«Изготовление каучуковых штампов и обработка резины»

Примечание транскрибатора

Большие версии большинства иллюстраций можно увидеть, щелкнув по ним правой кнопкой мыши и выбрав опцию просмотра отдельно, либо дважды нажав на них и/или растянув их.

ТОГО ЖЕ АВТОРА.

Арифметика электричества.

Полное и незаменимое руководство для любителей, студентов и инженеров-электриков.

С полными иллюстрациями. Цена $1.00.

Домашние опыты по науке.

252 страницы. 96 иллюстраций. Цена $1.50.

Каучуковые ручные штампы И манипуляции с каучуком

ПРАКТИЧЕСКИЙ ТРАКТАТ О ПРОИЗВОДСТВЕ КАРУЧУКОВЫХ РУЧНЫХ ШТАМПОВ, МЕЛКИХ ИЗДЕЛИЙ ИЗ КАУЧУКА, ГЕКТОГРАФА, СПЕЦИАЛЬНЫХ ЧЕРНИЛ, ЦЕМЕНТОВ И СМЕЖНЫХ ПРЕДМЕТОВ

Т. О'КОНОР СЛОУН, A.M., E.M., Ph.D.

Автор книг «Домашние опыты по науке», «Арифметика электричества» и др.

С ПОЛНЫМИ ИЛЛЮСТРАЦИЯМИ

НЬЮ-ЙОРК NORMAN W. HENLEY & CO. 150 НАССАУ-СТРИТ 1891

Авторское право, 1890 г., NORMAN W. HENLEY & CO.

ПРЕДИСЛОВИЕ.

Настоящая работа вряд ли нуждается в предисловии. Ее цель — представить в простейшей форме предмет манипуляций с каучуком. Для формования и вулканизации смесевого листа требуется лишь несколько приспособлений, которые можно изготовить дома. Производимые изделия обладают более чем обычной полезностью. Эти два факта придают ценность данному ремеслу и служат raison d’être (основанием) для этой книги. Если ее инструкции не окажутся практическими, она не достигнет своей цели.

По некоторым причинам методы формования этого материала широко не известны. Опыт многих научил бесполезности попыток расплавить и отлить его. Будучи таким труднообрабатываемым при использовании обычных методов, он является самым пластичным из материалов при правильной обработке. Его способность воспроизводить мельчайшие детали формы, проникать во все тонкости и поднутрения дизайна заставляет испытывать особое удовольствие от работы с таким податливым материалом. Не будет преувеличением утверждать, что для некоторых читателей эта книга раскроет долго скрывавшийся секрет. Чтобы сделать ее более полезной, она написана для таких читателей, чтобы удовлетворить потребности тех, кто знает об этом предмете. Было решено, что, следуя этому курсу и рассматривая предмет с самых первых шагов, включая как простейшие, так и самые передовые методы, книга привлечет более широкую аудиторию.

Смежные темы, которым посвящены некоторые главы, будут приняты многими читателями с одобрением. Гектограф представлен в нескольких модификациях. Заменитель каучуковых штампов, который выдерживает суровое использование в почтовом отделении, имеет очень явные достоинства, и его производство, соответственно, описано подробно. Цементы и чернила содержат множество специальных формул. В последней главе можно найти интересные и практические заметки.

За использование некоторых клише мы обязаны Buffalo Dental Manufacturing Co., Messrs. E. & F. N. Spon & Co. и г-ну Л. Шпангенбергу.

СОДЕРЖАНИЕ.

PAGE

CHAPTER I.

THE SOURCES OF INDIA RUBBER AND ITS HISTORY.

The Trees—The Sap—Caoutchouc—Early Uses by the Indians—First knowledge of it in Europe—Goodyear, Day, and Mackintosh 9

CHAPTER II.

THE NATURAL HISTORY AND COLLECTION OF INDIA RUBBER.

African, East Indian, Central and South American Gums—Different Methods of Collection and Coagulation 15

CHAPTER III.

PROPERTIES OF UNVULCANIZED AND VULCANIZED INDIA RUBBER.

Properties of Unvulcanized Rubber; its Cohesion and importance of this property—Analysis of Sap and Caoutchouc—Effects of Heat and Cold—Distillation Products—Vulcanized Rubber, and its Properties 24

CHAPTER IV.

THE MANUFACTURE OF MASTICATED, MIXED SHEET AND VULCANIZED INDIA RUBBER.

Treatment by the Manufacturer—Washing and Sheeting—Masticating—Making Sheeting and Threads—Mixing—Curing—Coated Tissues 35

CHAPTER V.

INDIA RUBBER STAMP MAKING.

Mixed Sheet—Outlines of Moulding—Home-Made Vulcanizing Press—Further Simplifications of Same—Securing Accurate Parallelism of Platen and Bed—Distance Pieces—Wood vs. Iron as Material for Press—Use of Springs on the Home-Made Press—Metal Flask Clamps—Large Gas-Heated Vulcanizing Press—Preparing Type Model—The Matrix—Plaster of Paris and Dental Plaster as Substances for Matrices—Dextrine and Gum Arabic Solutions for Mixing Matrix—How Matrix is made—Shellac Solution for Matrix—Matrix Press and Spring-Chase—How to retard the Setting of Plaster of Paris—Oxychloride of Zinc Matrices—Talc Powder—Moulding and Curing the Stamp—Kerosene Heating Stove—Manipulation of Press—Degree of Heat—Simple Test of Curing—Time Required—Combined Matrix Making and Vulcanizing Apparatus—Chamber Vulcanizers—Object of Steam in Vulcanizers—Temperature Corresponding to Different Steam Pressures—Jacketed Vulcanizers—Gas Regulator—Flower Pot Vulcanizer—Fish Kettle Vulcanizer—Making Stamps without any Apparatus Whatever—Notes on Type, Quadrats and Spaces—Autograph Stamps 47

CHAPTER VI.

INDIA RUBBER TYPE MAKING.

Movable Type Making—Simple Flask and Matrix—Precautions as to Quantity of Rubber—Moulding—Curing—Cutting Type Apart—Special Steel Moulds—Wooden Bodied Type 73

CHAPTER VII.

THE MAKING OF STAMPS AND TYPE FROM VULCANIZED INDIA RUBBER.

Ready Vulcanized Gum as Material for Stamps—Simplicity of the Process of Using It—Advantages and Disadvantages—Availability for Type 77

CHAPTER VIII.

VARIOUS TYPE MATRICES FOR RUBBER STAMPS AND TYPES.

Electrotype Matrices—Papier Maché—Flong Paste—Flong Matrices—Beating into Model—Drying and Baking—Struck-up Matrices—Chalk Plates 80

CHAPTER IX.

THE MAKING OF VARIOUS SMALL ARTICLES OF INDIA RUBBER.

Suction Discs—Pencil Tips—Cane and Chair Leg Tips—Corks—Mats—Cord and Tubes—Bulbs and Hollow Toys 85

CHAPTER X.

THE MANIPULATION OF SHEET RUBBER GOODS.

Sheet Rubber Articles—Toy Balloons—Uses of Sheet Rubber in the Laboratory 94

CHAPTER XI.

VARIOUS VULCANIZING AND CURING PROCESSES.

Liquid Curing Baths—Sulphur Bath—Haloids and Nitric Acid as Vulcanizers—Alkaline Sulphides—Sulphur Absorption Process—Parke’s Process 97

CHAPTER XII.

THE SOLUTION OF INDIA RUBBER.

Mastication with Solvent—Peculiarities of the Process—Different Solvents and their Properties—Paraffin—Vulcanized Rubber Solution—Aqueous Solution 103

CHAPTER XIII.

EBONITE, VULCANITE AND GUTTA-PERCHA.

Ebonite and Vulcanite—Manufacture—Manipulation—Gutta-Percha and its Manipulation 108

CHAPTER XIV.

GLUE OR COMPOSITION STAMPS.

Substitute for Rubber Stamps—The United States Government Formula—Models and Moulds—Dating—Handles 113

CHAPTER XV.

THE HEKTOGRAPH.

How Made—The French Government Formula—Hektograph Sheets 121

CHAPTER XVI.

CEMENTS.

Marine Glue, and other special Cements 125

CHAPTER XVII.

INKS.

Hektograph, Stencil and Marking Inks—White and Metallic Inks 129

CHAPTER XVIII.

MISCELLANEOUS.

Preservation and Renovation of India Rubber—Burned Rubber for Artists—India Rubber Substitutes—General Notes of Interest 134

ИЗГОТОВЛЕНИЕ КАРУЧУКОВЫХ РУЧНЫХ ШТАМПОВ И МАНИПУЛЯЦИИ С КАУЧУКОМ.

ГЛАВА I. ИСТОЧНИКИ КАУЧУКА И ЕГО ИСТОРИЯ.

Индийский каучук, или каучук — это весьма своеобразный продукт, который находят в соке определенных деревьев и кустарников и извлекают из него. Они довольно многочисленны и по большей части относятся к следующим семействам: Euphorbiaceae, Urticaceae, Artocarpeae, Asclepiadaceae и Cinchonaceae. Очевидно, что значительное количество деревьев используется в коммерции для его производства, и несомненно, что он существует, будучи довольно широко распространенным, во многих случаях как компонент сока растений, которые не считаются его содержащими.

Когда дерево, дающее каучук, надрезают, что осуществляется путем нанесения надрезов на кору, сок дерева вытекает. Это молочнообразное вещество, которое собирается различными способами; оно может собираться в глиняные сосуды, раковины или другие емкости охотниками за каучуком. Если исследовать это вещество, то обнаружится, что оно обладает весьма примечательным и характерным составом, напоминая по своим физическим свойствам обычное молоко. Оно состоит из пятидесяти-девяноста процентов воды, в которой во взвешенном состоянии находятся микроскопические глобулы, подобно сливкам в молоке, — искомый каучук. Если сок оставить стоять в сосудах, как молоко в молочном хозяйстве, глобулы поднимаются на поверхность, и каучуковые сливки можно снять с поверхности. Если сок выпаривать на огне, вода испаряется, а каучук остается. Погружая предмет неоднократно в сок и высушивая его, можно создать толстое или тонкое покрытие из каучука. До того как были разработаны современные методы манипуляции с каучуком и до изобретения вулканизации, этот метод применялся для производства обуви. Оригинальные «галоши» для защиты ног в сырую погоду изготавливались таким образом. Использовалась глиняная колодка, на которую наносился каучук, как описано выше. Затем глиняная колодка разбивалась и удалялась. В Южной Америке таким образом производилось огромное количество галош, и многие из них экспортировались в Европу.

Когда каучук однажды удален из этой водной эмульсии, которая для всех практических целей является раствором, он не может быть возвращен в прежнее состояние текучести; он остается твердым. Он поглощает значительное количество воды, но не вступает снова в квази-раствор или соединение. Это свойство постоянной коагуляции, которое в некоторой степени мешает его легкой обработке, было обнаружено рано. В прошлом столетии количества натурального молочка экспортировались в Европу для использования в том, что можно назвать естественным процессом производства, потому что после затвердевания его нельзя было растворить заново, и потому что производители тех дней не имели современных методов обращения с, казалось бы, труднообрабатываемым каучуком.

Жители Южной Америки до прихода европейцев были знакомы с обработкой сока путем выпаривания, описанной выше, и использовали его для изготовления бутылок, обуви и шприцев для собственных нужд. Название Siphonia, примененное к нескольким видам каучуковых деревьев, а также seringa (каучук) и seringari (сборщик каучука) в испанском языке напоминают о старых индейских шприцах и трубках.

В настоящее время каучук собирается для экспорта во многих частях мира. Южная и Центральная Америка являются, как и всегда, крупнейшими производителями. Некоторое количество собирается в Африке, на Яве и в Индии. Лучший поступает из Пара. Однако, как бы тщательно его ни обрабатывали, обнаруживается большая разница в продукте из разных стран. Бразильский каучук, известный как Пара, по названию порта отгрузки, считается лучшим на рынке.

Его история, насколько она задокументирована, не уходит дальше прошлого столетия. Ла Кондамин, исследовавший Амазонку, отправил из Южной Америки в 1736 году в Институт Франции в Париже первый образец каучука, когда-либо виденный в Европе. Он сопроводил образец сообщением. Он сказал, что индейцы той страны использовали каучук для изготовления нескольких бытовых предметов, таких как сосуды, бутылки, сапоги, водонепроницаемая одежда и т. д. Он заявил, что он подвергается воздействию и в некоторой степени растворяется теплым ореховым маслом. В 1751 и 1768 годах другие образцы были получены через г-д Фресно и Маке, которые отправили их в Академию наук в Париже из Кайенны в Гвиане.

Хотя с этого периода было проведено множество экспериментов с новым веществом, в течение многих лет с ним не делалось ничего важного. Его первым применением было стирание карандашных отметок, откуда он и получил свое название «индийский каучук» (india rubber). Еще в 1820 году это оставалось его основным применением.

Интересное воспоминание о его ранней истории дает Джозеф Пристли, великий английский химик прошлого столетия, прославившийся как первооткрыватель кислорода. В 1770 году он упомянул об использовании каучука для стирания карандашных отметок и говорит о его стоимости в три шиллинга, около семидесяти центов, за «кубический кусочек размером около половины дюйма».

Как мы видели, его растворимость изучалась рано. В 1761 году Эриссан добавил скипидар, эфир и «масло Диппеля» в список растворителей. В 1793 году его растворимость была использована во Франции Бессоном, который изготавливал водонепроницаемую ткань. В 1797 году Джонсон ввел для того же производства раствор в смеси скипидара и спирта.

1820 год — начало периода его современного использования в более широком масштабе. Надье разработал методы резки его на листы и нити и ткачества последних. Макинтош в 1823 году начал производство водонепроницаемой ткани, используя раствор каучука в каменноугольной нафте, который при испарении оставлял слой каучука на куске ткани, покрытом вторым куском. Это защищало владельца от липкого и клейкого покрытия сырого каучука. В лучшем случае оригинальные макинтоши должны были быть очень неприятными для ношения изделиями.

В 1825 году каучуковая обувь из сырого каучука импортировалась из Южной Америки и некоторое время составляла важный предмет торговли.

В 1839 году Чарльз Гудьир из Массачусетса изобрел искусство вулканизации, или соединения каучука с серой. Оно было запатентовано 15 июня 1844 года и охватывает только производство мягкой резины. Происхождение вулканита или твердой резины (китовый ус) оспаривается: его изобретение приписывается одними Нельсону Гудьиру, а другими — Остину Г. Дэю из Коннектикута. Однако Гудьиру удалось получить патент 6 мая 1851 года. Дэй получил патент 10 августа 1858 года.

Вулканизация — самое важное изобретение, когда-либо сделанное в связи с каучуком, и может по праву считаться одним из величайших открытий нынешнего столетия. На него претендуют англичане, причем изобретатель по имени Хэнкок упоминается как соперник Чарльза Гудьира. У последнего изобретателя был помощник Натаниэль Хейворд, которому, вероятно, принадлежит часть заслуг.

Благодаря вулканизации каучук теряет восприимчивость к теплу и холоду, становится нелипким и нерастворимым почти во всех веществах. Он превращается из сравнительно бесполезного вещества в материал широкого применения.

Предмет каучука настолько интересен как в теоретическом, так и в практическом плане, что кажется невозможным, чтобы те, кто работает с ним, не чувствовали интереса к его естественной истории. Для таких читателей была написана глава о естественной истории и сборе каучука. Поскольку это продукт широко разнесенных земель в обоих полушариях и поскольку он дается огромным количеством растений, невозможно в рамках одной главы дать полный обзор его естественной истории.

Упомянутая глава, поэтому, с этим извинением, вставлена там, где ей место, в начале книги. Те, кто является сугубо практиками, могут пропустить ее. Нет сомнений, что несколько минут, необходимых для ее прочтения, будут потрачены на нее некоторыми.

ГЛАВА II. ЕСТЕСТВЕННАЯ ИСТОРИЯ И СБОР КАУЧУКА.

Африканский каучук в основном экспортируется с западного побережья. Пояс страны, производящей его, простирается почти через весь континент. Те, кто знаком с каучуковыми растениями наших оранжерей, склонны думать о каучуке как о продукте деревьев, но в Африке он в значительной степени дается вьющимися растениями очень многочисленных разновидностей, принадлежащими в основном к видам Landolphia. Он собирается туземцами небрежными или бессистемными методами, вероятно, менее продвинутыми, чем способы, используемые южноамериканцами. Возможно, его заметная неполноценность может быть частично приписана этому. Также многие полагают, что если бы сбор был ограничен лианой, производящей лучший каучук, последовали бы лучшие результаты. В настоящее время все виды каучука смешиваются без разбора. Африканский каучук очень низкого качества.

Африканские каучуковые лианы часто растут в темных влажных оврагах, где никакой другой ценный продукт, кроме них самих, не мог бы культивироваться. Они полностью дикие. Лианы при разрезании выделяют обилие сока, который отличается от южноамериканского продукта быстротой коагуляции. Как только он выходит из раны, он сразу же затвердевает и предотвращает дальнейший выход сока. Говорят, что негры используют следующий весьма оригинальный метод его сбора. Они делают длинные разрезы в коре. Как только молочный сок выходит, они вытирают его пальцами и вытирают их, в свою очередь, о свои руки, плечи и тело. Таким образом, они образуют толстое покрытие из загустевшего сока или каучука на верхней части своего тела. Это время от времени удаляется путем сдирания. Затем говорят, что его разрезают и кипятят в воде. Это один из рассказов. По словам других, туземцы удаляют большой кусок коры, так что сок вытекает и собирается в ямы в земле или на листья. Говорят, что в других местах используются деревянные сосуды. Иногда говорят, что сок собирается на руках, а высушенный каучук снимается в форме трубок. Ключ к неполноценности африканского каучука дает утверждение, что слишком глубокий разрез освобождает каучук, который портит обычный продукт, если смешивается с ним. Считается, что сушка каучука имеет большое значение для его качества, и весьма вероятно, что это влияет на африканский продукт. Некоторые образцы кажутся частично разложившимися, настолько они имеют резкий запах. Южноамериканский каучук часто сушится тонкими слоями, один поверх другого, над дымным огнем, что может оказывать антисептическое действие на свежекоагулированный каучук. Никакой такой процесс, насколько известно, не используется в Африке.

Африканский каучук появляется под разными названиями в торговле. Из региона Конго — комки неопределенной формы, называемые «костяшками»; из Сьерра-Леоне — гладкие комки, «негритянские головы», и «шары», сделанные из мелких обрезков; из португальских портов — «наперстки», «орехи» и «негритянские головы»; из Габона — «языки»; и из Либерии — «шары». Все они характеризуются большой липкостью и низкой эластичностью.

Из Ассама, Явы, Пенанга и Рангуна экспортируется значительное количество каучука. Предполагается, что он является продуктом деревьев вида ficus во всех этих местах, как известно, это так на Яве и в Ассаме. В последнем месте на сбор накладываются, насколько это возможно, жесткие ограничения. В случае диких деревьев, разбросанных по лесу, выполнение этих ограничений не является практически осуществимым. Деревья надрезаются ножами длинными разрезами через кору, и сок собирается в ямы, вырытые в земле, или часто в листья, свернутые в коническую форму, несколько похожую на то, как бакалейщики сворачивают свою оберточную бумагу в форму рожка для хранения сахара и т. д.

Казалось вполне определенным, что каучуконосные растения можно было бы культивировать с прибылью, и столь же определенно следует опасаться, что без такого культивирования они вымрут. Были предприняты усилия в направлении их искусственного выращивания, но без особого успеха. В Ассаме было проведено множество экспериментов по размножению каучуконосного дерева ficus.

Хорошим примером пагубных последствий небрежности при первоначальном сборе урожая являются сборщики с Борнео. Источником борнейского каучука является разновидность лиан. Их срубают и делят на короткие секции длиной от нескольких дюймов до ярда. Сок сочится из концов. Чтобы ускорить его выход, куски иногда нагревают с одного конца. Он коагулируется соленой водой. Иногда для этой цели используется соль, называемая нипа-солью, получаемая путем сжигания определенного растения (nipa fruticans). В любом случае он коагулируется в грубые шары и массы. Эти массы сильно пропитаны соленой водой, часто содержащей до пятидесяти процентов, и редко намного меньше двадцати процентов.

Tree Felled for Collection of India Rubber.

Центральная Америка и Панама являются крупными производителями каучука. В Панаме часто применяется обычай валки деревьев. В этом случае вокруг поваленного ствола делаются желоба, и под каждым желобом, пока ствол лежит на земле, помещается сосуд для сбора сока. Его коагуляция часто осуществляется путем оставления его на пару недель в покое в яме, вырытой на поверхности земли и покрытой листьями. Каучук отделяется в этих условиях. Более быстрый метод, но дающий неполноценный продукт, получается путем добавления к свежему соку некоторых растертых листьев растения (ipomæa bona nox), которое действует несколько подобно кислоте на молоко, отделяя желаемое твердое вещество или каучук. Таким образом получается желеобразное образование, насыщенное черноватой водой. Путем его переминания заставляют вытекать черноватую жидкость, и постепенно получается сравнительно чистый каучук. До ста фунтов каучука можно получить с одного дерева, где применяется эта разрушительная система. Дальше на север, где возобладало лучшее суждение, деревья только надрезают, и охотник за каучуком доволен, если с дерева диаметром восемнадцать дюймов он получает двадцать галлонов сока, дающего пятьдесят фунтов каучука. Даже там, где проводится надрезание, дерево часто уничтожается из-за небрежности или невежества.

В Никарагуа следуют двум системам. Оператор поднимается по лестнице, если она у него есть, или в любом случае забирается так высоко, как может, и начинает делать длинный разрез. Иногда он делает один длинный прямой разрез до самой земли. Это становится отправной точкой для ряда боковых разрезов, коротких и идущих по диагонали к нему. Это также один из бразильских методов. Никарагуанец иногда также делает два спиральных разреза, один правосторонний, а другой левосторонний, пересекающих друг друга по мере спуска, чтобы разделить поверхность дерева на грубо очерченные ромбы. В любом случае сок стекает вниз к железному желобу, помещенному у основания дерева, который ведет к железному ведру. Молочко собирается, пропускается через сито и коагулируется в бочках растением ipomæa, как упоминалось ранее. Это дает три сорта каучука. Основная масса получается из бочек и часто называется méros; маленький комок, который образуется в желобе, скатывается в шар и называется cabezza; высушенные полоски, вытянутые из разрезов, очень хорошего качества и называются bola или burucha.

Из Бразилии экспортируется знаменитый каучук Пара. Он очень высокого качества и высоко ценится всеми производителями. Никакой процесс не может заставить плохой каучук дать действительно хороший продукт. Система его сбора варьируется. Иногда дерево надрезается топором, причем такие разрезы идут рядом вокруг всего ствола. Под каждым разрезом небольшая глиняная чашка примазывается свежей смешанной глиной. Они собирают от столовой ложки сока и больше, который собирается, и чашки удаляются в тот же день. На следующий день делается второй ряд разрезов ниже других, и тот же процесс повторяется. Это продолжается до тех пор, пока от точки, до которой может дотянуться человек, до самой земли дерево не будет полно разрезов. Иногда глиняный желоб находится частично вокруг ствола с разрезами над ним. В других случаях лиана закрепляется вокруг дерева, и с ней в качестве основы работает собирающий желоб.

Tree Tapped for India Rubber.

Сок коагулируется в дымном огне. Над огнем помещается бездонный кувшин, и в топливо добавляются некоторые пальмовые орехи. Форма, которая часто является веслом каноэ, смазывается глиной, чтобы предотвратить прилипание, а затем нагревается. Чашка сока выливается на нее, и после того, как излишек стечет, ее быстро перемещают над дымом и горячим воздухом, который поднимается из горлышка кувшина. Эта серия операций повторяется до тех пор, пока покрытие не станет довольно толстым; оно может достигать пяти дюймов. После затвердевания за ночь его разрезают, и весло или форма удаляются. После нескольких дней сушки его отправляют на рынок. Несмотря на весь нагрев, во время которого он обильно потеет, он все еще сохраняет пятнадцать процентов воды.

Indian Drying and Smoking India Rubber.

Каучуковый сок может быть коагулирован водным раствором квасцов. Процесс был опробован в Бразилии и используется в значительной степени в Пернамбуку. Он был предложен исследователем по имени Штраус, и процесс до сих пор называется его именем. Одно возражение заключается в том, что он дает очень влажный продукт, и, по-видимому, продукт более низкой ценности, чем копченый каучук.

Ощущение того, что каучук страдает при сборе, было настолько сильным, что недавно было предложено, если возможно, экспортировать некоагулированный сок в Европу, чтобы там его перерабатывать с самого начала.

ГЛАВА III. СВОЙСТВА НЕВУЛКАНИЗИРОВАННОГО И ВУЛКАНИЗИРОВАННОГО КАУЧУКА.

Существуют два широких деления, к которым можно отнести все разновидности каучука — невулканизированный и вулканизированный каучук. Говоря с некоторой долей вольности, можно сказать, что первый характеризуется большим количеством свойств, чем второй. Вулканизированное изделие очень слабо подвержено обычным изменениям температуры, не может в значительной степени быть изменено нагревом, не доходящим до полного разрушения или разложения, не может быть соединено или отформовано, за исключением простых форм, обладает высокой эластичностью и нерастворимо почти во всех растворителях для обычного каучука.

Невулканизированный каучук обладает очень интересными и своеобразными свойствами. Первая часть настоящей главы посвящена этому веществу. Те, кто никогда не видел сырой каучук в том виде, в каком он импортируется, знакомы с почти чистым продуктом в виде листового каучука и черных каучуковых изделий в целом. Они состоят из почти чистого каучука, хотя в последнее время существует тенденция вулканизировать их в значительной степени.

Кусок чистого каучука, не содержащий связанной серы, йода или другого вулканизирующего компонента, как будет обнаружено, проявляет очень поразительную особенность. Две свежесрезанные поверхности при соприкосновении будут прилипать. Это происходит не из-за какого-либо вязкого или липкого покрытия. Когда каучук разрезают, поверхность совершенно сухая и нелипкая, за исключением самой себя.

Автор однажды столкнулся с этим свойством адгезии. В некоторых аналитических исследованиях каменноугольного газа он предложил использовать мелко измельченный каучук в качестве поглотителя серы. Этот компонент он поглощает из газа, и казалось, что основа для количественного определения серы может быть найдена в таком свойстве. Соответственно, был приобретен сырой каучук и с некоторым трудом разрезан на маленькие кусочки, которые были помещены в бутылку. День или два спустя кусочки соединились везде, где они соприкасались, и результатом стал неровный ноздреватый комок. Это не потребовало плавления, размягчения или изменения формы. Каждый маленький кусочек остался целым и отдельным, но прочно прикрепленным к своим соседям.

Аналогия этого действия видна в свинце. Две свежие поверхности, приведенные в соприкосновение, предпочтительно с вращательным или выкручивающим давлением, прилипают довольно прочно. Адгезия каучука и свинца каждого к самому себе часто демонстрируется лекторами по физике как иллюстрация когезии. Когезия каучука, однако, гораздо совершеннее, чем у свинца, вероятно, из-за его сравнительно большой устойчивости к окислению и потому, что благодаря его эластичности большие площади могут быть приведены в соприкосновение. Сравнительно большой, хотя эта устойчивость к окислению и есть, кислород, особенно в аллотропной модификации, известной как озон, может действовать довольно сильно на каучук. Солнечный свет также может влиять на него пагубно.

Более знакомая иллюстрация соединения двух кусков одного и того же материала видна при сварке железа. Кузнец нагревает два куска железа, пока они не станут почти белыми и не приобретут пастообразную консистенцию. При соприкосновении и ковке для их соединения они соединяются настолько прочно, что становятся практически одним целым. Необходимо, чтобы поверхности чистого металла были приведены в соприкосновение. Если давление, вызванное ковкой, недостаточно для этого, добавляется флюс, который растворяет оксид и заставляет металл соприкасаться с металлом и свариваться. Аналогия с каучуком в его когезионном действии очевидна. Поверхности, долго подвергавшиеся воздействию или пыльные, не когезируют. Релегация льда аналогична по эффекту.

Когезия каучука важна и должна быть полностью оценена. Не будет преувеличением утверждать, что вся обработка сырого каучука зависит от этого интересного свойства. Большие комки каучука разрываются на части и промываются от гравия и грязи, не превращаясь в порошок, потому что благодаря своей эластичности они податливы, и как только они разрываются, кусочки стремятся воссоединиться. Опять же, каучук смешивается с пигментами и вулканизирующими реагентами методом, практически являющимся измельчением или мастикацией, но материал, хотя он меняет свою форму и из-за примеси различных ингредиентов становится менее прочным или легче рвется, все же остается целым, так как он сваривается или когезирует так же быстро, как дезинтегрируется.

Что касается его химического состава, сок дерева Пара был проанализирован со следующими общими результатами: (Фарадей).

Caoutchouc 30.70

Albuminous, extractive, and saline matter, etc. 12.93

Water 56.37

100.00

Его удельный вес составляет 1.012.

Сам каучук или сырой каучук представляет собой смесь нескольких углеводородов следующего состава в целом:

Carbon 87.5

Hydrogen 12.5

100.0

Его удельный вес составляет от .912 до .942.

Углеводороды, составляющие его, являются изомерными или полимерными со скипидаром. Этот факт ставит его в ряд знакомых растительных продуктов. Как будет видно, продукты его дистилляции попадают в число тех же полимеров и изомеров.

В чистом виде он почти бесцветен, темный цвет обусловлен примесями. В тонких листах он почти или совсем прозрачен. Он легко горит, с очень светящимся, дымным пламенем, как можно было ожидать исходя из его состава. Действие тепла и холода на него зависит от степени температуры. При обычной температуре он эластичен и тверд. Его можно растянуть, и он вернется почти к своему первоначальному размеру при снятии напряжения. Тем не менее, возврат к своей форме настолько склонен быть неполным, особенно после длительного растяжения, что чистый невулканизированный каучук считается несовершенно эластичным.

Любая эластичность, которой он обладает, — это главным образом эластичность формы, в отличие от эластичности объема. Другими словами, при сжатии или растяжении он может сильно изменить форму, но почти не изменить свой объем. Куб размером 2½ дюйма под весом 200 тонн потерял только 1/10 своего объема. Это во многом связано с тем, что он представляет собой приблизительно твердое тело или тело, лишенное значительных физических пор. Твердые тела и жидкости очень слабо сжимаемы. Какая бы степень сжимаемости ни была у каучука, она обусловлена главным образом его мельчайшими порами.

Если температура снижается до точки замерзания воды, кусок сырого каучука становится жестким и твердым. При применении тепла он возвращается в свое прежнее податливое состояние. Тот же возврат к гибкости может быть вызван растяжением его механически. Это может быть скорее заблуждением. Растяжение каучука нагревает его, так что в этом механически вызванном повышении температуры мы можем найти по крайней мере вероятную причину размягчения.

Если температура повышается, возникают различные эффекты, в зависимости от обстоятельств. Кусок, который был растянут и удерживался в растянутом состоянии, увеличивает свое натяжение при степени нагрева, значительно меньшей, чем температура кипения воды. Некоторые выдвигают теорию, что он содержит воздух, заключенный в его порах, который, расширяясь, производит этот эффект. По мере достижения точки кипения материал размягчается и становится несколько пластичным, так что его можно в значительной степени формовать и растягивать в нити большой тонкости. Его эластичность также исчезает по мере поддержания тепла. Эти эффекты увеличиваются по степени до нагрева 248° F. (120° C.). Возврат к исходному состоянию, однако, не является немедленным. Требуется некоторое время, прежде чем снижение температуры окажет полный эффект.

Если теперь применить еще более высокую степень тепла, 392° F. (200° C.), каучук размягчается до вязкого тела или плавится. Из этого состояния он не может быть восстановлен. Он остается навсегда «сожженным» или расплавленным, что бы с ним ни делали. Некоторые попытки отверждения могут быть предприняты с использованием вулканизирующих химикатов, но результат будет очень несовершенным.

Дальнейшее повышение температуры приводит к деструктивной дистилляции. Каучук, обработанный в реторте при нагреве, превышающем 400° F. (204° C.), выделяет летучие углеводороды маслянистой консистенции, и он дистиллируется почти полностью, оставляя небольшой остаток смолистого вещества или кокса, если конечный нагрев был доведен достаточно далеко. Дистиллят называется каучуцином. По словам г-на Гревиля Уильямса, он состоит из двух полимерных углеводородов: один, каучин C10H16, точка кипения 340° F. (171° C.); другой, изопрен C5H8 (в формуле равен половине каучина), точка кипения 99° F. (37° C.). Смесь имеет сильный нафтоподобный запах и завоевала значительную репутацию как лучший растворитель для каучука. Насколько она заслуживает своей репутации — вопрос, открытый для обсуждения.

Растворение каучука, как и его плавление, — спорный вопрос. Мало сомнений в том, что он может быть растворен при правильной обработке. Обычно в качестве растворителей используются нафта, сероуглерод или бензол, выбор которых определяется соображениями дешевизны и эффективности.

Стоит отметить, что формула, данная для каучуцина, такая же, как у основного компонента скипидарного масла, и что последнее часто рекомендуется в качестве растворителя. Скипидар немного более летуч, чем каучуцин, его точка кипения составляет 322° F. (161° C.). Другие углеводороды были распознаны в дистилляте Бушарда, Химли и Г. Уильямсом, варьирующиеся по точке кипения от 32° F. (0° C.) до 599° F. (315° C.) и по удельному весу от 0.630 до 0.921.

Хотя о нем говорили как о приблизительно твердом теле, он обладает микроскопическими порами, которым в основном обязана его ограниченная эластичность объема. Таким образом, он поглощает воду, в которой он совершенно нерастворим. Делая это, он действует как сухая губка и немного увеличивается в объеме из-за расширения этих мельчайших пор. Поглощенная вода может составлять от 18.7 до 26.4 процентов при увеличении объема каучука на 15/1000 до 16/1000. Когда он однажды поглотил воду, от нее очень трудно избавиться. Хотя мельчайшие поверхностные отверстия сообщаются со всей системой капиллярных сосудов и пор, поверхностные поры при высыхании сжимаются и запечатывают поглощенную воду внутри массы. Это ключ к непрактичности отправки сборщиком сухого каучука и к большим трудностям, которые испытывает производитель при сушке своего промытого и листового сырья перед его переработкой путем мастикации или смешивания и вулканизации.

При правильной манипуляции каучук можно сделать неэластичным. Это можно сделать путем процесса замораживания или путем удержания его в растянутом состоянии в течение двух или трех недель. Таким образом, нити можно заставить растянуться и оставаться растянутыми до семи или восьми раз по сравнению с их первоначальной длиной. Затем их можно вплести в ткань. При легком нагревании их первоначальная эластичность возвращается, и они сжимаются. Таким образом можно изготавливать рифленые тесьмы, которые будут обладать высокой способностью к растяжению.

Растворение каучука часто трудно осуществить. Мы видели, что в воде он немного набухает, не растворяясь. В бензоле он делает то же самое, но набухает в большей степени, до 125 раз по сравнению с первоначальным объемом или даже больше. Некоторые авторитеты (Уоттс) заходят так далеко, что утверждают, что ни один растворитель не растворяет его полностью. Воздействуя на него неоднократно бензолом или другим растворителем и стараясь не разрушить набухшую массу, можно извлечь от 49 до 60 процентов растворимого вещества. При испарении оно осаждается в виде пластичной адгезивной пленки. Набухший остаток, который остается нерастворенным, считается компонентом, придающим прочность и эластичность, и является лишь умеренно растворимым. Если каучук мастицируется или разминается при температуре кипящей воды, происходит изменение, не вполне понятное, благодаря которому его растворимость значительно увеличивается. В качестве растворителей было названо много жидкостей. Скипидарное масло, каучуцин, каменноугольная нафта, бензол, нефтяная нафта, каменноугольная нафта, безводный эфир, многие эфирные масла, хлороформ, сероуглерод, чистый или смешанный с семью или восемью процентами спирта, входят в число рекомендуемых растворителей. Смесь пятидесяти частей бензола и семидесяти частей ректификованного скипидара была дана как растворитель для двадцати шести частей каучука. Рекомендуется мастикация до или после погружения в растворитель. Больше об этом предмете будет сказано в следующей главе.

Вулканизированный каучук не подвержен изменениям температуры в обычном диапазоне. Он немного размягчается при нагревании. Даже твердый вулканит при нагревании можно согнуть, и он сохранит изгиб при охлаждении. Он чрезвычайно эластичен с эластичностью формы, но гораздо менее сжимаем в отношении абсолютного изменения объема, чем сырой каучук. Он плавится при 392° F. (200° C.). Его нельзя заставить когезировать, и еще не было обнаружено цемента, который удовлетворительно соединил бы две поверхности. Он не подвержен воздействию света, обычных кислот и каучуковых растворителей. При контакте с последними растворителями он набухает иногда до девяти раз по сравнению с первоначальным объемом, но при нагревании возвращается к первоначальному объему и форме. Воды он поглощает не более четырех процентов, а часто намного меньше. Если его поддерживать при высокой температуре 266° до 302° F. (130° до 150° C.) в течение длительного времени, он постепенно теряет свою гибкость, особенно если находится в контакте с металлами. Часто при этих условиях можно наблюдать выделение сероводорода. Небольшая примесь каменноугольной смолы действует, предотвращая это действие.

Его состав и удельный вес широко варьируются, так как производитель добавляет самые разнообразные смеси. Его отношение углерода к водороду не подвержено влиянию добавленных смесей. Хотя он может содержать двадцать процентов или более серы, считается, что лишь очень небольшое количество соединено с ним, хотя избыток серы или какой-либо эквивалент, такой как сульфид сурьмы, необходим для вулканизации. Связанная сера составляет от одного до двух процентов. Часть или весь избыток серы удерживается механически, и по мере того, как каучук при обычном использовании подвергается воздействию, продолжает выходить и образует беловатую пыль на поверхности. При обработке щелочью часть избытка серы может быть удалена, когда каучук приобретает способность поглощать немного больше воды, до шести и четырех десятых процента.

Кипящее скипидарное масло приводится как его растворитель.

ГЛАВА IV. ПРОИЗВОДСТВО МАСТИЦИРОВАННОГО, СМЕСЕВОГО ЛИСТОВОГО И ВУЛКАНИЗИРОВАННОГО КАУЧУКА.

Производство каучука относится к получению двух основных продуктов. Один — это мастицированный невулканизированный листовой и нитевидный каучук; другой — немастицированный смесевой и вулканизированный каучук, иначе вулканизированный каучук. Для целей производителя каучуковых штампов требуется промежуточный продукт, а именно немастицированный смесевой лист, который не вулканизирован. Это, по сути, неполностью вулканизированный каучук.

Из описания, которое последует, будет очевидно, что никому без значительного аппарата не рекомендуется пытаться очищать и промывать («листовать»), мастицировать или смешивать каучук. Эти операции лучше всего выполняются на фабриках. Частично вулканизированный («смесевой лист») или чистый мастицированный продукт являются регулярными предметами торговли. Тем не менее, полное понимание манипуляций с каучуком может быть получено только путем понимания его обработки от каучука до двух отдельных линий продуктов, которые мы указали.

Третий тип продукта — это ткань с покрытием, такая как Макинтош. Это, по сути, последовательность одного из двух других процессов, и несколько слов будет сказано о нем в заключении главы.

По мере того как каучук поступает к производителю, он кажется совершенно труднообрабатываемой массой. Он встречается в комках любого размера, варьирующихся по цвету и запаху, и очень жестких, но эластичных. Однако в силу свойств, уже описанных, его способности когезировать при разрезании и его размягчения при нагревании, он становится поддающимся обработке.

Он в некоторой степени поступает в таком отсортированном состоянии, чтобы обеспечить ровные сорта, и тогда каждый сорт может быть промыт отдельно. Его бросают в воду, которая во многих случаях поддерживается при температуре кипения с помощью парового нагрева, и оставляют там на несколько часов. Он поглощает некоторое количество воды, а также размягчается. Некоторый каучук настолько мягкий, что не выдерживает горячей воды. Для такого воду держат холодной. Более чистый каучук всплывает; такие куски, в которых есть камни, грязь, железо и т. д., возможно, помещенные туда намеренно из мошеннических побуждений, тонут и могут быть выбраны для отдельной обработки.

Комки затем разрезаются. Часто используется вращающийся дисковый нож, приводимый в действие двигателем, а иногда принимается обычный нож. На этой части операции часто возникает необходимость в сортировке, так как полученные сорта могут иметь неполноценные куски, смешанные с хорошими. Резка в основном предназначена для обеспечения хорошей сортировки и удаления скрытых примесей. Затем каучук идет к промывочным вальцам, называемым промывочной и листовальной машиной. (См. рисунок, стр. 37.)

Washer and Sheeter.

Это тяжелые гофрированные валки, сделанные очень короткими, 9–18 дюймов в длину, чтобы предотвратить пружинение. Они имеют канавки или гофры и винтовую регулировку для регулирования расстояния между ними. Они соединены зубчатой передачей так, чтобы работать в соответствующих направлениях, как бельевой отжим или прокатный стан любого типа. Куски каучука подаются в валки и протягиваются между ними и через них. Трение имеет тенденцию нагревать каучук. Чтобы предотвратить это, а также для осуществления промывки, подача воды, горячей или холодной, постоянно направляется на массу. Это растворяет все растворимые вещества и механически вымывает щепу, грязь и т. д., которые могут присутствовать. Вся операция — это работа грубой силы. Каучук разрывается и растягивается и выдается в виде грубого перфорированного листа. Его неоднократно пропускают через машину, валки постепенно сближают, или же используются разные комплекты валков, настроенные на разные степени тонкости. Промывочная вода проходит через сито, которое улавливает любые мелкие отделившиеся фрагменты каучука.

Были внедрены другие типы машин; вышеприведенная является репрезентативной формой.

Грубые листы теперь должны быть идеально высушены, так как вода ухудшает конечный продукт. Это делается в сушильных камерах с помощью парового нагрева, как правило, при температуре около 90° F. (32° C.). Окна, если они есть, закрашиваются, чтобы исключить солнечный свет, который действует, ухудшая сырой каучук. Когда каучук абсолютно сухой, его вынимают и складывают для использования.

Masticating Machine.

Для подготовки чистого каучука для производства листового каучука и в качестве отправной точки для многих других препаратов, каучук «мастицируется» в специальном аппарате. Машина состоит из неподвижного цилиндра, внутри которого находится гофрированный валик, установленный эксцентрично и вращаемый двигателем. Идеально сухие листы в мастикаторе прессуются, вальцуются и измельчаются, создавая массу равномерной консистенции. Здесь действие сварки или когезии снова проявляется в своем полном развитии. Идеальная сухость массы позволяет ей продолжать воссоединяться так же быстро, как она разделяется. Действию способствует генерируемое тепло, которое является немалым. Иногда каучук подогревают перед введением, а иногда валик нагревают путем пропускания через него пара.

Masticating Machine.

Мастицирующую машину французы живописно называют волком (loup) или дьяволом (diable). Она делает от шестидесяти до ста оборотов в минуту, и машина, достаточно большая, чтобы обработать пятьдесят фунтов каучука за загрузку, требует пяти лошадиных сил для привода. В ней листовой каучук в конечном итоге доводится до состояния идеально однородной темно-коричневой полупрозрачной массы.

Мастицированный каучук особенно податлив к механической и химической обработке. Его можно формовать с помощью тепла и давления, и это самая растворимая форма, которая используется для изготовления цемента и раствора, а также формуется в блоки для производства листового и нитевидного каучука. В процессе могут быть введены нейтральные пигменты, такие как оксид цинка, или растворимые прозрачные, такие как алканин; легко разлагающиеся вещества не могут быть включены из-за тепла.

Во всех этих машинах предусмотрены специальные меры для предотвращения попадания любого масла в каучук. Нет большего врага для каучука, чем масло или жиры любого описания. Фланцы в мастикаторе, которые вращаются прямо внутри подшипника, предназначены для этой цели.

Листовой каучук изготавливается из блоков мастицированного каучука путем нарезки. Для этой цели используется машина, которая несет нож, работающий вперед и назад в направлении своей длины на высокой скорости, делая две тысячи резов в минуту. Нож поддерживается влажным с помощью струи воды, и делается около шестидесяти резов на дюйм. Во многих изделиях, изготовленных из этого листа, следы резов можно увидеть в виде мелкого рифления. Внешний вид знаком многим читателям.

Лист часто нарезают из прямоугольных блоков, но также используют и цилиндрические. Последние вращают перед лезвием ножа, благодаря чему можно получить длинный непрерывный лист.

Листовой каучук можно нарезать на нити для тесьмы и плетения. Все замечали, что эти нити обычно имеют квадратное сечение. Это объясняется способом их изготовления. В настоящее время для производства нитей почти повсеместно используется вулканизированный лист.

Однако круглые нити можно получить путем продавливания размягченного или частично растворенного каучука через фильеру.

Именно из невулканизированного мастицированного листа изготавливают игрушечные шары, кисеты для табака и т. д. Это исходный материал для каучуковых колец. Для изготовления последних лист склеивают в длинную трубку, которую затем разрезают поперек, получая кольца любой желаемой ширины. Чтобы любое из этих изделий было качественным, необходима вулканизация. Невулканизированный каучук много лет использовался в производстве, но сейчас он полностью вытеснен вулканизированным продуктом. Листовой каучук изготавливается, как описано выше, и вулканизируется с помощью некоторых процессов абсорбции, описанных в главе о вулканизации.

Теперь мы переходим ко второму продукту: регулярно смешиваемому и вулканизированному каучуку. Его исходной точкой является промытый каучук, прошедший через промывочную и листовальную машину.

Мы видели, что чистая камедь или каучук очень чувствительны к изменениям температуры. При температуре замерзания воды он твердый и жесткий, а при температуре кипения по консистенции напоминает замазку. Существует несколько веществ, которые можно соединить с каучуком, чтобы устранить эту чувствительность к перепадам температуры. Процесс осуществления этого соединения называется вулканизацией, а продукт — вулканизированным каучуком. Сера является наиболее часто используемым агентом.

Making Mixed Rubber.

На фабрике обычная вулканизация проводится в два этапа: смешивание и отверждение. Исходным материалом служит промытый листовой каучук, который не подвергался мастикации и должен быть абсолютно сухим; для выполнения первого этапа используются смесительные вальцы, показанные на рисунках. Это пара мощных валков, которые работают как обычные вальцы, за исключением того, что один вращается примерно в три раза быстрее другого. Они нагреваются паром, который подается внутрь. Лист сначала несколько раз пропускают через них для придания мягкости, а затем рабочий начинает посыпать его серой по мере прохождения через вальцы. Этот процесс продолжается, каучук пропускают туда и обратно до тех пор, пока не будет достигнуто полное включение серы. Добавляется около десяти процентов серы, и рабочий может обрабатывать по тридцать фунтов за один раз.

Этот материал вулканизирован не полностью. В своем нынешнем состоянии он очень податлив к нагреву и готов к любому процессу формования. Обычно его раскатывают или «каландрируют» в листы различной толщины, из которых затем изготавливают изделия в пресс-формах путем отверждения.

Эти листы представляют особый интерес для читателя, так как именно из них изготавливается большинство мелких изделий, включая каучуковые штампы.

Это раскатывание смешанного каучука в листы определенной толщины выполняется на специальных каландровых валках. Продукт называется «смесевой лист».

В смесительных вальцах часто осуществляется включение других материалов. Цинковые белила, сульфид свинца, сульфид сурьмы, мел, глина, тальк, сульфат бария, гипс, сульфид цинка, сульфат свинца, свинцовые белила, оксиды свинца, магнезия, кремнезем составляют список обычных ингредиентов для смешивания. Они снижают стоимость готового материала и часто являются серьезными фальсификаторами. В некоторых случаях добавка, если она не чрезмерна, не вредит, а может быть даже полезной. Правильная добавка делает каучук более легким для формования и обработки в процессах придания формы.

Mixing Rolls.

Следующим шагом в процессе вулканизации является нагрев массы, который называется «отверждением». До температуры, близкой к температуре кипения воды, смешанный каучук можно нагревать без изменений, кроме размягчения. Но если нагрев увеличить, он начинает становиться более эластичным и менее тестообразным, и в конечном итоге «отверждается» или вулканизируется. Температура вулканизации составляет около 284° F (140° C). Слово «около» используется не случайно, так как это вопрос не только температуры, но и времени воздействия. После вулканизации, включая отверждение, каучук уже не поддается формованию в значительной степени. Поэтому в производственном процессе его перед отверждением помещают в формы, нагревают, придают форму под давлением и путем воздействия более высокой температуры в паровой печи, называемой вулканизатором, немедленно отверждают.

Чтобы предотвратить прилипание к формам, их посыпают молотым тальком, и сам каучук часто покрывают им же.

Методы вулканизации и отверждения, которые могут быть особенно полезны читателю, приведены в главах, посвященных этой теме (глава XI), и в главе, посвященной каучуковым штампам.

Жесткий каучук, называемый эбонитом, если он черный, и вулканитом, если он других цветов, — это просто вулканизированный каучук, содержащий большой процент серы, добавленной в процессе смешивания.

Производство прорезиненных тканей осуществляется несколькими способами. Ниже приведен типичный процесс. Смесь из одной части промытого и листованного каучука, одной части цинковых белил, одной четвертой части серы и около одной трети части нафты смешивается в тестообразную массу и наносится на ткань с помощью оборудования. Последнее просто. Оно состоит из гладкой доски, расположенной так, чтобы двигаться под скребковой планкой. Ткань укладывается на доску и проводится под планкой. Смесь для покрытия подается с одной стороны планки на поверхность ткани. По мере прохождения под ней, в зависимости от установки планки, прилипает регулируемое количество смеси. Затем ее сушат с помощью парового нагрева и снова покрывают, пока обычно не будет нанесено шесть слоев, каждый толщиной около одной сотой дюйма. Три слоя наносятся в каждом направлении с промежуточной сушкой. Затем ткань отверждается нагревом в вулканизаторах.

Иногда серу исключают из смеси и применяют холодное отверждение, как описано далее. Когда изделия сшиваются, швы закрепляют каучуковым клеем — густым раствором мастицированного каучука. Такие швы должны быть вулканизированы.

Иногда две такие ткани перед отверждением или вулканизацией прикладывают друг к другу лицевыми сторонами, дают им прилипнуть, а затем отверждают или вулканизируют.

В этом обзоре обработки каучука производителем сказано достаточно, чтобы показать, что первая обработка требует оборудования. С помощью ступки и пестика можно сделать очень мало, хотя при изготовлении растворов эти простые инструменты вполне пригодны. В качестве исходного материала для изготовления мелких изделий основными являются мастицированный листовой каучук и смесевой листовой каучук. Предыдущие этапы лучше всего выполнять на фабрике.

ГЛАВА V. ИЗГОТОВЛЕНИЕ КАУЧУКОВЫХ ШТАМПОВ.

Мы видели, что каучук нельзя отливать в формы. За исключением особых случаев, осаждение из раствора недоступно. Ему необходимо придать форму с помощью сочетания нагрева и давления. При умеренном нагреве он размягчается и может быть спрессован в форме. Остывая, он сохраняет приданную форму и формуется. Это относится ко всему невулканизированному каучуку. Если смешанный каучук отформовать и нагреть до более высокой температуры, не вынимая из формы, происходит процесс отверждения, и каучук может быть не только отформован, но и отвержден, и продуктом является формованный вулканизированный каучук. Смесевой лист, производство которого описано в главе IV (стр. 42), является исходной точкой при изготовлении каучуковых штампов. Он изготавливается для этой цели производителями.

При осмотре материал выглядит как обычный белый каучук, будучи твердым по текстуре и довольно прочным. При нагревании до 280° F – 290° F (137° C – 143° C) он начинает «отверждаться», и если лист тонкий, для процесса достаточно от одной до десяти минут. По мере нагрева каучук сначала размягчается и становится очень похожим на замазку. Теперь его можно продавить через самое маленькое отверстие, и он заполнит мельчайшие детали всего, к чему его прижимают. Именно в этот момент необходимо приложить давление, чтобы вдавить его в углубления формы.

По мере продолжения нагрева он начинает терять свою тестообразную или похожую на замазку консистенцию. Это знаменует реакцию вулканизирующих материалов. Они постепенно соединяются с каучуком и меняют его природу. Каучук, оставаясь еще довольно мягким, становится эластичным. Если нажать на него кончиком ножа, он поддается, но возвращается в свою форму, когда давление снимается. Каучук вулканизирован.

После извлечения из формы обнаружится, что он воспроизводит мельчайшие детали. Цвет и внешний вид не сильно изменились, но его природа и свойства теперь соответствуют вулканизированному каучуку. Он не подвержен воздействию тепла или холода в обычных температурных диапазонах, и если каучук хорошего качества и изготовлен по правильной формуле, он прослужит долгие годы.

Simple Vulcanizing Press for Rubber Stamps.

Первое, что нужно описать, — это форма, которая включает в себя приспособления для прессования листа каучука во время нагрева. Для этой цели необходим небольшой пресс. Он может быть самого простого устройства, и в качестве примера самодельного, но вполне эффективного пресса можно сослаться на иллюстрацию. Основание пресса — кусок железа, если тепло будет применяться напрямую. Там, где используется камерный вулканизатор, и основание, и плита могут быть деревянными. Но с любой точки зрения железо лучше. Оно долговечно, допускает прямой нагрев и не раскалывается, не коробится и не обугливается. Через два отверстия, просверленные по противоположным сторонам, продеваются два обычных болта. Лучше всего использовать болты с плоской головкой и зенковать углубление для головок, чтобы сохранить дно ровным. Головки, возможно, придется подпилить, чтобы уменьшить их толщину для достижения этой цели. Болты можно припаять на место. За одним нужно внимательно следить — болты должны быть установлены точно, чтобы подниматься вертикально от плоскости основания.