Kto wynalazł pierwszą oponę? Historia powstania opon Kiedy pojawiła się guma.

Wulkanizacja jest jedną z podstawowych operacji produkcji gumy.

Wynalazcą metody wulkanizacji jest Amerykanin Charles Goodyear (1800-1860), który od 1830 roku stara się stworzyć materiał, który może pozostać elastyczny i wytrzymały na ciepło i zimno. Żywicę kauczukową traktował kwasem, gotował w magnezji, dodawał różne substancje, ale wszystkie jego wyroby zamieniały się w lepką masę już pierwszego upalnego dnia. Odkrycie przyszło do wynalazcy przez przypadek.

W 1839 roku, pracując w fabryce gumy w Massachusetts, upuścił kiedyś na gorący piec bryłkę gumy zmieszaną z siarką. Wbrew oczekiwaniom nie stopił się, a wręcz zwęglił jak skóra. W swoim pierwszym patencie zaproponował wystawienie gumy na działanie azotynu miedzi i wody królewskiej. Następnie wynalazca odkrył, że guma staje się odporna na wpływ temperatury po dodaniu siarki i ołowiu. Po licznych testach Goodyear znalazł optymalny schemat wulkanizacji; zmieszał sproszkowany kauczuk, siarkę i ołów i podgrzał tę mieszaninę do określonej temperatury, w wyniku czego otrzymano kauczuk, który nie zmieniał swoich właściwości ani pod wpływem światła słonecznego, ani pod wpływem zimna. Jego najbardziej niezwykłą cechą była elastyczność.

15 czerwca 1844 opatentował metodę wulkanizacji gumy. Wynalazek ten, według wielu historyków, stawiał Charlesa Goodyeara na równi z innymi wielkimi twórcami samochodu. A otwarte zjawisko przekształcania gumy w gumę zostało nazwane na cześć boga ognia Wulkana - wulkanizacja.

Do wulkanizacji kauczuku stosowano wcześniej jedną siarkę, ale potem zaproponowano wiele substancji zawierających siarkę: alkalia siarkowe, siarczek wapnia, siarczki arsenu, antymon, ołów, rtęć siarkowata ołowiu, sole cynku, chlorek siarki itp. Tak więc proces wulkanizacja umożliwiła wykorzystanie gumy w produkcji, co dało impuls do przemysłowej produkcji opon gumowych i samochodowych. Początki zastosowania gumy w przemyśle oponiarskim położyli, nieświadomie, Anglik Robert William Thomson, który w 1846 roku wynalazł „opatentowane koła pneumatyczne”, oraz irlandzki weterynarz John Boyd Denlob, który wyciągnął gumową koło roweru jego małego synka.
Na całym świecie szybko zaczęły się mnożyć zakłady i fabryki wyrobów gumowych do użytku domowego, a popyt na kauczuk znacznie wzrósł w związku z rozwojem transportu, zwłaszcza w branży motoryzacyjnej.

Największym producentem wyrobów gumowych jest amerykańska firma „Goodyear tire and rubber”, znana przede wszystkim z opon samochodowych. Jest także właścicielem znaków towarowych „Dunlop”, „Fulda”, „Kelly”, „Dębica”, „Sava”. Historia firmy rozpoczęła się w 1898 roku w USA, kiedy to bracia Frank i Charles Seiberling założyli w Arkon (Ohio) firmę zajmującą się produkcją opon do rowerów i ciężarówek. Najnowszą historię GoodYear wyznacza przede wszystkim pojawienie się w 1992 roku opon deszczowych Aquatread. Pomysł podzielenia bieżnika głębokim centralnym rowkiem dla lepszego drenażu okazał się rewolucyjny. Firma jest obecnie reprezentowana na sześciu kontynentach. CoodYear sprzedaje swoje opony w 185 krajach. GoodYear to synonim niekwestionowanej wysokiej jakości i czołowej pozycji w branży oponiarskiej na całym świecie.

W Rosji pierwsze duże przedsiębiorstwo przemysłu gumowego powstało w Petersburgu w 1860 r., Nazywane później „Trójkątem” (od 1922 r. „Czerwonym Trójkątem”). Po nim powstały inne rosyjskie fabryki wyrobów gumowych: „Kauchuk” i „Bogatyr” w Moskwie, „Explorer” w Rydze i inne.

Dziś czołowe pozycje pod względem produkcji wszystkich typów opon w Rosji zajmują firmy Sibur-Russian Tyres, Nizhnekamskshina i Amtel-Vredestein (łącznie 92,2% całej produkcji).

Współczesny przemysł oponiarski wymaga ciągłego unowocześniania sprzętu i technologii, ponieważ wymagania stawiane oponom szybko rosną. Na przykład w latach 80-tych lekkie opony radialne kategorii S (prędkości do 180 km/h) były jednym z osiągnięć postępu technicznego, w latach 90-tych zostały zastąpione oponami kategorii H (prędkości do 210 km/h), a teraz rynek domaga się opony kategorii Z (240 km/h). Dla takich prędkości niejednorodność mocy staje się najważniejszym czynnikiem eksploatacyjnym. Obecnie stosuje się nowe materiały: kord tekstylny o wysokiej wytrzymałości, kord metalowy, nowe rodzaje gumy i sadzy, wypełniacze krzemionkowe i inne dodatki chemiczne. W Rosji tylko zakłady oponiarskie AK Sibur produkują tak unikalne rodzaje produktów oponiarskich, jak opony z całkowicie stalowego kordu z metalowym kordem w osnowie (SMC, All steel), pneumatyczne sprzęgła do opon do platform wiertniczych, opony pełne i opony superelastyczne.

Historia odkrycia kauczuku sięga odkrycia kontynentu amerykańskiego. Przez długi czas pierwotna populacja Ameryki Środkowej i Południowej pozyskiwała kauczuk, zbierając mleczny sok z drzew kauczukowych.

Kolumb zauważył kiedyś, że piłki, którymi grali Indianie, były zrobione z czarnej masy gumowej i odbijały się znacznie lepiej niż skórzane piłki wykonane przez Europejczyków. Robili nie tylko kulki z gumy, ale także naczynia, którymi zaklejali spód ciasta, tworzyli „pończochy”, które nie przemakały (była to dość bolesna technologia: nogi oblewano masą gumową, potem trzeba było trzymać nad ogniem, aż utworzy się wodoodporna powłoka). Guma była również używana jako klej, Indianie używali jej do ozdabiania swoich ciał piórami.

Kolumb doniósł o istnieniu niezwykłej substancji o licznych właściwościach, ale Europa nie zwróciła na to należytej uwagi, chociaż nawet pierwsi osadnicy Nowego Świata aktywnie używali gumy. Przez długi czas gumę wykorzystywano do tworzenia miękkich zabawek, podejmowano także próby stworzenia wodoodpornej powłoki obuwia.

I dopiero w 1839 roku amerykański wynalazca Charles Goodyear dokonał odkrycia. Ustabilizował elastyczną kompozycję gumy, mieszając surową gumę i siarkę, z dalszym ogrzewaniem. Metodę tę nazwano wulkanizacją, najprawdopodobniej był to pierwszy proces polimeryzacji w przemyśle.

Materiał, który uzyskano w wyniku procesu wulkanizacji, nazwano gumą. Później guma zaczęła być aktywnie wykorzystywana w przemyśle maszynowym, tworząc różne uszczelnienia i tuleje. Elektrotechnika, która dopiero się rozwijała, potrzebowała trwałego i elastycznego materiału na kable. Dziś guma jest używana wszędzie. Te gumowe maty są bardzo poszukiwane. http://www.ru.all.biz/kovriki-rezinovye-bgg1001384. Stosowane są w korytarzach, wiatrołapach, przed wejściem do pokoju, na ganku. Dywany te zapobiegają przedostawaniu się brudu i śniegu do domu.

Produkcja kauczuku z produktów rafinacji ropy naftowej i gazów sięga 1951 roku. Przez długi czas guma, stworzona sztucznie, przewyższała prawdziwą pod każdym względem, z wyjątkiem jednego - elastyczności. Ale i ten problem został rozwiązany.

Tak więc drzewo hevea, będąc naturalnym talentem, zarówno przypadkowe eksperymenty, jak i długotrwała żmudna praca naukowców opracowały jeden z najbardziej niezbędnych i wszechstronnych materiałów w użyciu - gumę. Guma jest poszukiwana każdego dnia, w różnych sytuacjach, w absolutnie każdej dziedzinie działalności człowieka.

A produkty z niego mocno wkroczyły w nasze codzienne życie: są poszukiwane w życiu codziennym, medycynie, w prawie wszystkich branżach - nie sposób wymienić wszystkiego. Ale historia pojawienia się w naszym życiu z pozoru naturalnej i dobrze nam znanej gumy nie jest tak prosta, jak mogłoby się wydawać na pierwszy rzut oka. Ogólnie rzecz biorąc, „historia kauczuku” to historia penetracji i rozwoju kauczuku przez społeczność europejską.

Początek tej historii sięga czasów, gdy Kolumb w egzotycznej wówczas Ameryce widział Indian grających piłkę, dość ciężką, z czarnej masy, skaczącą znacznie lepiej niż europejskie piłki skórzane. Sekret wytwarzania tych kulek tkwił w ciekawych właściwościach drzew kauczukowych odkrytych przez Indian, które rosną w krajach o klimacie tropikalnym - Indonezji, Indiach, Cejlonie, Brazylii. Najczęstsza brazylijska hevea, jej wysokość wynosi 30 metrów, w obwodzie - 3,5 metra. Po odcięciu kory wydobywa się biały mleczny sok, lateks. Jeśli zbierzesz go więcej i trzymasz na słońcu, otrzymasz żółtawą masę, lepką i trochę lepką. Jeszcze kilka manipulacji - i Indianie używali naturalnego kauczuku zarówno do rozrywki, jak i na potrzeby domowe: robili z niego butelki, smarowali ciasta, niektórzy Indianie zakrywali nogi tą masą i trzymali ją nad ogniem, było to bolesne, ale Indianin otrzymał parę wodoodpornych pończoch na całe życie. Rdzenni mieszkańcy Ameryki znaleźli praktyczne zastosowanie nie tylko dla nieprzepuszczalności i elastyczności gumy, ale także dla jej lepkości: do dekoracji przyklejali gumą ptasie pióra do ciała.

Kolejnym etapem jest podróż przez Amerykę Południową francuskiego podróżnika C. Condamine, który po raz drugi odkrył kauczuk. Historia kauczuku naturalnego jest zwykle śledzona od 1738 roku, kiedy to Condamine przekazał Akademii Nauk w Paryżu próbki kauczuku i opis metod jego pozyskiwania. Niestety raport ten nie dał znaczących rezultatów praktycznych: przywiezione próbki wyschły i stwardniały. Wtedy gumy używano tylko do jednego - wymazywania zapisków ołówkiem. Tym samym gumka jest pierwszą rzeczą wykonaną w Europie z gumy.

Minęło kolejne 80 lat. C. Mackintosh szukał sposobu na przywrócenie naturalnych właściwości wysuszonej gumy. Całkiem przypadkowo wylał solwent naftę (substancję ekstrahowaną ze smoły węglowej) na próbkę gumy. Mackintosh wchłonął gumę w gęsty materiał i stał się wodoodporny. Tak powstały pierwsze płaszcze przeciwdeszczowe mackintosh, a potem pierwsze kalosze i worki pocztowe. Jednak później stała się oczywista duża wada wszystkich tych produktów, która uczyniła je całkowicie bezużytecznymi: w ekstremalnych temperaturach materiał stawał się zbyt miękki, aw chłodne dni twardniał jak kamień.

1839 Ameryka. C. Goodyear szukał sposobu na uodpornienie gumy na zmiany temperatury. Wielokrotne eksperymenty wymagały pieniędzy, w wyniku czego badaczka trafiła do więzienia dla dłużników; to tam, kontynuując eksperymenty, stwierdził, że lepkość znika, jeśli kauczuk zostanie posypany siarką i wysuszony. Po wyjściu z więzienia Goodyear ponownie z roztargnienia położył kawałek gumy z siarką nie na stole, ale na gorącym piecu. Błąd okazał się odkryciem, bo na kuchence Goodyear znalazł nie lepką mieszankę, a suchy, miękki, elastyczny kawałek… już gumowy. Pod wpływem siarki przy umiarkowanym ogrzewaniu kauczuk nabierał większej wytrzymałości, twardości i stawał się mniej wrażliwy na zmiany temperatury. Proces ten nazwano wulkanizacją, a wulkanizowaną gumę nazwano gumą. Wyroby gumowe zaczęły szybko podbijać rynek, a pod koniec XIX wieku, w okresie powszechnej elektryfikacji, zaczęto stosować gumę jako dobry izolator.

Potrzebne było coraz więcej gumy. Ogromne plantacje hevea rosły w Ameryce Południowej i Indonezji. Mniej więcej w tym samym czasie przedsiębiorczy Anglik przemycił z Brazylii 70 000 nasion hevea, ale zapuściły one korzenie tylko w jednym miejscu - na Cejlonie, który wówczas należał do Anglii. Na światowym rynku kauczuku pojawiło się dwóch dużych monopolistów i stało się jasne: kauczuk naturalny jest nieekonomiczny i nieopłacalny, trzeba znaleźć sposób na uzyskanie sztucznego kauczuku. Dalsza historia rozwoju kauczuku to historia badań chemicznych, głównie w rosyjskiej chemii.

W Rosji przemysł gumowy powstał w pierwszej połowie XIX wieku. Przed rewolucją produkcję gumy reprezentowały 4 przedsiębiorstwa: „Trójkąt”, „Odkrywca” oraz stosunkowo niewielkie zakłady „Bogatyr” i „Kauczuk”. W 1913 r. zatrudniali 23 tys. osób i produkowali głównie obuwie; surowce i sprzęt były zagraniczne, zarządzanie techniczne prowadzili cudzoziemcy. Mało kto wie, że produkcja gąbki toaletowej była tajemnicą fabryki Triangle w XIX wieku; co dziwne, ten nieskomplikowany przedmiot był najbardziej konkurencyjnym produktem gumowym na rynku światowym. Po rewolucji październikowej przemysł gumowy był dość potężnym przemysłem. Obrano ogólny kurs w kierunku uprzemysłowienia, w związku z czym gwałtownie wzrosło zapotrzebowanie na komponenty gumowe. Ale produkcja kauczuku była uzależniona wyłącznie od importu kauczuku naturalnego. Możliwe były dwa rozwiązania problemu. Pierwszym z nich jest poszukiwanie roślin kauczukowych nadających się do hodowli w regionach o klimacie umiarkowanym. W ZSRR zaangażował się w tę pracę N. I. Wawiłow, w USA inicjatorami tej pracy byli T. Edison i G. Ford.

Drugą opcją jest stworzenie kauczuku syntetycznego. Badania chemiczne składu kauczuku rozpoczęły się od eksperymentów M. Faradaya w 1826 roku. W 1879 r. A. Bouchard zaobserwował przemianę izoprenu w gumowatą masę, aw 1910 r. I. L. Kondakov zaobserwował podobną przemianę dimetylobutadienu. W 1909 roku Siergiej Wasiliewicz Lebiediew pokazał substancję podobną do gumy, przygotowaną z diwinylu, bezbarwnego lotnego gazu. Ale po wielu staraniach udało mu się uzyskać tylko 19 gramów. W Rosji I. I. Ostromyslensky pracował w tym samym kierunku, przeprowadzając eksperymenty w zakładzie Bogatyr, w Niemczech - K. Garries, w Anglii - F. Matthews i E. Strakej. Nauka poszła więc śladami natury: najpierw trzeba było otrzymać polimer węglowodorów dienowych, a następnie zsyntetyzować z nich kauczuk.

W 1926 r. rząd radziecki ogłosił światowy konkurs na produkcję sztucznego kauczuku i postawił 3 warunki: 1) surowce muszą być tanie; 2) jakość nie gorsza od naturalnej; 3) termin do przedstawienia wyników prac rozwojowych wynosi 2 lata. W maju 1928 r. Konkurs ten wygrał S. V. Lebiediew. Jako surowiec wykorzystywał zwykłe ziemniaki, z których pozyskiwał alkohol, a już z alkoholu – diwinyl. Co więcej, dwa lata temu z 1 litra alkoholu otrzymywał 5 gramów diwinylu, a teraz - 50 gramów, zmniejszając w ten sposób koszty 10-krotnie. Ale ten bezwarunkowy przełom nie rozwiązał problemu, ponieważ na przykład do wyprodukowania jednej opony samochodowej potrzeba było 500 kg ziemniaków. Następnie naukowcy, udoskonalając wynalazek S. V. Lebiediewa, zaczęli wydobywać diwinyl z gazów naturalnych. I już w 1929 r. Rząd postanowił zbudować w Leningradzie pilotażową fabrykę do produkcji kauczuku syntetycznego z alkoholu metodą Lebiediewa oraz jeszcze dwie fabryki, które miały przetestować inne znane metody: B. V. Byzov i grupa naukowców kierowana przez A. L. Klebansky'ego. 15 lutego 1931 roku gazety na całym świecie doniosły, że w ZSRR wyprodukowano pierwszą dużą partię sztucznego kauczuku. Ani Niemcy, ani Anglia w tamtym czasie nie były gotowe do zaproponowania własnego rozwiązania tego problemu przemysłowego. Co ciekawe, T. Edison w swoim wywiadzie tak ocenił to wydarzenie: „Wiadomość, że Sowieci odnieśli sukces w produkcji kauczuku syntetycznego z ropy jest niewiarygodna. Nie można tego zrobić. Powiedziałbym nawet więcej: cały ten raport jest fałszywy. Opierając się na własnych doświadczeniach i doświadczeniach innych, nie można obecnie powiedzieć, że produkcja kauczuku syntetycznego kiedykolwiek w ogóle odniesie sukces. A jednak już w 1932 roku w Jarosławiu wyprodukowano pierwszą fabrykę kauczuku syntetycznego.

Od 1951 roku rozpoczęto produkcję kauczuku z gazów ropopochodnych i produktów rafinacji ropy naftowej. Przez długi czas sztuczna guma, przewyższająca prawdziwą gumę niektórymi wskaźnikami (zakres temperatur, wytrzymałość, odporność chemiczna), była gorsza pod jednym względem - pod względem elastyczności (co jest bardzo ważne na przykład w przypadku opon samochodowych i lotniczych), ale to problem również został rozwiązany.

Tak więc zarówno naturalny dar - drzewo hevea, jak i szereg wypadków oraz długa i żmudna praca naukowców sprawiły, że guma stała się jednym z najbardziej niezbędnych i wszechstronnych materiałów poszukiwanych każdego dnia, w różnych sytuacjach, w różnych obszary działalności człowieka.

Kto wynalazł opony zimowe?

Kalendarz pasjonata motoryzacji różni się od kalendarza zwykłego człowieka. Zmiana pór roku dla właściciela samochodu oznacza ważne dla niego wydarzenie: zmianę opon. Jak się okazało, nie wszyscy wiedzą i rozumieją, dlaczego konieczna jest „zmiana obuwia” przed i po nadejściu chłodów. Wielu postrzega to tylko jako okazję do znęcania się nad policjantami drogowymi. W rzeczywistości bezpieczeństwo ruchu drogowego zależy bezpośrednio od tego, a wymiana opon to sprawa kluczowa!

1. Różnice między oponami letnimi i zimowymi

Główne różnice między oponami letnimi i zimowymi to skład samej gumy i rzeźba bieżnika.

Guma, jak każdy inny materiał, garbuje się w niskich temperaturach. W związku z tym opona na zimno traci swoją miękkość, staje się „plastyczna”. Wpływa to negatywnie na samą oponę - raczej i na bezpieczeństwo jazdy. Zaleca się zmianę opon letnich na zimowe, gdy temperatura powietrza spadnie do +7°C. W tej temperaturze, a tym bardziej w niższych, opony letnie stają się niebezpieczne.

Opony zimowe, dzięki specjalnym dodatkom, zachowują miękkość nawet na mrozie. Wiedząc o tym, zrozumiesz, dlaczego latem nie należy jeździć na oponach zimowych: w ciepłe dni, a tym bardziej podczas upałów, opona zimowa staje się zbyt miękka, aby zapewnić bezpieczeństwo jazdy.

Bieżnik opon zimowych ma wzór złożony z „warcabników” o różnych konfiguracjach. Ich zadaniem jest zapewnienie przyczepności opon na zaśnieżonych drogach. Na letnim asfalcie „warcaby” są bezużyteczne, a nawet niebezpieczne, ponieważ taki bieżnik zmniejsza sterowność samochodu.

2. Kiedy pojawiły się opony zimowe?

Pierwsze próby stworzenia opon zimowych podjęto w Finlandii. Pionierem był Suomen Gummitehtas, później przemianowany i znany do dziś jako Nokian.

Opony zimowe trafiły do ​​sprzedaży w latach 60. Różniły się od opon letnich jedynie obecnością metalowych części, pierwowzoru współczesnych kolców. Kolce poprawiły przyczepność koła do drogi, ale sama guma nadal pękała i pękała na mrozie.

Kolejny krok w ewolucji opon zimowych zrobił Metzeler. Jej specjaliści po serii eksperymentów znaleźli dodatek, który pozwalał gumie zachować elastyczność na mrozie. Takim dodatkiem stał się kwas krzemowy.

Tymczasem wiele krajów zakazało używania opon z kolcami, ze względu na ich negatywny wpływ na nawierzchnię. Producenci skupili swoje wysiłki na stworzeniu opon ze specjalną, „zimową” rzeźbą bieżnika. Pierwsze opony zimowe bez kolców zostały zaoferowane konsumentom przez firmę Bridgestone w 1982 roku.

Tak więc pojawienie się nowoczesnych opon zimowych zawdzięczamy nie jednemu genialnemu wynalazcy, ale wspólnemu wysiłkowi inżynierów czołowych światowych producentów opon.

3. Montaż opon

Odbywa się to według tych samych zasad, co opony letnie. Upewnij się, że podczas montażu przestrzegany jest kierunek obracania się opon. Poproś personel warsztatu o dokładne wyważenie kół. Po zamontowaniu opon zimowych przyda się sprawdzenie i regulacja zbieżności.