I – TECNOLOGIA DEL CAUCHO

    

MANUAL BÁSICO DEL CAUCHO

Capítulos

CAUCHOS, GOMAS Y ELASTÓMEROS

I – CRONICA DEL CAUCHO

II – ORIGEN, PROPIEDADES Y APLICACIONES DE LOS

CAUCHOS, GOMAS Y ELASTÓMEROS

III – ELECCIÓN DE ELASTÓMEROS SEGÚN CARACTERÍSTICAS

IV.A – MEZCLADO DEL CAUCHO

IV.B – CALANDRADO DE LA GOMA

IV.C – MOLDEO DE LA GOMA

IV.D – EXTRUSION DE LA GOMA

IV.E – MANUFACTURAS DIVERSAS

para el

DISEÑO O SELECCIÓN TÉCNICA DE ARTICULOS DE CAUCHO

 

  Ver los álbumes de imagenes 10 B, correspondientes al caucho: Contienen las tablas, dibujos y fotografías técnicas fundamentales.

 

I – CRÓNICA DEL CAUCHO

 

El caucho natural era conocido y utilizado desde tiempos precolombinos por los mayas y otros pueblos aborígenes de América, que extraían el látex de diversas plantas (árboles, lianas o hierbas) generalmente propias de la zona tropical y de las cuales la única que tiene importancia industrial es el árbol conocido como

"hevea brasiliensis". Colón fue el primer europeo que, al final del siglo XV, vio el caucho, empleado por los indios haitianos en un juego de pelota.

Relatando su viaje,

Charles M.de La Condamine, publicado por la Academia de las Ciencias, París 1745, nos describe lo sorprendente que resultaba el caucho a un europeo de su época:

"La resina llamada caucho en las comarcas de la província . . . . . . . . Cuando está fresca puede modelársela dándole cualquiera de las formas que se deseé; es impenetrable para la lluvia, pero, cosa más notable aun, muy elástica. Se hacen con ella botellas irrompibles, zapatos, bolas huecas que se aplastan al ser apretadas y recuperan su forma al ser soltadas. Los portugueses de Pará han aprendido de los omaguas a hacer con este material jeringas que no necesitan émbolo; tienen la forma de peras huecas con un pequeño agujero en la punta. Están llenas de agua y cuando se las oprime funcionan como una jeringa común".

A los tradicionales artículos de caucho que se fabricaban en Sudamérica y exportaban a los países más desarrollados, principalmente calzado, hay que añadir las láminas impermeables que en 1820 empezó a fabricar

Charles Macintosh. En Norte América al principio la gente se reía de unos zapatos tan toscos, pero cuando comprobaron que eran realmente impermeables, mucho más impermeables que el cuero mejor engrasado, la avalancha de compradores fue tal que los bergantines no podían traer zapatos de caucho con suficiente rapidez.

A los zapateros se les ocurrió la idea de mandar hormas al Amazonas y de encargar zapatos de forma más refinada. Posteriormente importaron su propio caucho, aquella substancia nueva, extraña, elástica, distinta a todo lo que habían visto jamás. Realmente con el calzado se inició en la mayor parte del mundo la industria del caucho.

Las fábricas de artículos de caucho surgieron rápidamente, con asombrosas ganancias, lanzando finalmente al mercado zapatos, impermeables, abrigos, delantales, etc., elegantes y bien hechos. Pero no todo era positivo para aquellos nuevos productos, a la gente le molestaba el excesivo hedor de la goma en los comercios especializados, para colmo de males llegó un verano excesivamente caluroso y las mercaderías de goma del país empezaron a ablandarse y a oler de una manera infernal. Con el calor se sucedieron las anécdotas de todo tipo, pantalones impermeables para pescar que el sol recalentó y pegó a las posaderas, personas adheridas a los asientos de sus carruajes, algunas gorras crearon dificultades al quitárselas de la cabeza, etc. Las gomas, constituidas por caucho y otros productos o complementos implicaban ciertas dificultades en su utilización.

Un descubrimiento fundamental vino a transformar completamente toda la problemática de la incipiente industria del caucho, dado que en el año 1844

Charles Gooyear descubrió y patentó el método mediante el cual, añadiendo azufre a la goma o mezcla de caucho e ingredientes complementarios y con un proceso de sometimiento a temperatura elevada (que se ha denominado vulcanización), se obtenía un elastómero que ya no podía ser ablandado o plastificado mediante calor. El texto de la patente resulta de interés:

"OFICINA DE PATENTES DE LOS ESTADOS UNIDOS

Charles Goodyear, de Nueva York., N.Y.

MEJORA EN MATERIA DE GOMA ELÁSTICA

Especificación integrante de la patente de privilegio

Nª 3.633, fechada el 15 de junio de 1844

A todos los que pueda interesar:

Hago saber que yo, Charles Gooyear, de la ciudad de Nueva York, Estado de Nueva York, he inventado ciertas nuevas y útiles mejoras en la Forma de Preparar Material de Caucho o Goma Elástica; y declaro por la presente que la siguiente es una completa y exacta descripción de las mismas.

Mi principal mejora consiste en la combinación de azufre y albayalde con la goma elástica y en la exposición del compuesto así formado a la acción del calor a una temperatura regulada, con cuya combinación y exposición al calor queda a tal punto alterado en sus cualidades que ya no puede ser ablandado por la acción del rayo solar o el calor artificial de una temperatura inferior a aquella a la que fuera sometido en su preparación o afectado perjudicialmente por la exposición al frio.

La más notable virtud de esta goma es su maravillosa elasticidad. En esto consiste la gran diferencia entre ella y todas las demás substancias. Puede ser estirada hasta ocho veces su longitud normal sin romperse, después de lo cual vuelve a asumir su forma original.

Es probable que no haya otra substancia inerte cuyas propiedades exciten en el espíritu humano, cuando es examinada por primera vez, igual proporción de curiosidad, sorpresa y admiración. ¿Quién puede examinar y meditar sobre esta propiedad de la goma elástica sin adorar la sabiduría del Creador?".

Sin embargo el suministro del caucho, necesario para cubrir la demanda creciente, presentaba las dificultades propias de una explotación selvática y que podemos resumir en los dos escritos siguientes.

De

Joseph F. Woodroffe, en La Industria del Caucho del Amazonas:

"Es bien sabido que el recolector de caucho del Amazonas trabaja, casi sin excepción, en condiciones terribles de contemplar, aun para aquellos que están endurecidos. Las penurias y privaciones que se ven forzados necesariamente a soportar son de naturaleza tan asqueante y cruel que se hace difícil expresarlos con la palabra impresa".

De

Henry Alexander Wickham, en Borrador de un Diario de Viaje por las regiones salvajes de Trinidad a Pará, Brasil. En Londres 1872:

"Se dice que los distritos más asequibles del caucho se están agotando y que dan un rendimiento menor que en años anteriores; sin embargo, el país productor del caucho es tan vasto, que las fuentes nuevas constantemente descubiertas cubren con exceso los déficits causados por el agotamiento de las viejas, exigen tan sólo el leve esfuerzo del traslado extra y no se le ha infundido aún a esta gente la idea de sembrar el árbol del caucho o de cuidar de su crecimiento".

La revolución industrial generalizó el uso del caucho y la idea de crear unas plantaciones tomo cuerpo real, así en 1876

Robert Cross y Henry Wickham pudieron sacar de Brasil simientes de hevea, apesar de la férrea vigilancia ejercida por el gobierno brasileño. Las plantaciones fueron aumentando y las hay en Malasia, Indonesia, Tailandia, Sri Lanka, Vietnam, India, China, Liberia, Nigeria, Ghana, Zaire, Camerún, Costa de Marfil, etc., siendo Malasia e Indonesia los principales productores de caucho natural.

Desde los inicios del siglo XX la

demanda mundial ha experimentado un progresivo incremento, debido sobremanera a la constante expansión de la industria del automóvil y pese a la aparición de los plásticos, termoestables y termoplásticos, que han substituido partes que inicialmente eran propias del caucho, de la madera o del cuero.

La historia del vehículo automóvil no es el objeto del presente manual, pero dada su relación con el caucho podemos citar el automóvil Daimler en 1887, el triciclo automóvil Benz 1887, en 1890 el cuatriciclo Peugeot, etc., pero la verdadera fabricación de automóviles inicia el 1904 en Barcelona con la Hispano Suiza, seguidamente una gran proliferación de marcas como Ford en EEUU, Renault y Citroën en Francia, Austin y Morris en Inglaterra, etc.

En lo concerniente al neumático similar al que ahora conocemos, la primera patente data de 1846 y del inglés R. Thompson, si bien no fue hasta 1888 en que John Boyd Dunlop registró una nueva patente y lo aplicó en un triciclo:

"Patente Nª 10.607 – A.D. 1888

Mejora en los neumáticos para ruedas de Bicicletas, Triciclos y otros vehículos de carretera.

Yo, John Boyd Dunlop, Médico Veterinario, domiciliado en el número 50 de la Calle Clouchester, Belfast, declaro por la presente que el carácter de mi invento es como sigue:

Una cámara o tubo hueco de caucho y lienzo u otros materiales adecuados, conteniendo dicha cámara o tubo aire bajo presión o de otro modo y que deberá ser agregado a la rueda o ruedas en la forma que se considere más adecuada.

Fechado este veinte de julio, 1888".

Realmente el neumático desmontable lo idearon

los hermanos Michelin en 1891 y lo aplicaron a un automóvil en la carrera París – Burdeos – París de 1894. El neumático se impuso en un periodo de tiempo muy corto.

Debemos considerar que el automóvil también ha experimentado un gran y progresivo desarrollo cualitativo y muy en particular los neumáticos, según podemos deducir en el garaje museo de M.F.C. en Barcelona, entusiasta pionero del volante y que de la década de 1920 cita:

"El camión más antiguo que pude conducir era una maravilla, con su transmisión por cadena; sus ruedas de goma maciza nunca pincharon; el motor de arranque consistía en una preciosa manivela de buen tamaño; no precisaba batería y alumbraba perfectamente el camino con sus dos lámparas de carburo".

Los neumáticos del automóvil, aeronave o lanzadera espacial

son muy probablemente las piezas que mejor reflejan la tecnología y las exigencias que se le solicitan al caucho. Exigencias que no pueden obtenerse con ningún otro material conocido y piezas que representan el mayor consumo en peso de caucho, tanto en el automóvil como en la industria en general.

Para la industria moderna el caucho se convirtió en un elemento de vital trascendencia y consecuentemente, una

materia prima imprescindible y estratégica para los países industrializados. Inquietud que se desprende en los dos escritos siguientes.

Del artículo "Viaje a Manaos", por

Earl Parker Hanson, Nueva York, 1938:

"El Amazonas nunca logró la estabilidad porque El Dorado existe realmente. Existe como idea, como actitud mental. Los hombres desgarran las selvas buscando riquezas. Así es hoy y así fue siempre. Toda la industria del caucho está reducida a una mera sombra porque los ingleses y los holandeses sembraron los árboles del caucho mientras los sudamericanos buscaban la materia en estado salvaje en las selvas".

Henry A. Wallace

, en un discurso pronunciado ante el Commonwealth Club de San Francisco, 27 de Octubre de 1939:

"El mejor ejemplo de un producto para cuya obtención dependemos ahora del Viejo Mundo y que Latinoamérica puede cultivar, es el caucho. Aunque la planta del caucho es nativa del Nuevo Mundo, importamos cerca de mil millones de libras de caucho anualmente de las Indias Orientales. Nuestra falta de caucho es el mayor obstáculo para la autarquía económica del hemisferio".

El periodo de entre guerras da lugar a que EEUU y Alemania investiguen sobre el caucho sintético, que irá aumentando sus aplicaciones y cuotas de mercado progresivamente.

Explícito resulta el informe "Caucho: Historia, Producción y Manufactura", por

P.W. Barker, Ministerio de Comercio de Estados Unidos, Wáshington, 1940:

"Muchos hombres han dedicado gran parte de su vida a la búsqueda del caucho sintético y cada nuevo experimento ha rendido un producto más aceptable comercialmente.

La guerra mundial y el bloqueo de Alemania han dado considerables ímpetus a la experimentación con el caucho sintético. En estos últimos años Alemania está fabricando un caucho sintético conocido con el nombre de "Buna", del butadieno (obtenido del acetileno), el estireno y el acrilonitrilo. Se informa que en Alemania se han fabricado grandes cantidades de Buna: Unas 3.000 toneladas en 1937, quizás unas 10.000 en 1938 y algo así como 20.000 en 1939. En los Estados Unidos, pequeñas cantidades de Buna fueron lanzadas al mercado en 1938 y 1939, a altos precios

".

Al invadir Japón el sudeste asiático en la segunda guerra mundial, que proveía de caucho natural a los Estados Unidos, este gobierno desarrolló un extraordinario programa de investigación y producción industrial del butadieno estireno (SBR), con el impresionante resultado de pasar de una nula producción en 1942 a una producción de más de 800.000 toneladas en el año 1945. Caucho que EEUU destinó a cubrir sus necesidades bélicas, mayormente en la fabricación de neumáticos.

Los neumáticos precisaban de las inevitables cámaras para contener el aire a presión, de un caucho altamente impermeable a los gases y que Alemania y Estados Unidos habían investigado y resuelto en 1937. Cuya fabricación a gran escala se inició en 1942, según se deduce en la declaración siguiente.

Declaración de

W. S. Fahrish, presidente de la Standard Oil Company de Nueva Jersey ante la Comisión del Senado para estudiar el Plan de Defensa Nacional, Washington, 2 de abril 1942:

"El caucho de butilo fue el resultado de la investigación realizada, primero en forma cooperativa y luego separadamente, por la I.G. Farben alemana y por la Standard, en un esfuerzo por hallar la forma de vulcanizar un producto del tipo del caucho llamado vistanex, nacido en I.G. Farben. La Standard descubrió que, agregando un diminuto porcentaje de otro ingrediente y cambiando el procedimiento, podía producirse un verdadero caucho susceptible de ser vulcanizado. Las materias primas para este producto que llamamos caucho butilo eran baratas, pero éste era difícil de hacer y de mala calidad".

A semejanza de otras tecnologías, la segunda guerra mundial implicó un avance definitivo en la industria del caucho, pese a que se reconociera que sería menester un desarrollo estable y ordenado en épocas posteriores.

De la Enciclopedia de las Ciencias Sociales (EEUU 1944):

"Las notables vicisitudes de la industria del caucho en todas sus ramas han sido esencialmente las crecientes penurias de una industria nueva; los dislocamientos vinculados con el desarrollo de una técnica nueva. Es probable que a medida que transcurra el tiempo, el caucho se desarrolle y las industrias del caucho alcancen su madurez, se logre un nivel de estabilidad próximo al de las demás grandes industrias".

El consumo mundial de caucho en el año 2000 se estima en unos 18.000.000 de toneladas métricas. Siendo un tercio de caucho natural y dos tercios de caucho sintético. La mayor parte del caucho natural está destinado a la fabricación de neumáticos, particularmente a los de gran tamaño o de trabajo dinámico muy severo.

En la actualidad el caucho sigue siendo insustituible para la fabricación de aquellas piezas que requieran de elevadas prestaciones mecánicas y en las

que la elasticidad y/o la impermeabilidad sean requisitos básicos, dentro de una muy amplia gama de temperaturas de trabajo.

 –

Algunos de los artículos más conocidos, además del neumático, son:

Bandas transportadoras, correas planas de arrastre, láminas impermeables, bolsas de agua caliente, amortiguadores y antivibratorios, botas de goma, artículos para submarinismo, juntas de alta presión, juntas tóricas, retenes de aceite, ruedas macizas, tapones, tubos rectos y acodados con fuelle, manguitos de refrigeración, tubos para media o alta presión con refuerzo textil o metálico, recubrimiento de cables eléctricos, juntas de dilatación, tuberías para aceite, agua o gas, balsas y botes, correas trapezoidales, recubrimiento de rodillos, revestimiento de depósitos o válvulas, etc., etc.

 –

 –

La tecnología de la industria del caucho es compleja y tanto más si tenemos en cuenta la diversidad de procesos de fabricación de los artículos citados en el apartado anterior, procesos distintos para cada artículo y que requieren una

singular experiencia de fabricación, en la mayoría de los casos, para garantizar la cualidades o propiedades del producto final.

Los técnicos en la fabricación de artículos de caucho siguen siendo un grupo muy reducido de personas y que deben aunar "

el saber y el saber hacer", es decir, teoría y práctica que deben adquirir voluntaria y necesariamente en el seno de las propias industrias del caucho, partiendo de una formación tecnológica inicial que mayormente es mecánica y ocasionalmente suele ser química.

 

Agrupar a unos técnicos tan singulares como son los del caucho y constituir un colectivo conocido y prestigioso es

el objeto de nuestro grupo "Unió de tècnics del Cautxú", potenciar positivamente las relaciones humanas, reunir periódicamente el colectivo en sesiones o cursos tecnológicos, crear vínculos culturales o científicos y constituir un punto de encuentro para todos los técnicos expertos en la tecnología y fabricación de artículos del caucho. Todo ello con el noble propósito final de que a cualquier técnico industrial le resulten conocidas las características y propiedades de los cauchos y sus elastómeros, de manera que le permita elegir con plena propiedad el más adecuado a sus necesidades.

Martín Ferré

Bellaterra, 14 de junio del 2000

 

          

        

 

 

 

1 comentario (+¿añadir los tuyos?)

  1. Orapma
    Jul 31, 2008 @ 14:48:51

    Muy interesante esta entrada… La soledad se dá demaiado en nuestra soledad eso es bien cierto. un afectuoso saludo.

    Responder

Responder

Introduce tus datos o haz clic en un icono para iniciar sesión:

Logo de WordPress.com

Estás comentando usando tu cuenta de WordPress.com. Cerrar sesión / Cambiar )

Imagen de Twitter

Estás comentando usando tu cuenta de Twitter. Cerrar sesión / Cambiar )

Foto de Facebook

Estás comentando usando tu cuenta de Facebook. Cerrar sesión / Cambiar )

Google+ photo

Estás comentando usando tu cuenta de Google+. Cerrar sesión / Cambiar )

Conectando a %s

A %d blogueros les gusta esto: