Faszination Gummi (Komplette Kapitelseite)

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Die Welt des Kautschuks
Informative Reports zu den Bereichen ROHSTOFFE, ELASTOMER-ERZEUGNISSE und TECHNOLOGIE

Ob es um die Herkunft von Naturkautschuk oder die Vielfalt synthetischer Kautschuke geht: Hier erfahren Sie, wie Produkte "aus Gummi" hergestellt werden und lernen die vielseitigen Anwendungen von Elastomer-Erzeugnissen kennen.

ROHSTOFFE
Gürtelreifen – wo ist da der Gürtel?

Es gibt ihn seit dem Jahr 1888, den luftgefüllten Reifen. Zunächst auf dem Dreirad des Sohnes von John Boyd Dunlop, seines Zeichens Tierarzt in Belfast, aber nur wenige Jahre später ermöglichten industriell hergestellte Reifen mit Luftfüllung die stürmische Entwicklung der automobilen Fortbewegung bis hin zur heutigen Massenmotorisierung. Seitdem hat man den für das Verkehrswesen geradezu entscheidenden Luftreifen in vielen kleinen, aber stetigen Schritten verbessert. Nur selten kam es zu Aufsehen erregenden Entwicklungssprüngen. Als eine dieser wenigen „Sensationen“ kann man die Erfindung des Gürtelreifens bewerten.

ROHSTOFFE
Warum sind die Reifen schwarz?

Naturkautschuke, wie sie zur Herstellung von Reifengummi verwendet werden, haben eine gelbe bis bräunliche Farbe, Synthesekautschuk ist meist weiß. Doch unsere Reifen sind schwarz. Warum? Hat man sie vielleicht eingefärbt, damit man den Straßenschmutz daran nicht so sieht? Oder ist das nur ein modischer Gag?

ROHSTOFFE
Elastisch wie Gummi und doch kein Gummi - TPE

Sieht aus wie Gummi, ist elastisch wie Gummi, fühlt sich an wie Gummi, ist aber kein Gummi: was dann? An der Schnittstelle zwischen Gummi (Elastomere) und Kunststoffen (Thermoplaste) vereinen Thermoplastische Elastomere die Vorteile, Elastizität und thermische Verformbarkeit, der beiden namensgebenden Werkstoffe und eröffnen völlig neue Anwendungsfelder.

ROHSTOFFE
Lebendiger Werkstoff Gummi - Eigenschaften und Beständigkeit

Jeder Werkstoff hat seinen spezifischen Charakter. Das findet im populären Wortschatz seinen Ausdruck: hart wie Stein, zäh wie Leder, spröde wie Glas, dehnbar wie Gummi, weich wie Seide. Die grobe Charakterisierung im Sprachgebrauch greift nur ein, wenn auch typisches, Eigenschaftsmerkmal heraus. Gummi kann mehr. Es gibt kaum einen anderen Werkstoff, der eine solche Vielfalt an Eigenschaften haben kann wie Gummi oder allgemeiner ausgedrückt: wie Elastomere.

ROHSTOFFE
Kautschuk und Gummi - "Kunst" und Stoff

Kautschuk, Gummi, Kunststoff, Plastik, Plaste, Polymere, Elastomere, Latex, Thermoplastische Elastomere … alles klar? Was ist was und welcher Werkstoff steht für welche Eigenschaften? Dieser wdk-report gibt eine Orientierung im Irrgarten der Begrifflichkeiten.

ROHSTOFFE
Gummi aus Silizium und Sauerstoff

Die Liste der positiven Werkstoffeigenschaften ist lang. Das prädestiniert Silikonkautschuk für Anwendungen, bei denen andere Kautschuke passen müssen oder nicht so lange durchhalten. Ein Beispiel von vielen: Trotz der extremen Bedingungen in 10.000 m Flughöhe, wie Kälte, UV-Strahlung und Luftdruckunterschiede, die Flugzeugkabine ist und bleibt zuverlässig dicht. Silikonkautschuk leistet hier den entscheidenden Beitrag.

ELASTOMER-ERZEUGNISSE
Ententeich, Säuretanker, Kupferbergwerk: Abdichtung und Korrosionsschutz mit Gummi

EPDM-Planen sind weltweit das bevorzugte Material für die Abdichtung von Fischzuchtteichen, Stau- und Absetzbecken bis hin zu biologischen Kläranlagen. Sie sind fisch- und pflanzentoxikologisch unbedenklich, wurzelfest, dauerelastisch von - 40 °C bis + 100 °C, verrottungsfest sowie beständig gegen Humussäuren, UV-Licht, Ozon und eine Vielzahl von Chemikalien. Seine hervorragende Beständigkeit gegen Säuren und Laugen macht EPDM auch geeignet für Absetzbecken in Chemiebetrieben und industriellen Kläranlagen.

ELASTOMER-ERZEUGNISSE
Mit 1.000 bar - Gummi unter Höchstdruck

An einer Maschine soll eine Druckkraft wirksam werden. Der Greifer eines Baggers soll geschlossen werden, eine Blechpresse kräftig zugedrückt, eine Lastenplattform angehoben. Die Druckkraft wird von einer Pumpe erzeugt, die aber nicht „vor Ort“ sitzt, sondern mehr oder weniger weit entfernt. Wie überträgt man nun den Druck zur eigentlichen Wirkungsstelle?

ELASTOMER-ERZEUGNISSE
Schlauch für jede Art Gebrauch

Schläuche gehören zu unserem Alltag, sind unsere selbstverständlichen Helfer in der Dusche, in Wasch- und Spülmaschinen, im Garten, an der Tankstelle oder in unter-schiedlichen Einsatzfällen im Automobil. Sie sind biegsam und sorgen dafür, dass das Transportgut ohne Verlust dahin gelangt, wo wir es benötigen.

ELASTOMER-ERZEUGNISSE
Mit Luft mehr Leistung

Statt mehr Motorleistung (= mehr PS) durch mehr Hubraum, kann mit mehr Luft, genauer Sauerstoff, der Verbrennungsprozess verbessert und dem Motor mehr Leistung entlockt werden. Inzwischen stehen nicht zusätzliche PS im Vordergrund, die notwendige Leistung wird mit kleineren Motoren erzeugt. Der Turbolader sorgt für die „Beatmung“ des Motors und Hochleistungsschläuche transportieren die ca. 200°C heiße Ladeluft in den Motorblock. Dabei ist die enorme Hitze noch nicht alles, was ein Ladeluftschlauch aushalten muss.

ELASTOMER-ERZEUGNISSE
Rauchgasentschwefelung: Gummi schützt vor Korrosion

Umweltschutz, das ist eine der großen Aufgaben der Gegenwart. Ein Teilbereich davon ist die Entlastung der Luft von Schwefel, der in allen fossilen Brennstoffen enthalten ist, also in der Kohle, im Erdöl und im Erdgas. Ihn vor der Verbrennung herauszuholen, das ist nur beim Erdöl und beim Erdgas möglich. Denn flüssige wie auch gasförmige Stoffe lassen sich filtern, feste Stoffe aber nicht, selbst wenn man sie noch so fein zermahlt.

ELASTOMER-ERZEUGNISSE
Fest umschlungen - Was Keilriemen können

Die Waschmaschine wäscht, im Auto arbeiten Motor, Lichtmaschine, Wasserpumpe zusammen, Kurbel- und Nockenwelle laufen synchron, Landmaschinen fahren die Ernte ein, immer muss Bewegungskraft sicher übertragen werden. Die Lösung ist der Keilriemen oder besser Antriebsriemen, so vielfältig wie die technischen Anforderungen.

ELASTOMER-ERZEUGNISSE
Dichten, dämpfen, isolieren - Gummi in Weißgeräten

Weißgeräte oder Weiße Ware ist ein Begriff aus der Elektrotechnik. Gemeint sind damit alle Gerätschaften, die in der Regel weiß aussehen, wie z.B. Waschmaschinen, Kühlschränke oder Geschirrspüler. Auch hier leistet die Kautschukindustrie ihren Beitrag. Denn ohne Gummi könnten diese Geräte nicht einwandfrei funktionieren.

ELASTOMER-ERZEUGNISSE
Reifen ohne Luft - Vollreifen, Herstellung, Leistungsfähigkeit, Anwendung

Kein Zweifel - der druckluftgefüllte Reifen ist ein markantes Kennzeichen von Auto, Motorrad und auch Fahrrad. Auf ihm ruht, im wahrsten Sinne des Wortes, der Straßenverkehr. So kommt es, dass man beim Stichwort „Reifen“ wie selbstverständlich an „Luftreifen“ denkt und nicht an Vollgummireifen.

ELASTOMER-ERZEUGNISSE
Brücken - auf Gummi gelagert

Starr, stabil, unbeweglich und unverrückbar fest - das ist das Bild, das man sich gewöhnlich von einer Brücke macht. Die Römer haben sie einst auch so gebaut: Bogenbrücken und Aquädukte, bei denen Stein auf Stein geschichtet war - fugenlos und ohne jegliches Spiel. Die Brücken der Neuzeit sind das nicht. Eine moderne Brücke muss nachgiebig sein; sie braucht Luft und Bewegungsspiel.

ELASTOMER-ERZEUGNISSE
Blei-Gummi schützt vor Röntgenstrahlen

Röntgenstrahlen sind gefährlich. Blei, vor allem Bleiverbindungen sind giftig. Das sind Tatsachen, die aber nichts daran ändern, dass die Erfindung von Konrad Röntgen ebenso segensreich für die Menschheit ist wie die Verwendung von Blei zum Strahlenschutz für Patienten, Ärzte und technisches Personal.

ELASTOMER-ERZEUGNISSE
Die rollende Straße - Laufende Bänder statt Lastkraftwagen

Förderbänder, in der Fachsprache „Fördergurte“, sind etwas Geniales. Sind sie doch Weg und Behälter zugleich. Fördergurte erfüllen weltweit wichtige Funktionen, z.B. in Steinkohlebergwerken unter und über Tage, in Steinbrüchen, Sand- und Kieswerken, auf Flughäfen, bei der Paketverladung, selbst an der Kasse des Supermarkts. Dabei spielt der Werkstoff Gummi eine große Rolle.

ELASTOMER-ERZEUGNISSE
Vom Flachriemen zum Zahnriemen - Riementriebe mit Biss

Zahnriemen haben eine lange Historie und einen sehr hohen Stellenwert in der Industrie. Zahnriemen gibt es in den verschiedensten Formen und Typen. Darüber hinaus hat die Kautschukindustrie in den vergangenen Jahren Großes geleistet und auf dem Materialsektor so deutliche Verbesserungen erzielt, dass wir heute von Hochleistungsantrieben sprechen können.

TECHNOLOGIE
Altern - zeitgerafft, Gummiprüfung im Schnellverfahren

Der zentrale chemische Baustein von Elastomeren ist organischen Ursprungs: Kohlenstoff. Wie alle organischen Materialien unterliegen auch Elastomerprodukte einem natürlichen Alterungsprozess. UV-Strahlen, Ozon, hohe Temperaturen setzen dem Material zu. Wie lange ein Produkt „durchhält“ wird mit der Schnellalterung ermittelt.

TECHNOLOGIE
Altgummi: Abfallproblem oder Wertstoff?

Spätestens bei 1,6 mm Restprofiltiefe ist Schluss. Die abgefahrenen Autoreifen müssen durch neue ersetzt werden. Der Reifenhändler zieht neue Reifen auf und nimmt die alten zurück. Doch wohin damit? Zur Deponie? In Deutschland darf kein einziger Altreifen auf die Müllkippe. Jährlich werden rund 580.000 Tonnen ausgediente Reifen verwertet.

TECHNOLOGIE
Damit der Fördergurt fördert - Gummi löst Probleme rund um die Förderanlage

Gummi und die Entwicklungskompetenz der Kautschukindustrie sorgen dafür, dass das geniale System „Förderband“ störungsfrei und wirtschaftlich funktioniert. Angefangen an der Supermarktkasse über industrielle Förderanlagen wie z.B. in Kiesgruben, Zementwerken, am Flughafen oder im Lebensmittelbereich, bleibt Gummi ein unverzichtbarer Werkstoff.

TECHNOLOGIE
Gepiekt, gezerrt, geknickt, gequetscht - Gummi auf dem Prüfstand

Elastomere bestechen durch eine große Bandbreite an Eigenschaften, die sie für die Verwendung in den unterschiedlichsten Anwendungsbereichen unter extremen Einsatzbedingungen prädestinieren. Diese Eigenschaften müssen am einzelnen Produkt auch geprüft werden können. So unterschiedlich wie die Materialeigenschaften sind auch die Prüf- und Messmethoden.

TECHNOLOGIE
Die Mischung - das A und O der Kautschukverarbeitung

Oftmals ist die einfache Vorstellung von der Umwandlung eines Rohstoffs in ein Fertigteil auch die richtige. Man gibt das Rohmaterial an der einen Seite in eine Maschine hinein und an der anderen Seite kommt das geformte Teil heraus. Ganz anders bei Elastomeren, einer Gruppe von Werkstoffen, die aus Mischungen von Kautschuk mit bis zu 20 weiteren Rohstoffen bestehen.

TECHNOLOGIE
Aufgeschäumtes

Ein gewisses verwandtschaftliches Verhältnis ist auf den ersten Blick gegeben. Polyurethan-Weichschaum ist ein elastisches Material, dass sich unter Druck verformt und bei Entlastung wieder seine ursprüngliche Form annimmt. Die Elastizität des PU-Schaums beruht in erster Linie auf der wabenartigen Struktur des Materials.

ROHSTOFFE
Vom Erdöl zum Kautschukballen

Synthesekautschuk ist ein Erzeugnis der organischen Chemie, der „Kohlenstoffchemie“. Die populärsten und effizientesten Kohlenstofflieferanten sind Erdöl und Erdgas. Wie aber verlaufen die chemischen Prozesse und die Verfahrensschritte vom Rohöl zum verarbeitungsfertigen Kautschukballen? Am Beispiel von Styrol-Butadien-Kautschuk wird der Herstellungsablauf erklärt.

ROHSTOFFE
Der Baum, der Kautschuk schwitzt

Der schon zu Beginn unserer Zeitrechnung von den Mayas genutzte Kautschuk hat in der industriellen Neuzeit eine erstaunliche Karriere gemacht. Die Geschichte des Kautschuks ist über weite Strecken die Geschichte des Naturkautschuks, dessen Wurzeln in Süd- und Mittelamerika liegen. Erst mit der Kultivierung von Hevea brasiliensis auf den Plantagen Südostasiens konnte die im 19. Jahrhundert steigende Kautschuknachfrage ausreichend bedient werden.

ROHSTOFFE
Naturkautschuk heute

Auch nach über 100 Jahren Forschungs- und Entwicklungsarbeit auf dem Gebiet des synthetischen Kautschuks ist Naturkautschuk aufgrund seiner einzigartigen Eigenschaften nach wie vor unverzichtbarer Rohstoff zur Herstellung von Elastomer-Erzeugnissen, sprich Gummi. Hier sind die wichtigen Fakten zur Herkunft, Aufbereitung zu unterschiedlichen Typen und zu Produktionsmengen zusammengefasst.

ROHSTOFFE
Ausgerechnet Schwefel - Wie aus Kautschuk Gummi wird

Damit aus dem plastischen Material Kautschuk ein elastischer Werkstoff, das Elastomer, wird, braucht es einen Stoff, der die Polymerketten zu einer Matrix verbindet. Experimentell und eher durch Zufall hat Charles Goodyear 1839 entdeckt, dass Schwefel der entscheidende Stoff ist. Heute sind die chemischen Reaktionen und physikalischen Bedingungen, die die Vernetzung, die Vulkanisation, in Gang setzen, bestens bekannt.

ROHSTOFFE
Kautschuk aus der Retorte

Wie alles begann: Am 12. September 1909 wurde unter der Nummer 250.690 das erste Patent zur Herstellung von künstlichem Kautschuk erteilt. Seit dem hat sich die Welt des Synthesekautschuks rasant entwickelt und Forschung und Entwicklung stoßen immer wieder in neue Anwendungsbereiche vor. Ohne Synthesekautschuk, der gut 60% Anteil am Weltkautschukverbrauch hat, wären Elastomer-Erzeugnisse weder in der benötigten Menge, noch in der gewünschten Qualität herzustellen.

ROHSTOFFE
Zeittafel der Kautschukgeschichte

Vom ersten Kontakt der Conquistadores mit dem merkwürdigen Material in Mittelamerika bis zu den neuen Entwicklungslinien Thermoplastischer Elastomere, im Zeitraffer wird die Geschichte des Kautschuks, bahnbrechender Erfindungen und die Entwicklung der Produkte aus Kautschuk skizziert.

ELASTOMER-ERZEUGNISSE