Сырая резина: инструкция по применению. Изготовление сырой резины своими руками. Переработка шин в крошку в домашних условиях и на заводе

Смесь для получения прочного упругого материала получила название сырая резина. После термической обработки изменяются молекулярные связи каучука, образуя сплав с пластификаторами. Можно своими руками в домашних условиях провести вулканизацию и сделать небольшую деталь из резины или просто заклеить пробоину в велосипедной камере, заделать порезы на скатах. В продаже есть несложное оборудование для частных мастерских, в которых делается сырая резина своими руками.

Натуральный каучук

Сок каучуконосных деревьев широко применялся аборигенами для выделки непромокаемой обуви, покрытия лодок, защиты хижин от дождя и решения других бытовых проблем. Они добывают его из каучуконосных растений аналогично сбору весной березового сока. Полиизопрен - углевод, составляющий большую часть природного латекса, - в тепле соединяется с кислородом и со временем становится хрупким. После нагрева молекулярные связи становятся устойчивыми, и вещество не реагирует даже на кислотные растворы.

Ценность каучука исходя из технических характеристик:

высокая стойкость к истиранию;
хорошие теплоизоляционные свойства;
не растворяется в воде и большинстве агрессивных жидкостей;
пластичность;
эластичность.

Добавление пластификаторов и речного песка позволяет создавать материал с запланированными качествами и цветом. Сырая резина превращается в изделие, долго сохраняющее свою форму, через вулканизацию - нагрев под прессом до температуры 150 градусов.

Компоненты сырой резины

Натуральный и синтетический каучук при нагреве до 50 градусов превращается в мягкую массу, которая хорошо смешивается с другими компонентами:

серой;
газовой сажей;
песком (диоксидом кремния);
маслами;
смолами;
красителями;
смягчителями;
ускорителями.

Состав компонентов меняется и зависит от качеств, которыми должна обладать полученная сырая резина. Сера входит в молекулярные соединения, и от нее зависит твердость резины. Ускорители сокращают время вулканизации. Сажа и масло придают пластичность готовому изделию. Песок и другие органические вещества делают ее тверже, уменьшают стирание, увеличивают усилие разрыва.

Виды резины

По твердости выделяют три основные ее группы:

мягкая - латекс;
средняя;
твердая - эбонит.

Природный компонент обладает лучшими эксплуатационными качествами, поэтому шины для автомобилей делают из натурального каучука. На небольших предприятиях изготовление резины предусматривает более дешевый синтетический материал.

Латекс идет на изготовление перчаток, игрушек, различных изоляционных материалов, непромокаемой одежды, подошвы для обуви. Резина средней плотности широко применяется в быту и на производстве. Это всевозможные прокладки в кранах, коврики, муфты в автомобилях и механизмах. Из эбонита вытачивают детали, от которых требуется высокая твердость и устойчивость к истиранию. Это элементы подшипников, колес, втулок.

Изготовление резины

Выделяют три основных неизменных этапа, если готовится сырая резина. Инструкция и технология простые, требующие несложного оборудования. Последовательно выполняются:

подогрев каучука;
смешивание с добавками;
формовка.

Натуральный каучук, постояв некоторое время и перебродив, превращается в густую вязкую массу. Искусственный сразу производится в таком виде. Перед применением его разминают подобно тесту и подогревают до 50 градусов. В таком состоянии он теряет свою упругость, становится податливым и мягким и способным смешиваться с другими веществами.

Компоненты будущей резины засыпают в шнековую машину для перемешивания. Пропорции и добавки берутся в зависимости от запланированных качеств. Все марки производимой сырой резины стандартизированы, и количество каждого материала указано в процентах. Остается только пересчитать в соотношении к имеющейся массе каучука.

Полученная однородная масса остается подогретой, поскольку трение о детали машины и частиц друг о друга происходит с выделением температуры. В результате процесса образуется сырая резина. Ей придают форму полос заданных размеров (реже шнура) и упаковывают между полиэтиленом.

Изготовление изделий из резины

Для изготовления изделий сырую массу после смешивания помещают в специальные формы, создают давление и нагревают до 135-150 градусов. Процесс называется вулканизацией. Для маленьких деталей это закрытые штампы. Изделия по типу ковриков могут пропускаться через горячие барабаны с фигурной поверхностью.

При длительном воздействии высоких температур резина пересыхает и становится хрупкой. Поэтому в состав вводят серу и другие ускорители, позволяющие значительно сократить процесс вулканизации.

Домашнее изготовление сырой резины

Каучук, особенно искусственный, для вымешивания требует больших усилий. Мять его руками, как тесто, у человека недостаточно сил. Для этого делается специальное приспособление. Перемешивание с добавками - трудоемкий и длительный процесс. Вещества с различной дисперсностью, удельным весом и физическим состоянием надо превратить в однородную массу.

Готовится сырая резина своими руками в машине со шнековыми валами. Винтовые выступы перетирают все, что заложено в емкость, и перемешивают. Скорость изготовления зависит от количества валов. Дома обычно он один, и надо много времени на доведение смеси до нужного состояния.

Для формовки в листы и полосы достаточно двух валов, один из которых перемещается, изменяя размер зазора, следовательно, и толщину готовой сырой резины. Масса закладывается в накопитель и поступает на формовку. При деформации она остывает и теряет способность течь, становится прочной на разрыв.

Оборудование для домашней мастерской можно приобрести в магазине или сделать самостоятельно. За образцы взять технику, имеющуюся на кухне. Двигатель подойдет от поломанной стиралки или любой другой машины. Ремни и шкивы автомобильные.

Сырая резина: применение

В домашних условиях резина широко применяется для ремонта резиновых изделий. Это покрышки и камеры велосипедов и автомобилей, обувь. С помощью вулканизации создаются прокладки в краны и различные мелкие детали

Для латок на пробитые колеса наиболее часто используется листовая сырая резина. Инструкция по применению:

Края камеры в месте пореза зачистить наждачкой, чтобы они не соприкасались торцами. Рваные выступы обрезать.
Обезжиривается место вокруг пореза, обрабатывается напильником.
Вырезается из сырой резины латка и накладывается на камеру.
Зажимается струбциной и нагревается.

Для нагрева используется готовый вулканизатор, но его можно сделать самостоятельно. В случае промышленной установки один миллиметр толщины следует греть 4 минуты. В самодельном приспособлении время увеличивается до 10 минут, более точно оно определяется практическим путем.

Изготовление приспособления для вулканизации

Самодельные вулканизаторы делятся на электрические и бензиновые. Делаются они из деталей, отслуживших свой срок. Основные узлы:

неподвижный стол;
нагревательный элемент;
струбцина.

Самая простая электрическая модель получается из старого утюга, в котором есть рабочая спираль. Этот вариант имеет регулятор, значит, удобнее других. Рабочая поверхность - подошва. Ручку лучше убрать, перевернуть утюг, установить на скобу из толстого листа. Сверху ложится ремонтируемое изделие и зажимается струбциной.

Для бензинового варианта использовать удобно поршень двигателя. В него наливается бензин и поджигается. Для контроля положите на латку бумагу. Она начинает желтеть на критической для резины температуре.

Резина - широко известный материал, который применяется практически во всех сферах человеческой жизни. Медицина, сельское хозяйство, промышленность не могут обойтись без этого полимера. Во многих производственных процессах также используется резина. Из чего делают этот материал и в чем его особенности, описано в статье.

Что такое резина

Резина являет собой полимер с высокой эластичностью. Его структура представлена хаотично расположенными цепочками углерода, скрепленными атомами серы.

В нормальном состоянии углеродные цепочки имеют скрученный вид. Если резину растянуть, цепочки углерода раскрутятся. Способность растягиваться и быстро возвращаться в прежнюю форму сделала незаменимым во многих сферах такой материал, как резина.

Из чего делают ее? Обычно резину получают путем смешивания каучука с вулканизирующим веществом. После нагрева до нужной температуры смесь густеет.

Отличие каучука от резины

Каучук и резина - высокомолекулярные полимеры, полученные натуральным или синтетическим способом. Эти материалы отличаются физико-химическими свойствами и способами производства. Натуральный каучук являет собой вещество, изготовленное из сока тропических дерев - латекса. Он вытекает из коры при ее повреждении. Синтетический каучук получают путем полимеризации стирола, неопрена, бутадиена, изобутилена, хлоропрена, нитрила При вулканизации искусственного каучука образуется резина.

Из чего делают разные типы каучуков? Для отдельных видов синтетических материалов применяют органические вещества, позволяющие получить материал, идентичный натуральному каучуку.

Свойства резины

Резина является универсальным материалом, который обладает следующими свойствами:

Высокая эластичность - способность к большим обратным деформациям в широком диапазоне температур.
Упругость и стабильность форм при малых деформациях.
Аморфность - легко деформируется при незначительном нажатии.
Относительная мягкость.
Плохо поглощает воду.
Прочность и износостойкость.
В зависимости от типа каучука резина может характеризоваться водо-, масло-, бензо-, термостойкостью и стойкостью к действию химических веществ, ионизирующих и световых излучений.

Резина со временем утрачивает свои свойства и теряет форму, что проявляется разрушением и снижением прочности. Срок службы резиновых изделий зависит от условий использования и может составлять от нескольких дней до нескольких лет. Даже при длительном хранении резина стареет и становится непригодной к эксплуатации.

Производство резины

Резина изготовляется методом вулканизации каучука с добавлением смесей. Обычно 20-60% перерабатываемой массы составляет каучук. Другие компоненты резиновой смеси - наполнители, вулканизующие вещества, ускорители, пластификаторы, противостарители. В состав массы могут также добавляться красители, душистые вещества, модификаторы, антипирены и другие компоненты. Набор компонентов определяется требуемыми свойствами, условиями эксплуатации, технологией использования готового резинового изделия и экономическими расчетами. Таким способом создается высококачественная резина.

Из чего делают резиновые полуфабрикаты? Для этой цели на производствах применяется технология смешивания каучука с другими компонентами в специальных смесителях или вальцах, предназначенных для изготовления полуфабрикатов, с последующей порезкой и раскройкой. В производственном цикле используются прессы, автоклавы, барабанные и тоннельные вулканизаторы. Резиновой смеси придается высокая пластичность, благодаря которой будущее изделие приобретает необходимую форму.

Изделия из резины

На сегодняшний день резина используется в спорте, медицине, строительстве, сельском хозяйстве, на производстве. Общее количество изделий, изготовляемых из резины, превышает более 60 тыс. разновидностей. Наиболее популярные из них - уплотнители, амортизаторы, трубки, сальники, герметики, прорезиненые покрытия, облицовочные материалы.

Изделия из резины массово используются в производственных процессах. Этот материал также незаменим в производстве перчаток, обуви, ремней, непромокаемой ткани, транспортных лент.

Большая часть производимой резины используется для изготовления шин.

Резина в производстве шин

Резина является основным материалом в производстве автомобильных шин. Этот процесс начинается с приготовления резиновой смеси из натурального и синтетического каучука. Затем к резиновой массе добавляется силика, сажа и другие химические компоненты. После тщательного перемешивания смесь отправляется по в печь. На выходе получаются резиновые ленты определенной длины.

На следующем этапе происходит обрезинивание корда. Текстильный и металлический корд заливается горячей резиновой массой. В такой способ изготавливается внутренний, текстильный и брекерный слой шины.

Из чего делают резину для шин? Все производители автомобильных шин используют разные рецептуры и технологии изготовления резины. Для придания готовому изделию прочности и надежности могут добавляться разные пластификаторы и усиливающие наполнители.

Для производства шин используют натуральный каучук. Его добавление в резиновую смесь уменьшает нагревание покрышки. Большую часть резиновой смеси занимает синтетический каучук. Этот компонент придает шинам упругость и способность выдерживать большие нагрузки.

Каждый год тысячи покрышек пропадают на свалках и полигонах, несмотря на то, что для предприимчивого человека они являются бесплатным ресурсом , из которого можно производить резиновую крошку.

Если она понадобилась лишь единожды, можно купить ее в нужном количестве у производителей.

Но где взять резиновую крошку, если она нужна на постоянной основе и в больших количествах?

Стоит задуматься о приобретении собственного .

Однако полноценная установка не всем по карману , и не для всех окажется рентабельным такое вложение. Выход — создать оборудование своими руками, и с его помощью производить резиновую крошку из покрышек в домашних условиях.

Если сырья нужно совсем мало, можно обойтись вовсе без оборудования.

Для этого потребуются потребуются только ножницы и резак .

С покрышки вначале убирают металлический корд, затем разделяют на ленты и измельчают их на более мелкие фракции до необходимого размера .

На этом процесс считается законченным.

Материал для оформления дорожек, клумб или отдельной детской площадки готов к использованию.

Но чтобы получить больший объем сырья или иметь доход от переработки шин в домашних условиях, нужно соответствующее оборудование.

Сооружение дробилки для переработки шин

Применяются три основных способа производства крошки:

Дробление шин после их охлаждения жидким азотом до –190 градусов.
Получение крошки на промышленном оборудовании полного цикла с удалением и последующим измельчением резины.
Переработка с использованием универсальных дробилок, которую можно осуществлять в домашних условиях самому.

Первые два способа требуют больших инвестиций. Третий вариант доступен каждому , кто имеет возможность и желание изготовить дробилку дома.

Необходимые агрегаты можно изготовить самостоятельно в мастерской или на производственном участке – там, где есть металлорежущие станки (токарные, фрезерные) и сварочный аппарат для изготовления комплектующих деталей.

Если нельзя самостоятельно выполнить механическую обработку заготовок и придется заказывать их по своим чертежам, все равно стоимость станков по переработке шин будет в несколько раз дешевле , чем аналогичных покупных агрегатов.

Основным комплектующим устройством на линии по переделке покрышек является шредер (измельчитель для резины). Рассмотрим более подробно и назначение узлов данного станка.

Устройство агрегата

Станок состоит из следующих основных узлов:

электродвигатель 5 кВт – 2 шт;
корпус с дисковыми валами;
решетка;
редуктор червячный – 2 шт;
каркас шредера;
загрузочный бункер;
направляющий лоток;
шкаф управления.

Детали установки монтируются на мощной раме, сваренной из швеллеров.

Коробка с режущими дисками

Главным узлом дробилки для резины является корпус с фрезерными валками.

При этом режущие ножи выполнены из высокопрочной стали и термически обработаны, что ощутимо снижает их износ. Они практически не требуют заточки во время эксплуатации .

Расчет отверстий коробки, валов и режущих элементов должен быть точный, поэтому его нужно производить специалисту в этой области (конструктору).

Решетка для калибровки крошки

Для того чтобы получить калиброванную фракцию шинного сырья, шредеры снабжаются специальной решеткой, которая устанавливается под валками.

Редуктор червячный

Вращение валов с дисковыми фрезами осуществляется обособленно, непосредственно от червячных редукторов, соединенных с электродвигателями через муфты.

Передаточное отношение выбирается от 25 до 35 таким образом, чтобы резание было без заедания и с достаточной скоростью .

Рама агрегата

Каркас сварен из профильных элементов, обеспечивает надежность и устойчивость агрегата во время работы, а также погрузочно-разгрузочных действий.

Загрузочный бункер

Установка для переработки шин оборудуется бункером загрузки покрышек и лотком при выемке готовой резиновой крошки.

Благодаря своей конструкции бункер исключает образование заторов из сырья и гарантирует направленное движение массы к вращающимся валкам.

Приспособление для разрезания покрышки

Установка для разрезания шины и удаления корда состоит из несущей рамы и стойки .

На каркасе находится зажимной механизм шины, вращающийся вместе с покрышкой во время резания. Обороты двигателя уменьшены за счет разного диаметра шкивов. На стойке расположен встроенный клиновидный резак, который настраивается на определенный размер за счет перемещения пиноли.

Как измельчить покрышки?

Технологичная цепочка представляет собой несколько подготовительных этапов , прежде чем получится продукция необходимой фракции.

Эта процедура включает:

Осмотр и удаление посторонних предметов из полости покрышки.
Вырезка корда .
Нарезка шины на ленты размером 50-80 мм.
Измельчение сырья посредством шредера.
Сепарирование и отделение металлических от текстильных частей.
Калибрование крошки на фракции с помощью вибрационного сита.

Производительность оборудования

Работа этих двух основных агрегатов при переработке покрышек делается в полуавтоматическом режиме .

Для нормальной работы этой линии необходимо помещение около 150-200 кв. метров. Это вызвано тем, что нужно место для расположения не только оборудования, но и для складирования изношенных покрышек, готовой шинной продукции и металлических отходов.

Выпуск резиновой крошки на данном оборудовании за час составит примерно 200-800 кг и до 100 кг металлического лома, для обслуживания станков понадобится 2-3 работника без квалификации.

Кроме покрышек, на этом оборудовании можно перерабатывать другую резину (транспортерную ленту, камеры, противогазы). На выходе получается крошка с размерами от 0,7 до 4 мм, при этом она составляет 65-85% от всей массы сырья.

Существует множество способов вернуть резиновым изделиям прежнее состояние, в котором их максимально удобно использовать. Поэтому на вопрос, как размягчить резину в домашних условиях, ответов найдется сразу несколько. А уж выбирать, как размягчать резину в каждом конкретном случае останется самому хозяину дома. В наиболее известном и распространенном способе обработки обсуждаемых изделий применяется нашатырный спирт. Главное его достоинство заключается в максимальной эффективности, доступности и дешевизне, ведь такой спирт можно приобрести по самой низкой стоимости в любой ближайшей аптеке. Для начала промыть резиновую часть водой и погрузить в водно-спиртовой раствор. Готовится он в пропорциях 1/1. Для такого купания будет достаточно около 30-40 минут. По прошествии указанного времени резину потребуется еще раз промыть чистой водой и тщательно высушить.

Второй по популярности среди обывателей способ размягчения резины подразумевает применение касторового масла. Здесь важно отметить, что результат его будет быстрым, но недолгим. Поэтому обратить внимание на этот способ стоит в том случае, если размягчить резину требуется на короткий срок. Для начала резиновое изделие промывается водой и обсушивается, а затем полностью тщательно смазывается касторовым маслом, нанесенным на мягкую тряпочку или вату. Останется лишь дать объекту время на пропитку и можно использовать его. Срок зависит от величины изделия и толщины резины. Для миниатюрных деталей достаточно будет всего пары минут «отдыха». Кстати, если под рукой оказался жидкий силикон, то использовать вполне можно и его. Это средство дает точно такой же результат быстрого, но недолгого размягчения для резиновых изделий.

Следующий способ, подсказывающий, как размягчить резину дома самостоятельно, будет более долгим, зато эффект от него сохранится на длительное время. Для этого потребуется большая кастрюля или другая емкость, доступная для нагревания, в которую удастся поместить резиновое изделие полностью. Если материал стал очень жестким, то лучше всего прокипятить его в подсоленной воде. Резина погружается в кастрюлю с жидкостью, а затем отправляется в этой емкости на средний огонь. Можно использовать для такого нагревания и кипятильник. Точное время процедуры указать сложно, оно также будет зависеть от размера изделия и степени его «задубелости». Чтобы определить срок ее завершения, нужно будет просто периодически проверять резину деревянной палочкой на мягкость.

Но эффективным для размягчения обсуждаемых изделий окажется не только кипячение. Воздействовать высокой температурой на предметы можно и другими способами. Если, например, затвердевший шланг не удается надеть на нужную трубу, то его конец стоит просто на пару минут погрузить в кипяток. Главное, сразу после этого успеть быстро установить деталь, пока она не не вернулась в исходное состояние. Высокая температура очень быстро оказывает воздействие на резину, эффективно распаривая и смягчая ее. Если же снять используемую деталь оказывается затруднительно, то можно нагреть ее и другими способами, например, приложив ткань, смоченную в кипятке или воздействуя струей горячего воздуха из фена. После таких процедур нужный элемент быстро стянет мягким и податливым. Главное при этом беречь руки от воздействия высокой температуры или кипятка. Лучше предварительно защитить их плотными перчатками или каким-либо другим способом.

Но известны и другие способы быстрого и простого размягчения резины при помощи подручных средств. Например, помочь в этом может и самый обыкновенный керосин. Известно, что он способен не просто смягчать резину, а полностью изменять ее структуру, возвращая материалу былую эластичность и податливость. Именно поэтому данный способ рекомендуется специалистами тем, кто хотел бы добиться результата, сохраняющегося на долгий срок. Нужно будет наполнить керосином емкость нужного размера, а затем погрузить в нее резиновое изделие. Не стоит погружать объект в холодный керосин, лучше предварительно оставить его при комнатной температуре на некоторое время. Обычно пары часов в обсуждаемом веществе оказывается достаточно для смягчения различных резиновых изделий. Как только нужный срок истечет, и керосин окажет желаемое воздействие на объект, можно будет вынуть конструкцию из жидкости, тщательно промыть под водой и обсушить.