Технология производства сырой резины. Из чего и как делают резину (шины)

Введение

Резина является продуктом переработки каучуков. Природный полимер - каучук свое название получил от индийского слова «каочу», что означает - «слезы дерева», которые появляются на каучуконосном дереве при его порезе. Много сотен лет назад индийцы научились использовать белую древесную смолу - каучук.

Натуральный каучук (НК) получают из растений - так называемых каучуконосов. Натуральный каучук легко растворяется в воде. При нагреве до температуры 90°С каучук размягчается, становится липким, при температуре ниже нуля приобретает твердость и хрупкость .

Конструкция автомобиля включает в себя большое количество изделий из резины. Благодаря высокой упругости и способности поглощать вибрации и ударные нагрузки, изделия из резины являются незаменимым материалом в автомобилестроении. Кроме перечисленных свойств резина обладает и рядом других положительных качеств: сравнительно высокими показателями прочности, сопротивлением к износу и, что особенно важно - эластичностью, т.е. способностью восстанавливать первоначальную форму после прекращения действия сил, вызывающих деформацию .

Компании, изготавливающие РТИ (резинотехнические изделия), серьезно подходят к вопросам партнерства с предприятиями автомобильной промышленности, ведь резинотехника в автомобилях - далеко не маловажная деталь.

Производители РТИ стремятся выделиться среди сильной конкуренции и разрабатывают для привлечения покупателей новые виды продукции. К примеру, наиболее востребованными запчастями для автолюбителей являются манжеты и сальники, которые незамедлительно нужно менять, когда в транспортном средстве что-либо подтекает. Это недорогие, но довольно важные детали машины, неисправностями которых не следует пренебрегать. Изношенные запчасти поменять несложно, главное, чтобы они были в наличии.

И еще важно отметить, что сальники, которые изготавливают отечественные производители, лучше не использовать для машин иностранного производства, так как качество резины не позволяет автомобилям проехать без ремонта даже десять тысяч километров.

Следует отметить, что само производство РТИ - достаточно сложный процесс. Правильная подготовка материалов, обработка сырой резины, а также специальных резиновых смесей для отдельных видов изделий - составляет основу длительного производственного процесса. Высокая точность, которая требуется при изготовлении деталей, имеет определяющее значение. Все производители РТИ стремятся довести качество своих изделий до достойного уровня .

1.Разновидности

Бурное развитие техники не могло ограничиться использованием только натурального каучука и привело к созданию синтетических (искусственных) каучуков (СК). Промышленность различных стран производит чрезвычайно разнообразные синтетические каучуко-подобные материалы. Исходным сырьем для получения каучука являются: этиловый спирт, ацетилен, бутан, этилен, бензол, изобутилен, некоторые галогенпроизводные углеродов и др. При полимеризации мономеров (дивинил, стирол, хлоропрен, хлористый винил и т.п.) получаются синтетические каучуки. При сравнительно большой прочности натуральный каучук значительно уступает синтетическом по морозостойкости и стойкости против воздействия растворителей. Свойства резины в основном зависят от каучуков, входящих в ее состав. Качество синтетического каучука определяет стойкость резины к растворителям, к атмосферному воздействию, кислороду, агрессивным средам, теплостойкость, морозостойкость, упругость и эластичность, клейкость растворов резиновых смесей и другие свойства металла.

По назначению резины подразделяются на резины общего и специального назначения. В группу резин общего назначения входят синтетические каучуки: бутадиеновый (СКВ), бутадиен-стирольный (СКС), изопреновый (СКИ), дивинильный (СКД). Изопреновый синтетический каучук по химическому составу наиболее близок к натуральному и обладает высокой клейкостью. Каучук СКД не уступает натуральному по эластичности и превосходит его по сопротивлению истиранию. Основной недостаток СКД состоит в низкой его клейкости. С учетом этого, при производстве шин применяют смесь СКД и СКИ(СКИ-З).

Специальные резины подразделяются на несколько видов: износостойкие, маслобензостойкие, морозостойкие, теплостойкие и др. .

.Способ получения

Процесс изготовления резины и резиновых деталей состоит из приготовления сырой резиновой смеси, получения из нее полуфабрикатов или деталей и их вулканизации.

Технологический процесс включает в себя следующие операции: вальцевание, каландрирование, получение заготовок, формование и вулканизацию, обработку готовых деталей.

Для приготовления сырой резины каучук разрезают на куски и пропускают через вальцы для придания пластичности. Затем, в специальных смесителях каучук смешивают с порошкообразными компонентами, входящими в состав резины (вулканизирующие вещества, наполнители, ускорители вулканизации и т.д.), вводя их в резиновую смесь точно по весовой дозировке. Перемешивание можно производить и на вальцах. Таким образом, получают однородную, пластичную и малоупругую массу - сырую резину. Она легко формуется, растворяется в органических растворителях и при нагревании становится клейкой.

Провальцованная резиновая смесь поступает на каландр для получения листов заданной толщины - процесс получения листовой резины. Из каландрованных листов заготовки деталей получают вырезкой по шаблонам, вырубкой штанцевыми ножами, формированием на шприцмашине.

Для изготовления резиновых деталей формовым способом используются гидравлические вулканизационные прессы с электрообогревом. Прессование производят в пресс-формах методами прямого и литьевого прессования. Литье под давлением применяют для изготовления деталей сложной конфигурации. Детали, изготовленные литьем под давлением, имеют повышенную вибростойкость и хорошо воспринимают знакопеременные нагрузки.

Формование резин имеет много общего с формованием отвердевающих пластических масс, однако есть и некоторые отличия. Вследствие высокой пластичности резиновых смесей для заполнения форм, даже сложной конфигурации, не требуется давление выше 5 МПа (50 кгс/см2). В большинстве случаев изделия формуют под давлением 1-2 МПа (10-20 кгс/см2).

Для получения высокоэластичных прочных изделий (покрышек, трансмиссионных лент, ремней, рукавов) резиновую смесь наносят на высокопрочные ткани (корд, белтинг) из хлопчатобумажного волокна, полиамидного или полиэфирного волокна. Для сцепления резины с тканью применяют способы напрессовывания или пропитывания. В первом случае тонкие листы каландрованной сырой резины на специальных дополнительных дублировочных каландрах напрессовывают на ткань. Во втором случае ткань пропитывают раствором резиновой смеси (резиновым клеем) и сушат для удаления растворителя. Прорезиненную ткань раскраивают, собирают в пакеты и прессуют в изделия.

Многие резиновые изделия армируют металлическими деталями. Металлы или сплавы (за исключением латуни) не обладают адгезией (прилипаемостью) к резине, поэтому легко вырываются из изделия. Для придания адгезии металлической арматуры к резине на металл наносят клеевую пленку или осуществляют латунирование. Наиболее высокая прочность сцепления металла с резиной достигается путем нанесения на металлическую поверхность пленки изоционатного клея «лейконат» или ее латунирования.

Любой процесс формования заканчивается процессом вулканизации. Каучук состоит из линейных молекул. При нагревании с серой (вулканизации) происходит укрупнение молекул и образование сетчатой структуры молекул, при этом каучук превращается в резину. В резине кроме линейных есть и трехмерные молекулы.

Усложнение и укрупнение молекул приводит к тому, что вещество приобретает упругость, не снижая эластичности, а кроме того, и стойкость к температурным и химическим воздействиям. Резина примерно на одну треть состоит из сажи, которая создает кристалличность строения вещества, увеличивает его прочность.

Вулканизацию осуществляют с нагревом и без нагрева. Длительность и температура вулканизации определяются рецептурой резиновой смеси (типом каучука и эффективностью введенного ускорителя); но обычно вулканизацию проводят при температуре 120-150.

При формировании деталей вулканизация их производится в пресс-формах на вулканизационных гидравлических прессах с паровым или электрическим обогревом. Формовой метод вулканизации дает более плотную, однородную структуру, более точные размеры и более чистую поверхность резинового изделия. При невозможности вулканизации в пресс-форме особенно изделий, полученных на шприц-машине накатыванием и дублированием, вулканизацию проводят в вулканизационном котле.

Почти все синтетические каучуки получают методом эмульсионной полимеризации в водных средах. Образующийся в этих условиях полимер получается с частицами, близкими к размерам коллоидных частиц. В присутствии специально вводимых веществ (эмульгаторов) частицы полимеров образуют устойчивую эмульсию полимера в воде, которая называется латексом.

В настоящее время выпускается большое количество латексов, из которых непосредственно можно изготовлять резиновые изделия. Они применяются для получения фрикционных изделий, для пропитки корда, для изготовления абразивных шлифовальных камней, резиновых нитей, волосяных эластичных подушек, маканых изделий (перчатки, шары-пилоты), толстостенных изделий, для замены клеев латексными пастами, для получения резиновых пеноматериалов.

Для получения резиновых изделий толщиной не более 0,2 мм форму (обычно стеклянную) несколько раз погружают в латекс. После каждого погружения на форме остается слой латекса, из которого удаляют воду высушиванием.

Процесс изготовления изделий из латексов состоит из следующих операций: смешения латекса с вулканизирующими агентами и другими компонентами резиновой смеси: высаживания резины на форму в виде пленки по мере испарения воды; вулканизации.

Вулканизированные резиновые детали, в зависимости от предъявляемых к ним требований, подвергают дополнительной обработке. В большинстве случаев достаточно удаления облоя (заусенцев), что может выполняться и небольшими ножницами с загнутыми концами. При наличии в деталях сквозных отверстий применяют вырубные ножи. Для окончательного удаления следов облоя проводят дополнительную зашлифовку. В некоторых случаях для получения точных размеров требуется обточка и шлифовка всей поверхности детали. Эти операции проводятся в токарном патроне с помощью абразивных или фетровых кругов .

.Применение

Техническая листовая резина предназначается для изготовления прокладок, клапанов, уплотнителей, амортизаторов и др.

Резиновый шнур круглого, квадратного и прямоугольного сечения - используется для работы в качестве уплотнительных деталей. По свойствам резины шнуры подразделяются на пять типов: кислотощелочестойкие, теплостойкие, морозостойкие, маслобензиностойкие и пищевые.

Плоские ремни - приводные тканевые, прорезиновые в зависимости от назначения и конструкции подразделяются на три типа: нарезные, применяющиеся для малых шкивов и больших скоростей; послойно завернутые - для тяжелых работ с прерывной нагрузкой и средних скоростей; спирально завернутые ремни применяются для работ с небольшими нагрузками и при малой скорости (до 15 м/с). Ремни всех типов могут изготовляться как с резиновыми обкладками (одной или двумя), так и без них. Приводные клиновые ремни состоят из кордткани или кордшнура, оберточной ткани, свулканизированных в одно изделие. Вентиляторные клиновые ремни предназначены для автомобилей, тракторов и комбайнов .

Рукава (шланги) и трубы. Рукава резинотканевые с металлическими спиралями подразделяются на две группы, всасывающие - для работы под разрежением и напорно-всасывающие - для работы под давлением и под разряжением. В каждой группе в зависимости от перекачиваемого вещества рукава подразделяются на следующие типы: бензомаслостойкие, для воды, для воздуха, кислорода и нейтральных газов, для слабых растворов неорганических кислот и щелочей концентрацией до 20%, для жидких пищевых продуктов.

Резинотканевые напорные рукава применяются в качестве гибких трубопроводов для перемещения под давлением газов, жидкостей и сыпучих материалов; они состоят из внутреннего и наружного резиновых слоев или одной или нескольких прокладок из прорезиненной ткани.

Резинотканевые паропроводные рукава состоят из внутреннего слоя резины, промежуточных прокладок и наружного слоя резины. Они применяются в качестве гибких паропроводов для насыщенного пара при давлении до 0,8 МПа (8 кгс/см2) и температуре 175° С.

Технические резиновые трубки кислотощелочестойкие предназначаются для перемещения растворов кислот и щелочей концентрацией до 20% (за исключением азотной и уксусной кислот); теплостойкие при температуре: в среде воздуха до -f-90° С, в среде водяного пара до +140° С; морозостойкие до -45° С; маслобензостойкие.

Резинотканевые шевронные, многорядные уплотнения - служат для обеспечения герметичности в гидравлических устройствах при возвратно-поступательном движении плунжеров, поршней и штоков, работающих в среде воды, эмульсии и минеральных масел.

Резиновые уплотнения применяются для валов, для работы в среде минеральных масел и воды при избыточном давлении.

Резиновые уплотнительные кольца-для соединительных головок тормозных рукавов, изготовляемых формованием; для гаек пожарных рукавов формованные.

Сальниковые набивки предназначаются для заполнения сальниковых уплотнений с целью герметизации места выхода движущейся детали механизма от рабочего пространства одной среды и одних параметров в пространство другой среды и других параметров; пропитанные набивки обеспечивают смазку подвижной детали механизма.

В электротехнике её используют как изоляционный материал, особенно при высоких температурах, а также в тех случаях, которые связаны с воздействием влаги и озона. Из силиконовой резины делают оболочку для кабеля и проводов. В других случаях из неё изготовляют изоляционные трубы, либо без укрепляющих добавок, либо совместно со стеклонаполнителем. Ленты, изготовленные из стеклонитей или полиэфирного волокна и покрытые силиконовой резиной, в вулканизированной форме, служат как изоляционный материал, который накручивается внахлёст на электрический провод.

В машиностроении силиконовая резина играет большую роль как уплотнительный материал. Широкое распространение нашли мембранные вентили и диафрагмы из силиконовой резины. Большое значение имеют, прежде всего, воздуходувки (шланги) горячего воздуха с тканевыми фильтрами и без них.

Транспортёры покрывают силиконовой резиной в тех случаях, когда они транспортируют горячие или липкие изделия .

резиновый синтетический каучук вулканизированный

4.Государственные стандарты

ГОСТ 12.2.045-94 Система стандартов безопасности труда. Оборудование для производства резинотехнических изделий. Требования безопасности.

Данный ГОСТ находится в:

Подраздел: ОХРАНА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ, ЗАЩИТА ЧЕЛОВЕКА ОТ ВОЗДЕЙСТВИЯ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ. БЕЗОПАСНОСТЬ

Подраздел: Безопасность профессиональной деятельности. Промышленная гигиена

А также в:

Раздел: Общероссийский классификатор стандартов

Подраздел: РЕЗИНОВАЯ, РЕЗИНОТЕХНИЧЕСКАЯ, АСБЕСТО-ТЕХНИЧЕКАЯ И ПЛАСТМАССОВАЯ ПРОМЫШЛЕННОСТЬ

Подраздел: Оборудование для производства резины и пластмасс

А также в:

Раздел: Классификатор государственных стандартов

Подраздел: Общетехнические и организационно-методические стандарты

Подраздел: Система документации

Подраздел: Система стандартов в области охраны природы и улучшения использования природных ресурсов, безопасности труда, научной организации труда

А также в:

Раздел: Тематические сборники

Подраздел: Система стандартов безопасности труда.

А также в:

Раздел: Тематические сборники

Подраздел: Оборудование для производства резинотехнических изделий(a)

Раздел: Тематические сборники

Подраздел: Система проектной документации для строительства

Подраздел: Обязательная сертификация

Подраздел: Продукция химического и нефтяного машиностроения

Подраздел: Оборудование формовочное и вулканизационное в производстве; резиновых изделий, в том числе пресс-формы для изготовления шин и; медицинских резиновых изделий(a)

А также в:

Раздел: ОКП

Подраздел: ПРОДУКЦИЯ ХИМИЧЕСКОГО И НЕФТЯНОГО МАШИНОСТРОЕНИЯ

Подраздел: ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ПЕРЕРАБОТКИ ПОЛИМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ И ЗАПАСНЫХ

.Информация от Российских производителей РТИ

Заводы резинотехнических изделий (РТИ) - предприятия химической промышленности, производящие огромный ассортимент изделий из натурального и искусственного каучука (резины), применяемых во всех промышленных сферах и в быту.

Продукция заводов РТИ в зависимости от ее назначения представлена следующими группами:

оснащение движущихся механизмов и устройств (приводные ремни, гусеничные, транспортерные, эскалаторные, элеваторные и другие виды лент);

оснащение передаточных механизмов и устройств, действующих под разрежением или давлением (всасывающие, напорные, напорно-всасывающие рукава);

эластичные конструкции, подверженные нагрузкам (резиновые опоры, подшипники, подвески, буферы, амортизаторы, манжеты, клапаны, «сальники», уплотнители для подвижных контактов, обкладки валов, мембраны);

уплотнители неподвижных контактов (прокладочные пластины, кольца, шнуры);

изделия и материалы с электроизоляционными свойствами (изоляционные ленты и трубки, детали высокочастотной и слаботочной аппаратуры, аккумуляторные баки);

защитные покрытия для химической аппаратуры;

строительные конструкции, водо- и воздухоплавательные средства, изготовляемые с применением прорезиненных тканей;

губчатые и полые изделия из резины и латекса (игрушки, губки, мячи, санитарно-гигиенические средства, медицинские перчатки, катетеры и др. изделия).

В производстве РТИ наряду с резиной в качестве армирующих средств применяются текстиль (пряжа, трикотаж, ткани) и металлоизделия (тросы, плетенка, проволока).

Несмотря на большое разнообразие видов РТИ, технологическая схема их изготовления представлена следующими основными этапами: изготовлением полуфабрикатов, выполнением заготовок, осуществлением вулканизации. Тем не менее, обширный ассортимент изделий определяет существенные различия в их производстве, наблюдаемые как в применяемых полуфабрикатах, так и в оборудовании и разнообразных приемах обработки.

В зависимости от способа производства, выделяют две группы РТИ:

формовые;

неформовые.

В группе формовых РТИ насчитывается около 30 тыс. разнообразных наименований. Данные изделия производятся с применением специальных форм в процессе вулканизации либо литья под давлением.

В группе неформовых РТИ представлено 12 тыс. наименований продукции, производство которой осуществляется в два технологических этапа:

экструзия резиновой смеси, в процессе которой расплав выдавливается через формующие головки (фильеры) с каналами определенного профиля;

вулканизация, осуществляемая с применением специальных аппаратов-вулканизаторов.

Производство РТИ в России началось еще в первой половине XIX в. До революции в резиновой промышленности были задействованы 4 завода: «Проводник», «Треугольник» «Каучук» и «Богатырь». По данным 1913 г., на них трудилось 23 тыс. чел., продукция предприятий была представлена главным образом обувью, выпускаемой на зарубежном оборудовании из импортного сырья (натурального каучука). В 1932 г. в Ярославле заработал первый советский завод по производству искусственного каучука. А с 1951 г. в качестве исходного сырья для искусственного каучука в СССР стали применяться продукты нефтепереработки.

Перечень заводов производящих РТИ

Астраханский завод РТИ, Астрахань

Барнаульский завод резиновых технических изделий, Барнаул

Баковский завод резинотехнических изделий, Одинцово

Балаковорезинотехника, Балаково

Волжский завод резинотехнических изделий, Волжский

Егорьевский завод резинотехнических изделий, Егорьевск

Завод АЗРИ, Армавир

Завод «Ярославль-Резинотехника», Ярославль

Курский завод РТИ, Курск

Красноярский завод резинотехнических изделий, Красноярск

Краснодарский завод резиновых технических изделий, Краснодар

Коломенский завод резиновых технических изделий, Коломна

Камско-Волжское акционерное общество резинотехники, Казань

Московский завод РТИ, Москва

Нижегородский завод по переработке РТИ, Богородск

Ногинский завод резинотехнических изделий, Ногинск

Оренбургский завод резиновых технических изделий, Оренбург

Опытный завод РТИ-Подольск, Подольск

Ростовский завод резинотехнических изделий, Ростов-на-Дону

Саранский завод резиновых технических изделий, Саранск

Тульский завод резиновых технических изделий, Тула

Уральский завод резиновых технических изделий, Екатеринбург

Уфимский завод эластомерных материалов, изделий и конструкций, Уфа

Чайковский завод РТД, Ольховское

Чебоксарский завод РТИ, Чебоксары

Черкесский завод резиновых технических изделий, Черкесск

Ярославский завод резиновых технических изделий, Ярославль

Заключение

Современная техника не может обойтись без резины. Из резины делают шины автомобилей, изоляцию проводов, различные уплотнения, шланги, и многое другое.

Самые ходовые изделия из резины для автомобиля - это ремни, манжеты, рукава. Все они имеют довольно маленький ресурс работы, поэтому их часто относят не к запасным частям автомобиля, и считают расходными материалами

Особенно часто приходится менять наши отечественные РТИ. Резина изнашивается гораздо быстрее, чем металлические запчасти. При этом несвоевременная замена может привести к весьма плачевным результатам - излишнему износу металлических деталей, протечки масел или других жидкостей. Иногда такое отношение к резиновым изделиям может оказаться потерей денежных средств, которые можно было использовать на более приятные цели.

На отечественные модели автомобилей, да и для иномарок, изготавливаются ремкомплекты, которые имеют все необходимые РТИ для конкретной марки. Такой ремонт по замене основных и важных резинотехнических частей можно провести совершенно самостоятельно, не прибегая к услугам автомастерских, что, несомненно, очень удобно. Однако в серьезные иностранные машины без опыта и знаний лучше самим не соваться - можно испортить нежную заграничную электронику, а замена простой прокладки - превратиться в капитальный ремонт .

Список используемой литературы

1.Васильева Л. С. Автомобильные эксплуатационные материалы: учебник для вузов. - М.: Транспорт, 1996

.Современная энциклопедия промышленности России заводы и их продукция, промышленные выставки - #"justify">3.Топливо, смазочные материалы, технические жидкости. Ассортимент и применение: Справ./ под ред. В. М. Школьникова. - М.: Техинформ, 1999

4.Открыта база ГОСТов -

Кириченко Н. Б. Автомобильные эксплуатационные материалы: Учеб. Пособие. - М.: Академия, 2003

Срок службы автомобильных шин довольно короток, после чего они подлежат замене.

Утилизация изношенных автопокрышек — большая проблема для экологии всего мира .

Ежегодно количество эксплуатируемых автомобилей увеличивается почти на 10%.

Очевидно, что автошины нужно перерабатывать.

В этой статье мы рассмотрим следующие вопросы:

• какова технология переработки шин крошку;
• какое используется оборудование;
• где применяется резиновая крошка;
• можно ли ее изготовить самостоятельно.

Сырьем для получения резиновой крошки могут служить не только изношенные покрышки, но и любая другая отслужившая резиновая продукция.

На практике используется только два основных способа получения резиновой крошки из отработанных шин:

• ударно-волновой;
• механический.

Рассмотрим оба способа отдельно.

Ударно-волновой

Эта технология измельчения автомобильных шин и других резиновых отходов в крошку изобретена сравнительно недавно.

Процесс переработки заключается в охлаждении изделий до сверхнизких температур с последующим дроблением ударной волной.

Для заморозки используются криогенные камеры, а ударная волна формируется специальным электрическим устройством или подрывом небольшого количества взрывчатого вещества.

Такая технология переработки изношенных автомобильных шин требует установки дорогостоящего оборудования, что экономически выгодно только для крупных предприятий с большими объемами сырья.

Механический

Это классическая технология переработки покрышек в резиновую крошку, которая в отличие от первой используется повсеместно.

Суть процесса заключается в поэтапном механическом воздействии на сырье с получение необходимой фракции резиновой крошки и побочных продуктов.

Существует несколько методов переработки шин механическим воздействием:

• измельчение при нормальном температурном режиме;
• при высокой температуре;
• с охлаждением сырья;
• с использованием «озонового ножа»;
• продавливанием сырья мощным прессом через специальные матрицы.

Самым популярным способом является обычное механическое измельчение при нормальной температуре.

Эта технология является классической и отлично подходит для организации небольших предприятий для рециклинга отработанных автомобильных шин.

Классическая технология измельчения покрышек

При наличии необходимого оборудования эта технология позволяет получать резиновую крошку любых фракций вплоть до пылевидной субстанции.

Весь процесс переработки шин можно разбить на несколько этапов, на каждом из которых используется определенный тип станков и механизмов.

Основные технологические этапы дробления покрышек и виды оборудования, которое применяется на каждом из них:

1. На первой стадии переработки происходит сортировка шин по типоразмеру, что необходимо для настройки оборудования под определенные габариты покрышек. Само дробление начинается с вырезки бортовых колец на специальном вырубном станке.
2. Второй этап измельчения шин происходит с использованием гидравлических ножниц, механических резаков или гильотин, с помощью которых происходит резка на ленты и куски средних размеров.
3. Процесс дробления продолжается в специальной шредерной установке, где крупные куски резины измельчаются до небольших чипсов размером от 2 до 10 кв. см, которые поступают на следующую технологическую операцию.
4. На этом этапе происходит окончательное измельчение сырья до необходимых фракций. Используются роторные мельницы с четырехгранными ножами или другое оборудование, способное выдерживать огромные механические нагрузки.
5. После полного измельчения отработанных шин необходимо полученную резиновую крошку отделить от побочных продуктов : рубленного металлического корта и текстильных отходов. Для этого используются магнитные и воздушные сепараторы.
6. На заключительном этапе полученная резиновая крошка пропускается через специальное вибросито, где происходит разделение по фракциям . Полученный материал фасуется и отправляется на дальнейшую переработку.

Такова классическая схема технологического процесса дробления шин в крошку при нормальной температуре с примерным перечнем станков и механизмов.

Количество этапов переработки может быть уменьшено или увеличено в зависимости от того, какое оборудование будет использовано и какую крошку необходимо получить на выходе.

Транспортировка сырья от одной технологической операции к другой может осуществляться как в ручном режиме, так и в автоматическом.

Если перемещение покрышек, кусков резины, чипсов и резиновой крошки выполняется с использованием ленточных и шнековых транспортеров, то весь комплекс оборудования для переработки старых шин, по сути, становится производственной линией.

Для организации небольшого цеха по рециклингу монтаж автоматической линии является оптимальным решением .

Какое нужно оборудование?

На рынке оборудования для переработки покрышек предложений очень много .

Российские и иностранные производители предлагают как полностью укомплектованные линии и заводы, так и отдельные станки, устройства и механизмы. Цена будет зависеть от вида и производительности агрегата.

Рассмотрим минимальный комплект того, что нужно для переработки шин в крошку.

Станок для удаления бортов

Это первый агрегат во всей технологической цепочке измельчения авторезины. Его предназначение — удаление посадочных колец с покрышки.

Принцип действия станков для удаления бортов основан на:

• вырубании;
• вырезании;
• вырывании посадочных колец.

Каждый из способов не имеет каких-либо преимуществ перед другими.

Дальнейшая переработка удаленных колец выполняется на выжимных станках, где выдавливается металлическая основа и оставшаяся резина измельчается в общем потоке.

Измельчители шин без бортов

• шредеры;
• ленторезы;
• гидравлические ножницы;
• вальцевые перетирающие устройства;
• мельницы.

В состав технологической линии может входить несколько таких устройств :

1. Гидравлические ножницы и ленторезы режут покрышки на большие куски.
2. Шредеры перерабатывают их до более мелких фрагментов.
3. Вальцевые агрегаты и мельницы доводят вид сырья до необходимой фракции.

Сепараторы для удаления металла и текстиля

Магнитный сепаратор удаляет из резиновой крошки рубленые остатки металлического корта.

Принцип действия этого устройства прост: мощный электромагнит вытягивает из массы сырья металлические отходы и отправляет их в приемный бункер.

Удаление остатков текстиля происходит в воздушном сепараторе типа «циклон», где мощный поток воздуха просто выдувает легкий текстильный пух в приемный бункер.

Подробнее о текстильном и металлическом корде, а также о том, куда его можно применить с выгодой, читайте .

Вибросита для разделения продукта на фракции

В состав комплексов по переработке автомобильных шин входят как минимум два вибросита : грубой и тонкой очистки.

На первом устройстве происходит отсев крупных, не до конца переработанных, кусков резины, а на втором — отделение кондиционной фракции резиновой крошки.

Вибросито – это устройство, состоящее из стола с отверстиями, соответствующими отделяемой фракции крошки, и механизма, обеспечивающего вибрацию стола с определенной частотой.

Транспортеры и другие механизмы и устройства

В состав линий и заводов по переработке покрышек входят ленточные транспортеры для перемещения шин, кусков резины и резиновой крошки от одной технологической операции к другой.

Некоторые производители используют в своих линиях шнековые транспортеры для перемещения и фасовки готовой резиновой крошки. К тому же, автоматические линии переработки покрышек комплектуются бункерами, системами безопасности и контроля технологического процесса.

Всем вышеперечисленным оборудованием комплектуются автоматические линии переработки старых шин в резиновую крошку.

Количество станков и механизмов зависит от объемов производства и конечного вида продукции, которую необходимо получить в результате переработки.

Что можно изготовить из полученного гранулята?

Сама резиновая крошка, полученная при переработке старых автомобильных покрышек, является промежуточным продуктом. Сырье, в зависимости о его фракции, используется при производстве следующих изделий:

• напольных покрытий для размещения в помещениях и на открытом воздухе;
• бордюров , отбойников и «лежачих полицейских» для дорожного хозяйства;
• подложек и прокладок для защиты грузов при транспортировке;
• фигур для детских площадок;
• строительных материалов — гидроизоляционные и шумопоглащающие;
• диэлектрических изделий для электротехнической отрасли;
• МБР — мастик битумно-резиновых.

Гранулят добавляют и в асфальтовые смеси, получая прочное и долговечное дорожное покрыие .

Из мелкодисперсной крошки можно производить различные резинотехнические изделия методом горячего прессования, а именно:

• втулки;
• ролики;
• резиновую обувь;
• многие другие товары.

К тому же, она может служить добавкой при изготовлении новой авторезины, тем самым уменьшая ее себестоимость.

Предприниматель получает не только резиновую крошку, но и побочные продукты измельчения : металлический корт и текстиль, которые также являются ликвидным товаром. Их можно продать и получить дополнительную прибыль .

Как видно, для открываются широкие возможности в плане сбыта продукции, ведь потребность в ней очень велика во многих отраслях.

Изготовление крошки из автошин дома

Шинный гранулят можно без проблем приобрести в интернет-магазинах, строительных супермаркетах или заказать напрямую у производителя.

Но для тех, кто хочет открыть свой небольшой домашний бизнес или просто изготовить покрытие для дорожек в саду своими руками, становится актуален вопрос самостоятельного изготовления .

В этом случае приобретать дорогостоящее оборудование для переработки авторезины не имеет смысла.

С сырьем для изготовления резиновой крошки в домашних условиях проблем не будет. Достаточно пройтись по соседям, которые с удовольствием достанут из гаража отслужившие покрышки и избавятся от них.

Простейший набор оборудования и инструментов для измельчения покрышек и других резиновых изделий можно изготовить своими руками с минимальными вложениями.

Как уже было сказано выше, резину можно дробить механическим путем либо заморозив до низкой температуры.

Последний вариант для дома неприемлем , так как необходимо будет приобрести дорогостоящую низкотемпературную камеру для охлаждения сырья.

Для дома оптимальным решением будет механическая резка и измельчение резины до состояния крошки. В отдельной статье мы рассказали, как изготовить оборудование для этих целей.

Видео по теме

Один из производителей снял интересное и познавательное видео о переработке шин в крошку, предлагаем увидеть процесс своими глазами:

Заключение

Резиновая крошка — многофункциональный материал, необходимый человеку во многих сферах деятельности. Огромный ее плюс в том, что изготовить ее можно из старых шин, дав тем самым вторую жизнь отжившим свой век изделиям.

Перерабатывать резину несложно, оборудование для этих целей доступно повсеместно.

Вконтакте

Многие автовладельцы имеют общее представление о строении автомобильных шин, но о том, как делают шины, мало кто сможет рассказать. Наиболее распространено представление, что резина заливается в некую форму, из которой затем выпрессовывается готовое изделие.

На самом деле это не так, а изготовление автомобильных шин – это сложный высокотехнологичный процесс, для которого необходимо наличие сложного специализированного оборудования, тщательного автоматизированного контроля и участие специалистов высокой квалификации.

Немного истории

Первая резиновая шина была создана в далеком 1846 году Робертом Вильямом Томсоном. На тот момент его изобретением никто не заинтересовался, и повторно к идее пневматической шины вернулись лишь через 40 лет, когда в 1887 году шотландец Джон Данлоп придумал сделать из поливального шланга обручи, надеть их на колеса велосипеда своего сына и накачать их воздухом.

Спустя три года Чарльз Кингстон Уэлтч предложил разделить камеру и покрышку, вставить в края покрышки кольца из проволоки и посадить их на обод, который затем получил углубление к центру. В то же время были предложены рациональные способы монтажа и демонтажа шин, что позволило применять резиновые покрышки на автомобилях.

Процесс производства шин

Из чего делают

Основной материал, который применяется при производстве шин, резина, изготовленная на основе натурального или искусственного каучука. В зависимости от того, в каких пропорциях и какой каучук добавляется, в конечном итоге получаются летние или зимние автомобильные покрышки.

Так, в резиновую смесь для летних шин добавляется преимущественно искусственный каучук, поэтому резина получается более жесткой, устойчивой к износу, она не «плывет» при высокой температуре и обеспечивает надежное сцепление с дорожным полотном. Чтобы изготовить зимние покрышки, добавляют натуральный каучук, который делает резину более мягкой и эластичной. Благодаря этому зимние шины не «дубеют» даже при очень сильных морозах.

• Помимо каучука в резиновую смесь добавляют множество других компонентов, таких как пластификаторы, наполнители, сажа, вулканизирующие добавки.
• Шина состоит из нескольких элементов, объединенных в одно целое: каркаса или корда, слоев брекера, протектора, борта и боковой части.

Как делают каркас

Корд будущей покрышки делают из металлических, текстильных или полимерных нитей на специальном станке – «шпулярнике». От множества катушек проволока нити сходятся в одном месте. В общих чертах конструкция напоминает ткацкий станок. Далее сплетенный корд попадает в экструдер, где происходит его обрезинивание.

Готовый каркас впоследствии раскраивается на полосы разной ширины, для производства шин разной размерности. И сматывается в катушки для хранения и транспортировки. Поскольку невулканизированная резина очень липкая, во избежание порчи каркаса между слоями вставляются прокладки.

Как делают протектор

Следующий этап производства – создание протектора. Лента обрезиненного корда заправляется в станок, который методом экструзии превращает ее в протектор. Чтобы работники могли визуально быстро определить размерность будущей покрышки, на протектор краской делают цветные линии.

Боковая часть

Борт покрышки состоит из бортового кольца и слоя вязкой воздухонепроницаемой резины. Производство бортов шин начинается с того, что металлическая проволока обрезинивается, после чего закручивается под требуемый радиус колесного диска и нарезается кругами. После этого на станке осуществляется сборка. Подробнее этот процесс можно посмотреть на видео.

Сборка

Предпоследний этап – сборка готовой покрышки. Осуществляется она на станке, на который поступают все готовые элементы. Обслуживают станок два работника: сборщик и перезарядчик.

Первый навешивает бортовые кольца, а второй вставляет катушки с компонентами. После этого станок все делает автоматически: соединяет части воедино и раздувает заготовку воздухом под протектор с брекером. Почти готовую шину взвешивают и осматривают на предмет наличия дефектов. Этот процесс также можно посмотреть на видео.

Вулканизация

Последний этап производства – вулканизация. Шина обрабатывается горячим паром под давлением 15 бар и при температуре порядка 200 градусов по Цельсию. В результате каучук, сажа и всевозможные присадки спекаются, а на поверхности покрышки при помощи пресс-форм наносится рисунок протектора и надписи. Готовые шины проверяются на соответствие всем требуемым характеристикам.

Состав резины и ее получение

К атегория:

Автомобильные эксплуатационные материалы

Состав резины и ее получение

Основным компонентом резины является каучук: его содержание в резиновых изделиях составляет примерно 50…60% по массе. У каучука молекулы представляют собой длинные нити, скрученные в клубки и перепутанные между собой. Такое строение каучука обусловливает его главную особенность - эластичность. При растяжении каучука его молекулы постепенно распрямляются, возвращаясь в прежнее состояние после снятия нагрузки. Однако при слишком большом растяжении молекулы необратимо смещаются друг относительно друга и происходит разрыв каучука.

Вначале в резиновых изделиях использовался только натуральный каучук, который получали из млечного сока (латекса) каучуконосного дерева - бразильской гевеи. В 1932 г. впервые в мире в нашей стране был синтезирован синтетический каучук, который вскоре стал основным сырьем для изготовления резиновых изделий. В настоящее время для этой цели выпускаются десятки разновидностей синтетических каучуков.

Наиболее широкое применение находят стирольные каучуки С KMC (бутадиен-метилстирольный) и СКС (бу-тадиен-стирольный). Эти каучуки превосходят натуральный по. износостойкости, однако уступают ему по эластичности, тепло- и морозостойкости.

При производстве шин используют изопреновый (СКИ -3) и бутадиеновый (СКВ ) каучуки. Каучук СКИ -3 по свойствам близок к натуральному каучуку, каучук СКВ отличается высокой износостойкостью. Хорошую маслобензостойкость имеют хлорпреновый (наирит) и нитрильный (СКН ) каучуки. Из них изготавливают детали, работающие в контакте с нефтепродуктами: шланги, манжеты и др.

При изготовлении камер и герметизирующего слоя бескамерных шин используется бутилкаучук, характеризующийся высокой газонепроницаемостью.

Натуральный или синтетический каучук составляет основу резиновой смеси или «сырой» резины, которая самостоятельно из-за низкой прочности находит ограниченное применение - в основном для изготовления клеев и уплотнительных прокладок. Для увеличения прочности каучуков используется процесс вулканизации - химическое связывание молекул каучука с атомами серы. В процессе вулканизации, протекающем при температуре 130… 140 °С, молекулы серы соединяются с линейными молекулами каучука, образуя как бы мостики между ними (рис. 59). В результате получается вулканизированная резина, представляющая собой упругий материал.

Количество серы, используемое при вулканизации, определяется требованиями прочности и эластичности материала. С ростом концентрации серы прочность резины увеличивается, но одновременно уменьшается ее эластичность. Поэтому в резинах, предназначенных для изготовления автомобильных камер и покрышек, добавка серы ограничена 1…3% от общего содержания каучука. При содержании серы 40…60% каучук превращается в твердый материал - эбонит.

Для обеспечения требуемой прочности и износостойкости резин, особенно предназначенных для изготовления шин, применяются наполнители. Главным из наполнителей является сажа, представляющая собой порошкообразный углерод с размерами частиц 0,03…0,25 мкм. В современных резинах содержится значительное количество са-жи - от 30 до 70% по отношению к содержащемуся каучуку. При введении сажи прочность резины увеличивается более, чем на порядок. Для изготовления цветных резин используется так называемая белая сажа (кремнезем и другие продукты). Наряду с сажей применяются неактивные наполнители, служащие для увеличения объема резиновой смеси без ухудшения ее свойств (отмученный мел, асбестовая мука и др.).

Рис. 1. Строение вулканизированного каучука

Для облегчения смешивания компонентов резиновой смеси в нее вводятся пластификаторы или мягчители - обычно жидкие или твердые нефтепродукты. С целью замедления процессов старения, а также для повышения выносливости резины при многократных деформациях, добавляются противостарители (антиокислители). В качестве противостарителей используются специальные химические вещества, связывающие проникающий в резину кислород. В качестве таких веществ применяют неозон Д и сантофлекс А. Для ускорения вулканизации используют присадки ускорителей. Получение пористых губчатых резин обеспечивается с помощью специальных порообра-зователей.

Для увеличения прочности ряда резинотехнических изделий (автомобильные покрышки, приводные ремни, шланги высокого давления и пр.) резины армируются с помощью тканевой или металлической арматуры. Например, в одном из наиболее ответственных и дорогостоящих изделий - автомобильных покрышках используются полиамидный (капроновый), вискозный или металлический корды.

Основным этапом технологического процесса приготовления резин явлется смешение, при котором обеспечивается полное и равномерное распределение в каучуке всех содержащихся инградиентов (составных частей), число которых может доходить до 15. Смешение выполняется в резиносмесителях, обычно в две стадии. Сначала изготавливается вспомогательная смесь без серы и ускорителей, затем на второй стадии вводятся сера и ускорители. Получаемые резиновые смеси используются для изготовления соответствующих деталей и для обрезинивания корда. В последнем случае для обеспечения достаточной прочности связи между кордом и резиной корд обязательно пропитывается латексами и смолами. Заключительной операцией является вулканизация, после которой резинотехническое изделие пригодно для использования.

При ремонте автомобильных шин и камер методом горячей вулканизации широко применяются такие сорта сырой резины, как прослоечная, протекторная и камерная. R этом случае для обеспечения требуемого качества ремонта наряду с высокой температурой процесс вулканизации должен проходить под определенным давлением, обеспечиваемым с помощью различных устройств.

К атегория: - Автомобильные эксплуатационные материалы

Ярославский шинный завод — одно из старейших шинных предприятий России. Мы посмотрим, как производятся и тестируются современные автомобильные шины Cordiant.

Первая в мире резиновая шина была сделана Робертом Уильямом Томсоном в 1846 году, но его изобретение не было развито в серийное производство. Повторно идея пневматической шины возникла только в 1887 году, когда шотландец Джон Данлоп придумать надеть на колесо трехколесного велосипеда своего 10-летнего сына широкие обручи, сделанные из шланга для поливки сада, и надуть их воздухом. А уже в 1890 г. молодой инженер Чальд Кингстн Уэлтч предложил отделять камеру от покрышки, вставлять в края покрышки проволочные кольца и сажать на обод, который впоследствии получил углубление к центру. Тогда же англичанин Бартлетт и француз Дидье изобрели вполне приемлемые способы монтажа и демонтажа шин. Всё это определило возможность применения пневматической шины на автомобиле.

1. Основными материалами для производства шин являются резина, которая изготавливается из натуральных и синтетических каучуков, и корд. Кордовая ткань может быть изготовлена из металлических нитей (металлокорд), полимерных и текстильных нитей. Шина состоит из каркаса, слоев брекера, протектора, борта и боковой части.

2. На фотографии вы видите будущий корд.

3. Невулканизированная резина очень липкая, поэтому она сматывается в бобины с прокладкой из специального материала, который потом позволяет её легко размотать.

4. Заготовки в таких вот бобинах отправляются на склад. Таблички с цифрами — это размеры ширины корда.

5. Здесь начинается производство протектора. Лента резины заправляется в машину, где методом экструзии превращается в будущий протектор.

6. Для быстрой визуальной оценки размера шины на протектор наносится цветовая маркировка.

7. Борт позволяет покрышке герметично садиться на обод колеса. Для этого предназначены бортовые кольца и внутренний слой вязкой воздухонепроницаемой (для бескамерных шин) резины.

8. Проволока с этих катушек поступает на станок, где покрывается резиной.

9. На этом станке обрезиненная проволока закручивается под необходимый диаметр и нарезается кружочками.

10. Получаются такие вот бортовые кольца, которые являются основой для производства всего борта.

11. Борт собирается здесь. Чуть ниже вы найдете видео этого процесса.

12. Самый интересный этап — сборка покрышки. На этот станок поступают все необходимые заготовки.

13. Станок из класса «Слава роботам!». Сборщик только навешивает бортовые кольца.

15. После сборки покрышки она по конвейеру отправляется дальше...

16. ... где её ждет контроль — проверка веса и визуальный осмотр на дефекты.

17. После этого заготовка отправляется в самый интересный цех, где происходит вулканизация. Но сначала посмотрим на процесс подготовки пресс-форм.

18. Сама по себе пресс-форма состоит из нескольких сегментов, которые образуют рисунок протектора, надписи и все линии на боковинах. И самое главное — усики на новых шинах!

19. Оказывается, усики — это каналы для отвода воздуха при вулканизации. И при использовании они забиваются первыми. После этого пресс-форму надо очищать.

20. Горячий процесс — горячий цех!

21. На этих станках происходит процесс вулканизации.

22. Заготовка шины подается внутрь. Снаружи она обжимается пресс-формой, а внутри раздувается пузырь, чтобы покрышка не провалилась в себя. При этом подается горячий пар под высоким давлением.

23. Покрышка установлена на место, и сейчас сверху опустится пресс-форма.

24. Это нерабочий станок, но здесь видны те самые надувающиеся пузыри.

25. Тут очень жарко, и какая-то особая дымка.

26. Если заглянуть внутрь станка вулканизации, то можно увидеть индустриальную красоту в первозданном виде.

29. После вулканизации готовая покрышка снова проходит контроль. На этом месте специальные работницы осуществляют визуальный осмотр.

32. На заводе постоянно идет процесс изготовления новых смесей, составов и рисунков протектора для новых шин. Это все испытывается на специальных машинах.

33. Разобранная машина для испытаний. Маховик вращается электромотором, а шина крутится уже от него.

34. Новый станок, который позволяет испытывать в разных погодных условиях шесть покрышек одновременно.

35. В этом ангаре проходят испытания авиационных шин на взлеты и посадки.

36. Очередной цикл испытания при взлете.

37. А вот посмотреть на производство авиационных шин просто так нельзя — для этого нужно разрешение ФСБ и прочие бюрократические заморочки.

Взят у russos в Производство шин

Если у вас есть производство или сервис, о котором вы хотите рассказать нашим читателям, пишите на [email protected] и мы сделаем самый лучший репортаж, который увидят не только читатели сообщества, но и всего рунета.

Подписывайтесь также на наши группы в фейсбуке, вконтакте, одноклассниках и в гугл+плюс , где будут выкладываться самое интересное из сообщества, плюс материалы, которых нет здесь и видео о том, как устроены вещи в нашем мире.

Жми на иконку и подписывайся!