Testkör bildäckshistorik III: Kemister i rörelse
Ett däck är en högteknologisk produkt, resultatet av årtionden av evolution.
I början visste varken gummitillverkarna eller kemisterna den exakta kemiska sammansättningen och molekylära strukturen hos de råvaror de arbetade med, och däcken var av tveksam kvalitet. Deras största problem är lätt nötning och slitage, vilket innebär en mycket kort livslängd. Strax före första världskrigets utbrott upptäckte kemister att tillsats av kimrök som ett ämne till en struktur avsevärt ökade styrka, elasticitet och nötningsbeständighet. Svavel, kimrök, zink, liksom den så kallade kiseldioxiden eller den välkända kvartsen (kiseldioxid), som nyligen har använts som tillsats, spelar en betydande roll för att förändra gummits kemiska struktur och förbättra dess egenskaper, och deras användning för detta ändamål går tillbaka till olika perioder av utveckling av däckteknik. Men, som vi sa, i början var däckets molekylära struktur ett fullständigt mysterium.
Men i själva verket, redan 1829, beskrev Michael Faraday den grundläggande byggstenen av gummi med den kemiska formeln C5H8, eller med andra ord, isopren. År 1860 fick kemisten Williams en vätska med samma formel. År 1882 tillverkades syntetiskt isopren för första gången, och 1911 upptäckte kemisterna Francis Matthews och Carl Harris oberoende av varandra att isopren kunde polymeriseras, processen bakom det framgångsrika skapandet av konstgjort gummi. Faktum är att forskarnas framgång kommer vid en tidpunkt då de vägrar att helt kopiera den kemiska formeln för naturgummi.
Standardolja och IG Farben
Redan 1906 lanserade specialister från det tyska företaget Bayer ett kraftfullt program för produktion av syntetiskt gummi. Under första världskriget, på grund av brist på naturliga råvaror, började produktionen av däck baserade på så kallat metylgummi, skapat av Bayer. Men efter första världskriget avbröts det på grund av dess höga slutpris och billigare tillgänglig naturprodukt. Men på 20-talet uppstod åter brist på naturgummi, vilket ledde till början av intensiv forskning i Sovjetunionen, USA och Tyskland.
Redan på våren 1907 utvecklade Fritz Hoffmann och Dr Karl Kutel, med hjälp av stenkolstjära, en teknologi för att erhålla utgångsprodukterna isopren, metylisopren och gasformig butadien, och nästa steg i utvecklingen av aktiviteten var polymerisationen av molekyler av dessa ämnen. Efter första världskriget fokuserade forskare vid jätten IG Farben, där Bayer nu ingår, på polymerisationen av butadienmonomer och lyckades skapa ett syntetiskt gummi som heter Buna, förkortning för butadien och natrium. Redan 1929 tillverkade koncernen däck från den så kallade Buna S, i vilken sot tillsattes. Du Pont syntetiserade i sin tur neopren, då kallad duprene. På 30-talet lyckades Standard Oil-kemister från New Jersey, Exxons föregångare, utveckla en process för syntes av butadien med olja som huvudprodukt. Paradoxen i det här fallet är att American Standards samarbete med tyska IG Farben tillåter det amerikanska företaget att skapa en tillverkningsprocess för syntetiskt gummi som liknar Buna S och bli en viktig faktor i nämnda avtal för att lösa gummiproblemet. USA under andra världskriget. I allmänhet dominerar dock fyra stora företag forskning och utveckling av multifunktionella däckersättningar i landet: Firestone Tire & Rubber Company, BF Goodrich Company, Goodyear Tire & Rubber Company, United States Rubber Company (Uniroyal). Deras gemensamma ansträngningar under kriget var nödvändiga för att skapa syntetiska kvalitetsprodukter. 1941 undertecknade de och Standard ett avtal om att utbyta patent och information under jurisdiktionen av Rubber Reserve Company, grundat av Roosevelt, och blev ett exempel på hur storföretag och staten kan förenas i militära förnödenheters namn. Tack vare det enorma arbetet och offentliga medel byggdes 51 anläggningar för produktion av monomerer och de polymerer som syntetiseras av dem, som är nödvändiga för tillverkning av syntetiska däck, på extremt kort tid. Tekniken som används för detta ändamål är baserad på Buna S tillverkningsprocessen eftersom den bäst kan blanda naturgummi och syntetiskt gummi och använda tillgängliga bearbetningsmaskiner.
I Sovjetunionen odlade 165 kollektiva gårdar två typer av maskrosor under kriget, och även om produktionen var ineffektiv och avkastningen per ytenhet låg, bidrog det producerade gummit till segern. Idag anses denna maskros vara ett av de möjliga alternativen till hevea. Denna produkt kompletteras med syntetisk butadien eller sk sopren, skapad av Sergei Lebedev, där alkohol som erhålls från potatis används som råvara.
(att följa)
Text: Georgy Kolev
