Jotkut kumituotteiden tuntemuksen popularisointi
Kumituotteissa on monia erilaisia raaka-aineita, mutta ne kaikki kuuluvat kahteen laajaan luokkaan:
Luonnonkumi (kasvilateksi) ja synteettinen kumi (valmistettu kemiantehtaissa tai laboratorioissa).
Kaupallisesti tärkeimmät synteettiset kumit ovat styreenibutadeeni (SBR), polyakryylinen ja polyvinyyliasetaatti (PVA);
Muita tyyppejä ovat polyvinyylikloridi (PVC), polykloropreeni (tunnetaan yleisesti nimellä neopreeni) ja erilaiset polyuretaanityypit.
Vaikka luonnonkumi ja synteettinen kumi ovat joiltakin osin samankaltaisia, ne valmistetaan täysin eri prosesseilla ja ovat kemiallisesti täysin erilaisia.
Korkean lämpötilan tiivisterengas
luonnonkumi
Luonnonkumi on valmistettu juoksevasta, maitomaisesta nesteestä, jota kutsutaan lateksiksi, joka tihkuu tietyistä kasveista, kun leikkaat niihin.
Esimerkiksi tavalliset voikukat tuottavat lateksia; jos katkaiset niiden varret, näet lateksin tippuvan niistä.
Teoriassa ei ole mitään syytä, miksi emme voi tehdä kumia kasvattamalla voikukkia, vaikka maailmassa on yli 200 erilaista kasvia, joita voidaan käyttää lateksin tuottamiseen, yli 99% maailman luonnonkumista tuotetaan puulla nimeltä Hevea brasiliensis Valmistettu puulajeista valmistetusta lateksista.
Lateksi on noin kolmasosa vettä ja kolmasosa kumihiukkasia muodossa, jota kutsutaan kolloidiseksi suspensioksi. Luonnonkumi on isopreenin polymeeri (tunnetaan myös nimellä 2-metyyli-1,3-butadieeni), ja sillä on kemiallinen kaava (C5H8)n.
Yksinkertaisesti sanottuna se koostuu tuhansista C5H8-perusyksiköistä (isopreenimonomeereistä), jotka on kytketty löyhästi pitkien, sotkeutuneiden ketjujen muodostamiseen.
Nämä molekyyliketjut voidaan repiä toisistaan melko helposti, mutta jos vapautat ne, ne vain napsahtavat takaisin - se tekee kumista joustavan.
synteettinen kumi
Synteettistä kumia jalostetaan käyttämällä petrokemikaaleja kemiallisissa kasveissa.
Ensimmäinen ja tunnetuin on: Neopreeni (polyklooripreeni- kauppanimi), joka valmistetaan reagoimalla asetyleeniin ja suolahappoon.
Toinen synteettinen kumi: Emulsion styreeni butadieenikumia (E-SBR) käytetään laajalti ajoneuvojen renkaiden valmistuksessa.
Tässä artikkelissa keskitytään luonnonkumiin.
Kumi iskunvaimennin
Miten kumi valmistetaan?
Kumituotteiden valmistus luonnonkumista vaatii useita eri vaiheita.
1. Ensinnäkin lateksi on kerättävä kumipuista perinteisellä menetelmällä, jota kutsutaan kumin napautukseksi.
Tähän kuuluu leveiden V-muotoisten leikkausten tekeminen puun kuoreen. Kun lateksi tippuu ulos, se kerätään kuppiin.
2. Monien puiden lateksi suodatetaan, pestään ja reagoidaan hapon kanssa, jotta kumihiukkaset hyytyvät (tarttuvat yhteen).
Tällä tavoin valmistettu kumi puristetaan paksuiksi levyiksi tai ohuiksi levyiksi ja kuivataan sitten seuraavan tuotantovaiheen valmistelussa.
Lisäksi, kun se jäähtyy, sillä on taipumus tulla kylmäksi, haisevaksi, tahmeaksi, tahmeaksi.
Jatkokäsittely seuraa sen muuttamista monipuolisemmaksi materiaaliksi.
3. Mekaaninen prosessi, joka tunnetaan ensin nimellä "purukone", joka käyttää mekaanisia rullia ja painetta "pureskella" raakakumia, jotta se olisi pehmeämpi, helpompi käsitellä ja tahmeampi.
Kun kumi on puristettu, siihen sekoitetaan lisää kemikaaleja sen ominaisuuksien parantamiseksi (esimerkiksi sen kulumisen kestävyyden parantamiseksi).
4. Seuraavaksi kumi tasoitetaan rullilla (prosessi, jota kutsutaan kalanteroimiseksi) tai puristetaan erityisesti muotoiltujen reikien läpi onton putken valmistamiseksi (prosessi, jota kutsutaan suulakepuristukseksi).
5. Lopuksi kumi vulkanoidaan (keitetään): rikki lisätään ja kumi kuumennetaan noin 140 °C:seen autoklaavissa (teollinen painekattila).
iskuja vaimentava kansi
Mistä kumi tulee?
Kumipuu Hevea brasiliensis, kuten sen nimi viittaa, tuli alun perin Brasiliasta, mutta se esiteltiin Kaukoidän maihin, kuten Malesiaan, Indonesiaan, Myanmariin, Kambodžaan, Kiinaan ja Vietnamiin.
Toisen maailmansodan aikana, kun sotilaallinen kysyntä oli valtava, luonnonkumin tarjonta näille maille katkaistiin, mikä kiihdytti synteettisen kumin kehitystä erityisesti Saksassa ja Yhdysvalloissa.
Nykyään suurin osa luonnonkumista tulee edelleen Kaukoidästä, kun taas Venäjä ja sen entiset neuvostovaltiot Ranska, Saksa ja Yhdysvallat ovat maailman johtavia synteettisen kumin tuottajia.
Maailman suurin yksittäinen lateksikumin lähde on Harbel Rubber Plantation lähellä Monroviaa, Liberiaa, jonka Firestone Tire Company perusti 1920- ja 1930-luvuilla.
moottorin imuputki
Mitä kumi voi tehdä?
Materiaalin fysikaaliset ja kemialliset ominaisuudet määrittävät sen käytön. Vaikka et tiedä mitään kumin todellisesta tarkoituksesta, voit tehdä hyviä arvauksia.
Esimerkiksi kaikki tietävät, että kumi on vahva, joustava, kestävä ja vedenpitävä, joten on mahdollista, että sitä voidaan käyttää vedenpitävissä vaatteissa.
Kumista valmistettuja tuotteita on monia, mutta tärkein kumin käyttö on auton renkaissa; noin puolet maailman kumista päätyy autojen, polkupyörien ja kuorma-autojen pyörille!
Koska se on erittäin läpäisemätön kaasuille, rengas voi pysyä täytettynä pitkään.
Kumi voi tulla paitsi pehmeäksi myös kovaksi, ja juuri nämä ominaisuudet lisäävät huomattavasti aluetta, jossa sitä voidaan käyttää.
Pehmeää ja joustavaa lateksia käytetään kaikessa pyyhekumista, ilmapalloista, suojakäsineistä, liimoista maaleihin.
Kovaa kumia voidaan käyttää iskuja vaimentaviin tyynyihin ja puhallettaviin veneisiin.
Koska kumi on vahvaa, joustavaa ja sillä on huono lämmön- ja sähkönjohtavuus, sitä käytetään myös yleisesti kaapelina.
Lisäksi sillä on hyvin laaja valikoima sovelluksia: keinotekoisista sydämistä pesukoneiden ovien vedenpitäviin tiivisteisiin, löydät sen jokaisesta sovelluksesta!
Neopreeni on tunnetuin kaikenlaisista kumista, mutta sillä on sovelluksia, jotka ylittävät paljon sen, mitä useimmat ihmiset tietävät, paitsi että sitä käytetään usein lääketieteellisessä, mutta sitä käytetään myös laajalti kumina sen joustavuuden ja vedenkestävyyden vuoksi. Rakennusmateriaalit, kuten katto- ja lattiatiivisteet.
Kumikalvo
Vaikka maailmalla on valtava kysyntä uudelle kumille, tuotamme myös paljon kumijätettä, erityisesti hylättyjä autonrenkaita.
Kuminvalmistajien yhdistyksen mukaan pelkästään vuonna 2011 Yhdysvalloissa valmistettiin lähes 270 miljoonaa romukumiauton rengasrengasta, mikä on noin kolmannes maailmanlaajuisesta renkaiden käytöstä.
Vaikka osaa siitä käytetään lattioiden, kuten lasten leikkikenttien, valmistukseen, yli puolet siitä menee hukkaan (poltetaanko se polttoaineena tai haudataan kaatopaikoille).
Tässä toimittaja muistuttaa kaikkia siitä, että vaikka kumi on hyvä, kiinnitä huomiota ympäristönsuojeluun ~
Rungon kumitiivisteet
Lyhyt kumin historia
1492: Kauan ennen kuin Kolumbus löysi Amerikan, Keski- ja Etelä-Amerikassa asuvat intialaiset olivat oppineet tekemään vedenpitäviä vaatteita ja kenkiä kumipuun lateksista. He kutsuivat kumipuuta "cahuchuksi" (itkevä puu), minkä vuoksi ranskalaista kumia kutsutaan edelleen luonnonkumiksi tänään (lausutaan "lehmän pureskelu").
1731: Ranskalainen tutkimusmatkailija Charles Marie de La Condamine lähettää eteläamerikkalaisen tutkimusmatkan aikana kuminäytteitä takaisin Eurooppaan, mikä herättää voimakasta tieteellistä kiinnostusta.
1770: Hapen löytäjä, brittiläinen tiedemies Joseph Priestley, huomaa, että hän voi käyttää kumilevyä kynänjälkien poistamiseen paperilta. Englannissa pyyhekumit tunnetaan edelleen laajalti nimellä "kumi".
1791: Englantilainen Samuel Peal kehittää menetelmän vedenpitävän kankaan valmistamiseksi kumiliuoksesta.
1818: Skotlantilainen lääketieteen opiskelija James Syme käyttää kumipäällysteistä kangasta sadetakkien valmistukseen.
1839: Amerikkalainen keksijä Charles Goodyear keksi vahingossa, miten kumia vulkanoidaan heitettyään (rikkillä käsitellyn) materiaalin kuumaan uuniin.
1876: Brittiläinen tutkimusmatkailija Sir Henry Wickham salakuljetti tuhansia siemeniä Brasilian kumipuusta, Hevea brasiliensis, ja palasi Englantiin.
Britit istuttivat siemenet Kew Gardensiin Lontoon ulkopuolelle ja veivät ne aasian eri maihin perustamalla jättiläisviljelmät, jotka nyt toimittavat suurimman osan maailman kumista.
1877: Amerikkalainen kumivalmistaja Chapman Mitchell kehittää ensimmäisen prosessin kumin kierrättämiseksi.
1882: John Boyd Dunlop keksi pneumaattisen (pneumaattisen) kumirenkaan, jonka jälkeen kumin kysyntä alkoi räjähtää.
1930: Wallace Carothersin johtama DuPont American -kemistiryhmä kehitti vallankumouksellisen synteettisen kumin nimeltä polykloropreeni ja myi sen neopreenina. (Pian sen jälkeen sama ryhmä kehitti vielä vallankumouksellisemman materiaalin: nailonin)
Autojen lauhduttimen tiiviste