modelljei elkezdtek megfelelni az új környezetvédelmi szabványoknak, miközben műszaki jellemzőik jobban alkalmazkodtak a hőmérséklet széles tartományához.

Kezdetben a szójababolajat a gumikeverékek adalékának tekintették. De miután a Ford konszern a Szójabab Tanácsnál jelentős eredményeket ért el a szójatermékek használatával, a vállalat szakemberei elmélyítették és felgyorsították a kutatást ezen a területen. A triglicerideknek köszönhetően az olajalapú keverékek az összetett bázisok teljes helyettesítőjévé váltak.

Hőre lágyuló, rugalmasság és energiatakarékos keverés

Az egész évszakos termékeknél fontos a hőre lágyuló jelző, mivel az abroncs érintkezési zónájának tapadása nedves, száraz, havas és jeges pályafelületekkel közvetlenül függ a gumi tulajdonságaitól. Általában nem lehet elkerülni a mutatók romlását. Ezért a gumiabroncs és az úttapadás közötti optimális egyensúly határozta meg a szójababolaj kiválasztását.

A szójaolaj alapú abroncsok rugalmassága, plaszticitása és a kőolajtermékekhez viszonyított költséghatékonysága a csere további mozgatórugóivá vált. Az olaj könnyű keverése a szilícium-dioxidot és polimereket tartalmazó vegyület összetevőivel a csökkent viszkozitásnak és a többszörösen telítetlen zsírsavak jelenlétének köszönhető.

A keverés kevesebb energiát használ fel, mint a kőolajtermékek használata. A cég magas olajsavtartalmú olaj alkalmazását fontolgatja, amelyet az élelmiszeriparban használnak. Jelenleg kísérletek folynak a minőségének és a gumiabroncs-gyártásra való alkalmasságának megállapítására.

A gumiabroncsok természetes gumija helyett - mesterséges Tatárból

A tatári petrolkémiai komplexum a vállalkozók aranybányává vált. A természetes gumi árának emelkedése miatt a gumiabroncsgyártók egyre nagyobb érdeklődést mutatnak a kiváló minőségű helyettesítői. Éppen ezért a Nizhnekamskneftekhim cég 2017 decemberében hosszú távú szerződést írt alá a Pirelli konszern műgumi szállítására.

Minnikhanov, Tatár elnöke megjegyezte, hogy 10 év alatt a Pirelli készleteinek mennyisége háromszorosára nőtt. A Nizhnekamsk és az olaszok most már nemcsak a gyártott termékek terén működnek együtt, hanem közösen fejlesztik a tömeggyártásra tervezett, ígéretes gumitípusokat. Tekintettel arra, hogy a Pirelli az öt legnagyobb gumiabroncsgyártó egyike (19 gyár, 160 országba szállít), a szintetikus gumi és műanyag iránti igény lehetővé teszi a Nizhnekamskneftekhim gyártási kapacitásának maximális terhelését.

A SKI-3 izoprén gumi gyártását évi 330 ezer tonnára tervezik bővíteni. A közeljövőben, 2021-ig minden típusú műgumi előállítását egymillió tonnára emeljük. Azat Bikmurzin, a Tatneftekhiminvest Holding vezetője arról számol be, hogy 2 éven belül 60 ezer tonna divinilsztirol gumit szintetizálnak új generációs gumiabroncsok gyártásához. Ez magában foglal 5 márkát, amelyeket különböző típusú és évszakos gumikhoz terveztek.

Bridgestone abroncsok összkerékhajtású crossoverekhez és SUV-okhoz

A cég a termékei külsejére összpontosított. Megjelent egy új szög nélküli téli gumi, a Blizzak DM-Z3З. Az innovatív opciót az összkerékhajtású járművek tulajdonosai számára tervezték. A különbség az új és a régiek között a mikroszkopikus pórusok és speciális mikrobarázdák összetett kombinációja, amelyek fokozzák az aquaplaning elleni védelmet és megakadályozzák a jégen való elcsúszást. A futófelületnek az útfelülettel való érintkezését a nedvesség felszívódása (a „szivacs” hatás) kíséri, majd ezt követően egy mikrovízelvezető rendszeren keresztül eltávolítják.

A futófelület 3D formátumú élekkel és lamellákkal van felszerelve, amelyek deformálódását megakadályozó tartóbetétekkel vannak ellátva. Ezeknek az újításoknak köszönhetően az érintkezési zónában a nyomás optimalizált és egyenletesen oszlik el. A 3D blokk éle fokozza az abroncs tapadását a omladozó hóval és jéggel borított útszakaszokon, ami javítja a szakasz áthaladását.

Az olcsó termelési nyersanyagok keresése arra késztette a céget, hogy Mecklenburgban (Németország) megkezdje az orosz pitypang termesztésére szolgáló laboratórium építését, majd a gumiabroncs-iparban a természetes gumi helyett. A projekt beindításának költsége várhatóan 35 millió euró lesz, és a pitypang tejes leve sikeresen helyettesíti majd a trópusi vidékekről származó hevea levét. Fontos szerepet játszik a nyersanyagok szállítási költségeinek csökkentése és a trópusi ültetvények égetésének megszüntetése a gumifák termesztési területeinek bővítése érdekében.

A gumik természetes vagy szintetikus anyagok, amelyeket rugalmasság, vízállóság és elektromos szigetelő tulajdonságok jellemeznek, amelyekből speciális feldolgozás útján nyerik a gumit. A természetes gumit tejfehér, latex nevű folyadékból, a guminövények tejszerű nedvéből nyerik.

A természetes gumit a guminövények tejszerű nedvének (latexének) koagulálásával nyerik. A gumi fő összetevője a poliizoprén szénhidrogén (91-96%). A természetes gumi számos olyan növényben megtalálható, amelyek nem alkotnak egy meghatározott botanikai családot. Attól függően, hogy milyen szövetekben halmozódik fel a gumi, a guminövényeket a következőkre osztják:

Parenchimális - gumi a gyökerekben és a szárban;

Chlorenchyma - gumi a fiatal hajtások leveleiben és zöld szöveteiben.

Latex - gumi tejszerű lében.

Az Asteraceae családból származó lágyszárú latex gumitartalmú növények (Kok-sagyz, Crimea-sagyz és mások), amelyek a mérsékelt égövben, beleértve a déli köztársaságokat is, növekszenek, és amelyek gyökérzetében kis mennyiségben tartalmaznak gumit, ipari jelentőséggel nem bírnak.

Mi az a szintetikus gumi? Ezek szintetikus polimerek, amelyek vulkanizálással gumivá alakíthatók, és az elasztomerek nagy részét alkotják. Melyik városban gyártanak gumit Oroszországban? Például a krasznojarszki Togliattiban.

A szintetikus gumi magas polimertartalmú, gumiszerű anyag. Butadién, sztirol, izoprén, neoprén, klórprén, izobutilén, akrilsav-nitril polimerizációjával vagy kopolimerizálásával nyerik. A természetes gumikhoz hasonlóan a szintetikus kaucsukok is hosszú, néha elágazó makromolekuláris láncokkal rendelkeznek, átlagos molekulatömege több százezer, sőt millió is lehet. A szintetikus gumiban lévő polimerláncok a legtöbb esetben kettős kötésekkel rendelkeznek, amelyeknek köszönhetően a vulkanizálás során térháló képződik, és a kapott gumi jellegzetes fizikai és mechanikai tulajdonságokat kap.

Általában a gumik osztályozása és elnevezése az előállításukhoz használt monomerek (izoprén, butadién stb.) vagy a főláncban, illetve mellékcsoportokban lévő jellemző csoport (atomok) alapján történik (uretán, poliszulfid stb.). A szintetikus gumikat jellemzők szerint is felosztják, például töltőanyag-tartalom (töltött és töltetlen), molekulatömeg (konzisztencia) és felszabadulási forma (szilárd, folyékony, por) szerint. Egyes szintetikus gumikat vizes diszperziók - szintetikus latexek - formájában állítják elő. A gumik egy speciális csoportja a hőre lágyuló elasztomerekből áll.

A szintetikus gumik bizonyos típusai (például poliizobutilén, szilikongumi) teljesen telített vegyületek, ezért vulkanizálásukhoz szerves peroxidokat, aminokat és egyéb anyagokat használnak. A szintetikus gumik bizonyos típusai számos műszaki tulajdonságban felülmúlják a természetes gumit.

Alkalmazási területük alapján a szintetikus gumikat általános célú és speciális gumikra osztják. Az általános célú gumik közé tartoznak a kellően magas műszaki tulajdonságokkal (szilárdság, rugalmasság stb.) rendelkező gumik, amelyek széles termékválaszték tömeggyártására alkalmasak. A speciális célú gumik közé tartoznak azok a gumik, amelyek egy vagy több tulajdonsággal rendelkeznek, amelyek biztosítják a termékkel szemben támasztott speciális követelmények teljesítését és a teljesítményt gyakran szélsőséges üzemi körülmények között is.

Általános célú gumik: izoprén, butadién, sztirol-butadién stb.

Gumi speciális célokra: butilgumi, etilén-propilén gumi, kloroprén gumi, fluorkaucsuk, uretán gumi, stb Sokan nem tudják, hogy a kloroprén gumit a Szovjetunióban gyártották, és felteszik a kérdést - melyik városban gyártanak most gumit? Sajnos Örményországban a nairiti üzemben állítottak elő kloroprén gumit, amelyet több éve bezártak.

A technológiában a gumit járművek, repülőgépek és kerékpárok gumiabroncsainak készítésére használják; A gumikat elektromos szigetelésre, valamint ipari cikkek és orvosi eszközök gyártására használják.

1. Természetes gumi

A gumi olyan régóta létezik, mint maga a természet. A megtalált gumifák megkövesedett maradványai körülbelül hárommillió évesek. Az európaiak öt évszázaddal ezelőtt találkoztak először a természetes gumival, az Egyesült Államokban pedig a gumiáruk az 1830-as években váltak népszerűvé, amikor is nagy mennyiségben adták el a dél-amerikai indiánok által készített gumipalackokat és cipőket. 1839-ben Charles Goodyear amerikai feltaláló felfedezte, hogy a gumi kénnel való hevítése megszünteti annak kedvezőtlen tulajdonságait. A tűzhelyre egy darab gumiborítású rongyot tett, amelyre kénréteg került. Egy idő után felfedezett egy bőrszerű anyagot - a gumit. Ezt a folyamatot vulkanizálásnak nevezték. A gumi felfedezése széleskörű elterjedéséhez vezetett: 1919-re több mint 40 000 különböző gumiterméket hoztak forgalomba.

Természetes gumi növények

A „gumi” két szóból származik a tupi-guarani nyelvben: „kau” - fa, „uchu” - folyni, sírni. A „caucho” a Hevea növény leve, az első és legfontosabb guminövény. Az európaiak csak egy betűt fűztek ehhez a szóhoz. Oroszország lágyszárú növényei között megtalálható az ismerős pitypang, üröm és eufória, amelyek tejnedvet is tartalmaznak.

A latexfák ipari jelentőségűek, mert nemcsak nagy mennyiségben halmozzák fel a gumit, hanem könnyen adják is; ezek közül a legfontosabb a brazil Hevea (Hevea brasiliensis), amely különböző becslések szerint a világ természetes gumitermelésének 90-96%-át adja.

A más növényi forrásokból származó nyersgumi általában gyantaszennyeződésekkel szennyezett, amelyeket el kell távolítani. Ezek a nyersgumik guttaperchát tartalmaznak, amely a sapotaceae családba tartozó egyes trópusi fák terméke.

A guminövények a legjobban az egyenlítőtől északra és délre 10°-nál távolabb nőnek. Ezért ezt az 1300 kilométer széles sávot az Egyenlítő mindkét oldalán „gumiövnek” nevezik. Itt nyerik ki a gumit, és a világ minden országába értékesítik.

A természetes gumi fizikai és kémiai tulajdonságai

A természetes gumi amorf szilárd anyag, amely képes kristályosodni.

A természetes, kezeletlen (nyers) gumi fehér vagy színtelen szénhidrogén.

Nem duzzad és nem oldódik vízben, alkoholban, acetonban és számos más folyadékban. A zsíros és aromás szénhidrogénekben (benzin, benzol, éter és mások) és származékaiban megduzzadva, majd feloldódva a gumi kolloid oldatokat képez, amelyeket széles körben alkalmaznak a technológiában.

A természetes gumi molekulaszerkezetében homogén, magas fizikai tulajdonságokkal, valamint technológiai tulajdonságokkal rendelkezik, vagyis a gumiipari gyárak berendezésein feldolgozható.

A gumi különösen fontos és sajátos tulajdonsága a rugalmassága (rugalmassága) - a gumi azon képessége, hogy visszaállítsa eredeti alakját a deformációt okozó erők megszűnése után. A gumi nagyon rugalmas termék még kis erők hatására is, reverzibilis húzódeformációja akár 1000%, és a közönséges szilárd anyagok esetében ez az érték nem haladja meg az 1% -ot. A gumi rugalmassága széles hőmérsékleti tartományban megmarad, és ez a jellemző tulajdonsága. De hosszú ideig tárolva a gumi megkeményedik.

-195°C-os folyékony levegő hőmérsékleten kemény és átlátszó; 0°-tól 10°C-ig törékeny és már átlátszatlan, 20°C-on pedig puha, rugalmas és áttetsző. 50 °C fölé melegítve képlékenysé és ragadóssá válik; 80 °C hőmérsékleten a természetes gumi elveszti rugalmasságát; 120 °C-on - gyantaszerű folyadékká alakul, ami után megkeményedik már nem lehet az eredeti terméket előállítani. Ha a hőmérsékletet 200-250 °C-ra emeljük, a gumi lebomlik, és számos gáznemű és folyékony termék keletkezik.

A gumi jó dielektrikum, alacsony víz- és gázáteresztő képességgel rendelkezik. A gumi vízben, lúgban és gyenge savakban nem oldódik; etilalkoholban oldhatósága csekély, de szén-diszulfidban, kloroformban és benzinben először megduzzad, majd oldódik. Könnyen oxidálódik kémiai oxidálószerekkel, lassan légköri oxigénnel. A gumi hővezető képessége 100-szor kisebb, mint az acél hővezető képessége.

A rugalmasság mellett a gumi is műanyag - megtartja külső erők hatására megszerzett alakját. A gumi plaszticitása, amely a hevítés és a mechanikai feldolgozás során nyilvánul meg, a gumi egyik jellegzetes tulajdonsága. Mivel a gumi rugalmas és plasztikus tulajdonságokkal rendelkezik, gyakran plasztoelasztikus anyagnak nevezik.

A természetes gumi lehűtésekor vagy nyújtásakor amorf állapotból kristályos állapotba megy át (kristályosodás). A folyamat nem azonnal megy végbe, hanem idővel. Ilyenkor nyújtásnál a felszabaduló kristályosodási hő hatására a gumi felmelegszik. A gumikristályok nagyon kicsik, nem rendelkeznek tiszta élekkel és sajátos geometriai alakkal.

Körülbelül -70 °C hőmérsékleten a gumi teljesen elveszíti rugalmasságát és üveges masszává alakul.

Általában minden gumi, mint sok polimer anyag, három fizikai állapotú lehet: üveges, nagyon rugalmas és viszkózus. A gumi rendkívül rugalmas állapota a legjellemzőbb.

A gumi könnyen kémiai reakcióba lép számos anyaggal: oxigénnel (O2), hidrogénnel (H2), halogénekkel (Cl2, Br2), kénnel (S) és másokkal. A gumi nagy reakcióképessége telítetlen kémiai természetének köszönhető. A reakciók különösen jól mennek végbe gumioldatokban, amelyekben a gumi viszonylag nagy kolloid részecskékből álló molekulák formájában van jelen.

Szinte minden kémiai reakció a gumi fizikai és kémiai tulajdonságainak megváltozásához vezet: oldhatóság, szilárdság, rugalmasság és mások. Az oxigén és különösen az ózon már szobahőmérsékleten oxidálja a gumit. Az összetett és nagy gumimolekulákba bekerülve az oxigénmolekulák kisebbekre bontják, a gumi pedig tönkremegy, törékennyé válik és elveszti értékes műszaki tulajdonságait. Az oxidációs folyamat a gumi egyik átalakulásának is az alapja – a szilárd halmazállapotból képlékeny állapotba való átmenet.

A természetes gumi összetétele és szerkezete

A természetes gumi (NR) egy nagy molekulatömegű telítetlen szénhidrogén, amelynek molekulái nagyszámú kettős kötést tartalmaznak; összetétele a (C5H8)n képlettel fejezhető ki (ahol n értéke 1000 és 3000 között van); ez egy izoprén polimer.

A természetes kaucsuk a gumit hordozó növények, főleg trópusi növények tejnedvében található (például a brazil Hevea fa). Egy másik természetes termék, a guttapercha szintén izoprén polimer, de eltérő molekulakonfigurációval.

A modern mikroszkópokkal egy hosszú gumimolekula közvetlenül is megfigyelhető, de ez nem lehetséges, mert a lánc túl vékony: átmérője egy molekula átmérőjének felel meg. Ha egy gumi makromolekulát a határig megfeszítünk, cikkcakkos megjelenésű lesz, ami a molekula vázát alkotó szénatomok közötti kémiai kötések természetével magyarázható.

A gumimolekula láncszemei ​​nem foroghatnak szabadon semmilyen irányba, de csak korlátozottan - csak az egyes kötések körül. A láncszemek hőrezgései hatására a molekula meghajlik, míg végei nyugodt állapotban közelebb kerülnek egymáshoz.

A gumi nyújtásakor a molekulák végei eltávolodnak egymástól, és a molekulák a húzóerő irányába orientálódnak. Ha megszűnik a gumi nyúlását okozó erő, akkor a molekulák végei ismét közelebb kerülnek egymáshoz, és a minta felveszi eredeti alakját és méretét.

A gumimolekula felfogható kerek, nyitott rugónak, amely végeinek széttárásával nagymértékben nyújtható. A kioldott rugó visszatér korábbi helyzetébe. Egyes kutatók a gumimolekulát ruganyos spirál formájában képzelik el. A kvalitatív elemzés azt mutatja, hogy a gumi két elemből áll - szénből és hidrogénből, vagyis a szénhidrogének osztályába tartozik.

A gumi eredetileg elfogadott képlete C 5 H 8 volt, de ez túl egyszerű egy olyan összetett anyaghoz, mint a gumi. A molekulatömeg meghatározása azt mutatja, hogy eléri a több százezret (150 000 - 500 000). A gumi tehát természetes polimer.

Kísérletileg bebizonyosodott, hogy a természetes gumi makromolekulái főként izoprén molekulák maradékaiból állnak, a természetes gumi pedig maga egy természetes polimer cisz-1,4-poliizoprén.

A természetes kaucsuk molekula több ezer, egymással összefüggő kezdeti kémiai csoportból (linkből) áll, amelyek folyamatos rezgő-forgó mozgásban vannak. Az ilyen molekula egy kusza golyóhoz hasonlít, amelyben az alkotó szálak helyenként szabályosan orientált szakaszokat alkotnak.

A gumibomlás fő terméke egy szénhidrogén, amelynek molekulaképlete egyértelmű a gumi legegyszerűbb képletével. Feltételezhetjük, hogy a gumi makromolekulákat izoprén molekulák képezik. Vannak hasonló polimerek, amelyek nem mutatnak ugyanolyan rugalmasságot, mint a gumi. Mi magyarázza ezt a különleges tulajdonságot?

A gumimolekulák, bár lineáris szerkezetűek, nem egy vonalban nyúlnak meg, hanem többször meghajlítják, mintha golyókká hengerelték volna. Amikor a gumit megnyújtják, az ilyen molekulák kiegyenesednek, és a gumiminta hosszabb lesz. A terhelés eltávolításakor a belső hőmozgás következtében a molekulakötések visszatérnek korábbi hajtogatott állapotukba, és csökken a gumi mérete. Ha a gumit kellően nagy erővel feszítik, akkor nemcsak a molekulák kiegyenesednek, hanem egymáshoz képest is elmozdulnak - a gumiminta elszakadhat.

2. Szintetikus gumi

Oroszországban nem ismertek természetes forrást a természetes gumi beszerzésére, és más országokból sem importáltak hozzánk gumit, és még nem tudták, mi az a szintetikus gumi. Így 1927. december 30-án 1,3-butadién nátrium hatására történő polimerizálásával 2 kg divinil-kaucsukot nyertek. 1932 óta megkezdődött az 1,3-butadién ipari gyártása, az 1,3-butadiénből a gumigyártás.

A butadién szintézisének alapanyaga az etil-alkohol. A butadién előállítása az alkohol dehidrogénezési és víztelenítési reakcióin alapul. Ezek a reakciók egyidejűleg mennek végbe, amikor alkoholgőzt vezetnek át megfelelő katalizátorok keverékén, és a butadiént megtisztítják az el nem reagált etil-alkoholtól és számos mellékterméktől, és polimerizációnak vetik alá.

Ahhoz, hogy a monomer molekulát egymáshoz kapcsolódhassák, először gerjeszteni kell őket, vagyis olyan állapotba kell hozni, hogy kettős kötések felszabadulásával képesek legyenek kölcsönös kapcsolódásra. Ez bizonyos mennyiségű energia ráfordítását vagy egy katalizátor részvételét igényli.

A katalitikus polimerizáció során a katalizátor nem része a keletkező polimernek és nem fogy el, hanem a reakció végén felszabadul eredeti formájában. A butadiéngumi szintézisének katalizátoraként S. V. Lebedev a fémes nátriumot választotta, amelyet először A. A. Krakau orosz kémikus használt telítetlen szénhidrogének polimerizálására.

A polimerizációs folyamat sajátossága, hogy az eredeti anyag vagy anyagok molekulái egymással kombinálva polimert képeznek anélkül, hogy más anyagokat szabadulnának fel.

A szintetikus gumi legfontosabb fajtái

A fent említett butadién-kaucsuk (SBR) kétféle: sztereoreguláris és nem sztereoreguláris. A sztereoreguláris butadién gumit főként gumiabroncsok gyártásában használják (amelyek kopásállóságukat tekintve felülmúlják a természetes gumiból készült abroncsokat), a nem sztereoreguláris butadién gumit például sav- és lúgálló gumi előállításához használják. és keménygumi.

Jelenleg a vegyipar számos különböző típusú szintetikus gumit gyárt, amelyek bizonyos tulajdonságaiban felülmúlják a természetes gumit. A polibutadién gumi (SBR) mellett széles körben használják a kopolimer gumikat - a butadién más telítetlen vegyületekkel, például sztirollal (SKS) vagy akrilnitrillel (SKN) való kopolimerizációjának (kopolimerizációjának) termékeit. Ezeknek a gumiknak a molekuláiban a butadién egységek sztirol, illetve akrilnitril egységekkel váltakoznak.

A sztirol-butadién gumit fokozott kopásállóság jellemzi, és autógumik, szállítószalagok és gumicipők gyártásához használják.

A nitril-butadién gumik benzin- és olajállóak, ezért használják például tömítések gyártásánál.

A vinil-piridin gumik dién-szénhidrogének vinil-piridinnel, főleg butadién és 2-metil-5-vinil-piridin kopolimerizációjának termékei.

A belőlük készült gumik olaj-, benzin- és fagyállóak, jól tapadnak különféle anyagokhoz. Főleg latex formájában használják gumiabroncs-kordok impregnálására.

Oroszországban a természetes gumihoz hasonló tulajdonságokkal rendelkező szintetikus poliizoprén gumi (SRI) gyártását fejlesztették ki és helyezték gyártásba. A SKI-ből készült gumikat nagy mechanikai szilárdság és rugalmasság jellemzi. A SKI a természetes gumi helyettesítőjeként szolgál gumiabroncsok, futószalagok, gumi, lábbelik, orvosi és sporttermékek gyártásában.

A szerves szilikon gumikat vagy szilikongumikat drót- és kábelhüvelyek, vérátömlesztő csövek, protézisek (például mesterséges szívbillentyűk) stb. gyártásához használják. A folyékony szilikon gumik tömítőanyagok.

A poliuretán gumit használják a gumi kopásállóságának alapjaként.

A kloroprén gumik a kloroprén (2-klór-1,3-butadién) polimerei, amelyek a természetes gumihoz hasonló tulajdonságokkal rendelkeznek.

A habosított gumi megtalálja alkalmazását. Különböző típusú gumik habosodnak. Van még szervetlen szintetikus gumi - polifoszfonitril-klorid.

3. Gumi

A gumi vulkanizálása

A természetes és szintetikus gumikat elsősorban gumi formájában használják, mivel lényegesen nagyobb szilárdsággal, rugalmassággal és számos egyéb értékes tulajdonsággal rendelkezik. A gumi előállításához a gumit vulkanizálják. Sok tudós dolgozott a gumi vulkanizálásán. Csak miután megkapták a kiváló minőségű gumit, megértették teljesen, mi az a szintetikus gumi.

A modern gumigyártási technológia a következő szakaszokban zajlik:

1. Félkész termékek gyártása:

Függő gumik és összetevők;

Gumi lágyítás;

Szövetek gumírozása, kalanderezés, extrudálás;

Gumírozott szövetek, gumilapok vágása, félkész termékekből termékek összeállítása.

2. Vulkanizálás, amely után a kész gumitermékeket nyers gumikeverékekből nyerik.

A gumi kénnel, töltőanyagokkal (a korom különösen fontos töltőanyag) és egyéb anyagok keverékéből a kívánt termékek keletkeznek és melegítésnek vetik alá. Ilyen körülmények között a kénatomok a gumi makromolekulák kettős kötéseihez kapcsolódnak, és „keresztkötésbe” kötik őket, diszulfid „hidakat” képezve. Ennek eredményeként egy óriási molekula képződik, amelynek három dimenziója van a térben - például hosszúság, szélesség és vastagság. Az ilyen gumi természetesen erősebb lesz, mint a vulkanizálatlan gumi.

A polimer oldhatósága is változik: a gumi, bár lassan, de oldódik a benzinben, a gumi csak megduzzad benne. Ha több ként adunk a gumihoz, mint amennyi a gumi kialakításához szükséges, akkor a vulkanizálás során a lineáris molekulák sok helyen „térhálósodnak”, és az anyag elveszíti rugalmasságát és kemény lesz - ebonitot kap. A modern műanyagok megjelenése előtt az ebonitot az egyik legjobb szigetelőnek tartották.

A vulkanizált gumi nagyobb szilárdsággal és rugalmassággal rendelkezik, valamint jobban ellenáll a hőmérséklet-változásoknak, mint a nem vulkanizált guminak; A gumi gázt nem eresztő, ellenáll a karcolásnak, vegyi hatásnak, hőnek és elektromosságnak, valamint száraz felületeken magas, nedves felületeken alacsony csúszósúrlódási együtthatót mutat.

A vulkanizálási gyorsítók javítják a vulkanizálók tulajdonságait, csökkentik a vulkanizálási időt és az alapvető nyersanyagok felhasználását, valamint megakadályozzák a túlvulkanizálást. Gyorsítóként szervetlen vegyületeket (magnézium-oxid MgO, ólom-oxid PbO és mások) és szerves vegyületeket használnak: ditiokarbamátok (ditiokarbaminsav-származékok), tiurámok (dimetil-amin származékok), xantátok (xantogénsavsók) és mások.

A vulkanizációs gyorsítók aktivátorai elősegítik a gumikeverék összes komponensének kölcsönhatási reakcióit. Alapvetően a cink-oxid ZnO-t használják aktivátorként.

Antioxidánsok (stabilizátorok, antioxidánsok) kerülnek a gumikeverékbe, hogy megakadályozzák a gumi „öregedését”.

Töltőanyagok - növelik a gumi fizikai és mechanikai tulajdonságait: szilárdság, kopásállóság, kopásállóság. Ezenkívül hozzájárulnak a nyersanyagok mennyiségének növeléséhez, és ennek következtében csökkentik a gumifogyasztást és csökkentik a gumi költségét. A töltőanyagok közé tartoznak a különböző típusú korom (korom), ásványi anyagok (kréta CaCO3, BaSO4, gipsz, talkum, kvarchomok SiO2).

A lágyítók (lágyítók) olyan anyagok, amelyek javítják a gumi technológiai tulajdonságait, megkönnyítik annak feldolgozását (csökkentik a rendszer viszkozitását), lehetőséget biztosítanak a töltőanyag-tartalom növelésére. A lágyítók bevezetése növeli a gumi dinamikus állóképességét és a „kopásállóságot”. Lágyítószerként olajfinomító termékeket (fűtőolaj, kátrány, paraffin), növényi eredetű anyagokat (gyanta), zsírsavakat (sztearin, olajsav) és egyéb anyagokat használnak.

A gumi szilárdsága és oldhatatlansága szerves oldószerekben összefügg a szerkezetével. A gumi tulajdonságait az alapanyag típusa is meghatározza. Például a természetes gumiból készült gumit jó rugalmasság, olajállóság, kopásállóság jellemzi, ugyanakkor nem túl ellenálló az agresszív környezettel szemben; Az SKD gumiból készült gumi még nagyobb kopásállósággal rendelkezik, mint az NK-é. Az SKS sztirol-butadién gumi javítja a kopásállóságot. Az izoprén gumi SKI határozza meg a gumi rugalmasságát és szakítószilárdságát, a kloroprén gumi pedig az oxigénnel szembeni ellenállását.

Melyik városban gyártják a gumit és mikor kezdték el gyártani? Oroszországban 1860-ban Szentpéterváron megalapították az első nagy gumiipari gyártó vállalatot, amelyet később „háromszögnek” (1922-től „Vörös háromszögnek”) hívtak. Utána további orosz gumitermék-gyárakat (RTI) alapítottak: „Kauchuk” és „Bogatyr” Moszkvában, „Provodnik” Rigában és mások.

Gumi alkalmazása ipari termékekben

A gumi nagy gazdasági jelentőséggel bír. Leggyakrabban nem tiszta formában, hanem gumi formájában használják. A gumitermékeket a technológiában használják vezetékek szigetelésére, különféle gumiabroncsok készítésére, a hadiiparban, ipari cikkek gyártásában: cipő, műbőr, gumírozott ruházat, gyógyászati ​​termékek.

A gumi rendkívül rugalmas, tartós vegyület, de kevésbé képlékeny, mint a gumi. Ez egy összetett többkomponensű rendszer, amely polimer alapból (gumi) és különféle adalékanyagokból áll.

A gumitechnikai termékek legnagyobb fogyasztói az autóipar és a mezőgazdasági gépészet. A gumitermékekkel való telítettség mértéke a tömeges mérnöki termékek tökéletességének, megbízhatóságának és kényelmének egyik fő jele. A modern autók és traktorok mechanizmusai, egységei több száz tételt és akár ezer darab gumialkatrészt tartalmaznak, és a gépgyártás növekedésével egyidejűleg megnő a gumikapacitásuk.

A gumi fajtái és alkalmazásuk

A szerkezettől függően a gumit nem porózusra (monolit) és porózusra osztják.

A nem porózus gumi butadién gumiból készül. Magas kopásállósággal rendelkezik. A talpgumi kopási élettartama 2-3-szor hosszabb, mint a talpbőré. A gumi szakítószilárdsága kisebb, mint a természetes bőré, de a szakadási nyúlása sokszorosa a természetes talpbőrének. A gumi nem engedi át a vizet, és gyakorlatilag nem duzzad benne.

A gumi fagyállósága és hővezető képessége szempontjából rosszabb, mint a bőr, ami csökkenti a cipők hővédő tulajdonságait. És végül, a gumi abszolút lég- és párazáró. A nem porózus gumi lehet talp, bőrszerű és átlátszó. A hagyományos, nem porózus gumiból öntött talpakat, rátéteket, sarkakat, félsarkokat, sarkakat és a cipő aljának egyéb részeit használják.

A porózus gumikat tavaszi, őszi és téli cipők talpaként és platformjaként használják.

A bőrszerű gumi a cipők alsó részének gumi, amely magas sztiroltartalmú (akár 85%) gumiból készül. A megnövelt sztiroltartalom keménységet ad a gumiknak, aminek eredményeként a vastagságuk 2,5-4,0 mm-re csökkenthető, miközben a jó védőfunkciók megmaradnak. A bőrszerű gumi teljesítménytulajdonságai hasonlóak a természetes bőréhez. Nagy keménységgel és rugalmassággal rendelkezik, ami lehetővé teszi bármilyen alakú cipő lábnyomának létrehozását. A bőrszerű gumi jól foltosodik a cipő befejezésekor. Nagy kopásállósággal rendelkezik a jó kopásállóság és az ismételt hajlításokkal szembeni ellenállás miatt.

A bőrszerű gumitalpú cipők elhasználódási ideje az orr repedés hiányában 179-252 nap. Ennek a guminak a hátránya az alacsony higiéniai tulajdonságai: magas hővezető képesség, valamint a higroszkóposság és a légtömörség hiánya.

A bőrszerű gumi három változatban készül: nem porózus szerkezetű 1,28 g/cm3 sűrűségű, porózus szerkezetű 0,8-0,95 g/cm3 sűrűségű és porózus szerkezetű rostos töltőanyaggal, amelynek sűrűsége nem nagyobb, mint 1,15 g/cm3. A szálas töltőanyagokkal ellátott porózus gumikat bőrszálnak nevezik. Ezek a gumik megjelenésükben hasonlítanak a valódi bőrre. A rostos töltőanyagnak köszönhetően nő a hővédő tulajdonságaik, könnyűek, rugalmasak, jó megjelenésűek. A bőrszerű gumikat a nyári és tavaszi-őszi cipők gyártásánál alkalmazzák talpként és sarokként, ragasztós rögzítési módszerrel.

Az átlátszó gumi egy áttetsző anyag, magas természetes gumitartalommal. Nagy kopásállósága és keménysége jellemzi, kopásállósága pedig minden típusú guminál jobb. Az átlátszó gumik öntött talpak formájában készülnek (a sarokkal együtt), a futó oldalon mély hullámossággal. Az átlátszó gumi egyik fajtája a styronip, amely nagyobb mennyiségű gumit tartalmaz. A Styronip többszörös hajlítással szembeni ellenállása több mint háromszor nagyobb, mint a hagyományos, nem porózus gumiké. A Styronip-et cipők gyártásához ragasztós rögzítési módszerrel használják.

A porózus szerkezetű gumi zárt pórusokkal rendelkezik, amelyek térfogata a gumi típusától függően a teljes térfogatának 20-80% -a. Ezeknek a gumiknak számos előnyük van a nem porózus gumikhoz képest: fokozott puhaság, rugalmasság, kiváló ütéselnyelő tulajdonságok és rugalmasság. A porózus gumi hátránya, hogy ütés hatására összezsugorodik és összeomlik a lábujjrészben. A porózus gumik keménységének növelése érdekében polisztirol gyantákat vezetnek be összetételükbe.

Jelenleg új típusú porózus gumik gyártását sajátították el: porocrep és vulkanit. A Porokrep gyönyörű színnel, rugalmassággal és fokozott szilárdsággal rendelkezik. A vulkanit porózus gumi szálas töltőanyagokkal, amely nagy kopásállósággal és jó hővédelemmel rendelkezik. A porózus gumikat tavaszi, őszi és téli cipők talpaként használják.

A felszerelések adásvételére vonatkozó hirdetések a címen tekinthetők meg

Megbeszélheti a polimer márkák előnyeit és tulajdonságait itt

Regisztrálja cégét az Enterprise Directoryban