Производство шин в россии из чего делают

Опубликовано: 17.04.2024

Производство автомобильных шин является ведущей отраслью химического комплекса и конечным результатом полного цикла (цепочки) нефтепереработки. Шинные заводы – это высокотехнологичные производства, бесперебойная и слаженная работа которых зависит от множества сопутствующих факторов.

Шинная промышленность связана с другими отраслями, например, нефтепереработкой и автомобилестроением. Игроки последней являются основными потребителями шин. В этой связи размещение заводов сконцентрировано в районах с развитыми нефтеперерабатывающими и автомобильными комплексами.

Изготовление шин является одним из крупнейших источников загрязнения окружающей среды. Из-за этого в мире прослеживается тенденция по отказу от традиционных производственных процессов в пользу более экологичных и безопасных. Это требует значительных инвестиций, направленных на модернизацию заводов и строительство новых линий.

Мировой выпуск автомобильных шин продолжает развиваться. Экономисты и промышленники прослеживают закономерную тенденцию роста показателей отрасли в зависимости от успехов автомобилестроения. В последние годы производство транспортных средств находится на подъеме. Однако любые спады в этом сегменте негативно сказываются и на шинной промышленности.

Ведущими мировыми производителями автомобильных шин в настоящее время являются США, Япония, Китай, Южная Корея, Франция, Германия, Россия.

Сырье, используемое в шинной промышленности

Для производства шин применяются натуральные, а также синтетические материалы, выпущенные химической и нефтехимической промышленностью. Среди них следует выделить:

Каучук

Является основой для изготовления резиновой массы. Относится к группе полимеров, характеризующихся водонепроницаемостью и эластичностью. Выделяют природный и синтетический каучук.

Для получения натурального материала используется млечный сок каучуконосных растений. Это гевея – вечнозеленый однолетник, произрастающий в условиях тропического климата. Крупнейшие плантации этого растения находятся в странах Южной Америки и Юго-Восточной Азии. Также для получения природного каучука применяются некоторые другие однолетние побеги. Ареал их произрастания – регионы с достаточно теплым климатом.

Искусственный каучук получают из углеводородного сырья путем углубленной переработки нефти. Именно этот материал и используется по большей части в современной шинной промышленности из-за его доступности и меньших затрат при производстве.

Технический углерод

Применяется для улучшения эксплуатационных свойств готовых изделий. По сути, он представляет собой сажу – побочный продукт промышленной переработки. В последнее время мировые производители отказываются от него в пользу кремниевой кислоты – вещества более экологичного.

Вулканизационные агенты

Представляют собой различные материалы, используемые для вулканизации – химического процесса, который обеспечивает превращение сырого каучука (естественного или синтетического происхождения) в резиновую массу. К ним относятся оксиды различных металлов, производные углеводородов, смолы и так далее.

Особенности шинного производства

Изготовление автомобильной резины – сложный технологический процесс, состоящий из нескольких последовательных этапов.

Подготовка составляющих частей изделия

Здесь осуществляется выпуск:

резиновой ленты;
каркаса и брекера;
боковых частей.
Сборка шины

Делается путем наложения друг на друга составных частей будущего изделия. Для этого используется специальный сборочный барабан.

Вулканизация

Важна для получения необходимых эксплуатационных свойств. Осуществляется на специальном оборудовании (вулканизаторе) путем нагнетания в заготовку сжатого пара, содержащего вулканизирующие агенты и катализаторы.

Формирование рельефа протектора

Для этого используется соответствующий пресс. Данный этап завершает процесс изготовления автомобильной шины.

Общий обзор состояния шинной промышленности в России

Производство автомобильной резины хорошо развито в Российской Федерации. Это объясняется как наличием необходимой сырьевой и производственной базы, так и расширенным потребительским рынком.

Так, по статистическим данным, в 2018 году в России было выпущено более 60 млн автошин. Среди них для легковых транспортных средств – 49 млн. Несмотря на то что производство показывает стабильный рост, оно не покрывает внутренних потребностей, в связи с чем порядка 35 млн шин было импортировано. В основном Россия закупает их у стран СНГ.

Стоит отметить, что вышеупомянутое не касается резины для грузовых автомобилей. Ее производство полностью покрывает внутренние потребности и обеспечивает определенную долю экспорта за рубеж.

История развития отрасли и ее перспективы

Первая в мире шина была изобретена в 1846 году британским ученым Робертом Томсоном. Это были несколько соединенных между собой полотен парусины, пропитанной каучуком, полученной из сока гевеи.

Свое развитие шинная отрасль получила в 1895 году, когда начало формироваться машиностроение. Чуть позже был изобретен процесс вулканизации. В Советском Союзе производство шин началось в начале 30-х годов.

До середины XX века основным сырьем в данной отрасли служил натуральный каучук. С развитием нефтепереработки постепенно его начали вытеснять синтетические полимеры.

Наибольшего роста отечественная шинная отрасль достигла к 1990 году. После распада Советского Союза производство в значительной мере было сокращенно. Это связано с кризисом автомобилестроения. В 2000 г. выпуск резины в стране начал увеличиваться благодаря иностранным инвестициям.

На сегодняшний день отрасль успешно развивается. В РФ действуют как отечественные производители, так и иностранные, разместившие в ряде регионов локализованные производства. Основой задачей является увеличение объемов продукции для полного удовлетворения внутреннего спроса.

Значимые игроки в отрасли

Среди крупнейших отечественных производителей следует выделить:

Иностранные производители, имеющие заводы в России:

Другие компании, работающие в данной отрасли, представлены в разделе Шинные заводы.

Даже самый красивый автомобиль без хороших покрышек может превратиться в металлолом. С виду непривлекательная конструкция шины – стоит на одной позиции вместе с двигателем. Если исключить человеческий фактор, то поведение автомобиля на дороге полностью зависит от сцепления шин с поверхностью. Для производства резины используют высокотехнологичные операции.

Резиновая смесь – основа шинного производства

Для получения нужного сцепления производят разные модели протекторов под различные типы поверхностей. Свойства резиновой смеси напрямую диктуют поведение покрышки на трассе. Для обеспечения безопасности на трассе при производстве шин учитываются критерии:

Истираемость – она зависит от твердости резины. Чем выше эта характеристика, тем дольше будет эксплуатационный срок протектора.
Эластичность – она характеризует амортизационную способность.
Реакция протектора на окружающую температуру.

Влияние температурного режима на резину стало основанием для разделения её на два вида: летнюю и зимнюю. Каждый сезонный класс оснащается дополнительными критериями при производстве, таких как: скоростные качества морозоустойчивость, прочность и др.

Сырьевые ингредиенты

Состав резины включает множество компонентов. И все они призваны улучшить качество шин.

Силика и масла

За сцепление с мокрой поверхностью отвечает важный компонент в резине – диоксид кремния (силика). Он способствует морозоустойчивости и эластичности. В состав резины включают и масла. Они нужны для придания однородности и мягкости смеси. В процессе развития шинной промышленности одно масло сменяло другое. От высокоароматичных нефтяных масел, которые использовались в бюджетных моделях, постепенно отказываются. Сегодня отдаётся предпочтение в пользу натуральных масел.

Широкое применение у шинников находит рапсовое масло. Производители продолжают искать новые технологии. Так, например, Йокохама использует экзотическое апельсиновое масло неслучайно. Его химическое строение, похожее на строение каучука, позволяет идеально смешиваться с каучуком.

Каучук

Основной компонент резиновой смеси – натуральный продукт каучук. Объект добычи – дерево гевея. В связи с тем, что природный ареал каучукового дерева – только Южная Америка и Азия, с 30-х годов прошлого столетия стали производить синтетический каучук. Диапазон его положительных свойств растёт год от года.

Но уникальные свойства натурального продукта держат лидерские позиции, поэтому производители не готовы полностью менять свои предпочтения. Некоторые параметры, такие как сцепление во время сильного мороза и эластичность, которые проявляет натуральный каучук, искусственному пока не по плечу.

Углерод, сера и другие компоненты

Огромную роль в составе резины играют наполнители. У технического углерода (сажи) в составе резины свои задачи – он выполняет связующую функцию. Чёрный цвет шин – тоже его заслуга.

Чтобы сырую аморфную резину превратить в прочную и упругую, в состав резины посредством вулканизации включают серу, стеариновые кислоты, оксид (окись) цинка и другие компоненты.

Каждый ингредиент в резине, а их в составе десятки, нацелен на улучшение качества протектора. Наделяет шину такими свойством, как сверхвысокое сцепление с дорожным покрытием.

Изготовление составляющих деталей

Технологический процесс производства шин проходит в несколько этапов:

Экструзия – приготовленную расплавленную резиновую смесь под давлением пропускают через специальную узкую форму. Получают резиновые ленты.
Производят элементы каркаса. Материал – длинные синтетические и стальные нити.

Резиновые ленты для центральной части и боковой изготавливают по отдельности.

Над процессом создания шины работают шинные химики и конструкторы, от которых зависят секреты шинной рецептуры. Их искусство заключается в правильном анализе и выборе сырья, дозировке, комбинировании компонентов, в особенности для смеси протектора.

Все это достигается благодаря профессиональному опыту, компьютерному анализу и моделированию, усовершенствование рецептуры и технологии приготовления смесей – кропотливый труд, играющий важную роль в разработке шин, от которого зависит:

Уровень сцепления с дорожным полотном;
Надежность;
Рабочий ресурс;

Состав резиновой смеси и ее пропорции любого производителя шин — тайна за семью печатями.
Хорошо известно около 20 основных составляющих, рецептура зависит от назначения деталей шины и может включать в себя до 10 химикатов, начиная от серы и углерода и заканчивая каучуком.

2. СЫРЬЕ

КАУЧУКИ СИНТЕТИЧЕСКИЕ И НАТУРАЛЬНЫЕ

основа резиновой смеси;

Приблизительно половина используемого каучука – натуральное сырье состоящие из высушенного сока (латекса) вырабатываемое из каучукового дерева «Бразильской гевее», которое произрастает в странах тропического пояса в обоих полушариях земли: Латинской Америки, Африки, Юго-Восточной Азии.

Так же каучуконосный млечный сок содержится в некоторых видах сорных трав и одуванчиков. Натуральный каучук долгое время доминировал во всех смесях, различаясь при этом лишь по уровню качества, и даже после изобретения «изопрен синтетического» каучука, близкого по свойствам натуральному, современная высокопроизводительная шина, не мыслима без натурального каучука.

В пятерку крупнейших производителей натурального каучука входят:

Индонезия;
Таиланд;
Вьетнам;
Индия;
Китай;

Производимый из нефти синтетический каучук был изобретен немецкими химиками в 30-е гг. В настоящее время синтезируется несколько десятков различных синтетических каучуков. Каждый из них имеет свои характерные особенности и строгое назначение в разных деталях РТИ, как показало время и практика, единственным недостатком синтетического каучука является его дороговизна в сравнении с натуральным. На территории СССР не было возможности получать натуральный каучук из растений, а покупать его за границей приходилось за валюту. Это спровоцировало развитие богатой химии синтеза каучуков и других полимеров.

В 2012 году Воронежский шинный завод был приобретен совместным предприятием (СП) международной компании Pirelli и Государственной корпорации «Ростех». Затем была проведена глубокая модернизация производства и реконструкция старых зданий и сооружений. Производство было оснащено современным оборудованием, а предприятие стало площадкой полного производственного цикла.

Оборудование российских заводов не отличается от того, что используется, скажем, в Италии — оно идентичное. Модернизация оборудования на заводе проходит регулярно, ведь это один из важных и непрерывных процессов любой серьезной промышленной компании. Pirelli постоянно закупает современное оборудование мировых брендов для производства новых линеек шин премиального сегмента.

Всего на Воронежском шинном заводе Pirelli работают 800 человек, 600 из них занято в производстве.

Производство на заводе идет круглосуточно и непрерывно — 24 часа в сутки полный календарный месяц. График работы персонала в производстве скользящий (2 рабочих дня, 2 выходных): с 8 утра до 8 вечера, и наоборот, — с 8 вечера до 8 утра. Обычно на смене трудятся около 100 человек.

Какое главное отличие завода в Воронеже от кировского? Первый производит шины для колес размерностью от 15 до 21 дюйма. В марте нынешнего года были собраны первые прототипы шин с посадочным диаметром 22 дюйма. При этом на заводе в Кирове размерность продукции составляет от 14 до 18 дюймов.

Всего в сутки на воронежском заводе производится более 6 тысяч комплектов шин. Доля шин, которые уходят на экспорт, и доля локальных продаж примерно одинаковые.

Откуда поставляется сырье для производства резины? В компании поддерживают стратегию поддержки местных поставщиков, и российские поставщики составляют значительную часть. Часть сырья доставляется из Индонезии, Китая и Германии.

Зимой на заводе производят летние шины, а летом — зимние. Большая часть шин поставляется оптовым покупателям. Поэтому, чтобы у дилеров было время на подготовку кампании, организации продаж, логистику и т.д., летние шины производятся зимой, а зимние — летом.

В Воронеже на предприятии Pirelli представлены практически все профессии, которые бывают в производственных компаниях. В структуре завода более 20 подразделений, которые обеспечивают все процессы: от разработки и запуска в производство новой продукции, закупки сырья до контроля качества и отправки шин клиентам в России и за рубежом.

Воронежский завод принимает на работу специалистов в области технологии, конструирования, обеспечения работоспособности производства, а также выпускников профильных специальностей вузов.
Производство поддерживают подразделения, которые помогают выстраивать отношения с клиентами, поставщиками, сотрудниками и контрагентами: бухгалтерия, отдел закупок, отдел логистики, клиентского сервиса, отдел персонала и другие.

Работа на территории предприятия сопряжена с серьезными и зачастую опасными операциями на оборудовании, требующими специальных знаний, навыков и поведения. Все новые сотрудники проходят специальное обучение по охране труда и сдают экзамен, без которого не могут быть допущены к работе. Кроме того, на предприятии существуют «Правила сохранения жизни», которые обязательны к исполнению всеми сотрудниками.

Как создается шина

Развеска каучуков и ингредиентов

Количество каучука и ингредиентов в резиновой смеси определено рецептурной картой, разработанной для каждого типа резиновой смеси. Навеска ингредиентов — набор химических веществ определенного назначения и определенной массы. Для разных видов резиновых смесей изготавливают разные по массе и составу навески. В состав каждой навески входит до 14 видов химических материалов.

Смешение

Процессы смешения бывают одно-, двух-, трех- и четырехстадийными — в зависимости от назначения резиновых смесей. Чаще всего смеси изготавливаются в две и три стадии. Предварительная стадия смешения — изготовление «маточной» смеси в резиносмесителе. В него подается навеска каучуков и все ингредиенты, кроме вулканизующей группы.

Заправка маточной смеси попадает в экструдер с листующей головкой. Листованная маточная смесь поступает на установку фестонного типа, где происходит нанесение изолирующего состава и охлаждение. Маточная резиновая смесь проходит анализ в контрольной лаборатории и отправляется в резиносмеситель.

Заключительная стадия смешения — изготовление готовой резиновой смеси с добавлением в маточную смесь вулканизующих веществ, ускорителей и активаторов вулканизации.

Обрезинивание текстильного и металлокорда

Для повышения качества шин очень важна прочность связи между кордом и резиной, так как в процессе эксплуатации между слоями каркаса, брекера и протектора возникают значительные сдвиговые деформации, приводящие к большим напряжениям.

Обрезинивание корда осуществляется каландрованием. Каландрование — процесс горячего наложения резиновой смеси с одной или двух сторон на текстильный корд или металлокорд на каландровой линии, который проходит при определенных температурах и натяжении на кордное полотно.

Как это происходит? Технологический процесс обрезинивания заключается в наложении предварительно разогретой резиновой смеси на пропитанное, термообработанное кордное полотно или металлокорд при прохождении его через зазор между валками каландра.

Очень важно обеспечить равномерность распределения нитей металлокорда перед обрезиниванием. Подача металлокорда ведется со шпулярника на 1080 катушек металлокорда. Для обеспечения прочности связи резины с металлокордом необходимо на стадиях хранения и переработки предохранить его от коррозии, сохранить целостность латунного покрытия. В шпулярнике поддерживаются кондиционные условия: температура минимум на 2 градуса выше, чем в цехе (где постоянная температура в районе 30 градусов тепла) и влажность не более 60%.

Повышенная влажность может привести к коррозии металла. Очень важным для качества обрезинивания является температура поверхности валков. Высокие температуры могут привести к преждевременной вулканизации резиновой смеси и дефектам обрезиненного текстильного полотна. А вот низкие температуры — к недостаточной пластичности резиновой смеси и к дефектам обрезиненного корда.

Сегодня я же хочу поговорить об резине или шинах. Из чего их делают и какой они проходят путь до наших прилавков. Многие ошибочно думают – что в основе всего лежит нефть, многие даже уверенны – что ее там под 90%, однако это не совсем так. НА заре своего появления шины были продуктом природы практически на 100% …

Прежде чем рассказать вам о современных шинах, позвольте копнуть в историю и рассказать про резину на заре ее производства.

Что такое каучук?

ДА будет вам известно – что основной компонент резины делается из каучука, а это очень даже природный материал который добывают из каучуковых деревьев. В южной Африке такие деревья существуют очень давно, даже сложно подсчитать их возраст. Однако Европейцы познакомились с ними в 16 веке, когда вернулся на родину Христофор Колумб.

Если разложить слово «КАУЧУК» на составляющие, то получается «КАУ» – растение, дерево, «УЧУ» – плакать, течь. ТО есть если дословно перевести то это «плачущее дерево», с языка индейцев племени реки Амазонки. Однако есть и научное название – «КАСТИЛЬЯ», произрастает оно на берегах реки Амазонки в непроходимых джунглях.

«КАСТИЛЬЯ» очень высокое дерево вырастет оно 50 метров в высоту и цветение продолжается круглый год.

Второй по содержанию этого сока является дерево – «ГЕВЕЯ», которое также вырастает до 40-50 метров. Когда растение набирает силу, и доходит до возраста в 9-10 лет, у него на стволе делают насечки в форме буквы «V» из которой и начинает сочиться натуральный каучук. При воздействии воздуха он становится тягучим.

Это два основных растения, которые дают натуральные каучуки. В средней Азии, а также на берегах южной Америки, Бразилии, Перу, острове Шри-Ланка есть целые плантации таких деревьев, которые существуют только с одной целью – добывание этого сока! Это уже давно налаженный бизнес.

В пятерку «популярных» также входят растения: «МАНИОКА», «САЛЬНОЕ ДЕРЕВО» и кустарник «ИН-ТИЗИ». Все они являются источниками для последующего производства резины.

Как я писал, выше каучук был привезен в Европу очень давно, но вот на первое его использование решился – К.МАКИНТОШ, не путать с компьютерами от «APPLE», он впервые пропитал плащ от дождя этим составом, благодаря чему тот получился практически не промокаемым. В холодную погоду он становился плотным и не промокаемым, а вот в жару становился немного «липковатым». Нужно отметить, что МАКИНТОШ подсмотрел этот метод у индейцев с Амазонки, те уже несколько веков пропитывали свою одежду, а также растения нужные для производства крыш домов именно каучуком – характеристики водонепроницаемости намного увеличивались.

Так что появлению резины мы косвенно обязаны – индейцам Амазонки! Посмотрите короткий ролик.

Производство резины

Ну вот мы и подошли до самого интересного до производства самой резины, и это не обязательно колеса автомобиля, резина сейчас применяется везде, даже в резинках для волос.

После того как соберут сок каучука, он еще очень далек от производства резины. Изначально из него производят латекс, это промежуточное звено. Однако чистый латекс сейчас применяется везде, начиная от медицины, заканчивая промышленностью.

Сок наливают в большие чаны и перемешивают в больших чанах с кислотой, обычно в течение 10 часов. После чего он затвердевает. Это уже и есть латекс.

После его пропускают через специальные валы, таким образом, убирая лишнюю влагу. Получается длинная и достаточно широкая лента.

Эту ленту запускают под специальные ножи и измельчают ее. Если посмотреть на этот состав, то это похоже на пережаренный омлет.

Эту воздушную массу, обжигаю в больших печах под воздействием достаточно высоких температур – 13 минут. Теперь он получается эластичным и похожим на бисквит, его прессуют блоками и отправляют на производство.

Конечно в сетях вы не найдете точной формулы производство резины и тем более шин, все это держится в строгом секрете. Однако суть процесса не изменилась за последние 100 лет и всем давно известна.

Чтобы сделать резину, нужно взять эти брикеты латекса и подвергнуть их вулканизации. Также добавляется в этот состав сера и другие «скрытые» ингредиенты. Все это добавляют в специальный котел, нагревают, перемешивают и после таких манипуляций уже и появляется резина.

Как только она разогрета до 120 градусов, ее раскатывают специальными валами, до тонких полос. Там же она и охлаждается.

После эти полоски резины идут на производство колес, читайте статью.

Современная резина для шин

В современном мире шины для колес, делаются в основном из резины. Но она может быть не только натуральной, но и синтетической. Да сейчас научились производить синтетические каучуки. Каучук имеет в составе самую большую долю, обычно это – 40-50% от общей массы.

Далее в резину добавляют сажу (или технический углерод). В массовой доле колеса его примерно 25-30% от общей массы. Его добавляют для большей прочности конструкции, а также для выдерживания высоких температур. Сажа как бы скрепляет молекулы каучука делая их намного прочнее, они легко выдерживают трение и температуры при экстренных торможениях. Без этого углерода (сажи) шины ходили бы раз в 10-15 меньше.

Следующая добавка – это кремниевая кислота. Некоторые производители заменяют ей углерод, так как она дешевле и обладает высокими свойствами для сцепления молекул. Однако другие от нее напрочь отказываются, констатируя что она дает недостаточную износостойкость! Однако если все же проанализировать состав многих ведущих компаний, то она присутствует в составе, она улучшает сцепление на мокрой дороге. Информация разнится, сколько ее добавляют, но если вывести среднюю составляющую примерно 10%.

Еще одни добавки это смолы или масла. Их больше в зимней резине и меньше в летней, они придают «смягчающую роль» резине, не дают ей быть такой «дубовой». Особенно это важно для зимних вариантов. Добавление около 10-15%.

НУ и последнее и очень важное это специфические секретные составы производителя, их также около 10%, но они могут очень сильно изменить параметры готовой шины. Держатся они понятно в строгом секрете.

Справедливости ради стоит отметить что есть еще и металлически-нитевидный каркас, но я его здесь не буду упоминать, все же это немного другая история.

Именно так делают резину (шины) для колес наших автомобилей. Синтетические каучуки хоть и применяются, но они пока не могут потягаться с природными, так что глобальные изменения в строении шин еще долго не предвидятся.

Сейчас полный ролик, в нем найдете ответ – что лучше синтетический или природный материал.

Понравилась статья? Подпишитесь на канал, чтобы быть в курсе самых интересных материалов

Читайте также: