Kauczuk w produkcji opon

Niedawne targi RubPlast w Sosnowcu były poświęcone nie tylko branży tworzyw sztucznych, ale i powiązanemu z nią sektorowi gumy. Ważną częścią tej branży jest przemysł oponiarski.

Jeszcze w 2007 r. wydawało się przed polskim rynkiem oponiarskim same tłuste lata. Jednak kryzys przystopował te nadzieje. Teraz przed branżą trudny okres wychodzenia z dołka. Już się on zresztą zaczął, bo zdaniem specjalistów europejski rynek opon najgorsze ma za sobą. Choć sprzedaż opon do aut osobowych, dostawczych i z napędem na cztery koła za osiem miesięcy 2009 r. zmniejszyła się o 10 proc. i wyniosła 140 mln sztuk, a w przypadku ogumienia do ciężarówek rynek skurczył się o ponad jedną czwartą, to wyniki sprzedażowe z ostatnich miesięcy pokazują, że spadki zostały wyhamowane. Najgorzej sytuacja wygląda w krajach Europy Wschodniej, głównie w Rosji, gdzie sprzedaż ogumienia zmniejszyła się o blisko połowę. Najlepiej z kryzysem radzą sobie dystrybutorzy właśnie w naszym kraju. Oceny analityków pokazują, że w tym roku w Polsce sprzeda się około 9,35 mln opon do aut osobowych i dostawczych, podczas gdy rok wcześniej 9,76 mln. Tegoroczna sprzedaż opon do samochodów ciężarowych spadnie o 5 proc.

Co dokładnie wykorzystuje się przy produkcji opon?

Przy ich tworzeniu sięga się po wiele komponentów, w skład których wchodzą różne rodzaje kauczuków, tkaniny kordowe, sadze, druty stalowe oraz substancje olejowe.
Cały proces zaczyna się od wymieszania kauczuków ze specjalnymi olejami, sadzą, przeciwutleniaczami, przyspieszaczami i innymi dodatkami. Odpowiedni dobór składników decyduje o właściwościach otrzymanego produktu. Proces mieszania składników odbywa się - w zależności od rodzaju produktu - wieloetapowo w komorach zamkniętych z różnymi typami rotorów. Otrzymany produkt nosi nazwę mieszanki gumowej, która służy do produkcji elementów opony surowej. Kolejnym etapem produkcji jest przygotowanie elementów składowych opony surowej takich jak: osnowa, „drutówka", opasanie, czoło bieżnika, boki, wykładzina wewnętrzna, ekran, wypełniacz.

Elementy takie jak bieżnik, boki czy wypełniacz otrzymywane są z odpowiednich rodzajów mieszanek gumowych w procesie wytłaczania, gdzie poprzez odpowiedni zarys szablonu oraz ciśnienie i temperaturę nadaje się kształt elementowi surowemu. Pozostałe elementy gumowe, tj. wypełniacz, wykładzina wewnętrzna, paski gumowe produkuje się w liniach kalandrów, przepuszczając podgrzaną mieszankę gumową poprzez układ walców z naniesionym kształtem produkowanego elementu. Otrzymane elementy gumowe nawija się na szpule lub przycina na odpowiedni wymiar i przesyła się do dalszego etapu produkcji.

Przygotowanie elementów tkaninowo-gumowych i stalowo-gumowych odbywa się w procesie kalandrowania. Tkaniny techniczne zwane kordami pokrywane są obustronnie cienką folią odpowiedniej mieszanki gumowej. Kordy w zależności od użytego materiału dzieli się na: nylonowe, poliestrowe, wiskozowe, szklane, stalowe. Powierzchnia tkanin pokrywana jest odpowiednimi środkami zapewniającymi przyczepność do gumy. Kordy tekstylne impregnowane są układem adhezyjnym lateksowo-żywicznym, natomiast włókna stalowe i druty pokrywane są mosiądzem lub brązem.

Po nagumowaniu kordy cięte są na odpowiednią szerokość oraz pod wymaganym kątem. Materiał ten używany jest do budowy części nośnej opony - osnowy, bądź jako opasanie zapewniające sztywność części czołowej opony. Drut stalowy po nagumowaniu zwijany jest w pierścień o odpowiedniej średnicy (drutówka), wbudowany w oponę służy do zamocowania jej na obręczy koła.

Wszystkie półprodukty używane są do budowy opony surowej. Proces konfekcji prowadzony jest w zależności od budowy maszyn w jednym lub dwu stadiach. Otrzymaną oponę surową pokrywa się płynami antyadhezyjnymi zapobiegającymi przywarciu do formy bądź membrany w procesie wulkanizacji.

W procesie wulkanizacji oponie nadawany jest kształt finalny. Pod wpływem temperatury mieszanki gumowej na skutek reakcji chemicznej pomiędzy siarką, kauczukami, sadzami przekształcają się w ciało o jednorodnych własnościach - gumę posiadającą cechy elastyczne w szerokim zakresie temperatur.

Wulkanizacja opon prowadzona jest w prasach z formami segmentowymi lub dwupowłokowymi z membraną gumową, do której wprowadzane są media wulkanizujące. Oponę surową nakłada się na membranę i następuje zamknięcie prasy. Pod wpływem ciśnienia wewnątrz membrany oraz temperatury opona surowa wypełnia zarys w formie. Proces biegnie w ściśle określonym czasie oraz odpowiedniej temperaturze i ciśnieniu. W zależności od typu i wielkości opony czas wulkanizacji wynosi od 8 - 45 min. temperatura ok. 190 st. C a ciśnienie 25 bar. Zewnętrzny kształt opony wraz z rzeźbą bieżnika odwzorowany jest na formie wulkanizacyjnej.

Po zakończeniu wulkanizacji opona poddawana jest ocenie organoleptycznej tj. oględzinom celem wyeliminowania wyrobu z wadami. Następnie badana jest na maszynie zwanej optymizerem na parametry niejednorodności i wyważenia statycznego. Wielkości te obrazują rozkład elementów w oponie (miejsca lekkie, przesunięcia elementów) oraz decydują o parametrach jezdnych i trwałości opony.