Natūralus kaučiukas: paaiškintos savybės, gamyba ir naudojimas

Natūralus kaučiukas, dar vadinamas Indijos kaučiuku arba kaučiuku, iš pradžių pagamintas iš organinio junginio izopreno polimerų, su nedidelėmis kitų organinių junginių priemaišomis ir vandeniu.

Šiuo metu guma daugiausia nuimama kaip latekso nuo tam tikrų medžių. Lateksas yra lipnus, pieniškas koloidas, ištraukiamas įpjovus žievę ir surenkant skystį į indus, vadinamą „bakstelėjimu“.

Šiame straipsnyje papasakosiu viską, ką reikia žinoti apie šią universalią medžiagą.

Susipažinimas su natūralia guma

Natūralus kaučiukas yra polimero rūšis, kurią gamina tam tikri augalai. Tai unikali medžiaga, plačiai naudojama kasdieniuose gaminiuose – nuo ​​padangų iki pirštinių iki elektros izoliacijos. Guma sudaryta iš ilgų molekulių, vadinamų polimerais, grandinių, kurias jungia mažesni biologiniai junginiai.

Kaip apdorojamas natūralus kaučiukas?

Surinkus sultis, ji sumaišoma su vandeniu, kad susidarytų mišinys, kuris praleidžiamas per tinklelį, kad būtų pašalintos perteklinės dalelės. Tada mišinys išdžiovinamas ir praeina per stiprios elektros srovės fazę, kad būtų sukurtas galutinis produktas.

Kokie yra alternatyvūs gumos tipai?

Yra keletas skirtingų rūšių gumos, kurios naudojamos kasdieniuose gaminiuose. Kai kurios iš plačiausiai naudojamų yra sintetinis kaučiukas, kuris gaminamas kitaip nei natūralus kaučiukas, ir medžio guma, kuri gaminama nulupus tam tikrų rūšių medžių žievę.

Kokie tyrimai atliekami dėl natūralaus kaučiuko?

Vykdomi natūralaus kaučiuko tyrimai, siekiant pagerinti jo savybes ir rasti naujų jo panaudojimo būdų. Kai kurios tyrimų sritys apima gamybos lygio didinimo būdų paiešką, naujų specialių savybių turinčių gumos rūšių kūrimą ir alternatyvių gumos gamybos būdų paiešką.

Kas daro gumą tokia unikalia?

Guma naudojama įvairiuose gaminiuose, įskaitant:

• Padangos: Guma yra pagrindinis padangų gamybos komponentas, užtikrinantis reikiamą stiprumą ir lankstumą, kad atlaikytų kelio reikalavimus.

• Grindų ir stogo dangos: Guminės grindys ir stogo dangos medžiagos yra patvarios ir atsparios vandeniui bei kitoms aplinkos sąlygoms.

• Medicinos gaminiai: Latekso guma naudojama įvairiuose medicinos gaminiuose, įskaitant pirštines ir vamzdelius. Tačiau dėl pažeidžiamumo alergijoms ir priemaišoms sintetinės gumos naudojamos dažniau.

• Dviračiai: Guma naudojama dviračių padangų ir kamerų gamyboje, kuri užtikrina reikiamą sukibimą ir lankstumą, kad atlaikytų kelio reikalavimus.

• Izoliacija: Guma yra efektyvi izoliacinė medžiaga, užtikrinanti atsparumą ekstremalioms temperatūroms ir aplinkos sąlygoms.

• Tarpinės, žarnos ir jungtys: guma naudojama kuriant pasirinktines dalis ir priedus, įskaitant tarpiklius, žarnas ir jungtis.

• Elastomerai: Guma naudojama įvairiems elastomerams sukurti, kurie iš esmės yra į gumą panašios medžiagos, kurios gali būti naudojamos įvairiuose gaminiuose.

Gumos panaudojimas labai skiriasi priklausomai nuo gaminamos gumos tipo ir specifinių jos savybių. Tačiau vienas dalykas yra aiškus: guma yra pagrindinė medžiaga, kuri yra būtina kuriant daugelį kasdien naudojamų gaminių.

Prabangi gumos istorija

Guma turi ilgą ir turtingą istoriją, siekiančią vietines Mesoamerikos kultūras. Ankstyviausi archeologiniai įrodymai apie natūralaus Hevea medžio latekso panaudojimą yra iš Olmec kultūros, kurioje guma pirmą kartą buvo panaudota gaminant kamuoliukus Mezoamerikietiškam žaidimui.

Europiečių atėjimas ir gumos pramonės transformacija

Kai europiečiai atvyko į Pietų Ameriką, jie atrado, kad vietinės populiacijos naudojo gumą įvairiems tikslams, įskaitant batų ir drabužių kūrimą. Tačiau tik XIX amžiuje gumos gamyba tapo svarbiu produktu visam pasauliui.

Pirminis gumos šaltinis

Pagrindinis natūralaus kaučiuko šaltinis yra Hevea medis, kilęs iš Pietų Amerikos atogrąžų miškų. Šiandien Tailandas yra didžiausias natūralaus kaučiuko gamintojas, po jo seka Indonezija, Vietnamas ir Indija.

Plačiai naudojamas produktas

Guma dabar yra viena iš plačiausiai naudojamų medžiagų pasaulyje, rinkoje yra daugybė gumos gaminių. Kai kurie iš dažniausiai naudojamų gumos gaminių yra šie:

• Automobilių, sunkvežimių ir dviračių padangos
• Guminės pirštinės medicinos ir maisto tvarkymo reikmėms
• Guminės juostos daiktams laikyti kartu
• Guminiai sandarikliai, apsaugantys nuo nuotėkio vamzdžiuose ir kituose įrenginiuose

Gumos svarba mūsų gyvenime

Guma yra svarbus gaminys, kurį vyrai naudoja tūkstančius metų. Ji vaidino svarbų vaidmenį plėtojant mūsų šiuolaikinį pasaulį ir tebėra svarbi medžiaga daugelyje pramonės šakų.

Natūralaus kaučiuko gamybos subtilybės

• Natūralus kaučiukas gaminamas iš tam tikrų rūšių medžių, daugiausia Hevea brasiliensis medžio, ekstrahuojant skystą sulą, vadinamą lateksu.
• Šis medis auga išskirtinai Pietų Amerikoje, ypač Brazilijoje, bet dabar auginamas ir Azijoje.
• Medis gali užaugti iki 30 metrų aukščio ir jam augti reikalinga specifinė atmosfera, kurioje yra daug drėgmės ir anglies dioksido.
• Lateksas gaunamas darant pjūvius medžio žievėje, o susidariusios syvos surenkamos į prie medžio pritvirtintus konteinerius.
• Sula yra labai vertinga ir ją reikia racionuoti, kad būtų užtikrintas vienodas tiekimas.

Krešėjimo procesas

• Iš kaučiuko medžio gautame latekse yra sudedamoji medžiaga, vadinama guma, kuri yra aktyvus elementas gaminant natūralų kaučiuką.
• Krešėjimo procesas prasideda į lateksą pridedant rūgšties, kuri jį sutirština ir sukelia gumos atsiskyrimą nuo skysčio.
• Tada gautas mišinys išdžiovinamas, kad pašalintų vandens perteklių, o išdžiovinta sula supjaustoma plonais lakštais.
• Pjovimo procesas vyksta karštoje aplinkoje, todėl paprastai gaunama geresnės kokybės guma ir didesnis efektyvumas.
• Tada išdžiovinti guminiai lakštai yra paruošti naudoti įvairiais būdais.

Derliaus nuėmimas iš laukinių augalų

• Nors didžioji dauguma gumos gamybai skirto latekso gaunama iš auginamų Hevea brasiliensis medžių, yra daugiau nei 2,500 augalų rūšių, gaminančių lateksą, įskaitant laukinius augalus.
• Latekso iš laukinių augalų išgavimo procesas paprastai atliekamas rankomis ir reikalauja didelių pastangų dėl šlapios ir žolinės lapijos.
• Iš laukinių augalų gauta guma yra prastai palyginama su ta, kuri gaunama iš auginamų medžių.

Standartizacijos svarba

• Siekiant užtikrinti vienodą aukštos kokybės gumos tiekimą, buvo stengiamasi standartizuoti gamybos procesą.
• Tai apima keletą žingsnių, įskaitant guminių medžių auginimą ir auginimą konkrečioje vietovėje, latekso nuėmimą ir koaguliacijos bei džiovinimo procesą.
• Standartizavimo pastangos padeda lengviau įsisavinti reikiamą sudedamąją medžiagą ir užtikrina nuolatinį natūralaus kaučiuko tiekimą.

Gumos medis: daugiau nei tik gumos šaltinis

• Gumamedis, dar žinomas kaip Hevea brasiliensis, yra spurginių šeimos Euphorbiaceae augalų rūšis.
• Jis atsirado Pietų Amerikoje, konkrečiai Brazilijos Amazonės regione, kur jį tradiciškai naudojo vietinės tautos įvairiems tikslams.
• Medis yra atogrąžų augalas, kuris gali užaugti iki 100 pėdų aukščio ir turi vieną lapą, kuris gali būti iki 16 colių ilgio.
• Jis gamina pieno sultis arba lateksą, kuriame yra sudėtingas vandens, cukrų ir labai elastingų medžiagų junginys.

Gumos gamyba iš gumos medžio

• Gumamedžio latekso sula yra pagrindinis natūralaus kaučiuko šaltinis.
• Sulos surenkamos smulkiai įpjaunant medžio žievę ir leidžiant lateksui ištekėti į indą.
• Sula koaguliuoja veikiant orui, sudarydama kietą medžiagą, kurią galima atskirti nuo skysčio.
• Tada kieta medžiaga plaunama ir džiovinama, kad būtų gauta žaliavinė guma.
• Gumos plantacijos, daugiausia esančios Pietryčių Azijoje ir Vakarų Afrikoje, augina guminį medį komercinei gamybai.

Kiti kaučiuko medžio naudojimo būdai

• Guminis medis naudingas ne tik dėl latekso sulos, bet ir dėl medienos, kuri naudojama baldams ir statyboms.
• Medis taip pat žinomas dėl savo gydomųjų savybių, nes kai kurie tradiciniai vaistai naudoja žievę ir lapus įvairioms ligoms gydyti.
• Gumos medis taip pat yra maisto šaltinis, nes latekso sultyse yra cukrų, kuriuos galima fermentuoti, kad būtų pagamintas alkoholinis gėrimas.
• Be to, guminis medis yra susijęs su kitais Euphorbiaceae šeimos augalais, tokiais kaip kiaulpienės ir puansetijos (populiarus kalėdinis augalas), kuriose taip pat yra pieniškos latekso sulos, kurios koaguliuoja veikiamos oro.

Gumos veislių pasaulio tyrinėjimas

Kai galvojame apie gumą, dažnai galvojame apie natūralią formą, kuri atsiranda iš kaučiuko medžių sulos. Tačiau yra keletas skirtingų natūralaus kaučiuko atmainų, kurių kiekviena turi savo unikalių savybių ir savybių. Štai keletas dažniausiai pasitaikančių:

• Amazonės kaučiukas: Ši veislė kilusi iš Hevea brasiliensis medžio, kurio gimtinė yra Amazonės atogrąžų miškai. Jis žinomas dėl savo didelio elastingumo ir dažnai naudojamas padangų ir kitų komercinių produktų gamyboje.
• Kongo kaučiukas: Ši veislė kilusi iš Landolphia medžio, kuris randamas Afrikos Kongo regione. Jis turi mažesnį elastingumą nei kiti natūralūs kaučiukai, tačiau yra vertinami dėl patvarumo ir atsparumo temperatūros pokyčiams.
• Kiaulpienių kaučiukas: Ši veislė gaminama iš Rusijos kiaulpienių augalo šaknų. Nors jis nėra taip plačiai naudojamas kaip kiti natūralūs kaučiukai, jis populiarėja dėl savo gebėjimo auginti šaltesnio klimato sąlygomis ir dėl tvarios gamybos galimybių.

Žaliavos gumos gamyba

Nepriklausomai nuo veislės, visa guma prasideda kaip skystas lateksas, surinktas iš augalų. Gaminant žaliavinę gumą reikia atsiminti keletą dalykų:

• Lateksas turi būti renkamas atsargiai, kad būtų išvengta nešvarumų ir nepažeistų medžio.
• Surinktas lateksas koaguliuojamas, kad susidarytų kieta guma.
• Tada kieta guma nuplaunama ir išdžiovinama, kad būtų pašalintos likusios priemaišos.

Nesvarbu, ar dirbate su natūraliu ar sintetiniu kaučiuku, norint sukurti aukštos kokybės gumos gaminius, labai svarbu suprasti skirtingas veisles ir jų gamybos būdus.

Tiek daug gumos naudojimo būdų: nuo padangų iki medicinos prietaisų

Guma yra vertinga medžiaga transporto pramonei. Jis pasižymi dideliu atsparumu gniuždymui ir trinčiai, todėl tinkamas naudoti padangose, konvejerio juostose, siurblių ir vamzdynų valdymui bei transporto priemonių korpusams. Transporto priemonių padangų protektoriai yra pagaminti iš gumos, kad būtų užtikrintas geresnis sukibimas su keliu. Guma taip pat naudojama orlaivių ir automobilių padangų gamyboje, todėl užtikrinamas patikimas valdymas ir lankstumas.

Sporto prekės

Guma taip pat naudojama įvairių sporto šakų kamuolių gamyboje. Medžiaga dėl atsparumo dilimui ir minkštesnės tekstūros tinka naudoti krepšinio, futbolo ir kitų sporto kamuolių. Guminiai voleliai taip pat naudojami spausdinimo pramonėje, norint sukurti patrauklius spaudinius ant popieriaus.

Medicinos ir chirurgijos prietaisai

Guma yra vertinga medžiaga medicinos pramonėje. Jis naudojamas medicininiams ir chirurginiams prietaisams, tokiems kaip chirurginės pirštinės, izoliacinės antklodės ir suformuoti batai, kurti. Medžiagos lankstumas ir atsparumas dilimui leidžia jį naudoti medicinos prietaisuose. Sintetinė guma taip pat naudojama čiulptukų ir kitų medicinos prekių gamyboje.

Pramoninis naudojimas

Guma taip pat naudojama gaminant elektrines dalis, pasižyminčias aukšta elektrine varža. Jis taip pat naudojamas konvejerių juostų, siurblių ir vamzdynų tvarkymo bei transporto priemonių korpusų gamyboje. Dėl medžiagos atsparumo dilimui ji tinkama naudoti pramoninėje aplinkoje.

Kiti naudojimo būdai

Guma yra labai universali medžiaga, kurią galima naudoti įvairiais būdais. Kai kurie papildomi gumos naudojimo būdai:

• Blyksniai ir nesukietėjęs krepas, skirtas vulkanizuotos gumos gaminiams gaminti
• Vertinga medžiaga tyrimams ir naujų medžiagų kūrimui
• Medžiagų pridėjimas arba pašalinimas, siekiant sukurti naujas gumos rūšis su papildomomis savybėmis
• Pieno skystis, gaunamas iš latekso indų ar ląstelių, naudojamas natūraliai kaučiukui sukurti
• Gumos kasmet pagaminama milijonais tonų, todėl ji yra labai vertinga medžiaga įvairioms pramonės šakoms.

Darbas su guma: universalios medžiagos vadovas

Darbas su natūralia guma yra tradicinis būdas, naudojamas šimtmečius. Procesas apima gumos medžio bakstelėjimą, kad būtų surinktas lateksas, kuris vėliau apdorojamas, kad būtų pagaminta gumos medžiaga. Štai pagrindiniai darbo su natūraliu kaučiumi žingsniai:

• Bakstelėjimas: bakstelėjimo procesas apima nedidelius pjūvius guminio medžio žievėje, kad lateksas galėtų ištekėti.
• Surinkimas: Lateksas surenkamas į puodelius ir siunčiamas į perdirbimo įmonę.
• Koaguliacija: lateksas apdorojamas rūgštimi, kad dalelės koaguliuotų ir susidarytų vientisa masė.
• Plovimas: Kieta masė nuplaunama, kad pašalintų nešvarumus ir vandens perteklių.
• Valcavimas: guma susukama į lakštus ir džiovinama.

Mokslinis darbo su guma metodas

Guma yra polimeras, o tai reiškia, kad ji susideda iš ilgų molekulių grandinių, sujungtų tarpusavyje. Mokslinis darbo su guma metodas apima sudėtingesnį procesą, kurio metu gaunama labai universali medžiaga. Štai pagrindiniai mokslinio darbo su guma metodo žingsniai:

• Maišymas: gumos medžiaga maišoma su kitomis medžiagomis, kad pagerintų jos savybes ir su ja būtų lengviau dirbti.
• Kaitinimas: Mišinys kaitinamas iki aukštos temperatūros, kad pagerėtų cheminiai ryšiai tarp molekulių.
• Formavimas: tada guma formuojama į norimą formą, naudojant įvairius metodus, įskaitant liejimą ir ekstruziją.
• Kietėjimas: tada guma kietinama aukštoje temperatūroje, kad pagerintų jos stiprumą ir ilgaamžiškumą.

Gumos naudojimas kasdieniame gyvenime

Guma yra esminė medžiaga, kurią galima plačiai naudoti visame pasaulyje. Nepaisant to, kad yra daug alternatyvių medžiagų, guma vis dar plačiai naudojama dėl savo unikalių savybių. Štai keletas pagrindinių gumos naudojimo būdų:

• Elektros: Guma yra puikus izoliatorius ir naudojamas elektros laidams ir kabeliams palaikyti.
• Automobiliai: Guma naudojama daugeliui automobilio dalių, įskaitant padangas, diržus ir žarnas, gaminti.
• Medicina: Guma naudojama medicinos įrangai, įskaitant pirštines ir vamzdelius, gaminti.
• Pramonė: Guma naudojama daugelio pramoninių medžiagų gamyboje, įskaitant konvejerių juostas ir tarpiklius.

Išvada

Taigi, guma yra medžiaga, pagaminta iš latekso iš medžio. Jis naudojamas viskam – nuo ​​padangų iki pirštinių ir yra labai svarbi medžiaga šiandieniniame pasaulyje. 

Taigi, dabar jūs žinote visas gumos subtilybes. Nebijokite užduoti klausimų, jei dėl ko nors nesate tikri!

Aš esu Joostas Nusselderis, Tools Doctor įkūrėjas, turinio rinkodaros specialistas ir tėtis. Man patinka išbandyti naują įrangą, o kartu su savo komanda nuo 2016 m. kuriu išsamius tinklaraščio straipsnius, kad padėtų ištikimiems skaitytojams gauti įrankių ir kūrimo patarimų.