天然橡膠:特性、生產和用途說明

通過 Joost Nusselder | 更新日期:  2022 年 6 月 24 日
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最初生產的天然橡膠,也稱為印度橡膠或生橡膠,由有機化合物異戊二烯的聚合物以及其他有機化合物和水的少量雜質組成。

目前,橡膠主要以 膠乳 從某些樹。 乳膠是一種粘稠的乳狀膠體,通過在樹皮上切開並將液體收集在容器中的過程稱為“敲擊”。

在這篇文章中,我將告訴您關於這種多功能材料您需要了解的所有信息。

什麼是橡膠

認識天然橡膠

天然橡膠是一種由某些植物生產的聚合物。 它是一種獨特的材料,廣泛用於日常用品,從輪胎到手套再到電絕緣。 橡膠由稱為聚合物的長鏈分子組成,這些分子由較小的生物化合物連接。

天然橡膠是如何加工的?

收集樹液後,將其與水混合製成混合物,然後通過一系列篩網去除多餘的顆粒。 然後將混合物乾燥並通過強電流階段以產生最終產品。

有哪些替代類型的橡膠?

日常用品中使用了幾種不同類型的橡膠。 一些使用最廣泛的包括合成橡膠,它的生產方式不同於天然橡膠,以及木橡膠,它是通過從某些類型的樹木上剝下樹皮製成的。

對天然橡膠進行了哪些研究?

人們正在進行對天然橡膠的研究,以改善其性能並尋找新的使用方法。 一些研究領域包括尋找提高生產水平的方法、開發具有特殊性能的新型橡膠以及尋找生產橡膠的替代方法。

是什麼讓橡膠如此獨特?

橡膠用於多種產品,包括:

  • 輪胎:橡膠是輪胎生產的關鍵組成部分,提供必要的強度和柔韌性來承受道路的需求。
  • 地板和屋頂:橡膠地板和屋頂材料經久耐用,可以防水和抵抗其他環境條件。
  • 醫療產品:乳膠橡膠用於各種醫療產品,包括手套和管材。 然而,由於易受過敏和雜質的影響,合成橡膠的使用更為頻繁。
  • 自行車:橡膠用於生產自行車輪胎和內胎,提供必要的抓地力和靈活性以承受道路的需求。
  • 絕緣:橡膠是一種有效的絕緣材料,可抵抗極端溫度和環境條件。
  • 墊圈、軟管和連接器:橡膠用於製造定制零件和配件,包括墊圈、軟管和連接器。
  • 彈性體:橡膠用於製造各種彈性體,這些彈性體本質上是類似橡膠的材料,可用於多種產品。

橡膠的用途根據所生產的橡膠類型及其表現出的具體性能而有很大差異。 但是,有一點是可以肯定的:橡膠是一種關鍵材料,在我們日常使用的許多產品的製造中必不可少。

豐富的橡膠歷史

橡膠有著悠久而豐富的歷史,可以追溯到中美洲的土著文化。 使用橡膠樹天然乳膠的最早考古證據來自奧爾梅克文化,其中橡膠首先用於製造中美洲球類運動的球。

歐洲人的到來與橡膠工業的轉型

當歐洲人抵達南美洲時,他們發現當地居民將橡膠用於各種用途,包括製鞋和製衣。 然而,直到 19 世紀,橡膠生產才成為全世界的重要產品。

橡膠的主要來源

天然橡膠的主要來源是橡膠樹,它原產於南美洲的熱帶雨林。 今天,泰國是最大的天然橡膠生產國,其次是印度尼西亞、越南和印度。

廣泛使用的產品

橡膠現在是世界上使用最廣泛的材料之一,市場上有成噸的橡膠製品。 一些最常用的橡膠產品包括:

  • 汽車、卡車和自行車的輪胎
  • 醫療和食品處理用橡膠手套
  • 把東西固定在一起的橡皮筋
  • 用於防止管道和其他設備洩漏的橡膠密封件

橡膠在我們生活中的重要性

橡膠是人類使用了數千年的重要產品。 它在我們現代世界的發展中發揮了重要作用,並將繼續成為許多行業的重要材料。

天然橡膠生產的複雜性

  • 天然橡膠是通過從某些類型的樹木(主要是巴西橡膠樹)中提取一種稱為乳膠的液體汁液而生產的。
  • 這種樹只生長在南美洲,尤其是巴西,但現在在亞洲也有種植。
  • 這棵樹可以長到 30 米高,需要高濕度的特定大氣條件和二氧化碳供應來支持它的生長。
  • 乳膠是通過在樹的樹皮上做切口而獲得的,所得的樹液被收集在附在樹上的容器中。
  • 樹液非常有價值,需要定量供應以確保均勻供應。

凝固過程

  • 從橡膠樹獲得的膠乳含有一種叫做橡膠的構成物質,它是生產天然橡膠的活性元素。
  • 凝固過程首先向乳膠中添加酸,使其變稠並導致橡膠與液體分離。
  • 然後將所得混合物乾燥以除去多餘的水,並將乾燥的樹液切成薄片。
  • 切割過程發生在炎熱的環境中,這通常會以更高的效率生產出質量更好的橡膠。
  • 乾燥後的橡膠板即可用於各種方法。

從野生植物中收穫

  • 雖然絕大多數用於橡膠生產的膠乳來自栽培的巴西橡膠樹,但有超過 2,500 種植物可以生產膠乳,包括野生植物。
  • 從野生植物中提取乳膠的過程通常是手工完成的,並且由於潮濕和草本的葉子需要很大的努力。
  • 從野生植物中提取的橡膠與從栽培樹木中提取的橡膠相比效果不佳。

標準化的重要性

  • 為確保優質橡膠的統一供應,已努力實現生產過程的標準化。
  • 這涉及一系列步驟,包括在特定區域種植和種植橡膠樹、膠乳的收穫以及凝固和乾燥過程。
  • 標準化工作有助於促進必要組成材料的攝入,並確保天然橡膠的穩定供應。

橡膠樹:不僅僅是橡膠的來源

  • 橡膠樹,也稱為巴西橡膠樹,是大戟科大戟屬的一種植物。
  • 它起源於南美洲,特別是在巴西的亞馬遜地區,那裡的土著人民傳統上將其用於各種目的。
  • 這棵樹是一種熱帶植物,可以長到 100 英尺高,單片葉子可以長達 16 英寸。
  • 它產生乳狀汁液或乳膠,其中含有水、糖和高彈性材料的複雜化合物。

橡膠樹生產橡膠

  • 橡膠樹的乳汁是天然橡膠的主要來源。
  • 通過在樹皮上做小切口並讓乳膠流出到容器中來收集樹液。
  • 樹液暴露在空氣中會凝結,形成可以與液體分離的固體物質。
  • 然後將固體材料洗滌和乾燥以生產生橡膠。
  • 主要位於東南亞和西非的橡膠種植園種植用於商業生產的橡膠樹。

橡膠樹的其他用途

  • 橡膠樹不僅對它的乳膠汁很有用,而且對它的木材也很有用,後者可用於家具和建築。
  • 這種樹還以其藥用特性而聞名,因為一些傳統藥物使用樹皮和樹葉來治療各種疾病。
  • 橡膠樹也是一種食物來源,因為乳膠汁液中含有糖分,可以發酵生產酒精飲料。
  • 此外,橡膠樹與大戟科的其他植物有親緣關係,例如蒲公英和一品紅(一種受歡迎的聖誕植物),它們也含有乳狀乳汁,暴露在空氣中會凝結。

探索橡膠品種的世界

當我們想到橡膠時,我們通常會想到來自橡膠樹汁液的天然形式。 然而,有幾種不同的天然橡膠品種,每種都有自己獨特的性能和特點。 以下是一些最常見的:

  • 亞馬遜橡膠:該品種來自巴西橡膠樹,它原產於亞馬遜雨林。 它以高彈性著稱,常用於生產輪胎和其他商業產品。
  • 剛果橡膠:該品種來自非洲剛果地區的 Landolphia 樹。 它的彈性低於其他天然橡膠,但因其耐用性和耐溫度變化而備受推崇。
  • 蒲公英橡膠:該品種產自俄羅斯蒲公英植物的根部。 雖然它不像其他天然橡膠那樣被廣泛使用,但由於它能夠在寒冷的氣候下生長並且具有可持續生產的潛力,因此越來越受歡迎。

生產生膠

無論品種如何,所有橡膠最初都是從植物中提取的液態乳膠。 生產生膠時應注意以下幾點:

  • 必須小心收集乳膠,以免雜質和損壞樹木。
  • 收集後,膠乳凝結形成固體橡膠。
  • 然後洗滌並乾燥固體橡膠以去除任何殘留的雜質。

無論您使用的是天然橡膠還是合成橡膠,了解不同品種及其生產方式都是製造優質橡膠產品的關鍵。

橡膠用途廣泛:從輪胎到醫療器械

橡膠是運輸行業的寶貴材料。 它具有高抗壓性和抗摩擦性,使其適用於輪胎、傳送帶、泵和管道處理以及車輛外殼。 汽車輪胎的胎面由橡膠製成,可在道路上提供更好的牽引力。 橡膠還用於製造飛機和汽車輪胎,提供可靠的操控性和靈活性。

體育用品

橡膠還用於生產各種運動用球。 該材料的耐磨性和更柔軟的質地使其適用於籃球、足球和其他運動用球。 橡膠輥也用於印刷行業,以在紙上製作精美的印刷品。

醫療和手術器械

橡膠是醫療行業的寶貴材料。 它用於製造醫療和手術設備,例如手術手套、絕緣毯和模製靴子。 該材料的柔韌性和耐磨性使其適用於醫療設備。 合成橡膠還用於生產奶嘴和其他醫療產品。

工業用途

橡膠還用於製造電氣部件,具有很高的電阻。 它還用於生產傳送帶、泵和管道處理以及車輛外殼。 該材料的耐磨性使其適用於工業環境。

其他用途

橡膠是一種用途廣泛的材料,用途廣泛。 橡膠的一些其他用途包括:

  • 硫化橡膠製品製造用毛邊和未硫化縐紗
  • 新材料研究開發的寶貴資料
  • 添加或移除材料以創造具有額外性能的新型橡膠
  • 從乳膠容器或細胞中獲得的乳狀液體用於製造天然橡膠
  • 橡膠每年生產數百萬噸,使其成為廣泛行業的高價值材料

使用橡膠:多功能材料指南

使用天然橡膠是一種已經使用了幾個世紀的傳統方法。 該過程涉及挖掘橡膠樹以收集乳膠,然後將其加工成橡膠材料。 以下是使用天然橡膠的基本步驟:

  • 攻絲:攻絲的過程包括在橡膠樹的樹皮上做小切口,讓乳膠流出。
  • 收集:乳膠收集在杯子中,然後送到加工廠。
  • 凝結:膠乳用酸處理以凝結顆粒並形成固體塊。
  • 洗滌:洗滌固體物質以除去雜質和多餘的水。
  • 壓延:將橡膠壓延成片,然後烘乾。

處理橡膠的科學方法

橡膠是一種聚合物,這意味著它由連接在一起的長鏈分子組成。 使用橡膠的科學方法涉及更複雜的過程,可以生產出高度通用的材料。 以下是使用橡膠的科學方法所涉及的主要步驟:

  • 混合:將橡膠材料與其他材料混合以改善其性能並使其更易於使用。
  • 加熱:將混合物加熱到高溫以改善分子之間的化學鍵。
  • 成型:然後使用各種方法將橡膠成型為所需的形狀,包括模塑和擠出。
  • 固化:然後將橡膠在高溫下固化以提高其強度和耐用性。

橡膠在日常生活中的用途

橡膠是一種必不可少的材料,在世界範圍內具有廣泛的用途。 儘管有許多可用的替代材料,但橡膠由於其獨特的性能仍被廣泛使用。 以下是橡膠的一些主要用途:

  • 電氣:橡膠是一種極好的絕緣體,用於支撐電線和電纜。
  • 汽車:橡膠用於生產汽車的許多部件,包括輪胎、皮帶和軟管。
  • 醫療:橡膠用於生產醫療設備,包括手套和管材。
  • 工業:橡膠用於生產許多工業材料,包括傳送帶和墊圈。

結論

因此,橡膠是一種由樹上的乳膠製成的材料。 它被用於從輪胎到手套的一切事物,是當今世界非常重要的材料。 

所以,現在你知道橡膠的所有復雜之處了。 如果您不確定某事,不要害怕提問!

我是 Joost Nusselder,Tools Doctor 的創始人、內容營銷人員和父親。 我喜歡嘗試新設備,自 2016 年以來,我一直與我的團隊一起撰寫深入的博客文章,以幫助忠實的讀者提供工具和製作技巧。