1. Flux de processus de base
Il existe de nombreux types de produits en caoutchouc, mais leur processus de fabrication reste fondamentalement le même. Le processus de base pour les produits en caoutchouc, utilisant du caoutchouc solide brut comme matière première, comprend six étapes principales : la plastification, le mélange, le calandrage, l’extrusion, le moulage et la vulcanisation. Bien entendu, des étapes essentielles telles que la préparation des matières premières, la finition des produits finis, le contrôle qualité et l’emballage sont également indispensables. La technologie de transformation du caoutchouc vise principalement à résoudre le conflit entre ses propriétés plastiques et élastiques. Par divers procédés technologiques, le caoutchouc élastique est transformé en caoutchouc malléable plastique, auquel on ajoute ensuite différents agents de compoundage pour obtenir des produits semi-finis. Enfin, ces produits semi-finis plastiques sont transformés en produits en caoutchouc présentant une élasticité élevée et de bonnes propriétés physico-mécaniques.
2. Préparation des matières premières
La principale matière première des produits en caoutchouc est le caoutchouc brut, qui est récolté en incisant artificiellement l'écorce des hévéas cultivés dans les régions tropicales et subtropicales.
Divers agents de compoundage sont des matériaux auxiliaires ajoutés pour améliorer certaines propriétés des produits en caoutchouc.
Les matériaux fibreux (coton, chanvre, laine et diverses fibres artificielles, fibres synthétiques et matériaux métalliques, fils d'acier) servent de structure aux produits en caoutchouc afin d'améliorer leur résistance mécanique et de limiter leur déformation. Lors de la préparation des matières premières, les ingrédients doivent être pesés avec précision selon la formule. Pour obtenir un mélange homogène de caoutchouc brut et d'agent de compoundage, le matériau doit être traité. Le caoutchouc brut doit être ramolli dans une étuve à 60-70 °C, puis découpé et broyé en petits morceaux. L'agent de compoundage, sous forme de grumeaux (paraffine, acide stéarique, colophane, etc.), doit être broyé. Si la poudre contient des impuretés mécaniques ou des particules grossières, elle doit être tamisée pour éliminer les substances liquides telles que le goudron de pin et la coumarone, qui doivent être chauffées, fondues, évaporées et filtrées. La formation de bulles lors de la vulcanisation uniforme affecte la qualité du produit.
3. Plastification
Le caoutchouc brut est élastique mais manque de la plasticité nécessaire à sa transformation, ce qui le rend difficile à mettre en œuvre. Pour améliorer sa plasticité, il est nécessaire de le malaxer. Ce procédé permet une dispersion facile et uniforme de l'agent de compoundage lors du mélange et améliore simultanément la perméabilité du caoutchouc et sa pénétration dans le tissu fibreux lors du calandrage et du formage, ainsi que sa fluidité de moulage. Le malaxage consiste à dégrader les longues chaînes moléculaires du caoutchouc brut pour lui conférer sa plasticité. Il existe deux méthodes de plastification : la plastification mécanique et la plastification thermique. La malaxage mécanique consiste à dégrader et raccourcir les longues chaînes moléculaires du caoutchouc, passant d'un état élastique à un état plastique, par extrusion et friction mécaniques d'un plastifiant à basse température. La plastification thermique consiste à insuffler de l'air chaud comprimé dans le caoutchouc brut. Sous l'action de la chaleur et de l'oxygène, les longues chaînes moléculaires sont dégradées et raccourcies pour obtenir la plasticité souhaitée.
4.Mélange
Afin de s'adapter à diverses conditions d'utilisation, d'obtenir différentes propriétés et d'améliorer les performances des produits en caoutchouc tout en réduisant les coûts, différents agents de compoundage doivent être ajoutés au caoutchouc brut. Le mélange est un procédé au cours duquel le caoutchouc brut malaxé est mélangé à l'agent de compoundage, ce dernier étant dispersé de manière complète et uniforme dans le caoutchouc brut par un malaxeur mécanique. Le mélange est une étape importante du processus de fabrication des produits en caoutchouc. Un mélange non homogène ne permet pas une action optimale du caoutchouc et des agents de compoundage, ce qui affecte les performances du produit. Le caoutchouc obtenu après mélange est appelé caoutchouc mélangé. Il s'agit d'un matériau semi-fini destiné à la fabrication de divers produits en caoutchouc, communément appelé matière première caoutchoutée, et généralement vendu comme matière première. Les acheteurs peuvent l'utiliser directement pour le transformer, le façonner et le vulcaniser afin d'obtenir les produits en caoutchouc souhaités. Selon les différentes formulations, il existe une gamme de qualités et de variétés aux propriétés variées.
5.Formation
Dans le processus de production des produits en caoutchouc, le processus de préfabrication de formes et de tailles variées par calandres ou extrudeuses est appelé moulage.
6. Vulcanisation
Le procédé de transformation du caoutchouc plastique en caoutchouc élastique est appelé vulcanisation. Il consiste à ajouter une certaine quantité d'agent de vulcanisation, tel que du soufre ou un accélérateur de vulcanisation. Les molécules linéaires du caoutchouc brut se réticulent entre elles pour former une structure de réseau tridimensionnelle grâce à la formation de ponts disulfures, ce qui confère au composé de caoutchouc plastique l'aspect d'un vulcanisat hautement élastique.
Date de publication : 29 mars 2022
