製造工藝
圖 1. 輪胎製造過程
複合和班伯里混合
班伯里密煉機將橡膠原料、炭黑和其他化學成分混合在一起，形成均勻的橡膠材料。 時間、熱量和原材料是用於設計材料成分的因素。 這些成分通常以預先稱重的包裝形式提供給工廠，或者由 Banbury 操作員從大批量中準備和稱重。 測量好的配料被放置在傳送帶系統上，班伯里 (Banbury) 被充電以啟動混合過程。
數百種成分組合在一起形成用於輪胎製造的橡膠。 這些組分包括用作促進劑、抗氧化劑、抗臭氧劑、增量劑、硫化劑、顏料、增塑劑、增強劑和樹脂的化合物。 大多數成分不受管制，可能沒有進行廣泛的毒理學評估。 一般而言，班伯里操作員對原材料的職業暴露已因行政和工程控制的改進而減少。 然而，由於構成暴露的成分的性質和數量，問題仍然存在。
磨
橡膠的成型始於碾磨過程。 在班伯里混煉循環完成後，將橡膠置於滴磨機上。 碾磨過程迫使橡膠通過兩個以不同速度向不同方向旋轉的設置輥，從而將橡膠製成扁平的長條。
軋機操作員通常擔心與轉向輥的開放式操作相關的安全隱患。 較舊的磨機通常有絆線或拉桿，如果操作員被捲入磨機，可以將其拉出（見圖 2）； 現代磨機在大約膝蓋的高度裝有防撞桿，如果操作員被困在磨機中，它們會自動觸發（見圖 3）。
圖 2. 跳閘杆位置太高而無法發揮作用的舊磨機。 然而，操作員戴著大手套，會在他的手指之前將其拉入磨機。
雷·C·伍德科克
圖 3. 壓光機生產線的磨機，帶有一個身體防護欄，如果被工人絆倒，該護欄會關閉磨機。
詹姆斯·弗雷德里克
大多數工廠都為被困在工廠的工人制定了廣泛的緊急救援程序。 軋機操作員暴露於熱量和噪音以及由橡膠加熱形成或釋放的部件）（參見圖 4 中滴磨機上方的遮陽罩）。
圖 4. 帶罩蓋和絆線的落磨機和烘乾機
詹姆斯·弗雷德里克
擠出壓延
壓延操作繼續使橡膠成型。 壓延機由一個或多個（通常為四個）輥組成，橡膠片通過這些輥受壓（見圖 3）。
壓光機具有以下功能：
- 將復合橡膠製備成一定厚度和寬度的均勻片材
- 在織物上塗一層薄薄的橡膠（“塗層”或“撇去”）
- 通過摩擦（“摩擦”）迫使橡膠進入織物的空隙。
從壓延機上下來的橡膠片纏繞在鼓上，稱為“殼”，帶有織物墊片，稱為“襯裡”，以防止粘連。
擠出機通常被稱為“塊莖”，因為它會產生管狀橡膠組件。 擠出機通過迫使橡膠通過適當形狀的模具來發揮作用。 擠出機由螺桿、機筒或圓筒、機頭和模具組成。 芯或蜘蛛用於形成管的中空內部。 擠出機製造輪胎胎面的大而平坦的部分。
擠出機和壓延機操作員可能會接觸到工藝中使用的滑石粉和溶劑。 此外，在擠壓操作結束時，工人還要承擔將胎面放置到多層推車上的高度重複性任務。 此操作通常稱為預訂步驟，因為購物車看起來像一本書，托盤是頁面。 擠出機的配置以及要預訂的胎面的重量和數量有助於此操作的人體工程學影響。 已經進行了許多更改以減少這種情況，並且一些操作已經自動化。
組件組裝和構建
輪胎裝配可以是一個高度自動化的過程。 輪胎組裝機包括一個用於組裝組件的轉鼓，以及為輪胎製造商提供要組裝的組件的進料裝置（見圖 5）。 輪胎的組成部分包括胎圈、簾布層、側壁和胎面。 組件組裝後，輪胎通常被稱為“生胎”。
圖 5. 操作員在單級輪胎機上組裝輪胎
在此過程中，輪胎製造商和其他工人會面臨許多重複的運動操作。 通常成捲的組件被放置在裝配設備的進料部分上。 這可能需要在有限的空間內大量提升和搬運沉重的捲筒。 裝配的性質還要求輪胎製造商對每個裝配執行一系列相似或相同的動作。 輪胎製造商使用己烷等溶劑，使胎面和橡膠層粘附。 暴露於溶劑是一個值得關注的領域。
組裝後，生胎會噴上溶劑型或水性材料，以防止其粘附在固化模具上。 這些溶劑可能會暴露噴塗操作員、材料處理程序和硫化機操作員。 現在大多使用水性材料。
固化和硫化
硫化機操作員將生胎放入硫化機或壓機裝載設備上。 在北美運行的硫化機有多種類型、使用年限和自動化程度（見圖 6）。 壓力機利用蒸汽加熱或硫化生胎。 橡膠固化或硫化將粘性和柔韌的材料轉變為非粘性、柔韌度較低、持久的狀態。
圖 6. 美國俄亥俄州阿克倫市使用吊扇通風的乘用車和輕型卡車 Bag-o-matic McNeal 硫化機
詹姆斯·弗雷德里克
當橡膠在固化過程中或在該過程的早期階段被加熱時，會形成致癌的 N-亞硝胺。 應控制任何水平的 N-亞硝胺暴露。 應盡可能限制 N-亞硝胺的暴露。 此外，當橡膠被加熱、固化或硫化時，灰塵、氣體、蒸汽和煙霧會污染工作環境。
檢查和整理
硫化後，在輪胎儲存或運輸之前，仍需進行修整操作和檢查。 修整操作修剪輪胎上的飛邊或多餘的橡膠。 這些多餘的橡膠從硫化模具中的通風口留在輪胎上。 此外，多餘的橡膠層可能需要從側壁或輪胎上凸起的字母上磨掉。
工人在處理硫化輪胎時面臨的主要健康危害之一是重複運動。 輪胎修整或打磨操作通常會使工人接觸固化的橡膠粉塵或微粒（見圖 7）。 這會導致精加工區工人患上呼吸系統疾病。 此外，通常用於保護側壁或輪胎字樣的保護漆可能會暴露於溶劑中。
圖 7. 砂輪除塵器捕獲橡膠粉塵
雷·C·伍德科克
完成後，輪胎就可以存放在倉庫或從工廠發貨。
健康和安全問題
輪胎製造設施中的職業健康和安全問題一直並將繼續是最重要的。 通常，嚴重工傷的影響會掩蓋與可能與工作場所暴露有關的疾病相關的破壞。 由於潛伏期延長，一些疾病直到工人離職後才變得明顯。 此外，許多可能與輪胎廠職業暴露有關的疾病從未被診斷為與職業有關。 但癌症等疾病在輪胎製造廠的橡膠工人中繼續流行。
已經對輪胎製造設施中的工人進行了許多科學研究。 其中一些研究已經確定了膀胱癌、胃癌、肺癌、造血系統癌和其他癌症的死亡率過高。 這些過量的死亡通常不能歸因於特定的化學物質。 這部分是由於工作場所在整個接觸過程中涉及許多單獨的化學品和/或同時接觸多種化學品。 輪胎廠所用材料的配方也經常發生變化。 橡膠化合物成分的類型和數量的這些變化給追踪致病因子帶來了額外的困難。
另一個值得關注的領域是輪胎廠工人的呼吸道問題或呼吸道刺激（即胸悶、氣短、肺功能下降和其他呼吸道症狀）。 肺氣腫已被證明是提前退休的常見原因。 這些問題經常出現在工廠的固化、加工（原料的預混合、稱重、混合和加熱）和最終整理（檢驗）區域。 在加工和固化過程中，化學品暴露通常以相對較低的暴露水平暴露於多種成分。 工人接觸到的許多單獨成分不受政府機構監管。 幾乎同樣多的物質沒有經過充分的毒性或致癌性測試。 此外，在美國，這些地區的輪胎廠工人不太可能需要使用呼吸保護裝置。 尚未確定呼吸窘迫的明確原因。
輪胎廠的許多工人都患有接觸性皮炎，而這種病通常與某種物質無關。 一些與皮炎有關的化學品在北美已不再用於輪胎製造； 然而，許多替代化學品尚未得到充分評估。
重複性或累積性創傷障礙已被確定為輪胎製造中的一個關注領域。 重複性創傷疾病包括腱鞘炎、腕管綜合症、滑膜炎、噪聲性聽力損失和其他由重複運動、振動或壓力引起的病症。 對於大部分生產工人來說，輪胎製造過程固有地包含過多和多次發生的材料和產品操作。 在一些國家，許多改進已經並將繼續引入工廠以解決這個問題。 許多創新改進是由工人或勞資聯合委員會發起的。 一些改進提供了工程控制來操縱材料和產品（見圖 8）。
圖 8. 真空升降機將袋子運送到班伯里密煉機的裝料傳送帶，消除了人工搬運帶來的背部壓力
雷·C·伍德科克
部分由於勞動力重組，許多輪胎廠工人的平均年齡繼續增加。 此外，越來越多的輪胎製造設施傾向於連續運行。 許多連續運營的設施包括 12 小時和/或輪班的輪班時間表。 研究繼續研究輪胎製造中延長工作班次、年齡和累積性創傷疾病之間的可能關係。