橡皮筋是一种常见的弹性材料,那么它是如何制作的呢?
首先,我们需要将生橡胶、硫黄、催化剂和颜料等混合放入一种叫作“挤出机”的设备中。通过挤出机,我们可以生成管状的橡胶成品。这种橡胶管子的内径决定了最后制作出的橡皮筋的大小。
然而,到这个阶段为止,橡胶的弹性还是很弱的。为了增强橡胶的弹性,我们需要进行高温加热并加入硫黄。硫黄分子会在橡胶分子之间形成“架桥”,从而增强橡胶的弹性。
1839年冬天,美国的查尔斯·古德伊尔在一次偶然的情况下发现了这种被称为“硫化”的技术。通过硫化处理,橡胶的弹性得到了大幅提升,同时也增强了橡胶的耐久性和抗老化能力。这一发明对橡胶的实用化起到了重要的推动作用。
经过硫化处理的橡胶管会被机器按照一定的宽度切割成段,从而制作出各种粗细不同的橡皮筋。
接下来,我们需要将切割出的橡皮筋洗净并使其干燥。这样,橡皮筋的成品就可以生产出来了。根据不同的用途,我们可以将橡皮筋装进塑料包装袋或包装箱后进行出货。
未经过硫化程序的橡胶(生橡胶)在拉伸变形后无法恢复原状,而经过硫化处理的橡胶具有较强的弹性,可以恢复原状。
当橡胶没有受到外力作用时,其分子呈松弛状态,保持着振动。当橡皮筋被拉伸时,分子的振动变得困难,产生了多余的能量,使得橡皮筋的温度上升。相反地,当橡皮筋放松时,分子恢复振动,能量被周围吸收,温度下降。
如果将橡皮筋在拉伸状态下受到外力,例如用锤子砸或放到开水中,随着温度的上升,橡皮筋的内部分子振动更加激烈,橡皮筋的收缩弹力也会变得更强。