تاریخچه اختراع لاستیک. چه کسی لاستیک های زمستانی را اختراع کرد؟ تفاوت لاستیک های تابستانی و زمستانی

مدول الاستیسیته در تغییر شکل های کوچک E=1-10 MPa، نسبت پواسون μ=0.4-0.5. نسبت مدول الاستیک E و مدول برشی جی : E = 3 G (\displaystyle E=3G).

برای ساخت لاستیک برای وسایل نقلیه مختلف، مهر و موم، شیلنگ، تسمه نقاله، محصولات پزشکی، خانگی و بهداشتی و غیره استفاده می شود.

داستان

تاریخچه لاستیک با کشف قاره آمریکا آغاز می شود. از زمان های قدیم، جمعیت بومی آمریکای مرکزی و جنوبی، آب شیری به اصطلاح را جمع آوری می کردند. برای به دست آوردن لاستیک از درختان لاستیک (Hevea) استفاده می شد. کلمب همچنین متوجه شد که توپ‌های یکپارچه سنگین ساخته شده از جرم الاستیک سیاه که در بازی‌های هندی استفاده می‌شد، بسیار بهتر از توپ‌های چرمی شناخته شده برای اروپایی‌ها منعکس می‌شوند. علاوه بر توپ، لاستیک در زندگی روزمره استفاده می شد: ساخت ظروف، مهر و موم کردن کف پای ها، ایجاد جوراب های ضد آب (البته روش بسیار دردناک بود: پاها را با توده لاستیکی پوشانده بودند و روی آتش نگه داشتند، و در نتیجه یک پوشش ضد آب)؛ از لاستیک به عنوان چسب نیز استفاده می شد: هندی ها با کمک آن پرهایی را برای تزئین به بدن می چسباندند. اما پیام کلمب در مورد یک ماده ناشناخته با خواص غیرمعمول در اروپا مورد توجه قرار نگرفت، اگرچه شکی نیست که فاتحان و اولین مهاجران دنیای جدید به طور گسترده از لاستیک استفاده کردند.

ظاهر در اروپا

اروپا در سال 1738 واقعاً با لاستیک آشنا شد، زمانی که مسافر سی کودامین که از آمریکا بازگشته بود، نمونه هایی از لاستیک را به آکادمی علوم فرانسه ارائه کرد و روشی را برای تولید آن نشان داد. در ابتدا، لاستیک در اروپا کاربرد عملی نداشت.

اولین استفاده

اولین و تنها مورد استفاده برای حدود 80 سال، ساخت پاک کن هایی برای پاک کردن آثار مداد روی کاغذ بود. استفاده محدود از لاستیک با خشک شدن و سخت شدن لاستیک تعیین شد.

پارچه ضد آب

تب لاستیک

مهندسی مکانیک و مهندسی برق در حال توسعه و بعداً صنعت خودروسازی، لاستیک را بیشتر و بیشتر مصرف می کردند. این نیاز به مواد خام بیشتر و بیشتری داشت. با توجه به افزایش تقاضا در آمریکای جنوبی، مزارع عظیم لاستیک شروع به ظهور کردند و به سرعت توسعه یافتند و این گیاهان را به صورت تک کشت رشد دادند. بعدها مرکز کشت لاستیک به اندونزی و سیلان منتقل شد.

صنعت تایر و لاستیک در روسیه قبل از انقلاب

تولید لاستیک خودرو، محصولات لاستیکی و کفش های لاستیکی در روسیه قبل از انقلاب عمدتاً در سه شهر متمرکز بود: سن پترزبورگ - "مثلث" (در حال حاضر "مثلث قرمز")، در ریگا - "Provodnik" و "روسیه" و در مسکو - " Bogatyr" (بعدها "Red Bogatyr")، "Vulcan" (اکنون "Alfaplastic").

تولید لاستیک مصنوعی

پس از اینکه لاستیک به طور گسترده مورد استفاده قرار گرفت و منابع طبیعی لاستیک نتوانست نیازهای فزاینده را تامین کند، مشخص شد که باید جایگزینی برای پایه مواد اولیه در قالب مزارع لاستیک یافت. مشکل با این واقعیت تشدید شد که مزارع در انحصار چندین کشور بود (مهمترین آنها بریتانیا بود)، علاوه بر این، مواد خام به دلیل شدت کار در رشد گیاهان لاستیک و جمع آوری لاستیک و هزینه های حمل و نقل بالا بسیار گران بود.

جستجو برای مواد خام جایگزین دو مسیر را دنبال کرد:

• جستجو برای گیاهان لاستیکی که می توانند در آب و هوای نیمه گرمسیری و معتدل کشت شوند. در ایالات متحده آمریکا، آغازگر این روند توماس ادیسون و هنری فورد بودند. در روسیه و اتحاد جماهیر شوروی، نیکولای واویلف روی این مشکل کار کرد.
• تولید لاستیک های مصنوعی از مواد اولیه غیر گیاهی. این جهت با آزمایشات مایکل فارادی در مطالعه ترکیب شیمیایی و ساختار لاستیک آغاز شد. در سال 1878، گوستاو بوچارد واکنش تبدیل ایزوپرن را به جرمی لاستیک مانند کشف کرد. در سال 1910، ایوان کونداکوف واکنش پلیمریزاسیون دی متیل بوتادین را کشف کرد.

تولید لاستیک های مصنوعی به شدت در اتحاد جماهیر شوروی توسعه یافت که در این زمینه پیشگام شد. این به دلیل کمبود شدید لاستیک برای صنعت به شدت در حال توسعه، فقدان کارخانه های لاستیک طبیعی موثر در قلمرو اتحاد جماهیر شوروی و محدودیت منابع لاستیک از خارج بود. مشکل ایجاد تولید صنعتی در مقیاس بزرگ لاستیک مصنوعی با وجود شک و تردید برخی از کارشناسان خارجی با موفقیت حل شد. ] (مشهورترین آنها ادیسون است).

کاربرد

لاستیک در تولید لاستیک های خودرو، موتور سیکلت و دوچرخه، محصولات فنی لاستیکی استفاده می شود - اینها تسمه نقاله، تسمه های محرک، شیلنگ های فشار و مکش فشار، محصولات دوریت، صفحات فنی، حلقه های لاستیکی برای مهر و موم های مختلف، جداکننده های ارتعاش و دمپرهای ارتعاش هستند. و همچنین پوشش های کف لاستیکی و کفش های لاستیکی، به عنوان مثال، چکمه، گالوش.

تولید محصولات لاستیکی

پارچه های لاستیکی از کتانی، پنبه یا پارچه مصنوعی با آغشته کردن به چسب لاستیک (مخلوط لاستیکی ویژه حل شده در بنزین، بنزن یا سایر حلال های آلی فرار مناسب) ساخته می شوند. پس از تبخیر حلال، پارچه لاستیکی به دست می آید.

برای به دست آوردن لوله ها و مهر و موم های لاستیکی با پروفایل های مختلف، لاستیک خام از یک دستگاه سرنگ عبور داده می شود، که در آن مخلوط گرم شده (تا 100-110 درجه) از طریق یک سر پروفیل فشرده می شود. نتیجه یک پروفیل یا لوله است که سپس یا در اتوکلاو ولکانیزاسیون با فشار بالا یا در یک "لوله" ولکانیزه با فشار معمولی در محیطی از هوای گرم در گردش یا در نمک های مذاب ولکانیزه می شود.

تولید شیلنگ‌های دوریت - شیلنگ‌های لاستیکی تقویت‌شده با الیاف یا سیم‌باف - به شرح زیر انجام می‌شود: نوارهایی از مخلوط لاستیکی کلندری شده بریده می‌شوند و روی یک سنبه فلزی قرار می‌گیرند که قطر خارجی آن برابر با قطر داخلی شیلنگ است. ساخته. لبه‌های نوارها را با چسب لاستیکی آغشته می‌کنند و با غلتک می‌پیچانند، سپس یک یا چند لایه پارچه‌ای جفتی را با سیم فلزی می‌بافند و با چسب لاستیکی می‌پوشانند و لایه دیگری از لاستیک روی آن می‌مالند. در مرحله بعد، قطعه کار مونتاژ شده با یک باند مرطوب پانسمان شده و در اتوکلاو ولکانیزه می شود.

تولید لاستیک خودرو

دوربین های خودروساخته شده از لوله های لاستیکی اکسترود شده یا چسبانده شده در امتداد محفظه. دو راه برای ساخت دوربین وجود دارد: قالبی و سنبه ای. اتاقک های سنبه روی سنبه های فلزی یا منحنی ولکانیزه می شوند. این اتاقک ها یک یا دو مفصل عرضی دارند. پس از اتصال، محفظه های موجود در محل اتصال در معرض ولکانیزاسیون قرار می گیرند. در روش قالب‌گیری، محفظه‌ها در ولکانیزرهای جداگانه مجهز به کنترل‌کننده دمای اتوماتیک ولکانیزه می‌شوند. پس از ساخت، برای جلوگیری از چسباندن دیوارها، تالک آسیاب شده به داخل محفظه وارد می شود.

لاستیک های خودروبر روی ماشین های مخصوص از چندین لایه پارچه مخصوص (طناب) که با یک لایه لاستیکی پوشانده شده است. قاب پارچه ای یعنی اسکلت لاستیک با دقت رول می شود و لبه های لایه های پارچه پیچیده می شود. قسمت بیرونی قاب با دو لایه بند ناف فولادی پوشانده می شود، سپس قسمت در حال اجرا با یک لایه ضخیم لاستیکی به نام آج پوشانده می شود و لایه نازک تری از لاستیک روی دیواره ها اعمال می شود. لاستیک به این ترتیب مونتاژ شده (لاستیک خام) در معرض ولکانیزاسیون قرار می گیرد. قبل از ولکانیزاسیون، برای جلوگیری از چسبیدن به دیافراگم باد شونده و برای لغزش بهتر دیافراگم در حفره داخلی لاستیک در حین قالب گیری، یک ماده آزاد کننده مخصوص ضد چسب (رنگ شده) به داخل تایر خام اعمال می شود.

ذخیره سازی محصولات لاستیکی

کابینت های محصولات لاستیکی باید دارای درهای محکم بسته و سطح داخلی صاف باشند. هارنس ها و پروب ها به صورت معلق روی آویزهای قابل جابجایی که در زیر درب کابینت قرار دارند ذخیره می شوند. پدهای حرارتی لاستیکی، پدها و کیسه های یخ کمی باد شده نگهداری می شوند. قطعات لاستیکی قابل جابجایی دستگاه ها باید جداگانه ذخیره شوند. کاتترهای الاستیک، دستکش‌ها، بانداژها، باندهای لاستیکی، کلاهک‌های انگشتی در جعبه‌های محکم بسته شده و با زمین پاشیده می‌شوند.

1817 - بارون آلمانی کارل فون درایس دوچرخه ای را اختراع کرد که تماماً از چوب ساخته شده بود. می توان گفت لاستیک های چوبی روی آن نصب شده بود.

1844 - چارلز گودیر فرآیند ولکانیزه کردن لاستیک را کشف کرد که تاریخ لاستیک های دوچرخه را تغییر داد. قبل از کشف فرآیند ولکانیزاسیون، لاستیک ناپایدار بود زیرا شکل خود را حفظ نمی کرد: در هوای گرم بسیار نرم و در هوای سرد شکننده می شد. اختراع گودیر لاستیک را به ماده ای نرم تبدیل کرد که برای لاستیک دوچرخه ایده آل بود. چندین سال است که لاستیک های دوچرخه از لاستیک سخت ساخته شده اند. اگرچه آنها سنگین بودند و سواری نرمی نداشتند، اما همچنان قوی تر از قبلی ها بودند. امروزه هنوز هم می توانید انواع مختلفی از لاستیک های سخت را پیدا کنید.

1845 - مهندس رابرت تامپسون از انگلستان حق اختراع خود را دریافت کرد. لاستیک تامپسون از یک لوله تشکیل شده بود که از قطعات بوم آغشته به لاستیک ساخته شده بود و خود تایر از چرم ساخته شده بود که با پرچ به رینگ چرخ متصل شده بود. تامپسون این اختراع را چرخ هوا نامید. اختراع مبتکرانه تامپسون یک موفقیت تجاری نبود و خیلی زود فراموش شد.

1870 - در انگلستان، مهندسي به نام جيمز استارلي دوچرخه اي توليد كرد كه از لاستيك هاي لاستيكي قالبي جامد كه روي چرخ هاي فولادي نصب شده بودند، استفاده كرد.

1882 - توماس بی جفری، سازنده و مخترع دوچرخه، حق اختراع یک تایر بهبود یافته را دریافت کرد. نوآوری این بود که او یک سیم را به لاستیک در امتداد لبه‌های لاستیک ذوب کرد، که آن را محکم به رینگ چرخ ثابت کرد. قبلاً، لاستیک‌های دوچرخه را با استفاده از چسب یا پرچ به لبه رینگ متصل می‌کردند که ناایمن بود زیرا لاستیک‌ها اغلب از رینگ جدا می‌شدند.

1887 - دامپزشک اسکاتلندی اولین تایر پنوماتیک پر از هوا را برای سه چرخه پسرش ساخت. تایر دانلوپ که در سال 1888 حق اختراع آن را به دست آورد، دارای یک شلنگ چرمی است که به عنوان لوله داخلی و قسمت بیرونی تایر با آج لاستیکی عمل می کند. اختراع او دوچرخه سواری راحت را ممکن کرد. چنین تایرهایی تا زمان اختراع یک لوله جداگانه مورد استفاده قرار می گرفت.

1893 - آگوست شرودر و پسرش جورج شرودر نسخه بهبود یافته دریچه ای را برای نگه داشتن و باد کردن هوا در لاستیک ها اختراع کردند. شیرهای خردکن هنوز هم به طور گسترده در صنعت تایر دوچرخه استفاده می شود.

1911 - فیلیپ اشتراوس ترکیبی را اختراع کرد که در آن یک لوله لاستیکی پر از هوا در داخل و یک تایر لاستیکی در خارج وجود داشت.

1933 - مهندس و کارآفرین آلمانی که به آمریکا مهاجرت کرد، ایگناز شوین یک تایر منبسط شده ساخت که باعث استفاده در خارج از جاده از دوچرخه شد.

1978 - عرضه اولین لاستیک توربو تاشو با کیفیت بالا.

تایرهای مدرن دوچرخه از دهه 1970 با تغییرات و بهبودهای بسیاری با هدف قابلیت اطمینان و بهبود عملکرد ورزشی مورد استفاده قرار گرفتند. لاستیک های مدرن با تاکید زیادی بر آیرودینامیک، وزن سبک و مواد ویژه طراحی شده اند که کارایی و حداقل کشش را در هنگام رانندگی ارائه می کنند. با ظهور تکنولوژی مدرن و طراحی به کمک کامپیوتر، تایر دوچرخه همچنان به تکامل خود ادامه می دهد.

همچنین در مورد این موضوع بخوانید:

یا مثلاً دوره‌ای بین سال‌های 1951 تا 1956 را در نظر بگیرید، زمانی که گروهی از دوچرخه‌سواران جوان، حدود 20 نفر از فرانسه، سعی کردند دوچرخه‌ای شبیه به دوچرخه‌های کوهستانی مدرن بسازند. مجهز به تعداد زیادی نوآوری فنی بود...

تعیین مخترع و مکان اختراع تقریباً غیرممکن است؛ تئوری در مورد این بر اساس حدس و گمان و آن دسته از اطلاعات کوچکی است که تا به امروز باقی مانده است. تقریباً همان طور که نمی توان تعیین کرد که چه زمانی و در کجا افراد استفاده از فرآیند احتراق را یاد گرفته اند ...

1817 - بارون آلمانی کارل فون درایس دوچرخه ای را اختراع کرد که تماماً از چوب ساخته شده بود. می توان گفت لاستیک های چوبی روی آن نصب شده بود...

با داشتن تلفن همراه یا هر وسیله ای برای دسترسی به اینترنت، می توانید ببینید که در نزدیکی محل شما دوچرخه رایگان وجود دارد و قبل از خروج از خانه درخواست استفاده از آن را بدهید. پس از این، مشتری یک پین کد دریافت می کند...

سرعت و قدرت مانور، ابعاد کوچک و هزینه پایین دوچرخه در انتخاب این نوع حمل و نقل برای تجهیز گشت های پلیس نقش داشته است. دوچرخه از مزایای رانندگی در ترافیک، مانور بین خودروها، حرکت در پیاده روها...

مخترع: چارلز گودیر
یک کشور: ایالات متحده آمریکا
زمان اختراع: 1839

فاتحان اسپانیایی نیز محصولات شگفت انگیزی را از آمریکای جنوبی آوردند (توپ های الاستیک، کفش های ضد آب). هندی ها آنها را از آب شیری یخ زده درخت Hevea درست می کردند. به سادگی انجام شد. به عنوان مثال، برای ساختن یک توپ، یک جسم گرد را هنگام سفت شدن لایه به لایه با آب می پوشانند. هنگامی که یک لایه به اندازه کافی ضخیم به دست آمد، قالب برداشته شد. کفش‌های ضدآب نیز به روشی مشابه ساخته می‌شدند و پای خود به‌عنوان آخرین پا بود. ساکنان برزیل این ماده را "caucho" ("cau" - چوب، "uchu" - گریه) نامیدند و اکنون به عنوان لاستیک شناخته می شود.

توجه جدی به لاستیک تنها پس از آن صورت گرفت که مهندس فرانسوی کاین، فرانسوا فریسینت، لاستیک، محصولات ساخته شده از آن و توضیحاتی از آمریکای جنوبی را به آکادمی علوم پاریس تحویل داد. راه های استخراج آن یادداشت و نمونه های او به دست کاشف چارلز ماری د لا کوندامین افتاد که از این نمونه ها برای محافظت از ابزارها در برابر باران استفاده کرد. در سال 1751، کاندامین یادداشتی از F. Freycinet به آکادمی علوم پاریس گزارش کرد.

برای مدت طولانی، از لاستیک عمدتاً برای ساخت اسباب بازی های نرم استفاده می شد؛ آنها سعی می کردند کفش ها را با آن بپوشانند تا ضد آب شوند. آنها سعی کردند از لاستیک برای لاستیک های گاری استفاده کنند، اما مواد بسیار نرم بود و به راحتی روی سطح جاده ساییده می شد. بعلاوه در گرما چسبناک می شد و در سرما شکننده می شد.

شیمیدان و مخترع انگلیسی چارلز مکینتاش (1766-1843) کاربرد جدیدی برای لاستیک یافت. او یک کت بارانی از دو لایه مواد ساخت که با محلولی از لاستیک در هیدروکربن های نفتی گره خورده بود و شروع به تولید کت های ضد آب کرد که بعدها به نام او نامگذاری شد. در سال 1823 سی. مکینتاش ثبت اختراع این اختراع را دریافت کرد. اما مکینتوش ها در دماهای بالا و پایین نیز رو به وخامت گذاشتند، بنابراین صنعت لاستیک دوره ای رو به افول را تجربه کرد.

بسیاری از محققان سعی کرده اند با حفظ مزایای لاستیک معایب آن را از بین ببرند اما بی نتیجه ماندند. سرانجام چارلز گودیر مخترع آمریکایی موفق شد.

چارلز گودیر (12/29/1800 - 7/1/1860) در نیوهیون، کانکتیکات متولد شد. او در جوانی زمان خود را بین فروشگاه، کارخانه و مزرعه پدرش که اختراعات خود را می فروخت، در میان ابزارهای دیگر تقسیم کرد. در سال 1826، چارلز و پدرش اولین فروشگاه سخت افزاری تخصصی آمریکایی را در فیلادلفیا ترتیب دادند؛ تجارت ناموفق بود: در سال 1830 شرکت ورشکست شد.

مرد جوان پرانرژی دست به اختراع زد. در سال 1834 در ویترین فروشگاه نیویورک به محصولات لاستیکی علاقه مند شد. گودیر پس از اینکه متوجه شد که باید مقاومت حرارتی این ماده امیدوارکننده را بهبود بخشد، پس از یک سری آزمایش، اضافه کردن اکسیدهای منیزیم و کلسیم به لاستیک را پیشنهاد کرد. او شروع به ساختن کفش از «صمغ الاستیک» کرد، اما در یخبندان شدید، بهتر از لاستیک معمولی رفتار نمی کرد.

در سال 1836، مخترع فراوری لاستیک را با اسید نیتریک، بیسموت و نیترات مس آموخت و در 17 ژوئن 1837 حق اختراع دریافت کرد و سپس یک کارخانه در نیویورک تأسیس کرد. با این حال، اوضاع خوب پیش نمی رفت. گودیر به آزمایشات خود ادامه داد. در سال 1838، او حق اختراع هایوارد را به دست آورد که شامل مخلوط کردن لاستیک با محلول گوگرد بود.

اما تنها در سال 1839 بود که گودیر این روش را اختراع کرد که امروزه آن را ولکانیزاسیون می نامند و در سراسر جهان رایج شد. این تا حدی به طور تصادفی اتفاق افتاد، زمانی که نمونه‌ای از مخلوط لاستیک و گوگرد که روی یک اجاق داغ باقی مانده بود، جریان پیدا نکرد، بلکه به ماده سخت و زغالی تبدیل شد که ما به عنوان لاستیک می‌شناسیم. مخترع پنج سال دیگر را به کار سخت روی فرآیند تکنولوژیک اختصاص داد تا اینکه ثبت اختراع شماره 3633 در 15 ژوئن 1844 ظاهر شد. با این حال، نویسنده نمی‌توانست از حق ثبت اختراع سود ببرد، زیرا ابزاری برای ثبت قانونی آن نداشت.

در سال 1841، گودیر چندین تکه لاستیک به یک انگلیسی داد. این نمونه ها که به دست شیمیدان انگلیسی تی هنکوک افتاد، به او کمک کرد تا فناوری ولکانیزاسیون را تکرار کند و در سال 1843 یک حق امتیاز بریتانیا را دریافت کند. نام این فرآیند به نام خدای ولکان نیز توسط مخترع انگلیسی پیشنهاد شد.

چارلز گودیر سعی کرد اختراع خود را ابتدا در ایالات متحده و سپس در اروپا به طور گسترده منتشر کند و پول زیادی را برای نمایشگاه هایی در لندن و پاریس خرج کرد، نمایشگاهی که شامل محصولات لاستیکی بود، تا صفحات کتاب خود گودیر. این مخترع به توسعه صنعت لاستیک در دنیای قدیم و جدید کمک کرد، اما خودش نتوانست ثروتمند شود. او به شوخی گفت که می توان او را به عنوان مردی شناخت که لباس تمام لاستیکی پوشیده و یک کیف پول لاستیکی بدون یک سنت در دست دارد. گودیر در فقر از دنیا رفت و بدهی های بزرگی بر جای گذاشت. تنها پسرش، همچنین چارلز، که کار پدرش را ادامه داد، موفق شد در تجارت لاستیک به موفقیت دست یابد.

در سال 1846، A. Parks فرآیند ولکانیزاسیون سرد با استفاده از کلرید گوگرد را پیشنهاد کرد. محصولات لاستیکی در دمای اتاق در کلرید گوگرد محلول در دی سولفید کربن یا در محفظه ای پر از بخار کلرید گوگرد قرار می گیرند. این فرآیند 1-2 دقیقه طول می کشد و پس از آن معرف باقی مانده از محصول خارج می شود. از این روش در ساخت محصولات جدار نازک (دستکش، اسباب بازی کودکان و ...) استفاده می شود. محصولات به دست آمده از ولکانیزه سرد دارای خواص بدتری نسبت به محصولات ولکانیزه گرم هستند.

صنعت در حال توسعه به لاستیک بیشتر و بیشتر نیاز داشت. مزارع عظیم Hevea در آمریکای جنوبی و اندونزی رشد کردند. تقریباً در همان زمان ، یک انگلیسی متعهد مخفیانه 70 هزار دانه Hevea را از برزیل برد ، اما آنها فقط در یک مکان ریشه دوانیدند - در جزایر سیلان ، که در آن زمان به انگلستان تعلق داشت.

دو انحصارگر بزرگ در بازار جهانی لاستیک ظاهر شدند و مشخص شد: لاستیک طبیعی اقتصادی و سودآور نیست، باید روشی برای تولید لاستیک مصنوعی کشف کرد. تاریخچه بعدی توسعه لاستیک، تاریخچه تحقیقات شیمیایی، عمدتاً علوم شیمی روسیه است.

در روسیه، صنعت لاستیک در نیمه اول قرن نوزدهم ظهور کرد. قبل از انقلاب، تولید لاستیک توسط چهار شرکت ارائه می شد: "Triangle"، "Provodnik" و کارخانه های نسبتا کوچک "Bogatyr" و "Kauchuk". در سال 1913، آنها 23 هزار نفر را استخدام کردند و عمدتاً کفش تولید کردند.

مواد اولیه و تجهیزات خارجی بود، مدیریت فنی توسط خارجی ها انجام می شد. تعداد کمی از مردم می دانند که تولید اسفنج توالت راز گیاه مثلث در قرن 19 بود. به اندازه کافی عجیب، این کالای ساده رقابتی ترین محصول لاستیکی در بازار جهانی بود. پس از انقلاب اکتبر، صنعت لاستیک صنعت نسبتاً قدرتمندی بود. یک مسیر کلی به سمت صنعتی شدن طی شد و بنابراین نیاز به قطعات برای محصولات لاستیکی به شدت افزایش یافت.

اما تولید لاستیک منحصراً به واردات لاستیک طبیعی وابسته بود. دو راه حل ممکن برای مشکل وجود داشت. اولین مورد جستجو برای گیاهان لاستیکی مناسب برای کشت در مناطق با آب و هوای معتدل است. در اتحاد جماهیر شوروی، N.I این کار را انجام داد. واویلوف، در ایالات متحده آمریکا مبتکران این کار T. Edison و G. Ford بودند.

گزینه دوم ایجاد لاستیک مصنوعی است. مطالعات شیمیایی ترکیب لاستیک با آزمایش های M. Faraday در سال 1826 آغاز شد. در سال 1879، A. Bouchard تبدیل ایزوپرن را به یک جرم لاستیک مانند مشاهده کرد. در سال 1910 - I. L. Kondakov تبدیل مشابه دی متیل بوتادین. در سال 1909، سرگئی واسیلیویچ لبدف ماده ای نزدیک به لاستیک را نشان داد که از دیوینیل، یک گاز فرار بی رنگ تهیه شده بود. اما پس از کار بسیار موفق شد تنها 19 گرم به دست آورد.

در روسیه، I. I. Ostromyslensky در همان جهت کار کرد و آزمایشاتی را در کارخانه بوگاتیر انجام داد، در آلمان - K. Harries، در انگلستان - F. Matthews و E. Strakhedge. بنابراین، علم از طبیعت پیروی کرد: ابتدا لازم بود پلیمری از هیدروکربن های دی ان به دست آید و سپس از آنها لاستیک سنتز شود.

در سال 1926، دولت شوروی یک مسابقه جهانی برای تولید لاستیک مصنوعی اعلام کرد. علاوه بر این، 3 شرط مطرح شد: 1) مواد اولیه باید ارزان باشند. 2) کیفیت بدتر از طبیعی نیست. 3) دوره قبل از ارائه نتایج توسعه 2 سال است. در ماه مه 1928، این مسابقه توسط S.V. Lebedev برنده شد. او به عنوان ماده خام از سیب زمینی معمولی استفاده کرد که از آن الکل بدست آورد و از الکل - دیوینیل. علاوه بر این ، ابتدا 5 گرم دیوینیل از 1 لیتر الکل دریافت کرد و دو سال بعد - 50 گرم ، در نتیجه هزینه ها را 10 برابر کاهش داد.

اما این پیشرفت مطلق مشکل را حل نکرد، زیرا برای مثال، 500 کیلوگرم سیب زمینی برای تهیه یک سیب زمینی لازم بود. سپس دانشمندان با بهبود اختراع S.V. Lebedev شروع به استخراج دیوینیل از گازهای طبیعی کردند. و قبلاً در سال 1929 ، دولت تصمیم گرفت در لنینگراد یک کارخانه آزمایشی برای تولید لاستیک مصنوعی از الکل با استفاده از روش Lebedev و دو کارخانه دیگر که قرار بود سایر روش های شناخته شده را آزمایش کنند: B.V. Byzov و گروهی از دانشمندان به رهبری A.L. کلبانسکی.

در 15 فوریه 1931، روزنامه های سراسر جهان گزارش دادند که اولین دسته بزرگ لاستیک مصنوعی در اتحاد جماهیر شوروی تولید شد. نه آلمان و نه انگلستان در آن زمان حاضر نبودند راه حل خود را برای این مشکل صنعتی ارائه دهند.

جالب است که تی ادیسون در مصاحبه خود این رویداد را اینگونه ارزیابی کرده است: «خبر موفقیت شوروی در تولید لاستیک مصنوعی از نفت باورنکردنی است. این کار قابل انجام نیست. حتی بیشتر می گویم: کل این گزارش جعلی است. بر اساس تجربه خودم و دیگران، اکنون نمی توان گفت که تولید لاستیک مصنوعی هرگز موفق خواهد بود.» و با این حال، در سال 1932، اولین کارخانه لاستیک مصنوعی محصولاتی را در یاروسلاول تولید کرد.

از سال 1951 تولید لاستیک از گازهای نفتی و فرآورده های نفتی آغاز شد. برای مدت طولانی، لاستیک مصنوعی، در حالی که در شاخص های خاص (محدوده دما، استحکام، مقاومت شیمیایی) نسبت به لاستیک واقعی برتری داشت، در یک چیز پایین تر بود - کشش (که برای مثال برای لاستیک های خودرو و هواپیما بسیار مهم است)، اما این مشکل حل شد

بنابراین، یک هدیه طبیعی - درخت Hevea، و تعدادی تصادف، و کار طولانی مدت دانشمندان، لاستیک را به یکی از ضروری ترین و جهانی ترین مواد تبدیل کرده است که هر روز در شرایط مختلف، در شرایط مختلف مورد تقاضا است. زمینه های فعالیت انسانی

مقاله ای در مورد ایجاد لاستیک به شما کمک می کند تا دریابید که لاستیک ها چگونه اختراع و تغییر کرده اند و چه چیزی آنها را تا این حد پایدار، قابل اعتماد، بادوام و مقاوم در برابر سایش کرده است.

امروزه تصور اینکه روزی روزگاری هیچ لاستیک روی چرخ های ماشین وجود نداشته باشد دشوار است. این در دوران اولین ماشین ها و چرخ های چوبی بود. درست است، حتی با استفاده سبک، آنها به سرعت خراب می شوند و نیاز به تعویض دارند. اختراع چرخ تقویت شده با لبه فولادی (نمونه اولیه دیسک مدرن) این مشکل را حل کرد، اما این فناوری نتایج مطلوبی را به همراه نداشت.

داستان ساخت لاستیک خودرو

رابرت ویلیام تامپسون اولین کسی بود که از لاستیک های ساخته شده از مواد الاستیک برای افزایش راحتی و ایمنی خودرو در سال 1846 استفاده کرد، طرح تایر را توسعه داد و اختراع خود را به ثبت رساند. لاستیک اختراع شده توسط تامپسون "چرخ هوا" نیز نامیده می شود. محفظه ای بود که از بوم ضخیم ساخته شده بود که در محلولی از لاستیک یا گوتاپرکا آغشته شده بود و از بیرون با تکه های چرم پوشیده شده بود.

ابتکارات تامپسون توسط دیگرانی که آنها را ابداع کردند، انتخاب شدند. آزمایشات متعددی توسط علاقه مندان با موفقیت انجام شد: یک تایر پنوماتیک لاستیکی اختراع شد که یک تایر از لوله جدا شده بود. ظهور چرخ پنوماتیک رانندگی را روان تر کرد. خود تایرها قوی تر و بادوام تر شده اند (این پارامترها در اولین تغییرات اختراع وجود نداشتند).

کشف ولکانیزاسیون

مقاله ای در مورد اختراع لاستیک بدون ذکر چارلز گودیر غیر ممکن است.

فرآیند ولکانیزاسیون امکان سازماندهی تولید یک تایر واقعا بادوام و در عین حال الاستیک را فراهم کرد. چارلز گودیر مخترع آمریکایی در سال 1839 حتی مشکوک نبود که فناوری تولید لاستیک با ترکیب لاستیک و گوگرد به بخشی جدایی ناپذیر از تولید لاستیک خودرو تبدیل شود.

در دهه 1830، گودیر در تولید کفش و پارچه لاستیکی شرکت داشت. او در شرکت خود اسباب بازی های لاستیکی، لباس، کفش و چتر تولید می کرد. با این حال، خواص این ماده اجازه نمی داد کالاها با کیفیت بالا باشند: لاستیک در دمای بالا ذوب می شد، شکننده بود و دارای معایب دیگری بود.

گودیر این مشکل را جدی گرفت. از طریق آزمایش، او متوجه شد که حرارت دادن لاستیک مخلوط با گوگرد به مواد استحکام لازم را نه تنها روی سطح، بلکه در کل ضخامت آن می بخشد. به جرات می توان گفت که سال 1839 زمان اختراع لاستیک برای اتومبیل ها است.

شرکت گودیر پایه و سالهای اول کار

شرکت گودیر تایر و لاستیک در سال 1898 در ایالات متحده به ثبت رسید. تاریخچه تایرهای گودیر از آن روز آغاز شد. بنیانگذار، فرانک سیبرلینگ، نام شرکت خود را به نام همان مخترع فناوری ولکانیزاسیون نامگذاری کرد.

از همان ابتدای تاسیس این شرکت، محصولات آن مورد تقاضا و خرید قرار گرفته است. تنها 4 سال بعد، در سال 1901، این شرکت شروع به ساخت لاستیک برای ماشین هنری فورد معروف کرد. مدل T معروف در آن سال ها مجهز به لاستیک های گودیر بود.

در سال 1907، رئیس هیئت مدیره این برند حق اختراع لاستیک قابل جابجایی خود را دریافت کرد. این فناوری Goodyear امروزه در همه جا استفاده می شود.

آزمایش‌ها، بهبود مداوم ویژگی‌های محصول و معرفی فن‌آوری‌های جدید به این نگرانی اجازه داد تا تا سال 1926 به بزرگترین تولیدکننده لاستیک خودرو و سایر محصولات لاستیکی در جهان تبدیل شود.

گسترش فعالیت ها

از سال 1927 تا به امروز، این شرکت به طور فعال در حال توسعه، توسعه قابلیت های جدید تولید، بهبود طرح ها و طراحی لاستیک ها نه تنها برای اتومبیل ها، بلکه برای هواپیماها نیز بوده است. در سال 1971، سازنده لاستیک‌هایی را برای ماه‌نورد آپولو 14 منتشر کرد. آثار آج این لاستیک‌ها برای قرن‌ها روی ماه باقی ماند.

در این سال ها مراکز علمی و فنی و دفاتر نمایندگی در بسیاری از کشورهای جهان افتتاح شد و قراردادهایی با برندهای معروف منعقد شد. همه اینها به Goodyear اجازه می دهد تا یک قدم جلوتر از رقبای خود باشد - این شرکت اولین کسی است که راه حل های نوآورانه را معرفی می کند و محصولات جدید با ویژگی های بهبود یافته را به بازار معرفی می کند.

همچنین باید به شهرت بی عیب و نقص این برند اشاره کرد. Goodyear بارها و بارها در رتبه بندی مسئول ترین و قابل اعتمادترین شرکت ها مقام های برتر را به خود اختصاص داده است.

درباره تولید گودیر

بر اساس تاریخچه ایجاد تایر، تجربه و سنت، امروزه این شرکت یکی از موقعیت های پیشرو در بین تولیدکنندگان تایر خودرو را حفظ کرده است. کارخانه های این برند یک چرخه کامل کار را برای ایجاد یک تایر با کیفیت بالا انجام می دهند: از طراحی تایر و ایجاد یک ترکیب لاستیکی تا آزادسازی و آزمایش یک محصول جدید.

لاستیک های خودرو گودیر در مدرن ترین خطوط تولید ایجاد می شوند. تنظیم فرآیندهای تولید، ترکیب مخلوط لاستیک، بهبود الگوی آج و افزودن درج های کاربردی، تولید مدل های جدید طراحی شده برای دسته های مختلف رانندگان (ساکنان مناطق شمالی، خارج از جاده، کامیون ها و غیره) را ممکن می سازد.

لاستیک و سیلیس اجزای اصلی یک تایر هستند.

لاستیک خودرو بادی یک طراحی پیشرفته است که می تواند هوا را تحت فشار نگه دارد. به لطف اختراع چارلز گودیر، تایرهای خودروهای امروزی مخلوطی از لاستیک طبیعی و مصنوعی، کربن سیاه، گوگرد، سیلیکون و ترکیبات مصنوعی هستند. تمام این اجزا در طول تولید از یک میکسر عبور می کنند و در نتیجه یک ورقه لاستیک خام به وجود می آید.

سیلیس یکی دیگر از مواد مورد استفاده در تولید مدرن است. این اسید که خاصیت ارتجاعی و چسبندگی لاستیک را بهبود می بخشد، در دهه 50 قرن گذشته کشف شد. فرآیند توسعه فناوری افزودن سیلیس به مخلوط در تولید تایر نسبتاً اخیراً آغاز شده است. این با هزینه بالای مواد و نیاز به استفاده از تجهیزات ویژه برای مخلوط کردن آن با لاستیک توضیح داده می شود.

طراحی لاستیک

لاستیک های پنوماتیک باید چندین عنصر داشته باشند:

• قاب - اساس محصول، که از چندین لایه بند ناف لاستیکی تشکیل شده است،
• دیواره جانبی - یک عنصر لاستیکی خارجی که برای محافظت از سازه از آسیب خارجی در قسمت جانبی طراحی شده است.
• مهره - اتصال سفت و سخت به چرخ روی لاستیک،
• شکن - از قاب در برابر ضربه محافظت می کند و به محصول استحکام می بخشد.
• آج - شیارها و شیارهای روی سطح لاستیکی لاستیک که از عدم لغزش و حرکت ایمن در شرایط نامطلوب خارجی اطمینان حاصل می کند: در جاده های گلی، خاکی، جاده های مرطوب، برفی یا یخ زده.

لاستیک های خودرو از Goodyear به طور مداوم در حال بهبود هستند و عناصر ساختاری خواص جدیدی به دست می آورند.

، که اساس آن (معمولاً 60-20٪ وزنی) لاستیک است. دکتر. اجزای ترکیبات لاستیکی - عوامل ولکانیزه کننده، شتاب دهنده ها و فعال کننده های ولکانیزاسیون (نگاه کنید به ولکانیزاسیون)، پرکننده ها، عوامل ضد پیری، نرم کننده ها (نرم کننده ها). ترکیب مخلوط ها همچنین ممکن است شامل احیا کننده (محصول پلاستیکی بازسازی لاستیک با قابلیت ولکانیزاسیون مکرر)، بازدارنده های سوختگی، اصلاح کننده ها، رنگ ها، عوامل دمنده، بازدارنده شعله، مواد معطر و سایر مواد باشد که تعداد کل آنها می تواند به 20 برسد. و بیشتر انتخاب لاستیک و ترکیب مخلوط لاستیک با هدف، شرایط عملیاتی و شرایط فنی تعیین می شود. الزامات محصول، تکنولوژی تولید، مقرون به صرفه است و ملاحظات دیگر (نگاه کنید به لاستیک طبیعی، لاستیک های مصنوعی).

فناوری تولید محصولات لاستیکی شامل اختلاط لاستیک با مواد در میکسرها یا روی غلتک ها، ساخت محصولات نیمه تمام (پروفیل های اکسترود شده، ورق های کلندری، پارچه های لاستیکی، طناب و غیره)، برش و برش محصولات نیمه تمام، مونتاژ بلنک های محصول طراحی پیچیده یا پیکربندی با استفاده از ویژه تجهیزات مونتاژ و ولکانیزه کردن محصولات در ماشین های دوره ای. (پرس، دیگ بخار، اتوکلاو، فرم دهنده-ولکانیزر و غیره) یا عمل پیوسته (تونل، درام و... ولکانیزر). در این مورد، از انعطاف پذیری بالای ترکیبات لاستیکی استفاده می شود، به لطف برش، شکل محصول آینده به آنها داده می شود که در نتیجه ولکانیزاسیون ثابت می شود. قالب گیری ولکانیزاسیون به طور گسترده استفاده می شود. قالب گیری پرس و تزریق که در آن قالب گیری و ولکانیزاسیون محصولات در یک عملیات ترکیب می شوند. استفاده از لاستیک ها و ترکیبات پودری و تولید لاستیک های قالب گیری تزریقی با استفاده از روش های قالب گیری مایع از ترکیبات مبتنی بر لاستیک های مایع امیدوار کننده است. هنگام ولکانیزه کردن مخلوط های حاوی 30-50 درصد وزنی S بر اساس لاستیک، آبنیت به دست می آید.

خواص.لاستیک را می توان به عنوان یک سیستم کلوئیدی متقاطع در نظر گرفت که در آن لاستیک محیط پراکندگی را تشکیل می دهد و پرکننده ها فاز پراکنده را تشکیل می دهند. مهمترین خاصیت لاستیک خاصیت ارتجاعی بالا است، یعنی توانایی تغییر شکل های برگشت پذیر بزرگ در طیف وسیعی از دماها (به حالت بسیار الاستیک مراجعه کنید).

آر Ezina ترکیبی از خواص جامدات (الاستیسیته، پایداری شکل)، مایعات (بی شکلی، تغییر شکل پذیری بالا در فشرده سازی حجمی کم) و گازها (افزایش قابلیت ارتجاعی مش های ولکانیزاسیون با افزایش دما، ماهیت آنتروپیک الاستیسیته) است.

آر Ezina یک ماده نسبتا نرم و تقریبا غیر قابل تراکم است. مجموعه خواص آن در درجه اول با نوع لاستیک تعیین می شود (جدول 1 را ببینید). مقدسین می توانند به طور قابل توجهی تغییر کنندنگرانی هنگام ترکیب لاستیک های مختلف. انواع یا تغییرات آنها

مدول الاستیسیته تجزیه لاستیک. انواع در تغییر شکل های کوچک 1-10 مگاپاسکال است که 4-5 مرتبه قدر کمتر از فولاد است. ضریب Pausson نزدیک به 0.5 است. خواص ارتجاعی لاستیک غیر خطی است و دارای اثر آرامش بخش است. طبیعت: به حالت بارگذاری، بزرگی، زمان، سرعت (یا فرکانس)، تکرار تغییر شکل ها و غیره بستگی دارد. کرنش کششی برگشت پذیر لاستیک می تواند به 500-1000٪ برسد.

پایین تر حد محدوده دمایی لاستیک بسیار الاستیک توسط Ch. arr دمای انتقال شیشه ای لاستیک ها و برای تبلور لاستیک ها نیز به دما و سرعت تبلور بستگی دارد. بالا. حد دمای عملیات لاستیک مربوط به حرارت است. مقاومت در برابر لاستیک ها و مواد شیمیایی عرضی. پیوندهایی که در حین ولکانیزاسیون ایجاد می شوند. لاستیک های پر نشده مبتنی بر لاستیک های غیر متبلور استحکام کمی دارند. استفاده از پرکننده های فعال (کربن سیاه بسیار پراکنده، SiO 2 و غیره) باعث می شود تا ویژگی های مقاومتی لاستیک را به ترتیبی افزایش داده و به سطح عملکرد لاستیک های ساخته شده از لاستیک های متبلور دست یابیم. سختی لاستیک با محتوای پرکننده ها و نرم کننده های موجود در آن و همچنین میزان ولکانیزاسیون تعیین می شود. چگالی لاستیک به عنوان میانگین وزنی حجمی از تراکم اجزای جداگانه محاسبه می شود. به روشی مشابه، m.b. تقریباً محاسبه شده (با پر کردن حجمی کمتر از 30٪) ترموفیزیک. مشخصات تایر: ضریب. حرارتی پسوند، ud. ظرفیت حرارتی حجمی، ضریب رسانایی گرمایی. چرخه ای. تغییر شکل لاستیک با هیسترزیس الاستیک همراه است که جذب شوک خوب آنها را تعیین می کند. St. لاستیک ها همچنین با خواص اصطکاک بالا، مقاومت در برابر سایش و مقاومت مشخص می شوندپارگی و خستگی، عایق حرارت و صدا. مقدس تو آنها دیالکتریک دیالکتریک و خوب هستند، اگرچه ممکن است لاستیک های رسانا و مغناطیسی به دست آمد.

آر آزین ها آب را کمی جذب می کنند و به میزان محدودی در اندام متورم می شوند. r- خرده فروشان درجه تورم با تفاوت در پارامترهای مقاومت p لاستیک و p-حلال (هرچه اختلاف بیشتر باشد کوچکتر) و درجه اتصال متقابل (معمولاً از مقدار تورم تعادلی برای تعیین درجه استفاده می شود) تعیین می شود. پیوند متقابل). لاستیک هایی که با روغن، بنزین، آب، بخار و مقاومت در برابر حرارت، مقاومت در برابر مواد شیمیایی مشخص می شوند. محیط های تهاجمی، ازن، نور، تشعشعات یونیزان. برای مدت طولانی ذخیره سازی و بهره برداری از لاستیک در معرض پیری و خستگی است که منجر به خراب شدن پوست آنها می شود. خیابان، کاهش قدرت و تخریب. عمر مفید لاستیک، بسته به شرایط عملیاتی، از چندین متغیر است. روز تا چند دهه ها

طبقه بندی.ردیابی با هدف مشخص می شود. پایه ای گروه های لاستیکی: مصارف عمومی، مقاوم در برابر حرارت، مقاوم در برابر سرما، مقاوم در برابر روغن و بنزین، مقاوم در برابر مواد شیمیایی. رسانه های تهاجمی، دی الکتریک، رسانای الکتریکی، مغناطیسی، مقاوم در برابر آتش، مقاوم در برابر تشعشع، خلاء، اصطکاک، مواد غذایی. و عسل مقصد، برای شرایط گرمسیری. آب و هوا و غیره (جدول 2)؛ لاستیک های متخلخل یا اسفنجی (نگاه کنید به لاستیک متخلخل)، رنگی و شفاف نیز به دست می آید.

کاربرد.لاستیک ها به طور گسترده ای در فناوری استفاده می شوند، ص. x-ve، زندگی روزمره، پزشکی، ساخت و ساز، ورزش. طیف محصولات لاستیکی شامل بیش از 60 هزار مورد است. از جمله: لاستیک، تسمه حمل و نقل، تسمه محرک، آستین، ضربه گیر، مهر و موم، مهر و موم روغن، سرآستین، حلقه و غیره، محصولات کابلی، کفش، فرش، لوله، پوشش و مواد روکش، پارچه های لاستیکی، جلد 3، M. .، 1977، ص. 313-25; Koshelev F.F., Kor-nev A.E., Bukanov A.M., General rubber technology, 4th ed., M., 1978; Dogadkin B.A.، Dontsov A.A.، Shershnev V.A.، شیمی الاستومرها،ویرایش دوم، م.، 1981; Fedyukin D.L., Makhlis F.A., خواص فنی و تکنولوژیکی لاستیک, M., 1985; استفاده از محصولات فنی لاستیک در اقتصاد ملی. راهنمای مرجع، م.، 1986; Zuev Yu. S.، Degteva T. G.، مقاومت الاستومرها در شرایط عملیاتی، M.، 1986; Lepetov V. A.، Yurtsev L. N.، محاسبات و طراحی محصولات لاستیکی،ویرایش سوم، لنینگراد، 1987. F.E. کوپرمن