Jak powstaje guma?
Guma jest niezwykle powszechnym i wszechstronnym materiałem, używanym do produkcji wielu przedmiotów, takich jak gumki, obuwie, czepki kąpielowe i węże. W rzeczywistości połowa produkowanej gumy jest wykorzystywana do produkcji opon samochodowych. Jako tak istotny materiał, jak powstaje guma i skąd pochodzi?
© Panya Studio / Adobe Stock
Pochodzenie gumy
Ludzie wykorzystywali trwałą i elastyczną naturę gumy do wytwarzania produktów przez ponad 1000 lat. Chociaż wczesne formy gumy były wytwarzane z naturalnych źródeł, wraz ze wzrostem popytu na ten materiał naukowcy opracowali w laboratoriach sztuczną lub syntetyczną gumę, która naśladowała materiał naturalny. Obecnie większość produkowanego kauczuku jest syntetyczna.
Kauczuk naturalny
Kauczuk naturalny jest wytwarzany poprzez ekstrakcję płynnego soku, zwanego lateksem, z niektórych rodzajów drzew. Istnieje ponad 2500 rodzajów drzew, które produkują ten sok (w tym rośliny takie jak mniszek lekarski), ale przeważająca większość lateksu do produkcji kauczuku pochodzi z drzewa Hevea brasiliensis, lub trafnie nazwanego drzewa kauczukowego. Drzewa te pochodzą z Ameryki Południowej, ale obecnie są powszechnie spotykane w Azji Południowo-Wschodniej.
Lateks jest zbierany z drzew poprzez nacięcie kory i zebranie cieknącego soku do kubków. Proces ten nazywany jest tappingiem. Aby zapobiec zestalaniu się soku, dodaje się amoniak. Następnie do mieszaniny dodaje się kwas, aby wydobyć gumę w procesie zwanym koagulacją. Może to trwać około 12 godzin.
Mieszanina jest następnie przepuszczana przez wałki, aby usunąć nadmiar wody. Po zakończeniu tego procesu, warstwy gumy są wieszane na stojakach w wędzarniach lub pozostawiane do wyschnięcia na powietrzu. Kilka dni później są one składane w bele gotowe do przetwarzania.
Kauczuk syntetyczny
Podczas I wojny światowej, gdy źródła kauczuku naturalnego stały się niewystarczające, niemieccy naukowcy opracowali kauczuk sztuczny. Chociaż te wczesne formy kauczuku były gorszej jakości niż kauczuk naturalny, w miarę rozwoju badań kauczuk syntetyczny stawał się coraz lepszy. Obecnie kauczuk syntetyczny jest równie mocny i niezawodny jak kauczuk naturalny.
Kauczuk syntetyczny różni się od naturalnego tym, że jest wytwarzany poprzez łączenie cząsteczek polimerów w laboratorium.
Przetwarzanie kauczuku
Zarówno kauczuk naturalny, jak i syntetyczny musi przejść szereg procesów, aby przekształcić się w produkt użytkowy. Etapy te mogą być nieco zmienione w zależności od przeznaczenia produktu końcowego.
Po pierwsze, do gumy dodaje się substancje chemiczne, aby uczynić ją stabilną. Bez tego, guma stałaby się krucha, gdyby było zimno lub lepka podczas wysokich temperatur. Często do mieszanki gumowej dodaje się sadze, aby zwiększyć jej wytrzymałość i trwałość.
Guma jest następnie dokładnie mieszana i pozostawiana do ostygnięcia, zanim zostanie uformowana. Może być kształtowana poprzez wpychanie jej do walców, zwane kalandrowaniem, lub poprzez wyciskanie jej przez otwory w celu stworzenia pustych rur, znane jako wytłaczanie.
Wulkanizacja
Aby uczynić gumę mocną i trwałą, przechodzi ona w końcu przez fazę obróbki cieplnej, znaną jako wulkanizacja. Polega ona na gotowaniu gumy (często z dodatkiem siarki) w celu utworzenia dodatkowych wiązań lub wiązań krzyżowych między cząsteczkami gumy, dzięki czemu nie rozpadają się one łatwo. Charles Goodyear przypadkowo odkrył ten proces, kiedy upuścił trochę gumy na gorącą kuchenkę i zauważył, jak ciepło sprawiło, że guma stała się twardsza i bardziej wytrzymała.
Po wulkanizacji wszelkie niedoskonałości są usuwane z gumy, a następnie jest ona kształtowana lub formowana w produkt końcowy.
Jako jeden z najważniejszych wynalazków w historii, guma ma do dziś wszechstronne zastosowanie.
Jeśli potrzebują Państwo szerokiej gamy wysokiej jakości produktów gumowych, od mat po uszczelki i wytłoczki, proszę szukać dalej niż Coruba.