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Nel moderno sistema industriale, diversi sistemi di condutture sono come i vasi sanguigni del corpo umano e svolgono il compito chiave di trasportare vari mezzi. In quanto membro importante della famiglia di tubazioni, il tubo in gomma sintetica è diventato un componente base indispensabile in molti settori grazie alle sue prestazioni eccellenti e all'ampia applicabilità. È come un'arteria flessibile in campo industriale. In condizioni di lavoro complesse e mutevoli, garantisce in modo stabile ed efficiente la trasmissione dei media e fornisce un solido supporto per il regolare andamento della produzione industriale. Dall’industria automobilistica a quella chimica, dall’edilizia all’irrigazione agricola, i tubi in gomma sintetica sono ovunque e la loro importanza è evidente.
1. Il segreto materiale di tubi in gomma sintetica
La chiave per le eccellenti prestazioni dei tubi in gomma sintetica risiede nella loro composizione unica del materiale. A differenza della gomma naturale, la gomma sintetica è un polimero ad alto peso molecolare prodotto mediante sintesi chimica. I materiali comunemente utilizzati per la produzione di tubi in gomma sintetica includono gomma etilene propilene (EPDM), gomma nitrilica (NBR), gomma stirene butadiene (SBR), elastomero poliestere termoplastico (TPE) e gomma vulcanizzata termoplastica (TPV), ecc. Ciascun materiale conferisce al tubo caratteristiche diverse.
La gomma etilene propilene (EPDM) ha un'eccellente resistenza agli agenti atmosferici, all'ozono e alla corrosione chimica e può mantenere prestazioni stabili in condizioni ambientali difficili. Ciò rende i tubi in gomma sintetica con materiale principale EPDM particolarmente adatti all'uso esterno e al contatto con vari fluidi chimici, come sistemi di adduzione e drenaggio dell'acqua su pareti esterne di edifici, tubi per il trasporto di liquidi corrosivi in aziende chimiche, ecc.
La gomma nitrilica (NBR) ha una tolleranza estremamente elevata all'olio minerale, all'olio combustibile, ecc. Il gruppo nitrilico nella sua struttura molecolare la rende compatibile con le sostanze oleose e non è facile da gonfiare o deteriorare. Pertanto, i tubi in gomma NBR sono ampiamente utilizzati nei campi che coinvolgono la trasmissione di mezzi petroliferi, come i sistemi di alimentazione del carburante dei motori delle automobili e le condotte di alimentazione dell'olio lubrificante di apparecchiature industriali.
La gomma stirene butadiene (SBR) è una gomma sintetica con forte versatilità e costo relativamente basso. Ha una buona resistenza all'usura e una certa resistenza all'olio e le sue prestazioni complete sono relativamente equilibrate. I tubi in gomma SBR vengono spesso utilizzati in alcune occasioni che non richiedono prestazioni particolarmente gravose ma richiedono un certo grado di economia, come le normali condotte di mandata dell'aria, il trasporto generale di materiale, ecc.
L'elastomero poliestere termoplastico (TPE) combina l'elevata elasticità della gomma con la facile lavorazione dei materiali termoplastici. Può comunque mantenere una buona flessibilità in ambienti a bassa temperatura, superando le carenze dei tradizionali materiali in cloruro di polivinile (PVC) che sono facili da indurire e diventano fragili alle basse temperature. I tubi in gomma TPE sono ampiamente utilizzati nelle industrie con elevati requisiti di purezza media, come il trasporto di acqua potabile e la lavorazione degli alimenti, grazie alle loro proprietà igieniche e prive di inquinamento.
La gomma vulcanizzata termoplastica (TPV) è un materiale elastomerico ad alte prestazioni che mantiene l'elasticità e la flessibilità della gomma pur avendo una resistenza maggiore e migliori prestazioni di lavorazione. È anche riciclabile e soddisfa i requisiti dell'industria moderna per la protezione dell'ambiente e lo sviluppo sostenibile. I tubi in gomma TPV sono emersi in alcune applicazioni industriali di fascia alta, come le tubazioni dei sistemi idraulici nel campo aerospaziale e le tubazioni dei freni per le automobili di fascia alta.
2. Intaglio fine del processo di produzione
La produzione di tubi in gomma sintetica è un processo complesso e delicato che coinvolge molteplici passaggi chiave, ognuno dei quali ha un impatto importante sulle prestazioni finali del tubo.
Il primo è la preparazione delle materie prime. Le materie prime selezionate in gomma sintetica vengono miscelate con vari additivi quali vulcanizzanti, acceleranti, antiossidanti, riempitivi, ecc. secondo precisi rapporti di formula. Questo processo richiede un controllo rigoroso della temperatura, del tempo e della velocità di agitazione per garantire che i vari componenti siano uniformemente dispersi per formare un composto dalle prestazioni stabili. Ad esempio, quando si producono tubi in gomma EPDM resistenti alle alte temperature, è necessario aggiungere speciali riempitivi e antiossidanti resistenti alle alte temperature per migliorare la resistenza al calore e la durata della gomma.
Successivamente avviene lo stampaggio per estrusione dello strato di gomma interno. Attraverso un estrusore ad alta precisione, il materiale di gomma misto viene estruso in un tubo per formare lo strato di gomma interno del tubo. Lo strato interno di gomma è a diretto contatto con il mezzo di trasporto e la sua qualità influisce direttamente sulla resistenza media e sulle prestazioni di tenuta del tubo. Pertanto, la temperatura, la pressione e la velocità di estrusione devono essere controllate accuratamente durante il processo di estrusione per garantire che lo spessore dello strato di gomma interno sia uniforme, la superficie sia liscia e non vi siano difetti come bolle e impurità.
La produzione dello strato di rinforzo è un anello chiave per migliorare la robustezza e la resistenza alla pressione del tubo. I metodi di rinforzo comuni includono il rinforzo con treccia di fibra e il rinforzo con avvolgimento di filo di acciaio. Il rinforzo dell'intreccio di fibre utilizza generalmente fibre sintetiche ad alta resistenza, come fibre di poliestere, fibre aramidiche, ecc., che vengono intrecciate in uno o più strati di struttura a rete stretta all'esterno dello strato di gomma interno attraverso speciali apparecchiature di intrecciatura. Questo metodo può migliorare efficacemente la flessibilità e la resistenza alla fatica del tubo ed è adatto per alcune occasioni con requisiti di prestazioni di flessione elevate, come vari tubi nel vano motore di un'auto. Il rinforzo dell'avvolgimento del filo utilizza filo di acciaio ad alta resistenza per avvolgere a spirale attorno allo strato di gomma interno per fornire al tubo una forte resistenza alla pressione. Il numero di strati di avvolgimento del filo e il diametro del filo vengono selezionati in base alla pressione di progettazione e agli scenari di utilizzo del tubo e sono spesso utilizzati in ambienti ad alta pressione come i sistemi idraulici ad alta pressione e il trasporto di petrolio e gas.
L'estrusione dello strato esterno di gomma è l'ultima fase del processo produttivo. Quando lo strato esterno di gomma viene estruso, è necessario garantire anche la qualità del materiale di gomma e la stabilità del processo di estrusione. Lo strato di gomma esterno protegge principalmente lo strato di rinforzo e lo strato di gomma interno per evitare danni meccanici, radiazioni ultraviolette, corrosione chimica, ecc. Il colore, la durezza e la ruvidità superficiale dello strato di gomma esterno possono anche essere regolati in base alle effettive esigenze di utilizzo. In un ambiente soggetto ad attrito, la durezza e la resistenza all'usura dello strato di gomma esterno risulteranno migliorate.
Dopo la produzione, anche i tubi in gomma sintetica devono essere sottoposti a severi controlli di qualità. Gli elementi di ispezione includono l'ispezione dell'aspetto per verificare se sono presenti graffi, bolle, delaminazione e altri difetti sulla superficie del tubo; misurazione delle dimensioni per garantire che il diametro interno, il diametro esterno, lo spessore della parete e le altre dimensioni del tubo soddisfino gli standard di progettazione; test di pressione per simulare la pressione ambientale nell'uso reale e testare la resistenza alla pressione e le prestazioni di tenuta del tubo; e test prestazionali speciali per diversi scenari applicativi, come test di resistenza all'olio, test di resistenza alla corrosione chimica, test di flessibilità a bassa temperatura, ecc. Solo i tubi che hanno superato vari test rigorosi possono entrare nel mercato ed essere utilizzati effettivamente.
3. Vantaggi prestazionali
(I) Eccellente flessibilità
I tubi in gomma sintetica hanno una flessibilità intrinseca, che consente loro di essere posati in modo flessibile in layout spaziali complessi e di adattarsi a vari requisiti di installazione di piegatura e torsione. Rispetto ai tubi rigidi, i tubi in gomma possono facilmente aggirare gli ostacoli, riducendo la necessità di collegamenti complessi e di accessori aggiuntivi durante l'installazione dei tubi. Nel vano motore di un'auto lo spazio è compatto e le parti sono numerose. I tubi in gomma sintetica possono spostarsi abilmente attraverso di esso, collegando i circuiti di olio, acqua e gas di ciascun componente per garantire il normale funzionamento del motore. La sua flessibilità consente inoltre al tubo di assorbire energia attraverso la propria deformazione elastica quando viene vibrato o spostato, riducendo efficacemente il rischio di rottura causata dalla concentrazione di sollecitazioni, migliorando notevolmente l'affidabilità e la durata del sistema di tubazioni.
(II) Eccellente adattabilità alla temperatura
Diversi scenari industriali sono spesso accompagnati da condizioni di temperatura estreme e i tubi in gomma sintetica hanno mostrato una forte adattabilità a questo riguardo. Alcuni tubi in gomma realizzati con materiali speciali, come i tubi in gomma EPDM, possono resistere a temperature elevate fino a 150°C e possono comunque funzionare stabilmente in ambienti continui ad alta temperatura per garantire il normale trasporto del mezzo. Questa caratteristica gli fa svolgere un ruolo importante nelle occasioni in cui vengono trasmessi mezzi ad alta temperatura, come tubi di riscaldamento automobilistico e tubi dell'acqua di raffreddamento industriale. Negli ambienti freddi, alcuni tubi in gomma sintetica, come i tubi in gomma TPE, possono comunque mantenere una buona flessibilità alle basse temperature e non diventeranno duri o fragili a causa delle basse temperature, evitando efficacemente il rischio di rottura della tubazione. Sono adatti per sistemi di approvvigionamento idrico e drenaggio esterni in aree fredde, trasporto di fluidi nella logistica della catena del freddo e altri scenari.
(III) Forte resistenza chimica
Nell'industria chimica, farmaceutica, alimentare e in altri settori, le tubazioni devono trasportare vari mezzi chimici corrosivi, che impongono requisiti estremamente elevati alla resistenza chimica dei materiali delle tubazioni. I tubi in gomma sintetica possono soddisfare le esigenze di trasporto di diversi fluidi chimici grazie alla diversa selezione di materiali. I tubi in gomma EPDM hanno una buona tolleranza alla maggior parte delle soluzioni acide e alcaline, ai refrigeranti, ecc., possono funzionare stabilmente in ambienti chimici complessi e non sono corrosi dai fluidi. Pertanto, sono ampiamente utilizzati nei sistemi di trasporto dei materiali nella produzione chimica. I tubi in gomma NBR hanno un'eccellente resistenza agli oli minerali, oli combustibili, ecc. e funzionano bene in campi industriali che prevedono la trasmissione di fluidi oleosi. Questa forte resistenza chimica non solo garantisce il funzionamento sicuro del sistema di tubazioni, ma riduce anche i costi di manutenzione e i rischi di interruzione della produzione causati dalla corrosione della tubazione.
(IV) Buona resistenza all'usura
In alcune applicazioni industriali che trasportano mezzi abrasivi come particelle solide e sabbia, la resistenza all'usura della tubazione è fondamentale. Lo strato di gomma esterno del tubo di gomma sintetica utilizza solitamente un materiale di gomma appositamente formulato con elevata durezza e resistenza all'usura, che può resistere efficacemente all'abrasione e all'attrito del mezzo. Nel settore minerario, il tubo di gomma utilizzato per trasportare i liquami deve resistere all'impatto e all'attrito ad alta velocità di un gran numero di particelle di minerale. Grazie alla sua buona resistenza all'usura, il tubo in gomma sintetica può essere utilizzato a lungo in condizioni di lavoro difficili, riducendo la frequenza di sostituzione della tubazione e migliorando l'efficienza produttiva. La sua resistenza all'usura rende inoltre il tubo meno soggetto all'usura superficiale e alla rottura durante frequenti piegature e piegature, prolungando la durata complessiva del tubo.
4. Ampia copertura delle aree di applicazione
(I) Anello chiave nel settore automobilistico
Nell'industria automobilistica, i tubi in gomma sintetica svolgono un ruolo indispensabile e sono ampiamente utilizzati in vari sistemi di automobili. Nel sistema di raffreddamento, i tubi di gomma sono responsabili del collegamento del motore, del radiatore, della pompa dell'acqua e di altri componenti per ottenere la circolazione del liquido di raffreddamento e garantire che il motore funzioni entro un intervallo di temperatura adeguato. La sua resistenza alle alte temperature, all'alta pressione e alla corrosione del liquido refrigerante è la chiave per garantire il funzionamento stabile del sistema di raffreddamento dell'automobile. Nell'impianto di alimentazione, i tubi in gomma nitrilica possono trasportare il carburante in modo sicuro e affidabile grazie alla loro eccellente resistenza all'olio, fornire con precisione il carburante nel serbatoio al motore e fornire garanzia per la potenza dell'auto. Anche l'impianto frenante dell'auto è inseparabile dal tubo di gomma. Durante la trasmissione della pressione del liquido dei freni, deve avere una buona flessibilità e resistenza alla pressione per garantire la sensibilità e l'affidabilità del freno e garantire la sicurezza di guida. Nel sistema di climatizzazione, nel sistema di aspirazione dell'aria e in altri aspetti dell'auto, anche i tubi in gomma sintetica svolgono un ruolo importante nel collegamento e nel trasporto, diventando un collegamento chiave per il normale funzionamento dell'auto.
(II) Garanzia di trasporto per le produzioni industriali
Il campo della produzione industriale coinvolge molti processi produttivi complessi e richiede il trasporto di diversi mezzi. I tubi in gomma sintetica sono diventati la scelta ideale grazie alle loro eccellenti prestazioni. Nelle aziende chimiche, i tubi in gomma sintetica sono indispensabili per il trasporto di materie prime, prodotti intermedi e prodotti finali. Che si tratti di soluzioni acide e alcaline altamente corrosive o di prodotti chimici organici infiammabili ed esplosivi, i tubi in gomma dei materiali corrispondenti possono svolgere il lavoro. Nell'industria della trasformazione alimentare, i tubi flessibili sanitari in gomma sintetica, come i tubi in gomma TPE, vengono utilizzati per il trasporto di materie prime alimentari e prodotti finiti come latte, succhi e acqua potabile. Le loro caratteristiche atossiche, inodore e prive di inquinamento garantiscono la sicurezza e la qualità degli alimenti. Nell'industria farmaceutica la pulizia e la resistenza chimica delle tubazioni sono estremamente elevate. I tubi in gomma sintetica possono soddisfare le esigenze di trasporto di vari medicinali liquidi e solventi nel processo di produzione dei farmaci, garantendo l'accuratezza e la sicurezza della produzione dei farmaci. In tutti gli aspetti della produzione industriale, i tubi in gomma sintetica sono come canali di trasporto affidabili, garantendo il regolare svolgimento della produzione.
(III) Assistenti pratici nel settore edile
Nel settore edile, i tubi in gomma sintetica sono ampiamente utilizzati nei sistemi di approvvigionamento idrico e di drenaggio, negli impianti di riscaldamento e nei sistemi antincendio. Nel sistema di approvvigionamento idrico e di drenaggio di un edificio, i tubi di gomma vengono utilizzati per collegare apparecchi sanitari, diramazioni di tubi, pompe dell'acqua e altre apparecchiature. La loro flessibilità rende il processo di installazione più conveniente e può adattarsi ai requisiti di connessione di diverse posizioni e angolazioni. La resistenza all'acqua e alla corrosione dei tubi in gomma garantisce il funzionamento stabile a lungo termine del sistema di approvvigionamento idrico e di drenaggio e non è soggetto a problemi di perdite e corrosione. Nell'impianto di riscaldamento, i tubi in gomma resistenti alle alte temperature vengono utilizzati per trasportare acqua calda e vapore, trasferire in modo efficiente il calore generato dalla fonte di calore in ogni stanza e fornire un ambiente caldo e confortevole per l'edificio. Nel sistema di protezione antincendio, le manichette antincendio in gomma, in quanto attrezzatura importante per la lotta antincendio, devono avere elevata resistenza, resistenza all'alta pressione e buona flessibilità, in modo che possano essere rapidamente dispiegate e resistere all'impatto del flusso d'acqua ad alta pressione in caso di emergenza, garantendo il regolare svolgimento della lotta antincendio. I tubi in gomma sintetica forniscono soluzioni affidabili e pratiche per vari sistemi di tubazioni nel settore edile.
(IV) Partner affidabile di progetti di tutela ambientale
Con il continuo miglioramento della consapevolezza ambientale, i progetti di tutela ambientale sono sempre più apprezzati. I tubi in gomma sintetica svolgono un ruolo importante nei progetti di protezione ambientale, in particolare nei settori del trattamento delle acque reflue e del trattamento dei gas di scarico industriali. Negli impianti di trattamento delle acque reflue, i tubi in gomma vengono utilizzati per il trasporto di liquami, fanghi e vari agenti di trattamento. Le acque reflue contengono una grande quantità di impurità, microrganismi e sostanze corrosive, che impongono requisiti elevati ai materiali dei tubi. Con la loro buona resistenza alla corrosione, resistenza all'usura e flessibilità, i tubi in gomma sintetica possono adattarsi alle complesse condizioni di lavoro nel processo di trattamento delle acque reflue e garantire la raccolta, il trasporto e il trattamento senza intoppi delle acque reflue. Nei sistemi di trattamento dei gas di scarico industriali, i tubi di gomma vengono utilizzati per collegare le apparecchiature di trattamento dei gas di scarico e trasportare gas di scarico contenenti vari gas nocivi. Alcuni tubi in gomma realizzati con materiali speciali possono resistere ai gas acidi, alle alte temperature e alla corrosione chimica nei gas di scarico, garantire il normale funzionamento delle apparecchiature per il trattamento dei gas di scarico, aiutare le aziende a raggiungere emissioni standard e contribuire alla protezione dell'ambiente.
(V) Un potente aiuto in campo agricolo
Anche nella produzione agricola, i tubi in gomma sintetica hanno un'ampia gamma di usi, offrendo praticità per l'irrigazione dei terreni agricoli, l'irrorazione agricola e la distribuzione di fertilizzanti. Nei sistemi di irrigazione dei terreni agricoli, i tubi di gomma possono trasportare l’acqua nei campi e la loro flessibilità consente agli agricoltori di disporre i tubi in modo flessibile in base al terreno effettivo e alle esigenze di irrigazione dei terreni agricoli per ottenere un’irrigazione precisa. Allo stesso tempo, la resistenza anti-invecchiamento e ai raggi UV dei tubi in gomma consente loro di essere utilizzati a lungo in ambienti esterni, resistere al vento, al sole e alla pioggia e ridurre i costi e l'intensità della manodopera legati alla frequente sostituzione dei tubi. Nelle operazioni di irrorazione agricola, i tubi in gomma utilizzati per trasportare pesticidi e fertilizzanti fogliari devono avere una buona resistenza chimica per prevenire la corrosione dei tubi da parte di pesticidi e altri prodotti chimici. La flessibilità dei tubi in gomma consente inoltre agli agricoltori di essere più flessibili nell'utilizzo delle attrezzature di irrorazione, migliorando l'efficienza e la qualità delle operazioni di irrorazione. In termini di fornitura di fertilizzanti agricoli, i tubi in gomma sintetica possono fornire uniformemente fertilizzanti liquidi alle radici delle colture, fornire nutrienti sufficienti per la crescita delle colture e diventare un potente aiuto nella produzione agricola.
5. Prospettive future: sviluppo guidato dall'innovazione
Con il continuo progresso della scienza e della tecnologia e il continuo miglioramento delle esigenze industriali, l’industria dei tubi in gomma sintetica si trova ad affrontare nuove opportunità e sfide. In futuro, i tubi in gomma sintetica si svilupperanno nella direzione di una protezione ambientale ad alte prestazioni, multifunzionale, leggera ed ecologica.
In termini di prestazioni elevate, sviluppando nuovi materiali in gomma sintetica e migliorando i processi di produzione, la resistenza alle alte temperature, la resistenza alle alte pressioni, la resistenza alla corrosione chimica e la resistenza all'usura del tubo possono essere ulteriormente migliorate per soddisfare i severi requisiti dei sistemi di tubazioni in condizioni di lavoro estreme in campi ad alta tecnologia come l'estrazione petrolifera in acque profonde e l'aerospaziale. Ad esempio, sviluppare materiali in gomma in grado di resistere a temperature e pressioni più elevate per la produzione di oleodotti e gasdotti in acque profonde, in modo che possano funzionare in modo sicuro e stabile in ambienti marini difficili.
Anche la multifunzionalità è una tendenza importante per lo sviluppo futuro. La combinazione di materiali con funzioni diverse conferisce ai tubi in gomma sintetica una varietà di caratteristiche. Sviluppare tubi in gomma che siano conduttivi e resistenti agli agenti chimici, utilizzati per trasportare mezzi infiammabili, esplosivi e corrosivi nella produzione chimica e che possano impedire all'elettricità statica di causare rischi per la sicurezza. Incidenti e in grado di resistere alla corrosione del mezzo.
Il design leggero è di grande importanza per ridurre il consumo energetico delle apparecchiature industriali e migliorare l'efficienza dei trasporti. Adottando nuovi materiali di rinforzo leggeri e ottimizzando la struttura del tubo, il peso del tubo può essere ridotto garantendo al contempo le prestazioni. Nel campo aerospaziale, l'uso di tubi in gomma sintetica leggeri e ad alta resistenza può aiutare a ridurre il peso complessivo dell'aereo, migliorare l'efficienza del carburante e le prestazioni di volo.
La protezione ambientale verde è il tema dello sviluppo sociale di oggi e anche l'industria dei tubi in gomma sintetica risponderà positivamente. Da un lato, ricercare e sviluppare materiali in gomma sintetica degradabili per ridurre l’inquinamento dei tubi in gomma nell’ambiente dopo che sono stati smaltiti; dall’altro, ottimizzare il processo produttivo per ridurre il consumo energetico e le emissioni inquinanti nel processo produttivo. Promuovere l’uso di processi di vulcanizzazione rispettosi dell’ambiente per ridurre le emissioni di gas nocivi generati nei processi di vulcanizzazione tradizionali.
Come importante componente di base nel campo industriale, i tubi in gomma sintetica occupano una posizione centrale nel moderno sistema industriale con le loro proprietà materiali uniche, processi di produzione raffinati, ampi campi di applicazione e brillanti prospettive di sviluppo. Con la continua innovazione e le scoperte tecnologiche, svolgerà un ruolo maggiore in più campi e continuerà a contribuire allo sviluppo industriale e al progresso sociale.
