Vulkanizuota guma yra elastomeras, kuris tapo patvaresnis dėl vulkanizacijos, biocheminio proceso. Pieniškas kaučiuko medžio lateksas derinamas su kietėjančiu ingredientu, dažniausiai siera, ir kaitinamas esant slėgiui.
Vulkanizavimo procesą 1839 m. atrado amerikiečių išradėjas Charlesas Goodyearas. Dėl vulkanizacijos guma tampa stabilesnė, kietesnė ir atsparesnė karščiui, todėl ji tampa naudingesnė pramoniniams tikslams ir tam tikriems gaminiams. Terminas „vulkanizuotas“ kilęs iš Vulkano, romėnų ugnies ir metalo apdirbimo dievo.
Vulkanizavimas: gumos stiprinimas
Prieš atrandant vulkanizavimą, natūralus kaučiukas buvo koaguliuojamas rūgštimi ir daromas kalus, kad būtų galima formuoti ir formuoti. Tačiau esant aukštai temperatūrai, guma taptų lipni arba išsilydytų, o žemoje temperatūroje guma taptų trapi. Dėl šių savybių guma tapo nepraktiška naudoti pramoninėje aplinkoje.
Vulkanizavimas chemiškai sujungia kaučiuką ir sierą. Esant aukštam slėgiui ir aukštai temperatūrai, sieros atomai sudaro ryšius tarp ilgų gumos molekulių grandinių. Tai padidina gumos stiprumą ir ilgaamžiškumą bei sumažina jos lipnumą. Tai taip pat leidžia gumai išlaikyti savo elastingumą esant daug platesniam temperatūrų diapazonui, todėl vulkanizuota guma yra daug naudingesnė įvairioms reikmėms.
Vulkanizuotos gumos kūrimas
Charlesas Goodyearas keletą metų eksperimentavo su guma, kol atrado vulkanizaciją. Buvęs techninės įrangos parduotuvės savininkas, neturintis mokslinio išsilavinimo ar žinių apie chemikalus, „Goodyear“ įsiskolino ieškodamas būdo, kaip padaryti gumą stabilesnę ir patvaresnę. Dažnai sakoma, kad jo atradimas įvyko atsitiktinai, po to, kai ant karštos viryklės išsitaškęs sieros ir gumos mišinys sudarė sukietėjusią medžiagą. Tačiau „Goodyear“ teigė, kad tai nebuvo atsitiktinis, o veikiau daugybės eksperimentų ir stebėjimų rezultatas.
Goodyear išsiuntė savo sukietintos gumos pavyzdžius Didžiosios Britanijos gumos gamintojams. Anglas, vardu Thomas Hancockas, 20 metų bandęs gaminti oro sąlygoms atsparią gumą, pamatė vieną iš mėginių ir mėginio paviršiuje pastebėjo gelsvos spalvos miltelių pavidalo sieros likučius. Hancockas iš naujo išrado šį procesą 1843 m., praėjus ketveriems metams po Goodyear.
Goodyear gavo JAV patentą šiam procesui 1844 m., tačiau kai jis kreipėsi dėl britų patento, jis nustatė, kad Hancockas jį įveikė. Terminas „vulkanizuota guma“ kilo ne iš „Goodyear“, o iš tikrųjų jį sugalvojo Hancocko draugas.
Ar žinojote? Gerai žinomą automobilių padangų ir kitų gumos gaminių gamintoją „Goodyear Tire & Rubber Company“ 1898 m. įkūrė Frankas Seiberlingas. Ji buvo pavadinta Charleso Goodyear garbei, nors nėra jokių šeiminių ryšių.
Vulkanizuotos gumos pritaikymas
Vulkanizuota guma šiuo metu naudojama įvairiuose gaminiuose. Tarp labiausiai paplitusių yra:
automobilių padangos
guminiai sandarikliai ir tarpikliai
transmisijos diržai
batų padais
ledo ritulio rituliai