ゴム製品の製造

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1. 基本的なプロセスフロー

現代産業、特に化学産業の急速な発展に伴い、様々な種類のゴム製品が開発されているが、その製造工程は基本的に同じである。一般的な固体ゴム(生ゴム)から作られる製品の製造工程は、主に以下の通りである。

原材料の準備 → 可塑化 → 混合 → 成形 → 加硫 → トリミング → 検査

2. 原材料の準備

ゴム製品の主な材料は、生ゴム、配合剤、繊維材料、金属材料です。その中でも、生ゴムは基本材料であり、配合剤はゴム製品の特定の特性を向上させるために添加される補助材料です。繊維材料(綿、麻、羊毛、各種人造繊維、合成繊維)と金属材料(鋼線、銅線)は、ゴム製品の骨格材料として使用され、機械的強度を高め、製品の変形を抑制します。

原料準備工程では、配合式に従って材料を正確に計量する必要があります。生ゴムと配合剤が均一に混合されるように、特定の材料を加工する必要があります。

1. 基本的なプロセスフロー

現代産業、特に化学産業の急速な発展に伴い、様々な種類のゴム製品が開発されているが、その製造工程は基本的に同じである。一般的な固体ゴム(生ゴム)から作られる製品の製造工程は、主に以下の通りである。

原材料の準備 → 可塑化 → 混合 → 成形 → 加硫 → 休止 → 検査

2. 原材料の準備

ゴム製品の主な材料は、生ゴム、配合剤、繊維材料、金属材料です。その中でも、生ゴムは基本材料であり、配合剤はゴム製品の特定の特性を向上させるために添加される補助材料です。繊維材料(綿、麻、羊毛、各種人造繊維、合成繊維)と金属材料(鋼線、銅線)は、ゴム製品の骨格材料として使用され、機械的強度を高め、製品の変形を抑制します。

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原料準備工程では、配合式に従って材料を正確に計量する必要があります。生ゴムと配合剤が均一に混合されるように、特定の材料を加工する必要があります。

生ゴムは、切断して細かく砕く前に、60~70℃の乾燥室で軟化させる必要がある。

パラフィン、ステアリン酸、ロジンなどのブロック状の添加物は粉砕する必要がある。

粉末状の化合物に機械的な不純物や粗大粒子が含まれている場合は、ふるいにかけて除去する必要がある。

液体添加剤(松ヤニ、クマロンなど)は、加熱、溶解、水分の蒸発、不純物のろ過といった工程を必要とする。

配合剤は乾燥させておく必要がある。乾燥させていないと凝集しやすく、混合時に均一に分散せず、加硫時に気泡が発生し、製品の品質に影響を与える。

3. 精製

生ゴムは弾性があり、加工に必要な特性(可塑性)が不足しているため、加工が困難です。可塑性を向上させるには、生ゴムを精製する必要があります。こうすることで、混合時にブレンド剤が生ゴム中に容易に均一に分散されます。同時に、圧延および成形工程において、ゴム材料の浸透性(繊維構造への浸透)と成形流動性の向上にも役立ちます。生ゴムの長鎖分子を分解して可塑性を形成するプロセスを可塑化といいます。生ゴムの精製方法には、機械的精製と熱精製の2種類があります。機械的可塑化は、比較的低温で可塑化機の機械的押出しと摩擦によって長鎖ゴム分子の分解を抑制し、高弾性状態から可塑状態へと変化させるプロセスです。熱可塑化は、高温の圧縮空気を生ゴムに導入し、熱と酸素の作用によって長鎖分子を分解・短縮することで可塑性を得るプロセスです。

4. 混合

さまざまな使用条件に適応し、さまざまな性能を実現し、ゴム製品の性能を向上させ、コストを削減するためには、生ゴムにさまざまな添加剤を加える必要があります。混合とは、可塑化された生ゴムと配合剤を混合し、ゴムミキサーに入れる工程です。機械的混合により、配合剤は生ゴム中に完全に均一に分散されます。混合はゴム製品の製造において重要な工程です。混合が均一でない場合、ゴムと添加剤の役割を十分に活用できず、製品の性能に影響します。混合後に得られるゴム材料は混合ゴムと呼ばれ、さまざまなゴム製品の製造に使用される半製品であり、一般にゴム材料として知られています。通常、商品として販売され、購入者はゴム材料を直接加工および加硫して必要なゴム製品を製造できます。さまざまな配合により、混合ゴムにはさまざまな特性を持つさまざまなグレードと種類があり、選択肢が提供されます。

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5. 形成

ゴム製品の製造工程において、圧延機または押出機を用いて様々な形状やサイズの製品を事前に成形することを成形法と呼ぶ。成形方法には以下のようなものがある。

圧延成形は、単純なシート状および板状の製品の製造に適しています。圧延成形とは、混合ゴムを圧延機で特定の形状とサイズのフィルムに押し出す方法です。タイヤ、テープ、ホースなどの一部のゴム製品は、繊維材料に薄い接着剤層(接着剤または繊維への塗布とも呼ばれる)を塗布する必要があり、この塗布工程は通常、圧延機で行われます。繊維材料は、圧延前に乾燥および含浸する必要があります。乾燥の目的は、繊維材料の水分含有量を減らし(蒸発と発泡を防ぐため)、


投稿日時:2024年1月9日