Po pierwsze, definicja i klasyfikacja gumy
Słowo guma pochodzi od indyjskiego słowa cau-uchu, oznaczającego „płaczące drzewo”.
Zgodnie z definicją zawartą w ASTMD1566 guma jest materiałem, który może szybko i skutecznie odzyskać swoje odkształcenie w przypadku dużych odkształceń i może być modyfikowany. Modyfikowany kauczuk zasadniczo nie toleruje (ale może pęcznieć) wrzących rozpuszczalników, takich jak benzen, keton metylowo-etylowy i mieszaniny etanol-toluen. Zmodyfikowaną gumę rozciąga się w temperaturze pokojowej do dwukrotności swojej pierwotnej długości i trzyma przez jedną minutę po usunięciu sił zewnętrznych. W ciągu jednej minuty może odzyskać mniej niż 1,5-krotność pierwotnej długości. Modyfikacja, o której mowa w definicji, zasadniczo dotyczy wulkanizacji.
Łańcuch molekularny kauczuku może być usieciowany, a gdy usieciowany kauczuk ulega odkształceniu pod wpływem siły zewnętrznej, ma zdolność szybkiego powrotu do zdrowia i ma dobre właściwości fizyczne i mechaniczne oraz stabilność chemiczną. Kauczuk lekko usieciowany jest typowym materiałem o wysokiej elastyczności.
Guma jest materiałem polimerowym, który ma wiele cech wspólnych dla tego rodzaju materiału, takich jak mała gęstość, niska przepuszczalność płynów, izolacja, lepkosprężystość i starzenie się pod wpływem środowiska. Ponadto gumowy kontrast jest miękki i ma niską twardość.
1, główna klasyfikacja gumy
Ze względu na surowiec kauczuk dzieli się na kauczuk naturalny i kauczuk syntetyczny. Według formy dzieli się na surową gumę blokową, lateks, gumę płynną i gumę proszkową.
Lateks to koloidalny pochłaniacz wody z gumy; Płynna guma jest oligomerem gumy, która przed wulkanizacją jest lepką cieczą;
Sproszkowana guma to przetwarzanie lateksu na proszek w celu ułatwienia dozowania i przetwarzania produkcji.
Kauczuk termoplastyczny opracowany w latach 60. XX wieku nie wymagał chemicznej wulkanizacji i powstał przy użyciu technik przetwarzania tworzyw termoplastycznych. Gumę dzieli się na dwie kategorie w zależności od zastosowania typów ogólnych i specjalnych.
2, użycie gumy
Guma jest podstawowym surowcem przemysłu gumowego, szeroko stosowanym do produkcji opon, węży, taśm, kabli i innych wyrobów gumowych.
Po drugie, zastosowanie produktu do wulkanizacji gumy
Produkty do wulkanizacji gumy są opracowywane we współpracy z przemysłem motoryzacyjnym. Szybki rozwój przemysłu samochodowego i petrochemicznego w latach sześćdziesiątych XX wieku znacznie poprawił poziom produkcji przemysłu gumowego. W latach 70. XX wieku, aby sprostać potrzebom związanym z dużą prędkością samochodów, bezpieczeństwem i oszczędzaniem energii, eliminacją zanieczyszczeń i zapobieganiem zagrożeniom publicznym, promowano ciągły rozwój nowych odmian opon. Zużycie kleju surowcowego zajmuje znaczną część w transporcie. Na przykład; Czterotonowa ciężarówka marki Liberation potrzebuje ponad 200 kilogramów wyrobów gumowych, samochód z twardym siedzeniem musi być wyposażony w wyroby gumowe o łącznej masie ponad 300 kilogramów, 10000-tonowy statek potrzebuje wyrobów gumowych o masie prawie 10 ton, a samolot odrzutowy potrzebuje prawie 600 kilogramów gumy. W transporcie morskim, lądowym i powietrznym nikt nie może otwierać wulkanizowanych wyrobów gumowych.
Po trzecie, rozwój światowego przemysłu gumowego
1. Okres formacyjny
Już w XI wieku mieszkańcy Ameryki Południowej zaczęli używać dzikiego kauczuku naturalnego. W 1736 roku Francuz C. Condamine dołączył do Francuskiej Akademii Nauk, aby udać się do Ameryki Południowej i zaobserwował, że lateks wypływający z trójlistnego drzewa kauczukowego może zestalić się w elastyczną substancję. Później próbki gumy z dzikich drzew kauczukowych w dorzeczu Amazonki zostały odesłane do Paryża i zaczęły przyciągać uwagę Europejczyków w 1823 roku. Mackintosh założył pierwszą w Wielkiej Brytanii fabrykę taśm wodoodpornych. Jednocześnie Brytyjczyk T. Hancock odkrył, że guma przechodząca przez szczelinę dwóch obracających się bębnów wielokrotnie poddawana obróbce może zmniejszać elastyczność, poprawiać plastyczność. To odkrycie położyło podwaliny pod obróbkę gumy. Uznawany jest za pioniera w światowym przemyśle gumowym. W 1839 roku Amerykanin C. Goodyear odkrył, że wspólne ogrzewanie gumy i siarki może znacznie zwiększyć elastyczność gumy, która nie jest już lepka pod wpływem ciepła, dzięki czemu guma ma dobre właściwości użytkowe. Odkrycie klucza do wulkanizacji gumy odgrywa ważną rolę w promowaniu stosowania gumy. W połowie-19wieku przemysł gumowy zaczął nabierać kształtu. Był w stanie wyprodukować gumową tkaninę, gumowe buty, gumowy wąż, gumową płytę i niektóre artykuły codziennego użytku.
2. Okres rozwoju
Pod koniec stulecia pojawienie się samochodów i opon samochodowych przyczyniło się do dynamicznego rozwoju przemysłu gumowego. W 1845 roku brytyjski RW Thomson jako pierwszy zaproponował patent na oponę pneumatyczną. W 1888 roku brytyjski JB Dunlop wyprodukował pierwszą nadmuchiwaną oponę rowerową. W 1895 roku wyprodukowano pierwszą pneumatyczną oponę samochodową. Wkrótce rozpoczęła się komercyjna produkcja opon samochodowych. Aby poprawić działanie opon i pozostałości po nich wyrobów gumowych, w 1893 roku JF Palmer użył kordu (patrz sznur) do opon rowerowych. 1900 Zaczęto stosować sznur do opon samochodowych. W 1906 roku Amerykanin G. Ernorag zastosował anilinę jako przyspieszacz wulkanizacji. W 1912 roku SC Mott odkrył wzmacniające działanie sadzy. Wkrótce przeciwutleniacze zaczęto stosować także w przetwórstwie gumy. W 1916 roku FH Banbury zaproponował patent na maszynę do mieszania gumy (patrz plastyfikacja ), po czym udoskonalono i odpowiednio rozwinięto maszyny do przetwarzania gumy. Technologia przetwarzania gumy poczyniła w tym okresie ogromny postęp. Wraz z szybkim rozwojem przemysłu gumowego pierwotny dziki kauczuk naturalny nie był w stanie zaspokoić potrzeb pod względem wydajności i wydajności, a sztuczna uprawa kauczuku naturalnego rozpoczęła się w połowie i pod koniec XIX wieku. Od XX do lat trzydziestych XX wieku sztuczna uprawa kauczuku naturalnego stopniowo zastępowała dziką gumę, stając się głównym źródłem kauczuku naturalnego. Podczas I wojny światowej, w związku z niedoborami kauczuku naturalnego, Niemcy rozpoczęły małoseryjną produkcję kauczuku metylowego, głównie do wyrobu wyrobów z gumy twardej. Produkcję tego kauczuku syntetycznego przerwano po wojnie ze względu na jego niską jakość i wysoką cenę. W latach trzydziestych XX wieku rozpoczęto komercyjną produkcję kauczuku syntetycznego, sukcesywnie wprowadzano do produkcji kauczuk polibutadienowy (czyli kauczuk butadienowo-sodowy), kauczuk neoprenowy, kauczuk styrenowo-butadienowy, kauczuk nitrylowo-butadienowy, kauczuk butylowy i tak dalej. W czasie II wojny światowej, w związku z zapotrzebowaniem na materiały strategiczne, znacznie rozwinęła się produkcja kauczuku syntetycznego i wyrobów gumowych związanych z wojną, takich jak opony samochodowe, opony lotnicze, opony do różnych pojazdów wojskowych.
3. Czasy boomu
Po drugiej wojnie światowej, dynamicznie rozwijającym się kraju w przemyśle samochodowym i innych gałęziach przemysłu, który rozkwitł, promując rozwój światowego przemysłu gumowego, w 1943 r. wyszły opony z kordem stalowym, w 1948 r. francuska firma Michelin z sukcesem wyprodukowała opony radialne. W tym samym roku wprowadzono także oponę bezdętkową. W 1953 roku z sukcesem opracowano tonalną gumę syntetyczną. W 1956 roku w oponach zaczęto stosować stereotaktyczny kauczuk syntetyczny, który mógł w pewnym stopniu zastąpić jednostronny kauczuk naturalny. W 1965 roku zaczęto stosować kauczuk termoplastyczny w butach gumowych i klejach. W 1970 roku narodziły się pierwsze opony odlewane (wykonane z gumy poliuretanowej). W 1972 roku wprowadzono do produkcji sznurek aramidowy. Ta seria najważniejszych przełomów technologicznych zapewniła surowce i bazę techniczną dla wielkiego rozwoju przemysłu gumowego. Na początku lat 70. technologia produkcji przetwórstwa i syntezy gumy osiągnęła niespotykany dotąd poziom. Z punktu widzenia zużycia gumy, światowe zużycie gumy w 1950 r. wyniosło 2,3 mln ton, a w 1973 r. osiągnęło 10,89 mln ton. W 1950 r. całkowita światowa produkcja opon wyniosła 140 milionów kompletów, a w 1973 r. wzrosła do 650 milionów kompletów. Produkcja pozostałych rodzajów wyrobów gumowych osiągnęła bardzo wysoki poziom na początku lat 70-tych. Jest to najszybciej rozwijający się okres światowego przemysłu gumowego.
4. Okres stabilnego rozwoju
W połowie{{0}}-ów cena ropy naftowej poważnie wpłynęła na przemysł samochodowy i petrochemiczny, w wyniku czego przemysł gumowy przeżył kryzys, a kryzys powiązano z początkiem lat 80-tych. Światowe zużycie kleju wyniosło 13,0 mln ton w 1979 r., spadło do 11,6 mln ton w 1982 r. i zaczęło powoli rosnąć po 1982 r. Światowy przemysł gumowy zaczął wchodzić w okres wolniejszego wzrostu. Główna uwaga przedsiębiorstw gumowych przeniesiona jest z rozszerzania produkcji na poprawę jakości i poziomu technicznego wyrobów oraz dążenie do opracowywania nowych produktów i nowych technologii. Wraz z pojawieniem się nowych innowacji technologicznych na świecie, szerokie zastosowanie komputerów elektronicznych znacznie poprawiło poziom techniczny produkcji gumy.
Wspomagane komputerowo projektowanie wyrobów gumowych ułatwia przejście technologii aplikacji gumy od technologii do nauki. Proces odlewania opon przełamuje oryginalną technologię produkcji opon. Szerokie zastosowanie kauczuku termoplastycznego przyczyniło się do zasadniczej zmiany tradycyjnego procesu wytwarzania gumy.
Po czwarte, rozwój światowego przemysłu gumowego
1, rozwój przemysłu gumowego w Chinach
W 1904 roku Chiny zaczęły sadzić kauczuk naturalny na półwyspie Leizhou i w innych miejscach, a na początku lat pięćdziesiątych XX wieku drzewo kauczukowe zostało pomyślnie przeniesione na północ. Sukces ten przełamał poprzedni uznany na arenie międzynarodowej wniosek, że na północ od 17 stopnia szerokości geograficznej północnej znajduje się „strefa wykluczenia gumowego”. Na północnej szerokości geograficznej wynoszącej 18 stopni -24 stopnia w Guangxi, Yunnan i innych miejscach zasadzono duży obszar drzew kauczukowych. Obecnie produkcja kauczuku naturalnego w Chinach zajmuje czwarte miejsce na świecie.
W 1915 roku w Chinach założono pierwszą długoletnią przetwórnię gumy – Guangzhou Brother tworzącą firmę produkującą gumy w Guangzhou, produkującą podeszwy. W 1919 r. w Szanghaju powstała fabryka gumy Shanghai Qinghe, w 1927 r. powstała obecna fabryka gumy Zhengtai, a w 1928 r. fabryka gumy Greater China Rubber Factory. Po 30 latach w Shandong, Liaoning, Tianjin i innych miejscach stopniowo zakładano fabrykę gumy.
Po powstaniu Chińskiej Republiki Ludowej przemysł gumowy rozwinął się szybko i stał się kompletnym systemem przemysłowym o solidnych podstawach materialnych. Według statystyk w kraju istnieje 14 jednostek badawczo-projektowych na dużą skalę, kilka szkół wyższych i uniwersytetów kształcących specjalistów, a także szereg jednostek badawczo-produkcyjnych zajmujących się syntetycznymi słoniami i mieszaniem mieszanek, zajmujących się przetwarzaniem gumy, jednostkami badającymi i sadzącymi naturalne słonie, sprzętem oraz badania i projektowanie instrumentów, jednostki przetwarzające. China Rubber Society and Association zostało założone w celu organizowania zajęć akademickich i branżowych w kraju i za granicą. Bezprecedensowy rozwój przemysłu gumowego.
2, znaczenie rozwoju przemysłu gumowego
Przemysł gumowy jest przemysłem pomocniczym, jest szeroko stosowany w transporcie, budownictwie, elektronice, lotnictwie, petrochemii, rolnictwie, maszynach, wojsku, przemyśle oszczędzania wody i przemyśle informacyjnym, życiu ludzkim i innych aspektach.
Nie możesz sobie wyobrazić, jak wyglądałby nasz świat bez gumy? Bez gumy nie byłoby opon pneumatycznych i nie byłoby dziś tak prężnie rozwijającej się branży transportowej. Przemysł transportowy potrzebuje dużo gumy, na przykład samochód potrzebuje 240 kg gumy, statek potrzebuje 60-70t gumy, samolot potrzebuje 600 kg gumy, działo przeciwlotnicze potrzebuje 86kg gumy i tak dalej .
Chociaż niektóre wyroby gumowe nie są duże, ale ich rola jest bardzo ważna, gdy zostaną utracone, spowoduje to ogromne straty. Na przykład amerykański wahadłowiec kosmiczny „Challenger” z powodu awarii pierścienia uszczelniającego doprowadził do najważniejszych tragicznych wydarzeń w historii kosmosu, a wymagania dotyczące wyrobów gumowych wszczepianych w ludzkie ciało są jeszcze bardziej rygorystyczne.
W ostatnich latach nowa technologia przemysłu gumowego szybko się rozwinęła i szybko zastąpiła, zwłaszcza drobne wyroby gumowe na bazie innych niż opony rozwijały się szybciej, a wymagania dotyczące wyrobów gumowych stawały się coraz wyższe i rozwijały się w kierunku rozwoju funkcjonalnego. Wciąż pojawiają się nowe pomysły w projektowaniu struktury produktu, a opona stale rozwija się w kierunku płaskości, miniaturyzacji i bezdętkowej, dzięki czemu ma cechy niskiego poziomu hałasu, bezpieczeństwa i komfortu oraz ćwiczeń w każdych warunkach pogodowych. W szczególności wąż jest wymagany w celu wydłużenia okresu ubezpieczenia do ponad 10 lat i wymagana jest niska przepuszczalność. Świat potrzebuje co roku około 8 miliardów par butów, wymagających wygody, zdrowia i urody.
Jeśli chodzi o materiały, ludzie korzystają z technologii projektowania polimerów i symulacji komputerowych w celu opracowania wysokowydajnych klejów do bieżników zapewniających bezpieczeństwo, oszczędność energii i komfort. Techniki modyfikacji, takie jak halogenowanie, uwodornienie i epoksydowanie, są głównymi sposobami opracowywania nowych materiałów. W ostatnich latach z powodzeniem opracowano nowe elastomery, takie jak epoksydowany kauczuk naturalny. Wszystkie one przyczyniły się do przełomu w rozwoju wydajności wyrobów gumowych.
Przemysł gumowy jest szeroko stosowany w transporcie, budownictwie, elektronice, przemyśle lotniczym, petrochemicznym, rolnictwie, wojsku, maszynach, ochronie wody, przemyśle informacyjnym, życiu ludzi i innych aspektach.
W budownictwie m.in. zastosowanie gumowych pasków uszczelniających szyby na budynkach, podłóg dźwiękoszczelnych, dywanów bawełnianych, gumowych, materiałów przeciwdeszczowych oraz powłok emulsyjnych ścian. Duże gumowe siedzisko sprężynowe instalowano w budynku od połowy-1960 XX wieku w celu zmniejszenia wibracji i hałasu powodowanego przez metro. Zagraniczne kraje wciąż próbują zmniejszyć szkody spowodowane trzęsieniem ziemi w gumowej poduszce budowlanej, rozwój tych wyrobów gumowych ma bardzo ważne znaczenie. W budowie maszyn, sprzętu transportowego, sprzętu ochronnego itp. znajdują się akcesoria do wyrobów gumowych.
Kauczuk jest także ważnym materiałem strategicznym, mającym szerokie zastosowanie w wojsku i obronie narodowej. Przykładowo na zbiornik potrzeba ponad 800 kilogramów gumy. Większość z 30000 tonowych okrętów wojennych zużywa 68 ton gumy, prawie sprzęt wojskowy, obiekty sił powietrznych, projekty obrony narodowej mają ślady gumy. Istnieje również wiele odmian statków, namiotów, kominów, sprzętu ochronnego i odzieży kąpielowej wykonanej z gumy. Jeśli chodzi o wyroby gumowe o specjalnych właściwościach, takich jak odporność na wysokie temperatury, odporność na niskie temperatury, olejoodporność i wysoką odporność na próżnię wymaganą przez najnowocześniejszą technologię, nie są one złe.
Dlatego rozwój przemysłu gumowego ma ogromne znaczenie i konieczność, zastosowanie gumy we wszystkich aspektach naszego życia, wyroby gumowe nie są kiepskimi produktami materialnymi.