자동차 타이어, 의료용 장갑, 심지어 운동화 발바닥을 생각해보세요.원시 천연 고무에서 완제품까지이 기사 는 고무 가공 의 복잡 한 단계 에 깊이 들어가 고무 제품 제조 의 비밀 을 밝히고 있다.
고무 가공은 단순한 물리적 조작을 초월하는 복잡하고 정확한 작업입니다. 화학, 재료 과학, 공학을 결합한 학제적 예술입니다.이 과정을 더 잘 이해하기 위해우리는 4개의 중요한 단계를 살펴볼 것입니다. 씹기, 섞기, 형성, 그리고 화산화입니다.서로 연결된 사슬을 형성하여 궁극적으로 고무 제품의 성능과 응용을 결정합니다..
처음이자 중요한 단계인 씹는 것은 고무의 분자 무게를 줄여 유연성과 흐름을 향상시켜 다음 단계에 대비합니다.가공되지 않은 고무는 단단한 돌과 비슷합니다..
두 가지 주요 씹는 방법이 있습니다.
이 기술은 분자 결합을 파괴하고 분자 무게를 줄이기 위해 기계적 힘 (剪切, 압축 및 마찰) 을 사용합니다. 주요 장비는 다음과 같습니다.
- 오픈 밀스:두 개의 수평 회전 롤러를 통해 깎는 힘으로 고무를 부드럽게 합니다. 조작이 간단하지만 효율적이지 않고 환경 문제도 있습니다.
- 내부 혼합기:집중적인 깎기 및 혼합을 위해 로터-스테터 상호 작용을 사용하는 폐쇄 시스템. 현대 고무 가공은 주로 이러한 고효율, 저 오염 장치를 사용합니다.뱅버리 믹서는 효율성으로 유명하며 최적의 씹기를 위해 독특한 로터 디자인을 사용합니다.
화학 물질은 고무와 반응하여 분자 중량을 줄인다. 일반적인 씹기 물질은 다음과 같다.
- 물리적 유연화제: 석유/탄소 타르 완화제, 지방유, 소나무 타르
- 화학 탄화제: 펜타클로로로티오페놀, 질린 디섬피드
효율적이고 낮은 온도에도 불구하고 화학적 씹는 것은 고무의 특성을 손상시킬 수 있습니다.산업 관행은 종종 두 방법을 결합합니다. 기계 가공 중에 화학 물질을 추가하여 최적의 결과를 얻습니다..
각종 첨가물이 고무에 균일하게 분산하여 특성을 부여하는 핵심 단계입니다.이 첨가물들은 물리적/화학적 특성과 가공가능성을 향상시키기 위해 필수적이며, 정확한 비율로 혼합된 칵테일 성분과 같은 기능을 합니다..
주요 첨가물은 다음과 같습니다.
- 화산화 물질:분자 교류를 가능하게 합니다 (예를 들어, 황, 벤조티아질 디섬피드)
- 가속기:속도가 빠른 인산화 (티아졸, 티우람, 디티오카르바마트)
- 액티베이터:가속기의 효능을 높여주기 (진크 산화물, 스테아릭산)
- 부대:내구성 / 내구성을 높일 수 있습니다 (탄소 블랙, 실리카, 점토)
- 완화제:유연성 향상 (석유유, 에스터 유연제)
- 노화 방지제:느린 분해 (아민, 페놀, 인산화물)
- 색소:염색 (비 유기적/ 유기적 염료)
내부 믹서 또는 개방형 밀링에서 수행되는 이 단계는 조기 화산화 (열화) 를 방지하는 동시에 균일한 분산을 보장하기 위해 엄격한 온도 / 시간 조절을 요구합니다.
이 단계에서는 여러 가지 방법을 통해 혼합 고무를 원하는 기하학으로 변환합니다.
- 캘린더:롤러 압축을 통한 엽/영상 생산
- 추출:톱니 모양으로 된 도형으로 연속 프로파일 (튜브, 스트립) 을 형성합니다.
- 압축형조:열/압은 복잡한 모양을 만듭니다 (바퀴, 밀폐)
- 주사형:정밀 소부품 (O 링, 버튼) 을 위한 녹은 고무
온도, 압력, 그리고 기간의 정밀한 통제는 완전히 폼을 채우고 차원의 정확성을 보장합니다.
분자 교류가 3차원 네트워크를 만들어 내며 강도, 탄력성,환경적 스트레스에 대한 분자 방패를 착용하는 것과 같은.
화성화 방법은 제품 요구 사항에 따라 다릅니다.
- 뜨거운 공기:다재다능 하지만 느리다, 표면 산화 위험
- 증기:대량 생산에 효율적
- 뜨거운 물:얇은 제품 (장갑, 풍선) 에 이상적입니다.
- 마이크로 웨이브:연속 프로세스에 대한 신속하고 균일한 경화
표준 vulkanisation은 160 ° C 근처에서 발생하며, 두께에 맞게 조정된 기간 (분에서 시간) 보다 두꺼운 항목은 완전한 내부 경화 를 보장하기 위해 낮은 온도와 긴 기간을 필요로 합니다.
고무 성능의 결정적인 요소는 제품의 구성이요. 고무의 종류, 첨가물 양,비용 조절을 통해 최적의 특성을 달성하기 위해 광범위한 테스트를 통해 완화 조건.
고무제품은 거의 모든 경제 분야에 퍼져 있습니다.
- 운송:타이어, 밀폐, 충격 흡수기
- 의료:장갑, IV관, 막대기
- 건설:방수, 바닥, 지진 보호 장치
- 전자:단열기, 전도성 부품
- 육상:신발, 공, 수중용 장비
항공우주 (항공기 부품) 및 에너지 (배터리 밀폐) 의 신흥 응용 분야는 고무 기술의 지속적인 발전을 보여줍니다.재료 과학, 그리고 공학은 현대인의 삶을 형성하는 데 필수적입니다.
