A természetes kaucsuk

Átírás

1

2 A természetes kaucsuk A gumiipar legfontosabb nyersanyaga. Sok olyan növény ismeretes, amelyek sejtjei latexet termelnek. A latex % kaucsukot tartalmaz. Latex feldolgozása ún.(füstölt) eljárásnál a latexet átszűrik, majd vízzel % szárazanyag-tartalomig higítják. 1 % ecetsavval vagy 0,5 % hangyasavval összekeverik. A sav hatására a kaucsuk a latexből néhány óra alatt kicsapódik. Füstölőtérben 2-4 napig szárítják.

3 A gumikeverékek összetétele legfontosabb alapanyag a természetes kaucsuk (latex %-ban tartalmazza); gumikeverékek, térhálósító anyagok; vulkanizáló szerek (kén, gyorsítók), késleltetők; töltőanyagok, színezékek (korom és fehér termékek); lágyítók (fenyőkátrány, barna és fekete kőszénkátrány, kőolajszármazékok), kémiai puhítók, öregedésgátlók; különleges adalékok, égéskésleltetők.

4 A gumigyártás menete puhítás gyúró és dagasztó gépeken plasztikussá teszik a kaucsukot; keverés a gumi végső tulajdonságát meghatározó adalékok bekeverése (ezek lehetnek: ásványolajok, gyanták, korom, fenol mészkőliszt, kaolin naftalin származékok); vulkanizálás C hőmérsékleten a legfontosabb művelete a gumigyártásnak, formázással együtt végzik; gumitej latex feldolgozása mártással öntéssel készülnek a varrat nélküli gyártmányok, habosítással a szivacs szerkezetű anyagok (laticel). A gyártás során többféle tűzveszélyes oldószert használnak (benzin-, benzolszármazék, stb.).

5 A gumiipari tüzek jellemzése, a tüzek oltása A gumi- és műanyagipar, alapanyagait és gyártási technológiáit tekintve a felhasznált hőenergia, a tűzveszélyes oldószerek, a magas nyomáson megvalósuló gyártás rendkívül tűzveszélyes. A technológiával általában együtt jár a veszélyes anyagok jelenléte, számítani kell azok gőzeinek felszabadulására, kiporzásra, a veszélyes melléktermékek és hulladékok keletkezésére. Mindezek együtt fokozott tűzveszélyt jelentenek. A felsorolt anyagok, technológiák jelenléte az általános elveken túl a tűz keletkezésének, terjedésének lehetőségeit is meghatározzák.

6 A tűz terjedését befolyásoló körülmények tűzveszélyes alapanyagok és adalékanyagok; elsősorban benzin, olaj, kőolajszármazékok, korom; a technológia magas hőmérséklete és a nyomás; lerakódott por, hulladék, melléktermék; robbanásveszélyes légtér.

7 A befolyásoló tényezők a gumi- és műanyagipari tüzek oltásánál az általános szabályokon túl meghatározzák a beavatkozás feladatait és oltóanyagait. A felderítés során a helyismerettel rendelkező szakember igénybevétele fokozott mértékben jelentkezik. Pontos információt tud adni a felhasznált anyagok fizikai-kémiai tulajdonságairól és a technológiai folyamatról. Tájékoztatni tudja a Tv-t a tűz helyéről, a terjedés várható irányairól, intenzitásáról.

8 a teljes védőruházat használata; a Tv utasításainak szigorú betartása, különös tekintettel az oltóanyagokra, a bevetési, felállítási helyre, a beavatkozás irányára; ezektől eltérni csak rendkívüli esetben lehet; biztonsági és balesetvédelmi rendszabályok betartása fokozott mértékben jelentkezik; mobil felszerelések elhelyezése (gépjármű, osztók, stb., rom és robbanási határon kívül); a bevetésben résztvevők egymásra fokozott figyelemmel legyenek; hő és füst elleni védelem (légzőkészülék használata).

9 A gumigyártás alapjai, anyagai A gumigyárak nagyon sokféle nyersanyagból, különböző gyártóberendezéseken, nagy választékban állítanak elő gumikeveréket és kész gumigyártmányokat. A gumikeverék legfontosabb és nélkülözhetetlen alkotórésze a kaucsuk. A gumikeverékek ezenkívül nagyon sokféle anyagot tartalmazhatnak, amelyek rendeltetése: a keverékek minőségének, a gumi műszaki tulajdonságainak javítása; a kaucsukkeverékek feldolgozhatóságának javítása; a gumikeverékek árának csökkentése. A gumikeverék előállításánál a következő anyagokat használják általában: kaucsuk; térhálósító anyagok (vulkanizáló szerek); gyorsítók, aktívátorok, késleltetők; töltő anyagok, színezékek; lágyítók, kémiai puhítók; öregedésgátlók; különleges adalékok; égéskésleltetők.

10 A műkaucsuk-gyártás kiindulási anyagai a monomérek. A butadien a legelterjedtebb monomér. A sztirol fontos monomérje a butadiénsztirol kaucsukoknak. A legrégebben ismert olajálló műkaucsuk monomérje a kloroprén, ma az akril-nitril a legfontosabb olajálló műkaucsuk kiindulási anyaga. A műkaucsuk-gyártás módszerei: a polimerizáció,(sok azonos molekula -monomer- óriásmolekulává egyesül) kondenzáció és a poliaddició. A természetes és, műkaucsuk A természetes kaucsuk A gumiipar legfontosabb nyersanyaga. Sok olyan növény ismeretes, amelynek bizonyos sejtjei latexet termelnek. A latex 50 60% kaucsukot is tar- tartalmazhat. Az összegyűjtött latex további feldolgozása különféle lehet: a legelterjedtebb a smoked (füstölt). A füstölt eljárásnál a latexet átszűrik, majd vízzel 12 20% szárazanyagtartalomig hígítják. Ezután 1% cetsavval Vagy 0,5% hangyasavval jól összekeverik. A sav hatására a kaucsuk a latexből néhány óra alatt kicsapódik (koagulál). Füstölőtérben 2 4 napig szárítják. A műkaucsuk

11 A vulkanizáló szerek, gyorsítók, töltőanyagok, lágyítók A ként jelenleg a lágygumiban legfeljebb 3,5%-ig alkalmazzák, mindig gyorsítókkal, aktivátorokkal együtt. Kéntartalmú vulkanizálószer a kénklórűr (S2CI2), amely igen kellemetlen szagú folyadék. Hidegvulkanizálásra alkalmas, de a vulkanizálás során HCI szabadul fel, ezért a keverékbe Cavagy Mg-oxidot kell adagolni a sav lekötésére, de a kapott gumi öregedésállósága így sem nagy. Kén nélküli vulkanizáló szerek: diazó-vegyületek, kinonszármazékok, peroxidok. A gyorsítók: ditiokarbonát, xantogenát, tiurám, tiazol, mercapto-benztiazol, aldehidamin stb. típusú vegyületek. A töltőanyagok: a korom, a fehér töltőanyagok és a színezékek. A kormokat szénhidrogénekből állítják elő hőbontással vagy tökéletlen elégetéssel. Az előállított kormot gumiipari felhasználás előtt előbb tömöríteni kell. A kormot silókban, tartályokban vagy zsákokban raktározzák. Az előállítás után öngyulladásra hajlamos. A fehér töltőanyagok inkább szervetlen eredetű anyagok. A lágyitók: növényi eredetű a fenyőkátrány. A barna- és feketekőszénkátrány felhasználása elterjedt. A lágyítók nagy része azonban kőolajszármazék.

12 A gumigyártás alapműveletei Az előkészítő műveletek A keverékkészítés Az alakító műveletek A felépítés, konfekcionálás A vulkanizálás A latex (gumitej) feldolgozása

13 Az előkészítő műveletek A szennyezett kaucsukot csigás szűrőprésen tisztítani kell. A nagy bálákban forgalomba hozott kaucsuktömböket kisebb darabokra kell vágni, hogy a feldolgozó berendezésekbe adagolható legyen. A vágáshoz a kaucsukot általában előmelegítik. Sok kaucsukot a keverés előtt képlékenyíteni kell mechanikai megmunkálással, hőbontással vagy lágyítókkal. A poranyagokat, különösebben a kényesebb gyártmányokhoz át kell szitálni, vagy ki kell szárítani. Ezután következik az adalékanyagok bemérése automatikus beméréshez a poranyagok nagy részét csak granulált (szemcsézett) alakban lehet felhasználni. Ebben az esetben ugyanígy granulálni kell a kaucsukot és a kaucsuk előkeverékeket.

14 A keverékkészítés A bemért alkotórészeket hengerszéken vagy zárt keverőkben összekeverik, hogy az adalékanyagok eloszlása egyenletes legyen. Az egyenletes eloszlása a termék jó tulajdonságainak legfontosabb feltétele. A keverék a keverékkészítés közben felmelegszik. Ezért a vulkanizálás megindulásának megakadályozására a keveréket hűtik, illetve hagyják hűlni, majd a további feldolgozás előtt néhány órát vagy napot pihentetik

15 Az alakító műveletek A nyers keverékeket a feoldolgozás előtt 1 2 cm vastag lemezek (levelek) alakjában tárolják. Ezeket a vulkanizálás előtt megfelelően alakítani kell. A lemezeket és a szövetre felvitt rétegeket kalandereken, a csöveket és profilszalagokat extrudereken, az idomdarabokat csákolással alakítják ki. A kaucsukkeverékek egy részét oldatként használják fel, amelyet oldógépeken készítenek. Az oldatból kenéssel, itatással, szórással vagy mártással és az oldószer elpárologtatásával hozzák létre a gumirétegeket.

16 A felépítés, konfekcionálás A több kaucsukkeverékből és egyéb szerkezeti anyagból textilből, fémből álló gyártmányok alkotórészeit a vulkanizálás előtt össze kell állítani. A konfekcionált félkész gyártmányokat különböző célgépeken gumiabroncs-felépítő gép, ékszíjfelépítő gép állítják össze.

17 A vulkanizálás A képlékeny, hőérzékeny gumikeverékek vulkanizálással alakíthatók át rugalmas gumivá. Rendszerint kénnel térhálósítanak, ez kapcsolódik a kettős kötésekre. Maga a kén beépülése a kaucsukmolekulákba pontosabban a kettős kötések helyén a molekulák közé jelenti a vulkanizálást. A vulkanizálást melegen, ritkán hidegen végzik. Konfekcionált gyártmányokat előnyös nyomás alatt vulkanizálni, mert a rétegek összehegedése jobb.

18 A latex (gumitej) feldolgozása Latexből készülnek mártással a varrat nélküli gyártmányok pl. a gumikesztyűk. Öntéssel alakíthatók ki a játékok. Szivacsszerkezetű gyártmányok előállításának a lényege, hogy a latexkeveréket előbb habbá verik, majd a habszerkezetű keveréket koaguláltatják. Laticel néven hozzák forgalomba.

19 A gumiipari tüzek jellemzése, a tüzek oltása A gumiiparban előforduló tüzek között a leggyakoribbak a gyúlékony oldószerrel vagy ezt az oldószert tartalmazó oldattal dolgozó technológiai műveletek tüzei, amelyek elektrosztatikus feltöltődés vagy más okból keletkeznek. Gyakoriak a raktártüzek. Ez vonatkozik mind a nyersanyagokra, félkész termékekre, de a késztermékekre is. A tűz valamilyen külső gyújtóforrás (pl. elektromos hálózati hiba stb.), Vagy a helytelen tárolás miatt lép fel. Kevésbé gyakoriak, de előfordulnak a félkész termékek tüzei, amelyek a magas hőmérsékleten történő technológiai folyamat végrehajtása után keletkeznek; általában gondatlanságra, a technológiai fegyelem megsértésére, üzemzavarra vezethető vissza keletkezésük.

20 A gyúlékony oldó szerek tüzei Ide elsősorban a lágyítók és az egyéb oldószerek tartoznak, amelyek általában olajok, kátrányok, gyanták, benzinek. A benzinfélék lobbanáspontja 20 C alatt van, míg az egyéb oldószereké C között változik. A lágyítókat és oldószereket csővezetékekben áramoltatják és a legkülönbözőbb technológiai fázisokban keverik a kaucsukkal, illetve a töltőanyagokkal. Az oldószerekkel kapcsolatos tüzek oltásának elvei nem különböznek más éghető folyadékokkal kapcsolatos habbaloltás vagy porraloltás szabályaitól

21 A kaucsukbálák tüzei A nyers kaucsukot kb. 100 kg-os bálákban, a szintetikus kaucsukot kb. 50 kg-os tekercsekben, vagy 30 kg-os tömlőkben szállítják és tárolják. A természetes kaucsukok csomagolására szolgáló bálák deszkából készülnek, a szintetikus gumit kartonpapírban vagy faládákban szállítják. Ezek szignifikáns tűzveszélyt jelentenek. A gyulladásveszély csökkentésére az utóbbi időben a szintetikus gumit alumínium konténerekben szállítják. Az egyes gumiféleségek tűzveszélyességi jellemzőiről már volt szó, de ki kell emelni, hogy égésük erős gázosodással és füstképződéssel jár. Magát a kaucsukbálát hideg állapotban nehéz meggyújtani. A bálák felmelegedve Viszont nagy intenzitással égnek. Olyan erősen, hogy a lángot vízsugárral is csak igen nehezen lehet róluk leválasztani, bár csak a felület ég és a bála belseje még hideg. Komoly veszélyt jelent a gumibálák, vagy a nagyobb kész vagy félkész gumigyártmányok elmozdulása. A látszólag könnyű gumibálák magasabb helyről leesve ugrálva gurulnak tovább, személynek ütközve elsodorják, illetve letiporják az embert és komoly sérülést okozhatnak. A nyerskaucsuk-bálák és a leveles keverékek bár igen nagy intenzitással, de csak felületükön égnek, ezért oltásuk vízzel viszonylag könnyen megoldható, amennyiben a tűzfészek megközelíthető és a máglya tömör szerkezetű. A kaucsukbálák a hő hatására meglágyulnak, deformálódnak, elfolynak, és az égő kaucsuk szétfolyva átterjeszti a tüzet olyan felületekre is, amelyek egyébként még nem gyulladtak volna meg. A legjobb eredményt habbaloltással lehet elérni. Zárt helyiségben könnyű- hab alkalmazása célszerű. De bármilyen habbal oltunk is a habsugár megindulásáig olyan intenzív hűtésről kell gondoskodni, amilyet produkálni lehetséges.

22 A kaucsukbálák vagy a kész gumiárukból összeállított halmazok tetejére felmenni életveszélyes, ha pedig korábban már égtek, mérgező gázok kibocsátásával, esetleg újragyulladásával kell számolni. Olyan helyiségbe, ahol svél-gázokra lehet számítani, csak légzőkészülékkel szabad bemenni. A gumitüzek oltásánál gyors helyzetváltozásokkal kell számolni, mind az előrehatolást, mind a visszavonulást előre meg kell szervezni. Amíg a lakóházaknál vagy hasonló tüzeknél az épület összeomlásával csak 2 3 órai tűz után kell számolni, gumiipari üzemeknél ez I órán belül bekövetkezhet. Az égő szint alatti és fölötti helyiségekbe történő behatolást meg kell fontolni és inkább a nyílászárókon keresztül, kívülről oltsunk. Elsőrendű feladat a különböző szintek közötti tűzterjedés megakadályozása, ezeknek a tűzutaknak a lezárása. Számolni kell tűzoltás közben a megömlött, meglágyult gumi veszélyeivel, belelépve, vagy égve elcsepegve kellemetlen sérüléseket tud okozni. A lángok leverése után azonnal meg kell kezdeni a még használható gumianyag mentését, biztonságos helyre történő szállítását. E feladat nemcsak a raktárakban, hanem a technológiai sorban levő anyagokra is vonatkozik, de arra viszont ügyelni kell, hogy csak teljesen eloltott, lehűtött gumi- darabot vagy bálát szabad elszállítani!

23 A korom tűzveszélyessége és tűzoltási sajátosságai Töltőanyagként a gumiiparban igen nagy mennyiségben kerül felhasználásra a korom. Több tonnás bunkerekben tárolják és a technológiában meghatározott helyen és módon adagolják a kaucsukhoz. Fontos problémának tekintik a gumiiparban a korom szállításának, raktározásának és adagolásának biztonságos megoldását. Modern megoldás a túlnyomásos, teljesen pneumatikus korom-rendszer. A koromzsák, a gumikonténer üritő és a tárolótartályok az üzemtől távolabb vannak elhelyezve. Csővezetékkel csatlakoznak a tárolótartályok az üzemi napi tartályokba. A koromlefejtés egyszerűsítése és a szállítás közbeni szennyeződések elkerülése érdekében a kormot gumikonténerben (kb. 600 kg) vagy zsugorfóliás egységrakományként csomagolják. A korom C körüli hőmérsékleten, nehezen gyullad meg, de hevesen ég. Levegővel keveredve robbanóképes elegyet alkot. A porrobbanás veszély miatt a koromtüzek oltásánál elővigyázatosan kell eljárni. A legjobb oltási mód a habbal történő elárasztás. Vízzel csak vizköd alakjában szabad oltani, de célszerű ennek is csökkenteni a felületi feszültségét, a jobb nedvesítőképesség érdekében.

24 A gumiőrletek, gumiregenerátok tűzveszélyessége és tűzoltási sajátosságai A gumiőrletek legtöbbször gumiabroncsok őrlése révén keletkeznek. Cél a megfelelő aprítottság elérése, illetve a textil-gumi rendszer szétválasztása. Az őrlés legtöbbször bordás darálón, Banbury zárt keverőn, condux őrlőberendezésen és Pawert rendszerű őrlőgépen történik, az utóbbit kevésbé használják. A bordás darálót általában félig vulkanizált, beégett keverékek vagy gumi- hulladékok darálására alkalmazzák. Az őrlemény 100 C-ra is felmelegedhet, ezért a darálóból kivéve, csak lehűlés után szabad nagy tömegben tárolni. Hűtésre víz-permetezés is megfelel (30 C alá kell hűteni). A víz a továbbiakban nem zavar, mert gőzzel regenerálják később az őrleményt.

25 Gumiregeneráláshoz rendszerint valamilyen őrletet használnak, és a műveletnél a nagy fajlagos felület és a regenerálás magas hőmérséklete miatt számolni kell az önmelegedéssel. Gőzkazánban történő regenerálás után önmelegedés nem léphet fel, hiszen vizes az anyag. Lényegesen nagyobb a veszély a szárítás után, ha nem hűtik le az anyagot. Meleg regenerát-morzsát huzamosabb ideig csak vashordóban és felügyelet mellett célszerű tárolni. Zárt keverőben (amely lehet WP- vagy Banbury típusú), kémiai lebontószerrel, magas hőmérsékleten végzett regeneráláskor, a regenerátokat kivétel után intenzív hűtésnek kell alávetni, mert szabad levegőn, még szétterített állapotban is hajlamosak az öngyulladásra.

26 A gumiregeneráló üzemekben a még meg nem őrölt gumianyagok és a gumiőrletek, illetve porok égésével találkozunk. A gumiporok tüzeinél a koromtűz oltásához hasonlóan kell eljárni, Végig ügyelve a porrobbanás veszélyére. A regenerátok finomításának célja a fel nem tárt szemcsék szétdörzsölése, a homogenizálás. A műveletet speciális, kis réstávolságú hengerszéken végzik. A kis réstávolság miatt az anyag C-ra felmelegszik. A regenerált filmet feltekercselik és úgy tárolják. A tekercsben végbemehet önfelmelegedési folyamat, ezért ezeket kihűlésig nem szabad nagyobb halmazzá összerakni. Ugyancsak kerülni kell a lehűlésig, a műanyag fóliába csomagolást. A gumiipari technológiai műveletek tűzveszélyessége elsősorban ezeknek az eljárásoknak a melegüzemi jellegével függ össze, melyek a gumipuhító üzemekben mechanikai Vagy kémiai úton és hőbontással történnek. A mechanikai puhításra csigás puhítógépeket (plasztikátorok), hengerszékeket és zárt keverőgépeket alkalmaznak. Ezek hidegen vagy melegen működnek, ezért fűthetnek-hűthetnek. A keverő üzemrészben hengerszékek, zárt keverőgépek (Werner Pfleiderer- és Banburyrendszerűek) dolgoznak. A keverés a gumigyártás egyik legtűzveszélyesebb munkafolyamata, mert tűzveszélyes anyagok nagy mennyiségben kerülnek felhasználásra, és a keverés alatt az anyag is felmelegszik. Öngyulladásba mehet át a keverék, vagy üzemzavar miatt is begyulladhat (pl. súrlódás következtében).

27 Az alakítás, formázás Az alakítás, formázás kalanderekkel, csigás csőprésekkel (extruder) történik. Kalanderezéssel vagy csak gumilemezt alakítanak ki, vagy egyúttal a gumit szövetre is rápréselik. A gumi a hengerek között maradó alakváltozást szenvedve felmelegszik, ezért a hengereket hűteni, de fűteni is lehet. Extruderrel csöveket, zsinórokat állítanak elő. Ezek is el vannak látva fűtő-hűtő berendezésekkel. Jellegzetes gyújtóforrás az ilyen jellegű műveleteknél a statikus elektromos kisülések következtében létrejövő szikrakisülés. Az elektrosztatikus feltöltődés korlátozható a légtér ionizációjával, a töltések levezetésével vagy semlegesítésével. A formázó üzemben keletkezett tüzek oltását a gumipuhító üzemekben keletkezett tüzek oltásánál alkalmazott taktikai elvek szerint kell leküzdeni.

28 A szövetkenő üzem tűzveszélyessége és tűzoltási sajátosságai A szövetkenő üzemek tűz- és robbanáveszélyesek, mert a szövetre, hengersorok segítségével oldott gumiréteget visznek fel. Az oldószer benzin. Fokozza a tűzveszélyt, hogy a gumioldattal felkent szövetet a szárító berendezésben az oldószertől mentesítik. A meleg benzingőz a tűz- és robbanásveszélyt még fokozza. A már megpuhított gumit speciális keverőgépek segítségével benzinnel oldják. Az elkészült gumioldatot szállítótartályokban viszik közvetlenül a szövetkenő gépekhez. Az oldógépek nagysága elérheti az 1250 litert is és a gumi oldásának a gyorsítására a hőmérsékletet általában 40 C-ra állítják be. A szövetkenő üzemekben keletkezett tűz esetén az első teendő a beépített tűzoltó berendezések üzembe helyezése. Ha a beépített berendezésekkel történő beavatkozás nem vezet sikerre, a már korábban megismert gumitüzeknél alkalmazott taktikai elvek alapján kell megszervezni a tűzoltást. A benzinvezetékeket elzárjuk és gondoskodunk a hűtésükről. Mind a gumioldat, mind a szövetkenő gépek oltását is habsugárral célszerű végezni. Különös gondot kell fordítani a gumioldatot tároló tartályok védelmére. Az oltás szükség esetén vízkőddel is megoldható.

29 Az oldószer-visszanyerő tűzveszélyessége és tűzoltási sajátosságai A szárító berendezésekből a benzingőzök csővezetéken a bezinvisszanyerőbe jutnak. A benzint egy Raschig-gyűrűvel töltött toronyba vezetik, majd egy robbanásgátló tornyon áthaladva a benzin az adszorberekbe kerül. Az adszorbens anyag aktív szén, ami elnyeli a benzint, majd telítődés után víz- gőzzel hajtják ki belőle. A benzinvisszanyerő üzemek tüzének oltását legcélszerűbb porral elkezdeni. A csővezetékek elzárásáról és a berendezések hűtéséről minden esetben gondoskodni kell. Porsugarakkal az esetleges robbanást is meg tudjuk előzni. Az oldószer-visszanyerőkben habbal csak akkor oltsunk, ha nem rendelkezünk porral. A szövetkenő, illetve oldószer-visszanyerő üzemekben támadásra csak a legszükségesebb, legkisebb létszámú tűzoltó erőket vessük be. Biztosítani kell a visszavonulási és a mentési útvonalakat. A tűzoltó tartalékokat robbanástól védett helyen tartsuk készenlétben.

30