GUMA I WYROBY Z GUMY
przemysł gumowy w Polsce ustawicznie zwiększa swą produkcję. W 1950 r. wyprodukowano 27,7 tys. ton wyrobów gumowych, w 1965 r. już 190 tys. ton a w 1976 r. — 383 tys. ton, z czego niemal połowę stanowią różnego rodzaju opony.! Do największych zakładów przemysłu gumowego należą zakłady w Poznaniu, Dębicy, Olsztynie, Starogardzie, Piastowie, Warszawie, Bydgoszczy, Sanoku ; Krakowie.
Gumę produkuje się
z kauczuku naturalnego i
syntetycznego z dodatkiem
zmiękczaczy, wypełniaczy,
składników specjalnych i
środków wulkanizujących.
Kauczuk stanowi od 40 do
60% masy gumowej. Tyl-
ko nieliczne wyroby za-
wierają czysty kauczuk.
Kauczuk naturalny otrzymujemy z drzew kauczukowych. Kauczuk naturalny rozpuszcza się w benzynie i olejach mineralnych, w temperaturach niskich twardnieje i pęka, w wysokich zaś staje się lepki i topi się, ulega działaniu tlenu — kruszy się.
Kauczuki syntetyczne otrzymujemy przez kopolime-ryzację butadienu i innych składników. Kauczuki syntetyczne są odporne na działanie atmosferyczne, na zmiany temperatur, nie
ulegają działaniu olejów mineralnych, są trudno ścieralne. Wykazują jedynie małą ciągliwość i sprężystość.
Kauczuki syntetyczne różnią się właściwościami. Zależy to od składników, z których kauczuk syntetyczny otrzymano. Do najczęściej używanych kauczuków syntetycznych należą kauczuki butadienowe, butadienowo-styrenowe, butadienowo-nitrylowe, chloroprenowe i inne.
Kauczuk butadienowy jest mało odporny na działanie światła i podwyższonej temperatury.
Kauczuk butadienowo-styrenowy charakteryzuje się dużą odpornością na działanie atmosferyczne, działanie rozpuszczalników, na ścieranie. Stosowany, jest w produkcji opon.
Kauczuk butadienowo-nitrylowy jest odporny na wysokie temperatury, na działanie atmosferyczne, trudno ścieralny. Stosowany jest głównie do produkcji uszczelek i pasów pędnych.
Kauczuk chloroprenowy jest odporny na działanie kwasów, olejów, tlenu, nie pali się. Kauczuku tego używamy do wyrobu uszczelek, membran, przewodów gumowych, powłok ochronnych kabli.
Z innych kauczuków wymienić należy kauczuk butylowy o bardzo dużej odporności na przenikanie gazów — stąd jego zastosowanie do produkcji dętek i balonów; kauczuk silikonowy, który zachowuje elastyczność w temperaturach od —60 do +200°C, jest przy tym przezroczysty; kauczuk uretanowy charakteryzuje się ogromną odpornością na ścieranie.
Zmiękczacze są to substancje obniżające twardość gumy i ułatwiające jej obróbkę. Należą do nich naftalen, asfalt, para-fina, smoła drzewna, oleje roślinne i kwasy tłuszczowe.
Wypełniacze są to składniki gumy mające na celu głównie potanienie jej produkcji oraz polepszenie jakości. Należą do nich sadza, kaolin, kreda, węglan magnezu, tlenek magnezu i cynku, litopon, talk i baryt.
Składniki specjalne — to związki fenoli, amin i aldehydów, które uodporniają gumę na działanie atmosferyczne1. Środkami porotwórczymi używanymi do produkcji gum gąbczastych i gum mikroporowatych są głównie węglan amonowy i azotyn sodowy. Do składników specjalnych gumy zaliczamy także barwniki.
Środki wulkanizacyjne — to przede wszystkim siarka, selen oraz tzw. przyspieszacze, którymi są związki tlenkti cynku, magnezu, kwasu stearynowego,, benzenu, niektóre siarczki. Środki wulkanizacyjne łączą się z cząsteczkami kauczuku utrwalając ich elastyczność. Do wulkanizacji używamy miałkiej i czystej siarki. Do gum miękkich dodajemy ok. 4% siarki, do twardych stopniowo więcej, aż do 50% w twardych, ebonitach.
Produkcja gumy polega na rozdrobnieniu kauczuku i pozostałych składników, stopieniu ich, wymieszaniu oraz uformowaniu i wulkanizacji wyrobów gumowych.
Rozdrobnione kauczuki ogrzewa się w komorach o temperaturze 60°C i miesza z pokruszonymi na pył pozostałymi składnikami łącznie ze środkami wulkanizującymi. Przygotowana mieszanka pozostaje w magazynie przez 48 godzin. Następnie mieszankę walcuje się używając maszyn, zwanych kalandrami. Walcowaną gumę poddaje się ostatecznemu uformowaniu. Wyroby gumowe są formowane w maszynach zwanych wytłaczarkami lub używając form żeliwnych. Procesu wulkanizacji dokonuje się w prasach lub kotłach. Prasy i kotły ogrzewane są parą wodną lub prądem elektrycznym do temperatury 165°Ć. Ciśnienie w prasach osiąga 100 at (0,98 MPa). W podwyższonej temperaturze i pod dużym ciśnieniem następuje trwałe połączenie siarki i innych środków wulkanizacyjnych z kauczukiem, nadając mu elastyczność. Najczęściej proces wulkanizacyjny połączony jest z formowaniem wyrobów w prasach. W kotłach wulkanizowane są wyroby konfekcjonowane i tkaniny gumowane.
Znacznie prostsza jest produkcja wyrobów lateksowych. Mleczko kauczukowe miesza się z amoniakiem, żeby zapobiec koagulacji, i odparowuje wodę lateksową. Otrzymaną pastę lateksową rozcieńcza się w wodzie z dodatkiem wypełniaczy i składników wulkanizacyjnych. Do przygotowanego roztworu zanurza się formy szklane, na których osiada cienką warstwą mieszanka lateksowa. Następnie wyrób po wysuszeniu jest układany do kotła i podgrzewany w celu zwulkanizowania. Tę metodę produkcji wyrobów lateksowych nazywamy metodą maczania. Wyroby uzyskane przy zastosowaniu takiej metody nie mają szwu. Metodą maczania otrzymuje się np. rękawice lekarskie, smoczki, baloniki, maski.
Metoda odlewania polega na wprowadzeniu lateksu do formy aluminiowej. Po wysuszeniu wyroby poddawane są wulkanizowaniu. Metodą odlewania wytwarza się np. zabawki, piłki.
/
Piankę lateksową otrzymuje się przez ubijanie lateksu lub przez dodanie środków pianotwórczych. Piankę wylewa się do form i poddaje wulkanizowaniu. Pianka wylewana na tkaniny wulkanizowana jest w kotłach.
Według klasyfikacji gumę dzieli się na dwa typy: pełną i komórkową.
Guma pełna występuje w dwu klasach:
— klasa O — guma odporna na działanie środowiskv np. na podwyższoną temperaturę, na oleje i inne,
— klasa Z — guma nieodporna na działanie środowisk. Każda z klas dzieli się na rodzaje. Podstawą podziału gumy
na rodzaje są właściwości fizykochemiczne gumy, np. twardość, wytrzymałość na wydłużenie.
Gumę komórkową dzieli się na piankową i porowatą Guma piankowa (komórki otwarte, połączone) występuje w postaci gumy jednolitej i z kawernami (jamami).
Gumę porowatą (komórki zamknięte) dzieli się według, przeznaczenia na gumę do wyrobów artykułów toaletowych, sznurów uszczelniających i inne.
(Wyroby gumowe odznaczają się elastycznością, rozciągliwością, zdolnością odbijania, czyli odbojnością, wytrzymałością na ściskanie, ścieranie, twardością, odpornością na działanie wody, na przenikanie gazów, złym przewodnictwem ciepła, prądu elektrycznego i dźwięków. Wadą wyrobów gumowych jest ich niewielka stosunkowo odporność na działanie atmosferyczne, co powoduje proces starzenia się gumy.
Asortyment wyrobów gumowych jest szeroki. Obejmuje on opony, dętki, uszczelki, węże gumowe, pasy pędne, odzież i sprzęt ochronny, artykuły sanitarne, sprzęt medyczny, zabawki (rys. 93).
Opona składa się z osnowy kordowej oblanej gumą, linki stalowej wzdłuż obrzeża oraz protektora, czyli zgrubienia z nacięciami przeciwślizgowymi. . .
Dętki, podobnie jak opony, ukształtowane są i wulkanizowane w specjalnych formach stalowych.
Uszczelki wykonane są z kauczuków odpornych na zmiany temperatur. Cechą każdej uszczelki powinna być znaczna odporność na starzenie się, wytrzymałość na ciśnienie i duża elastyczność.
*
Węże gumowe produkowane są w różnych przekrojach i o różnej grubości ścianek, wzmocnione tkaniną, przeznaczone do wody zimnej i gorącej, gazów, alkoholi, kwasów i ługów, benzyny i olejów.
Pasy pędne produkuje się z kilku warstw gumy i tkaniny. Wykonujemy pasy o różnej grubości i szerokości, o powierzchni gładkiej i matowej, o bokach ostrych i zaokrąglonych.
Do odzieży i sprzętu ochronnego zalicza się przede wszystkim buty, fartuchy, rękawice ochronne i czepki kąpielowe.
Buty produkuje się z tkanin gumowych lub płyt gumowych gładkich lub deseniowych. Poszczególne części obuwia są klejone klejem kauczukowym wulkanizującym.
Fartuchy ochronne wykonane są z płyt gumowych lub z tkanin dwustronnie gumowanych. Znajdują one zastosowanie głównie w przemyśle spożywczym, garbarskim i chemicznym.
Rękawice dzielimy na lateksowe i konfekcjonowane. Rękawice lateksowe produkuje się metodą maczania. Rękawice konfekcjonowane wyrabiane są z wykrojonych płyt gumowych sklejonych klejem wulkanizującym.
Czepki kąpielowe wytwarzane są z lateksu metodą maczania lub przez natryskiwanie lateksu na ogrzaną formę aluminiową.
Do wyrobów sanitarnych i medycznych zalicza się gruszki i strzykawki, irygatory, termofory, worki do lodu, prześcieradła, gąbki, poduszki itp.
Zabawki produkuje się z gumy kolorowej, niemal wyłącznie lateksowe, metodą maczania i odlewania.
Odbiór jakościowy wyrobów gumowych polega na sprawdzeniu:
staranności wykończenia,
szczelności,
— prawidłowości kształtów i wymiarów, • — elastyczności i rozciągliwości,
— odporności na ściskanie i ścieranie (PN-64/C-94152).
Wyroby gumowe przechowuje się w pomieszczeniach o temperaturze od 5 do 20°C, o wilgotności względnej od 60 do 80%. Wyroby przesypane talkiem układa się luźno. Należy je chronić przed olejami i rozpuszczalnikami. Zabrudzone wyroby gumowe myje się wyłącznie wodą i mydłem. Magazyny z wyrobami gumowymi powinny być często wietrzone.