Резина натуральная: Натуральная резина

alexxlab | 13.07.1986 | 0 | Разное

Натуральная резина

«Каучук» и «Индийский каучук» перенаправляются сюда. Для использования в других целях см. Резина (значения).

Эта статья о полимерном материале «натуральный каучук». Для искусственных резиновых материалов см. Синтетическая резина.

Эта статья нужны дополнительные цитаты для проверка. Пожалуйста помоги улучшить эту статью к добавление цитат в надежные источники. Материал, не полученный от источника, может быть оспорен и удален. Найдите источники: “Натуральная резина”  – Новости  · газеты  · книги  · ученый  · JSTOR (Сентябрь 2016) (Узнайте, как и когда удалить этот шаблон сообщения)

Кусочки из натуральной вулканизированной резины на Hutchinson Центр исследований и инноваций во Франции.

Латекс собирают из постучал каучуковое дерево, Камерун

Каучуковое дерево плантация в Таиланд

Натуральная резина, также называемый Каучук, латекс, Амазонский каучук, Caucho или же каучукв первоначальном виде состоит из полимеры органического соединения изопрен, с незначительными примесями других органических соединений, плюс вода. Таиланд и Индонезия – два ведущих производителя каучука. Виды полиизопрен которые используются в качестве натурального каучука, классифицируются как эластомеры.

В настоящее время резину заготавливают в основном в виде латекса из каучукового дерева или других материалов. Латекс представляет собой липкий коллоид молочного цвета, полученный путем надрезов в коре и сбора жидкости в сосудах в процессе, называемом «постукиванием». Затем латекс превращается в каучук, готовый к промышленной переработке. На большинстве участков латекс может коагулировать в сборной чашке. Коагулированные комки собираются и перерабатываются в сухие формы для продажи.

Натуральный каучук широко используется во многих приложениях и изделиях, как отдельно, так и в сочетании с другими материалами. В большинстве своих полезных форм он имеет большой коэффициент растяжения, высокую упругость и чрезвычайно водонепроницаем.

Содержание

• 1 Разновидности
  • 1.1 Hevea brasiliensis
  • 1. 2 Конго каучук
  • 1.3 Одуванчик
  • 1.4 Другой
• 2 История
  • 2.1 До Второй мировой войны
• 3 Характеристики
  • 3.1 Эластичность
  • 3.2 Неприятный запах
• 4 Химическая косметика
  • 4.1 Биосинтез
• 5 Производство
  • 5.1 Выращивание
  • 5.2 Коллекция
    • 5.2.1 Полевая коагула
      • 5.2.1.1 Комок чашки
      • 5.2.1.2 Кружево из дерева
      • 5.2.1.3 Комок мелких фермеров
      • 5.2.1.4 Лом земли
  • 5.3 Обработка
  • 5.4 Вулканизированная резина
  • 5.5 Транспорт
• 6 Использует
• 7 Аллергические реакции
• 8 Микробная деградация
• 9 Смотрите также
• 10 Рекомендации
  • 10.1 Цитаты
  • 10.2 Источники
• 11 дальнейшее чтение
• 12 внешняя ссылка

Разновидности

Hevea brasiliensis

Основным коммерческим источником латекса натурального каучука является каучуковое дерево Амазонки (Hevea brasiliensis ), член молочай семья, Молочай. Этот вид предпочтителен, потому что он хорошо растет при выращивании. Правильно ухаживаемое дерево реагирует на травмы, производя больше латекса в течение нескольких лет.

Конго каучук

Конго каучук, ранее являвшаяся основным источником каучука, происходила из виноградных лоз рода Ландольфия (L. kirkii, L. heudelotis, и L. owariensis).^[1]

Одуванчик

Одуванчик молоко содержит латекс. Латекс имеет такое же качество, как и натуральный каучук из каучуковые деревья. В диких видах одуванчика содержание латекса невелико и сильно варьируется. В нацистская Германия, исследовательские проекты пытались использовать одуванчики в качестве основы для производства резины, но безуспешно.^[2] В 2013 году, подавив один ключевой фермент и используя современные методы культивирования и оптимизации, ученые из Институт молекулярной биологии и прикладной экологии им. Фраунгофера (IME) в Германия выведен сорт одуванчика русский (Тараксакум кок-сагыз ), который подходит для промышленного производства натурального каучука. ^[3] В сотрудничестве с Континентальные шины, IME начала пилотную установку.

Другой

Многие другие предприятия производят формы латекса, богатые полимерами изопрена, хотя не все производят пригодные для использования формы полимера так же легко, как Пара.^[4] Некоторые из них требуют более сложной обработки, чтобы произвести что-то вроде годной к употреблению резины, и большинство из них труднее поднять. Некоторые производят другие желательные материалы, например гуттаперча (Palaquium gutta )^[5] и чикл из Манилкара разновидность. Другие, которые использовались в коммерческих целях или, по крайней мере, были перспективными в качестве источников каучука, включают каучуковый инжир (Фикус эластичный ), Панамское каучуковое дерево (Кастилья эластика ), молочай различные (Молочай виды), латук (Lactuca виды), родственные Скорцонера тау-сагыз, разные Тараксак виды, в том числе одуванчик обыкновенный (Taraxacum officinale ) и русского одуванчика, а главное, наверное, гипоаллергенными свойствами, гуаюла (Parthenium argentatum). Период, термин резинка резина иногда применяется к древесной версии натурального каучука, чтобы отличить его от синтетической версии.^[6]

История

Смотрите также: Резиновая стрела

Впервые каучук использовался коренными народами Мезоамерика. Самые ранние археологические свидетельства использования натурального латекса из Гевея дерево исходит из Ольмек культура, в которой каучук впервые был использован для изготовления мячей для Мезоамериканская игра в мяч. Позже резина использовалась майя и Ацтеков культур – в дополнение к изготовлению мячей ацтеки использовали резину для других целей, таких как изготовление контейнеров и водонепроницаемость тканей путем пропитки их латексным соком.^[7][8]

Шарль Мари де ла Кондамин приписывают введение образцов резины в Королевская академия наук Франции в 1736 г.^[9] В 1751 г. он представил доклад Франсуа Френо в Académie (опубликовано в 1755 г.), в котором описаны многие свойства каучука. Это было названо первой научной работой по каучуку.^[9] В Англии, Джозеф Пристли в 1770 году заметил, что кусок материала очень хорошо стирается. карандаш отметины на бумаге, отсюда и название «резина». Он медленно продвигался по Англии. В 1764 году Франсуа Фресно обнаружил, что скипидар был растворителем каучука. Джованни Фабброни приписывают открытие нафта в качестве растворителя каучука в 1779 г.^{[нужна цитата ]}Чарльз Гудьир переработанный вулканизация в 1839 г., хотя Мезоамериканцы использовал стабилизированную резину для мячей и других предметов еще в 1600 году до нашей эры.^[10][11]

Южная Америка оставалась основным источником латексного каучука, который использовался на протяжении большей части XIX века. Торговля каучуком строго контролировалась деловыми кругами, но никакие законы прямо не запрещали экспорт семян или растений. В 1876 г. Генри Викхэм контрабандой вывезли 70 000 семян каучукового дерева Амазонки из Бразилии и доставили их в Kew Gardens, Англия. Только 2400 из них проросли. Затем саженцы отправляли в Индия, Британский Цейлон (Шри-Ланка ), Голландская Ост-Индия (Индонезия ), Сингапур, и Британская Малайя. Малая (ныне Полуостров Малайзия ) впоследствии стал крупнейшим производителем резины.^[12]

В начале 1900-х гг. Свободное государство Конго в Африке также был значительным источником латекса натурального каучука, в основном собираемого принудительный труд. Колониальное государство короля Леопольда II жестоко ввело квоты на производство. Тактика обеспечения соблюдения квот на каучук включала удаление рук жертвам, чтобы доказать, что они были убиты. Солдаты часто возвращались с рейдов с корзинами, полными отрубленных рук. Деревни, которые сопротивлялись, были снесены, чтобы стимулировать соблюдение правил на местах. Видеть Зверства в свободном государстве Конго для получения дополнительной информации о торговле каучуком в Свободном государстве Конго в конце 1800-х – начале 1900-х годов.

В Индия, коммерческое выращивание было введено британскими плантаторами, хотя экспериментальные усилия по выращиванию каучука в промышленных масштабах были начаты еще в 1873 г. Калькутта Ботанические сады. Первый рекламный ролик Гевея плантации были созданы в Таттекаду в Керала в 1902 году. В последующие годы плантация расширилась до Карнатака, Тамил Наду и Андаманские и Никобарские острова Индии. Сегодня Индия является третьим по величине производителем и четвертым потребителем в мире.^[13]

В Сингапуре и Малайе коммерческому производству активно способствовали Сэр Генри Николас Ридли, который был первым научным директором Ботанический сад Сингапура с 1888 по 1911 год. Он раздал семена каучука многим плантаторам и разработал первую технику очистки деревьев от латекса, не причиняя серьезного вреда дереву.^[14] Из-за его страстного продвижения этого урожая его часто помнят по прозвищу «Безумный Ридли».^[15]

До Второй мировой войны

Перед Второй мировой войной в число важных применений входили дверные и оконные профили, шланги, ремни, прокладки, матирование, напольные покрытия и демпферы (антивибрационные опоры) для автомобильный промышленность. Использование резины в автомобиле шины (изначально твердые, а не пневматические), в частности, потребляли значительное количество резины. Перчатки (медицинские, бытовые и производственные) и игрушечные шарики были крупными потребителями каучука, хотя в качестве каучука использовался концентрированный латекс. Значительный тоннаж резины использовался в качестве клеи во многих отраслях обрабатывающей промышленности и производства продукции, хотя двумя наиболее заметными из них были бумажная и ковровая промышленность. Резина обычно использовалась для изготовления резинки и карандаш ластики.

Каучук, производимый в виде волокна, иногда называемого «эластичным», имел большое значение для текстильной промышленности из-за его превосходных свойств удлинения и восстановления. Для этих целей изготовленное резиновое волокно было изготовлено либо в виде экструдированного круглого волокна, либо в виде прямоугольных волокон, нарезанных на полосы из экструдированной пленки. Из-за низкого восприятия красителя, ощущения и внешнего вида каучуковое волокно было либо покрыто пряжей из другого волокна, либо непосредственно вплетено с другими пряжами в ткань. Резиновая пряжа использовалась для изготовления основы одежды. Хотя каучук по-прежнему используется в текстильном производстве, его низкая прочность на разрыв ограничивает его использование в легкой одежде, поскольку латекс не обладает стойкостью к окислителям и повреждается старением, солнечным светом, маслом и потом. Текстильная промышленность обратилась к неопрен (полимер хлоропрен ), тип синтетического каучука, а также другое более широко используемое эластомерное волокно, спандекс (также известный как эластан), поскольку они превосходят резину как по прочности, так и по долговечности.

Характеристики

Резиновый латекс

Каучук обладает уникальными физическими и химическими свойствами. Поведение резины при напряжении и деформации демонстрирует Эффект Маллинза и Эффект Пейна и часто моделируется как сверхупругий. Резинка деформация кристаллизуется.

Из-за наличия ослабленных аллильный C-H связи в каждом повторять единицу, натуральный каучук восприимчив к вулканизация а также быть чувствительным к растрескивание озона.

Два основных растворители для резины скипидар и нафта (нефть). Поскольку резина не растворяется легко, материал тонко измельчается перед погружением.

An аммиак раствор можно использовать для предотвращения коагуляция сырого латекса.

Резина начинает плавиться примерно при 180 ° C (356 ° F).

Эластичность

Основная статья: Эластичность резины

Эта секция нужны дополнительные цитаты для проверка. Пожалуйста помоги улучшить эту статью к добавление цитат в надежные источники. Материал, не полученный от источника, может быть оспорен и удален. (Август 2015 г.) (Узнайте, как и когда удалить этот шаблон сообщения)

В микроскопическом масштабе расслабленная резина представляет собой неорганизованный кластер из беспорядочно изменяющихся морщинистых цепочек. В растянутой резине цепи почти линейные. Возвратная сила обусловлена ​​преобладанием морщинистых конформаций над более линейными. Для количественной обработки см. идеальная цепочка, дополнительные примеры см. энтропийная сила.

Охлаждение ниже температура стеклования допускает локальные конформационные изменения, но переупорядочение практически невозможно из-за большего энергетического барьера для согласованного движения более длинных цепочек. Эластичность «застывшей» резины низкая и напряжение результат небольших изменений связь длины и углов: это вызвало Претендент катастрофа, когда американский Космический шатл сплющенный уплотнительные кольца не удалось расслабиться, чтобы заполнить увеличивающийся пробел.^[16] Стеклование происходит быстро и обратимо: сила возобновляется при нагревании.

Параллельные цепочки растянутого каучука подвержены кристаллизации. Это занимает некоторое время, потому что витки скрученных цепочек должны перемещаться в сторону от растущих кристаллитов. Кристаллизация происходит, например, когда по прошествии нескольких дней надутый игрушечный воздушный шар обнаруживается засохшим при относительно большом оставшемся объеме. Там, где к нему прикасаются, он сжимается, потому что температура руки достаточна, чтобы расплавить кристаллы.

Вулканизация резины создает ди- и полисульфид связи между цепями, что ограничивает степени свободы и приводит к цепям, которые затягиваются быстрее при заданной деформации, тем самым увеличивая постоянную силу упругости и делая резину более твердой и менее растяжимой.

Неприятный запах

Склады сырого каучука и переработка резины могут вызывать неприятный запах, который является достаточно серьезным, чтобы стать источником жалоб и протестов для тех, кто живет поблизости.^[17]

Микробные примеси образуются во время обработки блочного каучука. Эти примеси разрушаются во время хранения или термического разложения и образуют летучие органические соединения. Исследование этих соединений с использованием газовая хроматография /масс-спектрометрии (ГХ / МС) и газовая хроматография (ГХ) показывают, что они содержат серу, аммиак, алкены, кетоны, сложные эфиры, сероводород, азот и низкомолекулярные жирные кислоты (C2-C5). ^[18][19]

Когда латексный концентрат получают из каучука, для коагуляции используется серная кислота. При этом образуется сероводород с неприятным запахом.^[19]

Промышленность может уменьшить эти неприятные запахи с помощью скрубберные системы.^[19]

Химическая косметика

Химическая структура цис-полиизопрена, основного компонента натурального каучука. Синтетический цис-полиизопрен и природный цис-полиизопрен получают из разных предшественников, изопентенилпирофосфат и изопрен.

Латекс – это полимерный цис-1,4-полиизопрен – с молекулярный вес от 100 000 до 1 000 000 дальтон. Обычно небольшой процент (до 5% от сухой массы) других материалов, таких как белки, жирные кислоты, смолы, а неорганические материалы (соли) находятся в натуральном каучуке. Полиизопрен также можно создавать синтетическим путем, получая то, что иногда называют «синтетическим натуральным каучуком», но синтетический и натуральный методы различаются. ^[6] Некоторые источники натурального каучука, такие как гуттаперча, состоят из транс-1,4-полиизопрена, структурный изомер имеющий аналогичные свойства.

Натуральный каучук – это эластомер и термопласт. После вулканизации резина термореактивный. Большая часть резины, используемой в повседневном использовании, вулканизирована до такой степени, что она разделяет свойства обоих; то есть, если он нагревается и охлаждается, он разрушается, но не разрушается.

Конечные свойства резинового изделия зависят не только от полимера, но и от модификаторов и наполнителей, таких как черный карбон, фактис, путассу и другие.

Биосинтез

Резиновые частицы образуются в цитоплазма специализированных латекс-продуцирующих клеток, называемых латициферы в каучуковых заводах.^[20] Частицы резины окружены единой фосфолипид мембрана с гидрофобный хвосты направлены внутрь. Мембрана позволяет биосинтетическим белкам изолироваться на поверхности растущей частицы каучука, что позволяет добавлять новые мономерные единицы извне биомембраны, но внутри лактицифера. Частица каучука представляет собой ферментативно активный объект, который содержит три слоя материала, частицу каучука, биомембрану и свободные мономерные звенья. Биомембрана плотно прилегает к резиновому сердечнику благодаря высокому отрицательному заряду вдоль двойных связей основной цепи полимера резины.^[21] Свободные мономерные единицы и конъюгированные белки составляют внешний слой. Прекурсор каучука изопентенилпирофосфат (ан аллильный соединение), который удлиняется на Mg²⁺-зависимая конденсация под действием каучуковой трансферазы. Мономер присоединяется к пирофосфатному концу растущего полимера.^{[нужна цитата ]} Процесс вытесняет конечный высокоэнергетический пирофосфат. В результате реакции образуется цис-полимер. Стадия инициирования катализируется пренилтрансфераза, который превращает три мономера изопентенилпирофосфата в фарнезилпирофосфат.^[22] Фарнезилпирофосфат может связываться с трансферазой каучука, удлиняя новый полимер каучука.

Требуемый изопентенилпирофосфат получают из мевалонат путь, который происходит от ацетил-КоА в цитозоль. У растений изопренпирофосфат также может быть получен по пути 1-дезокс-D-ксилозо-5-фосфат / 2-C-метил-D-эритритол-4-фосфат внутри плазмид.^[23] Относительное соотношение единицы инициатора фарнезилпирофосфата и мономера удлинения изопренилпирофосфата определяет скорость синтеза новых частиц по сравнению с удлинением существующих частиц. Хотя известно, что каучук производится только одним ферментом, экстракты латекса содержат множество белков с небольшой молекулярной массой, функция которых неизвестна. Белки, возможно, служат кофакторами, так как скорость синтеза снижается при полном удалении.^[24]

Производство

Эта секция нужны дополнительные цитаты для проверка. Пожалуйста помоги улучшить эту статью к добавление цитат в надежные источники. Материал, не полученный от источника, может быть оспорен и удален. (Март 2019 г.) (Узнайте, как и когда удалить этот шаблон сообщения)

Каучук обычно выращивают на больших плантациях. На изображении показана скорлупа кокосового ореха, используемая для сбора латекса на плантациях в Керала, Индия.

В 2017 году было произведено более 28 миллионов тонн каучука, из которых примерно 47% были натуральными. Поскольку основная масса синтетического каучука производится из нефти, цена на натуральный каучук в значительной степени определяется преобладающими мировыми ценами на сырую нефть.^[25][26][27] Азия была основным источником натурального каучука, на долю которого в 2005 году приходилось около 94% производства. Три крупнейших производителя, Таиланд, Индонезия (2,4 млн тонн)^[28] и Малайзия вместе составляют около 72% всего производства натурального каучука. Натуральный каучук не так широко культивируется на его родном континенте в Южной Америке из-за существования южноамериканских листьев. болезнь, и другие естественные хищники.

Выращивание

Латекс каучука добывают из каучуковых деревьев. Экономический период жизни каучуковых деревьев на плантациях составляет около 32 лет – до 7 лет незрелой фазы и около 25 лет продуктивной фазы.

Требования к почве – это хорошо дренированная, выветрившаяся почва, состоящая из латерит, латеритные типы, осадочные типы, нелатеритные красные или аллювиальный почвы.

Климатические условия для оптимального роста каучуковых деревьев:

• Осадки около 250 сантиметров (98 дюймов) равномерно распределены без заметного засушливого сезона и с минимум 100 дождливыми днями в году.
• Диапазон температур от 20 до 34 ° C (от 68 до 93 ° F), в среднем от 25 до 28 ° C (от 77 до 82 ° F) в месяц.
• Атмосферная влажность около 80%
• Около 2000 часов солнечного света в год из расчета шесть часов в день в течение всего года
• Отсутствие сильных ветров

Многие высокоурожайные клоны были выведены для коммерческого посева. Эти клоны дают более 2000 кг сухой резины с гектара (1800 фунтов / акр) в год в идеальных условиях.

Коллекция

Женщина в Шри-Ланка сбор резины, c. 1920 г.

В таких местах, как Керала и Шри-Ланка, где кокосы в изобилии, половину скорлупы кокосового ореха использовали в качестве контейнера для сбора латекса. Глазурованная посуда, алюминиевые или пластиковые стаканчики стали более распространенными в Керале и других странах. Чашки поддерживаются проволокой, опоясывающей дерево. Эта проволока оснащена пружиной, поэтому она может растягиваться по мере роста дерева. Латекс попадает в чашу по оцинкованному «носику», выбитому в кору. Постукивание обычно происходит рано утром, когда внутреннее давление на дерево наиболее высокое. Хороший метчик может постучать по дереву каждые 20 секунд в стандартной полукружной системе, а обычный ежедневный размер «задачи» составляет от 450 до 650 деревьев. Деревья обычно обрабатываются через день или через третьи дни, хотя используется много вариантов по времени, длине и количеству разрезов. “Толкатели делали надрезы в коре небольшим топориком. Эти косые надрезы позволяли латексу вытекать из каналов, расположенных на внешнем или внутреннем слое коры (камбия) дерева. Поскольку камбий контролирует рост дерева, рост прекращается, если его разрезать. Таким образом, резиновое постукивание требовало точности, чтобы надрезы не были слишком большими, учитывая размер дерева, или слишком глубокими, что могло бы остановить его рост или убить его “.^[29]

Обычно постучать по панели не менее двух, а иногда и трех раз за время жизни дерева. Экономический срок службы дерева зависит от того, насколько качественно проведена нарезка, поскольку критическим фактором является расход коры. Стандарт Малайзии для попеременного ежедневного надрезания составляет 25 см (по вертикали) коры в год. Латексосодержащие трубки в коре поднимаются по спирали вправо. По этой причине нарезание резьбы обычно поднимается влево, чтобы разрезать больше трубок.

С деревьев капает латекс в течение примерно четырех часов, останавливаясь, поскольку латекс естественным образом коагулирует на надрезе, тем самым блокируя латексные трубки в коре. Обычно сборщики пищи отдыхают и обедают после того, как закончили свою работу, а затем начинают собирать жидкий «полевой латекс» примерно в полдень.

Полевая коагула

Коагула смешанного поля.

Комок мелкого фермера на фабрике по переработке

К четырем типам полевых коагул относятся «пухлый», «древовидный», «комья мелких землевладельцев» и «земельный лом». Каждый из них имеет существенно разные свойства.^[30] Некоторые деревья продолжают стекать после сбора, что приводит к небольшому количеству «комочка», который собирается при следующем постукивании. Латекс, который коагулирует на разрезе, также собирается как «древесное кружево». Кружева из дерева и кусок чашки вместе составляют 10–20% производимой сухой резины. Латекс, который капает на землю, «лом земли» также периодически собирается для переработки низкосортного продукта.

Комок чашки

Чашечная комовая резиновая коагула в Мьянма дорожный ларек.

Комок стакана – это коагулированный материал, обнаруживаемый в стакане для сбора, когда водопроводчик в следующий раз посещает дерево, чтобы снова постучать по нему. Она возникает из-за прилипания латекса к стенкам чашки после того, как латекс в последний раз вылили в ведро, и из-за того, что латекс истек поздно, прежде чем сосуды дерева, несущие латекс, заблокируются. Он имеет более высокую чистоту и большую ценность, чем три других типа.

Кружево из дерева

Кружево дерева – это полоска сгустка, которую метчик снимает с предыдущего разреза перед тем, как сделать новый. Обычно в нем больше меди и марганца, чем в куске чашки. И медь, и марганец являются прооксидантами и могут повредить физические свойства сухой резины.

Комок мелких фермеров

Комки мелких землевладельцев производятся мелкими землевладельцами, которые собирают каучук с деревьев вдали от ближайшей фабрики. Многие индонезийские мелкие землевладельцы, которые обрабатывают рисовые поля в отдаленных районах, стучат по рассредоточенным деревьям по пути, чтобы работать на рисовых полях, и собирают латекс (или коагулированный латекс) по дороге домой. Поскольку часто невозможно сохранить латекс в достаточной степени, чтобы доставить его на фабрику, которая обрабатывает латекс вовремя, чтобы использовать его для производства высококачественной продукции, и поскольку латекс в любом случае коагулирует к тому времени, когда он попадает на завод, мелкий фермер коагулирует его любыми доступными способами, в любом доступном контейнере. Некоторые мелкие землевладельцы используют небольшие контейнеры, ведра и т. Д., Но часто латекс коагулируется в отверстиях в земле, которые обычно покрыты пластиковой пленкой. Кислые вещества и ферментированные фруктовые соки используются для коагуляции латекса – формы вспомогательной биологической коагуляции. Особое внимание уделяется тому, чтобы исключить ветки, листья и даже кору из образующихся комков, которые также могут включать кружево деревьев.

Лом земли

Земляной лом – это материал, который собирается у основания дерева. Он возникает из-за перелива латекса из разреза и его стекания по коре, из-за дождя, затопившего сборный стакан, содержащий латекс, и из-за утечки из ведер сборщика во время сбора. Он содержит почву и другие загрязнители, а содержание каучука варьируется в зависимости от количества загрязнителей. Земляной лом собирается полевыми рабочими два или три раза в год и может быть очищен с помощью моечной машины для восстановления резины или продан подрядчику, который очистит его и восстановит резину. Это низкого качества.

Обработка

Удаление коагулята из коагуляционных желобов.

Латекс коагулирует в чашках при длительном хранении, и прежде чем это произойдет, его необходимо собрать. Собранный латекс, «полевой латекс», переносится в резервуары для коагуляции для приготовления сухой резины или переносится в герметичные контейнеры с просеиванием для аммонизации. Аммония сохраняет латекс в коллоидном состоянии в течение более длительных периодов времени.

Латекс обычно перерабатывается либо в латексный концентрат для производства изделий, пропитанных погружением, либо коагулируется в контролируемых чистых условиях с использованием муравьиной кислоты. Коагулированный латекс затем может быть переработан в высокосортные, технически определенные блочные каучуки, такие как SVR 3L или SVR CV, или использован для производства марок ребристого дымового листа.

При производстве каучуков марок TSR10 и TSR20 используется естественно коагулированный каучук (чашечный комок). Обработка этих сортов – это процесс измельчения и очистки для удаления загрязнений и подготовки материала к заключительной стадии сушки.^[31]

Затем высушенный материал упаковывают в тюки и укладывают на поддоны для хранения и отгрузки.

Вулканизированная резина

Основная статья: Вулканизация серы

Порванное уплотнение запястья сухого костюма из латексной резины

Натуральный каучук часто вулканизируют – процесс, при котором резина нагревается и сера, перекись или же бисфенол добавляются для повышения устойчивости и эластичность и предотвратить его гибель. Черный карбон часто используется в качестве добавки к резине для повышения ее прочности, особенно в автомобильных шинах, на которые приходится около 70% (~ 9 миллионов тонн) производства технического углерода.

Транспорт

Латекс натурального каучука поставляется с заводов в Юго-Восточная Азия, Южная Америка, и Запад и Центральная Африка по направлениям по всему миру. Поскольку стоимость натурального каучука значительно выросла, а резиновые изделия имеют высокую плотность, предпочтение отдается способам доставки, обеспечивающим минимальную стоимость единицы веса. В зависимости от пункта назначения, наличия склада и условий транспортировки некоторые покупатели предпочитают некоторые методы. В международной торговле латексный каучук в основном поставляется в 20-футовых морских контейнерах. Внутри контейнера для хранения латекса используются контейнеры меньшего размера.^[32]

Использует

Эта секция нужны дополнительные цитаты для проверка. Пожалуйста помоги улучшить эту статью к добавление цитат в надежные источники. Материал, не полученный от источника, может быть оспорен и удален. (Ноябрь 2016) (Узнайте, как и когда удалить этот шаблон сообщения)

Эта секция возможно содержит оригинальные исследования. Пожалуйста Улучши это к проверка заявленные претензии и добавление встроенные цитаты. Заявления, содержащие только оригинальные исследования, следует удалить. (Ноябрь 2016) (Узнайте, как и когда удалить этот шаблон сообщения)

Формованный компрессионным способом (вулканизированный) резиновые сапоги перед мигает удалены

Неотвержденная резина используется для цементов;^[33] для клейких, изоляционных и фрикционных лент; и для креповой резины, используемой в изолирующих одеялах и обуви. Вулканизированная резина имеет еще много приложений. Устойчивость к истиранию делает более мягкие виды резины ценными для протекторов автомобильных шин и конвейерных лент, а твердую резину – ценными для корпусов насосов и трубопроводов, используемых для обработки абразивного шлама.

Гибкость резины привлекает внимание в шлангах, шинах и роликах для различных устройств, от отжимных машин для домашней одежды до печатных машин; его эластичность делает его подходящим для различных типов амортизаторов и для крепления специального оборудования, предназначенного для снижения вибрации. Его относительная газонепроницаемость делает его полезным при производстве таких изделий, как воздушные шланги, воздушные шары, шары и подушки. Устойчивость резины к воде и действию большинства жидких химикатов привела к ее использованию в дождевике, водолазном снаряжении, химических и медицинских трубках, а также в качестве облицовки резервуаров для хранения, технологического оборудования и железнодорожных цистерн. Из-за их электрического сопротивления изделия из мягкой резины используются в качестве изоляции и для изготовления защитных перчаток, обуви и одеял; твердая резина используется для изготовления корпусов телефонов, деталей радиоприемников, счетчиков и других электрических инструментов. Коэффициент трения резины, высокий на сухих поверхностях и низкий на мокрых поверхностях, приводит к тому, что ее используют в ремнях силовых трансмиссий и в подшипниках с водяной смазкой в ​​глубинных насосах. Индийские резиновые мячи или лакросс мячи сделаны из резины.

Ежегодно производится около 25 миллионов тонн каучука, 30 процентов из которых – натуральные. ^[34] Остальное – синтетический каучук, полученный из нефтехимических источников. Высший уровень производства латекса – это латексные изделия, такие как перчатки хирургов, презервативы, воздушные шары и другие относительно дорогостоящие изделия. Средний диапазон, который поступает из технически заданных материалов из натурального каучука, в основном используется в шинах, но также в конвейерных лентах, морских изделиях, дворниках и других товарах. Натуральный каучук обладает хорошей эластичностью, в то время как синтетические материалы, как правило, обладают большей устойчивостью к факторам окружающей среды, таким как масла, температура, химические вещества и ультрафиолетовое излучение. «Отвержденный каучук» – это каучук, который был составлен и подвергнут процессу вулканизации для создания поперечных связей внутри резиновой матрицы.

Аллергические реакции

Основная статья: Латексная аллергия

У некоторых людей есть серьезные аллергия на латекс, а также воздействие изделий из натурального латекса, таких как резиновые перчатки может вызвать анафилактический шок. В антигенные белки нашел в Гевея латекс может быть намеренно уменьшен (но не исключен)^[35] через обработку.

Латекс из не-Гевея источники, такие как Гуаюле, может использоваться без аллергической реакции людьми с аллергией на Гевея латекс.^[36]

Некоторые аллергические реакции связаны не с самим латексом, а с остатками химических веществ, используемых для ускорения процесса сшивания. Хотя это можно спутать с аллергией на латекс, оно отличается от него и обычно принимает форму Гиперчувствительность IV типа при наличии следов специфических химикатов обработки.^[35][37]

Микробная деградация

Натуральный каучук подвержен разложению широким спектром бактерий.^{[38][39][40][41][42][43][44][45]}Бактерии Streptomyces coelicolor, Псевдомонас цитронеллолис, и Нокардия виды способны разрушать вулканизированный натуральный каучук. Хельге Б. Боде; Аксель Зик; Кирстен Плюкхан; Дитер Ендроссек (сентябрь 2000 г.). «Физиологические и химические исследования микробной деградации синтетического поли (цис-1,4-изопрена)». Прикладная и экологическая микробиология. 66 (9): 3680–3685. Дои:10.1128 / AEM.66.9.3680-3685.2000. ЧВК  92206. PMID  10966376.

Источники

• Ашерсон, Нил (1999). Король инкорпорейтед: Леопольд Второй и Конго. Granta Books. ISBN  978-1-86207-290-9. (1999 Granta edition).
• Бридсон, Дж. (30 ноября 1988 г.). Каучуковые материалы и их соединения. Springer Нидерланды. ISBN  978-1-85166-215-9.
• Хобхаус, Генри (2005) [2003]. Семена богатства: пять растений, которые сделали людей богатыми. Сапожник и клад. С. 125–185. ISBN  978-1-59376-089-2.
• Хохшильд, Адам (2002). Призрак короля Леопольда: история жадности, террора и героизма в колониальной Африке. Сковорода. ISBN  978-0-330-49233-1.
• Мортон, М. (2013). Резиновые технологии. Springer Science & Business Media. ISBN  978-94-017-2925-3.
• Петринга, Мария (2006). Бразза, Жизнь для Африки. АвторДом. ISBN  978-1-4520-7605-8.

дальнейшее чтение

• Дин, Уоррен. (1997) Бразилия и борьба за каучук: исследование по истории окружающей среды. Издательство Кембриджского университета.
• Грандин, Грег. Фордландия: взлет и падение забытого города в джунглях Генри Форда. Пикадор Пресс 2010. ISBN  978-0312429621
• Вайнштейн, Барбара (1983) Резиновая стрела Амазонки 1850-1920. Издательство Стэнфордского университета.

внешняя ссылка

• СМИ, связанные с Резинка в Wikimedia Commons
• Словарное определение натуральная резина в Викисловарь

Натуральная резина – Natural rubber

«Каучук» и «Индийский каучук» перенаправляются сюда. Для использования в других целях, см Резина (значения) .

Эта статья о полимерном материале «натуральный каучук». Информацию о синтетических каучуковых материалах см. В разделе Синтетический каучук .

Кусочки натурального вулканизированного каучука в Центре исследований и инноваций Hutchinson во Франции.

Латекс собирается из повернутого каучукового дерева, Камерун

Плантации каучуковых деревьев в Таиланде

Резина, которая также называется каучуком, латексом, Амазонский каучуком, Caucho или каучуковым, как это было первоначально произведено, состоит из полимеров органического соединения изопрена, с незначительными примесями других органических соединений. Таиланд и Индонезия – два ведущих производителя каучука. Типы полиизопрена, которые используются в качестве натурального каучука, классифицируются как эластомеры .

В настоящее время каучук собирают в основном в виде латекса из каучукового дерева ( Hevea brasiliensis ) или других видов . Латекс представляет собой липкий молочно-белый коллоид, получаемый путем надрезов в коре и сбора жидкости в сосудах в процессе, называемом «постукиванием». Затем латекс превращается в каучук, готовый к промышленной переработке. На основных участках латекс может коагулировать в сборной чаше. Коагулированные комки собираются и перерабатываются в сухие формы для продажи.

Натуральный каучук широко используется во многих приложениях и изделиях, как отдельно, так и в сочетании с другими материалами. В большинстве своих полезных форм он обладает большим коэффициентом растяжения и высокой упругостью, а также водонепроницаем.

Промышленный спрос на каучукоподобные материалы начал превышать поставки натурального каучука к концу 19 века, что привело к синтезу синтетического каучука в 1909 году химическими средствами.

СОДЕРЖАНИЕ

• 1 Разновидности
  • 1. 1 Амазонское каучуковое дерево ( Hevea brasiliensis )
  • 1.2 Конголезский каучук ( Landolphia owariensis и L. spp. )
  • 1.3 Одуванчик
  • 1.4 Другое
• 2 История
  • 2.1 До Второй мировой войны
• 3 свойства
  • 3.1 Эластичность
  • 3.2 Зловонный запах
• 4 Химический состав
  • 4.1 Биосинтез
• 5 Производство
  • 5.1 Выращивание
  • 5.2 Сбор
    • 5.2.1 Полевая коагула
      • 5.2.1.1 Уплотнение чашки
      • 5.2.1.2 Кружево из дерева
      • 5.2.1.3 Комок мелких фермеров
      • 5.2.1.4 Земляной лом
  • 5.3 Обработка
  • 5.4 Вулканизированная резина
  • 5.5 Транспортировка
• 6 Нехватка резины
• 7 видов использования
• 8 Аллергические реакции
• 9 Микробное разложение
• 10 См. Также
• 11 Источники
  • 11.1 Цитаты
  • 11. 2 Источники
• 12 Дальнейшее чтение
• 13 Внешние ссылки

Разновидности

Амазонское каучуковое дерево (

Hevea brasiliensis )

Основным коммерческим источником латекса натурального каучука является амазонская каучукового дерева ( гевея бразильская ), член молочай семьи, молочайных . Этот вид предпочтителен, потому что он хорошо растет в условиях культивирования. Правильно ухаживаемое дерево реагирует на ранение, производя больше латекса в течение нескольких лет.

Конго каучук (

Landolphia owariensis и L. spp. )

Конголезский каучук, ранее являвшийся основным источником каучука, происходил из виноградных лоз рода Landolphia ( L. kirkii, L. heudelotis и L. owariensis ).

Одуванчик

Молоко одуванчика содержит латекс. Латекс имеет такое же качество, как и натуральный каучук из каучуковых деревьев . В одуванчиках диких видов содержание латекса невелико и сильно варьируется. В нацистской Германии исследовательские проекты пытались использовать одуванчики в качестве основы для производства резины, но безуспешно. В 2013 году, подавляя один ключевой фермент и используя современные методы культивирования и методы оптимизации, ученые из Института молекулярной биологии и прикладной экологии им. Фраунгофера (IME) в Германии разработали сорт российского одуванчика (

Taraxacum kok-saghyz ), который подходит для выращивания. промышленное производство натурального каучука. В сотрудничестве с Continental Tyres IME открыла пилотный завод.

Другой

Многие другие заводы производят формы латекса, богатые полимерами изопрена, хотя не все производят пригодные для использования формы полимера так же легко, как пара. Некоторые из них требуют более сложной обработки, чтобы получить что-то вроде годной к употреблению резины, и большинство из них труднее поднять. Некоторые производят другие желательные материалы, например гуттаперчу ( Palaquium gutta ) и чикл из видов Manilkara . Другие, которые использовались в коммерческих целях или, по крайней мере, были перспективны в качестве источников каучука, включают каучуковый инжир (

Ficus elastica ), каучуковое дерево Панамы ( Castilla elastica ), различные молочай ( Euphorbia spp.), Салат ( виды Lactuca ), родственные Scorzonera. тау-сагыз, различные виды Taraxacum, в том числе одуванчик обыкновенный ( Taraxacum officinale ) и одуванчик русский, и, что, возможно, наиболее важно из-за его гипоаллергенных свойств, гуаюла ( Parthenium argentatum ). Термин жевательная резинка иногда применяется к древесной версии натурального каучука, чтобы отличить его от синтетической версии.

История

Смотрите также: Резиновая стрела

Впервые каучук использовали коренные жители Мезоамерики . Самые ранние археологические свидетельства использования натурального латекса из гевеи дерева происходит от ольмеков культуры, в которой каучук был впервые использован для изготовления шаров для Мезоамерики игры в мяч .

Позже каучук стал использоваться культурами майя и ацтеков – помимо изготовления мячей ацтеки использовали резину для других целей, таких как изготовление контейнеров и водонепроницаемость тканей путем пропитки их латексным соком.

Чарльзу Мари де ла Кондамин приписывают представление образцов каучука Королевской академии наук Франции в 1736 году. В 1751 году он представил в Академию документ Франсуа Френо (опубликованный в 1755 году), в котором описаны многие свойства каучука. Это было названо первой научной работой по каучуку. В 1770 году в Англии Джозеф Пристли заметил, что кусок материала очень хорошо стирает карандашные следы с бумаги, отсюда и название «резина». Он медленно продвигался по Англии. В 1764 году Франсуа Фресно обнаружил, что скипидар является растворителем каучука . Джованни Фабброни приписывают открытие нафты в качестве растворителя каучука в 1779 году. Чарльз Гудиер заново разработал вулканизацию в 1839 году, хотя жители Мезоамерики использовали стабилизированный каучук для изготовления мячей и других предметов еще в 1600 году до нашей эры.

Южная Америка оставалась основным источником латексного каучука, который использовался на протяжении большей части 19 века. Торговля каучуком строго контролировалась деловыми кругами, но никакие законы прямо не запрещали экспорт семян или растений. В 1876 году Генри Викхэм контрабандой переправил 70 000 семян каучукового дерева Амазонки из Бразилии и доставил их в Кью-Гарденс, Англия. Только 2400 из них проросли. Затем саженцы были отправлены в Индию, Британский Цейлон ( Шри-Ланка ), Голландскую Ост-Индию ( Индонезия ), Сингапур и Британскую Малайю . Малайя (ныне полуостровная Малайзия ) позже стала крупнейшим производителем каучука.

В начале 1900-х годов Свободное государство Конго в Африке также было важным источником латекса натурального каучука, в основном собираемого принудительным трудом . Колониальное государство короля Леопольда II жестоко ввело квоты на производство. Тактика обеспечения соблюдения квот на каучук включала удаление рук жертвам, чтобы доказать, что они были убиты.

Солдаты часто возвращались с рейдов с корзинами отрубленных рук. Деревни, которые сопротивлялись, были снесены, чтобы стимулировать соблюдение правил на местах. См. Раздел « Зверства в свободном государстве Конго» для получения дополнительной информации о торговле каучуком в свободном государстве Конго в конце 1800-х – начале 1900-х годов.

В Индии коммерческое выращивание было внедрено британскими плантаторами, хотя экспериментальные усилия по выращиванию каучука в промышленных масштабах были начаты еще в 1873 году в Ботаническом саду Калькутты . Первые коммерческие

гевеи плантации были созданы в Thattekadu в штате Керала в 1902. В последующие годы плантацию расширена до Карнатака, Тамил Наду и Андаманских и Никобарских островов Индии. Сегодня Индия является 3-м по величине производителем и 4-м крупнейшим потребителем в мире.

В Сингапуре и Малайе коммерческому производству активно способствовал сэр Генри Николас Ридли, который был первым научным директором Сингапурского ботанического сада с 1888 по 1911 год. Он раздал семена каучука многим плантаторам и разработал первую технику очистки деревьев от латекса. не причинив серьезного вреда дереву. Из-за его страстного продвижения этого урожая его часто помнят по прозвищу «Безумный Ридли».

До Второй мировой войны

Перед Второй мировой войной в число значительных применений входили дверные и оконные профили, шланги, ремни, прокладки, маты, полы и демпферы (антивибрационные опоры) для автомобильной промышленности. Использование резины в автомобильных шинах (первоначально твердых, а не пневматических), в частности, потребляло значительное количество резины. Перчатки (медицинские, бытовые и промышленные) и игрушечные воздушные шары были крупными потребителями резины, хотя в качестве типа резины использовался концентрированный латекс. Значительные объемы каучука использовались в качестве клея во многих отраслях обрабатывающей промышленности и продукции, хотя двумя наиболее заметными из них были бумажная и ковровая промышленность. Резина обычно использовалась для изготовления резинок и ластиков для карандашей .

Каучук, производимый в виде волокна, иногда называемого «эластичным», имел большое значение для текстильной промышленности из-за его превосходных свойств удлинения и восстановления. Для этих целей изготовленное резиновое волокно было изготовлено либо в виде экструдированного круглого волокна, либо в виде прямоугольных волокон, нарезанных на полосы из экструдированной пленки. Из-за низкого восприятия красителя, ощущения и внешнего вида каучуковое волокно было либо покрыто пряжей из другого волокна, либо непосредственно вплетено с другими нитями в ткань. Резиновая пряжа использовалась для изготовления основы одежды. Хотя каучук по-прежнему используется в текстильном производстве, его низкая прочность на разрыв ограничивает его использование в легкой одежде, поскольку латекс не обладает стойкостью к окислителям и повреждается старением, солнечным светом, маслом и потом. Текстильная промышленность обратилась к неопрену (полимер хлоропрена ), типу синтетического каучука, а также к другому более широко используемому эластомерному волокну, спандексу (также известному как эластан), из-за их превосходства над резиной как по прочности, так и по долговечности.

Характеристики

Резиновый латекс

Каучук обладает уникальными физическими и химическими свойствами. Поведение напряжения-деформация Rubber в демонстрирует эффект Mullins и эффект Payne и часто моделируется как гиперупругие . Деформация каучука кристаллизуется . Из-за наличия ослабленных аллильных связей CH в каждом повторяющемся звене натуральный каучук подвержен вулканизации, а также к озонному растрескиванию . Два основных растворителя для резины – это скипидар и нафта (нефть). Поскольку резина не растворяется легко, материал тонко измельчается перед погружением. Для предотвращения коагуляции сырого латекса можно использовать раствор аммиака . Резина начинает плавиться примерно при 180 ° C (356 ° F).

Эластичность

Эластичность резинового латекса

Основная статья: Эластичность резины

В микроскопическом масштабе расслабленная резина представляет собой неорганизованный кластер из беспорядочно изменяющихся морщинистых цепочек. В растянутой резине цепи почти линейные. Возвратная сила обусловлена ​​преобладанием морщинистых конформаций над более линейными. Для количественной обработки см. Идеальную цепочку, для дополнительных примеров см. Энтропийную силу .

Охлаждение ниже температуры стеклования допускает локальные конформационные изменения, но переупорядочение практически невозможно из-за большего энергетического барьера для согласованного движения более длинных цепочек. Эластичность «замороженной» резины низкая, и деформация возникает из-за небольших изменений длины и угла скрепления : это привело к катастрофе Challenger, когда уплощенные уплотнительные кольца американского космического челнока не смогли расслабиться, чтобы заполнить увеличивающийся зазор. Стеклование происходит быстро и обратимо: сила возобновляется при нагревании.

Параллельные цепочки растянутого каучука подвержены кристаллизации. Это занимает некоторое время, потому что витки скрученных цепочек должны отодвинуться от растущих кристаллитов . Кристаллизация происходит, например, когда по прошествии нескольких дней надутый игрушечный воздушный шар обнаруживается иссохшим при относительно большом оставшемся объеме. Там, где к нему прикасаются, он сжимается, потому что температура руки достаточна, чтобы расплавить кристаллы.

Вулканизация резины создает ди- и полисульфидные связи между цепями, что ограничивает степени свободы и приводит к тому, что цепи затягиваются быстрее при заданной деформации, тем самым увеличивая постоянную силу упругости и делая резину более твердой и менее растяжимой.

Зловонный запах

Склады сырого каучука и переработка резины могут вызывать неприятный запах, достаточно серьезный, чтобы стать источником жалоб и протестов для тех, кто живет поблизости. Микробные примеси образуются во время обработки блочного каучука. Эти примеси разрушаются во время хранения или термического разложения и образуют летучие органические соединения. Исследование этих соединений с помощью газовой хроматографии / масс-спектрометрии (ГХ / МС) и газовой хроматографии (ГХ) показывает, что они содержат серу, аммиак, алкены, кетоны, сложные эфиры, сероводород, азот и низкомолекулярные жирные кислоты (C2 –C5). Когда латексный концентрат получают из каучука, для коагуляции используется серная кислота. При этом образуется сероводород с неприятным запахом. Промышленность может уменьшить эти неприятные запахи с помощью скрубберных систем .

Химическая косметика

Химическая структура цис-полиизопрена, основного компонента натурального каучука. Синтетический цис-полиизопрен и природный цис-полиизопрен получают из различных предшественников, изопентенилпирофосфата и изопрена .

Латекс – это полимер цис-1,4-полиизопрен с молекулярной массой от 100 000 до 1 000 000 дальтон . Как правило, в натуральном каучуке содержится небольшой процент (до 5% от сухой массы) других материалов, таких как белки, жирные кислоты, смолы и неорганические материалы (соли). Полиизопрен также можно создавать синтетическим путем, получая то, что иногда называют «синтетическим натуральным каучуком», но синтетический и натуральный методы различаются. Некоторые источники натурального каучука, такие как гуттаперча, состоят из транс-1,4-полиизопрена, структурного изомера, который имеет аналогичные свойства. Натуральный каучук – это эластомер и термопласт . После вулканизации резина становится термореактивной . Большая часть резины в повседневном использовании вулканизирована до такой степени, что у нее общие свойства обоих; то есть, если он нагревается и охлаждается, он деградирует, но не разрушается. Конечные свойства резинового изделия зависят не только от полимера, но и от модификаторов и наполнителей, таких как технический углерод, фактис, белила и другие.

Биосинтез

Частицы каучука образуются в цитоплазме специализированных латекс-продуцирующих клеток, называемых латициферами, на каучуковых заводах. Частицы каучука окружены единственной фосфолипидной мембраной с гидрофобными хвостами, направленными внутрь. Мембрана позволяет биосинтетическим белкам изолироваться на поверхности растущей частицы каучука, что позволяет добавлять новые мономерные единицы извне биомембраны, но внутри лактицифера. Частица каучука представляет собой ферментативно активный объект, который содержит три слоя материала, частицу каучука, биомембрану и свободные мономерные звенья. Биомембрана плотно прилегает к резиновому сердечнику из-за высокого отрицательного заряда вдоль двойных связей резинового полимерного каркаса. Свободные мономерные звенья и конъюгированные белки составляют внешний слой. Предшественником каучука является изопентенилпирофосфат ( аллильное соединение), который удлиняется за счет Mg ²⁺ -зависимой конденсации под действием трансферазы каучука. Мономер присоединяется к пирофосфатному концу растущего полимера. Процесс вытесняет конечный высокоэнергетический пирофосфат. В результате реакции образуется цис-полимер. Стадия инициирования катализируется пренилтрансферазой, которая превращает три мономера изопентенилпирофосфата в фарнезилпирофосфат . Фарнезилпирофосфат может связываться с трансферазой каучука, чтобы удлинить новый полимер каучука.

Требуемый изопентенилпирофосфат получается из мевалонатного пути, который происходит из ацетил-КоА в цитозоле . У растений изопренпирофосфат также может быть получен по пути 1-дезокс-D-ксилозо-5-фосфат / 2-C-метил-D-эритритол-4-фосфат внутри плазмид. Относительное соотношение единицы инициатора фарнезилпирофосфата и мономера удлинения изопренилпирофосфата определяет скорость синтеза новых частиц по сравнению с удлинением существующих частиц. Хотя известно, что каучук производится только одним ферментом, экстракты латекса содержат множество белков с небольшой молекулярной массой, функция которых неизвестна. Белки, возможно, служат кофакторами, так как скорость синтеза снижается при полном удалении.

Производство

Каучук обычно выращивают на больших плантациях. На изображении показана скорлупа кокосового ореха, используемая для сбора латекса на плантациях в Керале, Индия.

Листы натурального каучука

В 2017 году было произведено более 28 миллионов тонн каучука, из которых примерно 47% были натуральными. Поскольку основная масса синтетического каучука производится из нефти, цена на натуральный каучук в значительной степени определяется преобладающей мировой ценой на сырую нефть. Азия была основным источником натурального каучука, на долю которого в 2005 году приходилось около 94% производства. На три крупнейших производителя, Таиланд, Индонезию и Малайзию, вместе приходится около 72% всего производства натурального каучука. Натуральный каучук не так широко культивируется на его родном континенте в Южной Америке из-за существования южноамериканского фитофтороза и других естественных хищников.

Выращивание

Латекс каучука добывают из каучуковых деревьев. Экономический период жизни каучуковых деревьев на плантациях составляет около 32 лет, до 7 лет в незрелой фазе и около 25 лет в продуктивной фазе.

Требования к почве – это хорошо дренированные, выветрившиеся почвы, состоящие из латеритных, латеритных типов, осадочных типов, нелатеритовых красных или аллювиальных почв.

Климатические условия для оптимального роста каучуковых деревьев:

• Осадки около 250 сантиметров (98 дюймов) равномерно распределены без заметного засушливого сезона и с минимум 100 дождливыми днями в году.
• Диапазон температур от 20 до 34 ° C (от 68 до 93 ° F), в среднем от 25 до 28 ° C (от 77 до 82 ° F) в месяц.
• Атмосферная влажность около 80%
• Около 2000 часов солнечного света в год из расчета шесть часов в день в течение всего года.
• Отсутствие сильных ветров

Многие высокоурожайные клоны были выведены для коммерческого посева. Эти клоны дают более 2000 кг сухой резины с гектара (1800 фунтов / акр) в год при идеальных условиях.

Коллекция

Женщина в Шри-Ланке собирает каучук, ок. 1920 г.

В таких местах, как Керала и Шри-Ланка, где кокосы в изобилии, половина кокосовой скорлупы использовалась в качестве контейнера для сбора латекса. Глазурованная керамика, алюминиевые или пластиковые стаканчики стали более распространенными в Керале, Индии и других странах. Чашки поддерживаются проволокой, опоясывающей дерево. Эта проволока имеет пружину, поэтому она может растягиваться по мере роста дерева. Латекс попадает в чашу с помощью оцинкованного «носика», выбитого в кору. Постукивание обычно происходит рано утром, когда внутреннее давление на дерево наиболее высоко. Хороший метчик может постучать по дереву каждые 20 секунд в стандартной полспиральной системе, а обычный ежедневный размер «задачи» составляет от 450 до 650 деревьев. Деревья обычно обрабатываются через день или через третьи дни, хотя используются многие вариации по времени, длине и количеству разрезов. “Толкатели делали надрез в коре небольшим топориком. Эти косые надрезы позволяли латексу вытекать из каналов, расположенных на внешнем или внутреннем слое коры ( камбия ) дерева. Поскольку камбий контролирует рост дерева, рост прекращается, если его разрезать. Таким образом, резиновое постукивание требовало точности, чтобы надрезы не были слишком большими, учитывая размер дерева, или слишком глубокими, что могло бы остановить его рост или убить его “.

Обычно постучать по панели не менее двух, а иногда и трех раз за время жизни дерева. Экономический срок службы дерева зависит от того, насколько качественно проведена нарезка, так как критическим фактором является расход коры. Стандарт Малайзии для попеременного ежедневного надрезания – это потребление коры 25 см (по вертикали) в год. Трубки, содержащие латекс, в коре поднимаются по спирали вправо. По этой причине нарезание резьбы обычно поднимается влево, чтобы разрезать больше трубок. С деревьев капает латекс в течение примерно четырех часов, останавливаясь, поскольку латекс естественным образом коагулирует на надрезе, тем самым блокируя латексные трубки в коре. Обычно водолазы отдыхают и едят после того, как закончили свою работу, а затем начинают собирать жидкий «полевой латекс» примерно в полдень.

Полевая коагула

Коагула смешанного поля.

Шишка мелкого фермера на фабрике по переработке сыра

К четырем типам полевых коагул относятся «пухлый», «древовидный», «комок мелких землевладельцев» и «земляной лом». Каждый из них имеет существенно разные свойства. Некоторые деревья продолжают стекать после сбора, что приводит к небольшому количеству «комочка», который собирается при следующем постукивании. Латекс, который коагулирует на разрезе, также собирается как «древесное кружево». Кружево из дерева и кусок чашки вместе составляют 10–20% производимой сухой резины. Латекс, который капает на землю, «земляной лом» также периодически собирается для переработки низкосортного продукта.

Комок чашки

Резиновая коагула комковатой чашки в стойле дороги Мьянмы .

Комок стакана – это коагулированный материал, обнаруживаемый в стакане для сбора, когда водолаз в следующий раз посещает дерево, чтобы снова постучать по нему. Это возникает из-за прилипания латекса к стенкам чашки после того, как латекс в последний раз вылили в ведро, и из-за того, что латекс просочился поздно, прежде чем сосуды дерева, несущие латекс, будут заблокированы. Он имеет более высокую чистоту и большую ценность, чем три других типа.

«Чашечные комочки» также можно использовать для описания совершенно другого типа коагулята, который собирался на небольших плантациях в течение 1-2 недель. После постукивания по всем деревьям метчик вернется к каждому дереву и будет перемешивать какой-либо тип кислоты, что позволяет недавно собранному латексу смешаться с ранее коагулированным материалом. Смесь каучука и кислоты – это то, что придает резиновым плантациям, рынкам и фабрикам сильный запах.

Кружево из дерева

Кружево дерева – это полоска сгустка, которую метчик снимает с предыдущего разреза перед тем, как сделать новый разрез. Обычно в нем более высокое содержание меди и марганца, чем в куске чашки. И медь, и марганец являются прооксидантами и могут повредить физические свойства сухой резины.

Комок мелких землевладельцев

Комки мелких землевладельцев производят мелкие землевладельцы, которые собирают каучук с деревьев вдали от ближайшей фабрики. Многие индонезийские мелкие землевладельцы, которые обрабатывают рисовые поля в отдаленных районах, стучат по рассредоточенным деревьям по пути, чтобы работать на рисовых полях, и собирают латекс (или коагулированный латекс) по пути домой. Поскольку часто невозможно сохранить латекс в достаточной степени, чтобы доставить его на фабрику, которая обрабатывает латекс вовремя, чтобы использовать его для производства высококачественной продукции, и поскольку латекс в любом случае коагулирует к тому времени, когда он попадает на завод, мелкий фермер будет коагулировать его любыми доступными способами, в любом доступном контейнере. Некоторые мелкие землевладельцы используют небольшие контейнеры, ведра и т. Д., Но часто латекс коагулируется в отверстиях в земле, которые обычно покрыты пластиковой пленкой. Кислые вещества и ферментированные фруктовые соки используются для коагуляции латекса – формы вспомогательной биологической коагуляции. Мало внимания уделяется тому, чтобы исключить ветки, листья и даже кору из образующихся комков, которые также могут включать кружево деревьев.

Лом земли

Земляной лом – это материал, который скапливается у основания дерева. Он возникает из-за перелива латекса из разреза и его стекания по коре, из-за дождя, затопившего сборную чашу, содержащую латекс, и из-за утечки из ведер сборщика во время сбора. Он содержит почву и другие загрязнители, а содержание каучука варьируется в зависимости от количества загрязнителей. Земляной лом собирается полевыми рабочими два или три раза в год и может быть очищен в моечной машине для восстановления резины или продан подрядчику, который очистит его и восстановит резину. Это невысокого качества.

Обработка

Удаление коагулята из коагулирующих желобов.

Латекс коагулирует в чашках при длительном хранении и должен быть собран до того, как это произойдет. Собранный латекс, «полевой латекс», переносится в резервуары для коагуляции для приготовления сухой резины или переносится в герметичные контейнеры с просеиванием для аммонизации. Аммония сохраняет латекс в коллоидном состоянии в течение более длительных периодов времени. Латекс обычно перерабатывается либо в концентрат латекса для производства изделий, пропитанных погружением, либо коагулируется в контролируемых чистых условиях с использованием муравьиной кислоты. Коагулированный латекс затем может быть переработан в высокосортные, технически заданные блочные каучуки, такие как SVR 3L или SVR CV, или использован для производства марок ребристого дымового листа. При производстве каучуков марок TSR10 и TSR20 используется естественно коагулированный каучук (чашечный комок). Обработка этих сортов представляет собой процесс измельчения и очистки для удаления загрязнений и подготовки материала к заключительной стадии сушки.

Затем высушенный материал упаковывают в тюки и укладывают на поддоны для хранения и отгрузки.

Вулканизированная резина

Основная статья: Сера вулканизация

Порванное уплотнение запястья сухого костюма из латексной резины

Натуральный каучук часто вулканизируется – процесс, при котором каучук нагревается и добавляется сера, перекись или бисфенол для повышения прочности и эластичности, а также для предотвращения его разрушения. Технический углерод часто используется в качестве добавки к резине для повышения ее прочности, особенно в автомобильных шинах, на которые приходится около 70% (~ 9 миллионов тонн) производства технического углерода.

Транспорт

Латекс натурального каучука доставляется с заводов в Юго-Восточной Азии, Южной Америке, Западной и Центральной Африке по всему миру. Поскольку стоимость натурального каучука значительно выросла, а резиновые изделия имеют высокую плотность, предпочтение отдается способам доставки, обеспечивающим наименьшую стоимость единицы веса. В зависимости от пункта назначения, наличия склада и условий транспортировки некоторые покупатели предпочитают некоторые методы. В международной торговле латексный каучук в основном поставляется в 20-футовых морских контейнерах. Внутри контейнера для хранения латекса используются контейнеры меньшего размера.

Дефицит резины

В связи с различными причинами (такими как болезни растений, изменение климата, падение цен на каучук) растет беспокойство по поводу будущих поставок каучука.

Использует

Компрессионная формовка (отвержденные) резиновые сапоги до того, как вспышки удаляются

Неотвержденная резина используется для цементов; для клейких, изоляционных и фрикционных лент; и для креповой резины, используемой в изолирующих одеялах и обуви. У вулканизированной резины есть еще много применений. Устойчивость к истиранию делает более мягкие виды резины ценными для протекторов автомобильных шин и конвейерных лент, а твердую резину – ценными для корпусов насосов и трубопроводов, используемых при работе с абразивным шламом.

Гибкость резины является привлекательным в шлангах, шины и ролики для устройств, начиная от отечественных одежды бурованию до печатных машин; его эластичность делает его пригодным для различных типов амортизаторов и для крепления специального оборудования, предназначенного для уменьшения вибрации. Его относительная газонепроницаемость делает его полезным при производстве таких изделий, как воздушные шланги, воздушные шары, шары и подушки. Сопротивление резины к воде и к действию большинства химикатов жидкости привело к его использованию в дождевики, водолазного снаряжения, а также химической и лекарственной трубки и в качестве подкладки для резервуаров, технологического оборудования и железнодорожных цистерн. Из-за их электрического сопротивления изделия из мягкой резины используются в качестве изоляции и для изготовления защитных перчаток, обуви и одеял; твердая резина используется для изготовления корпусов телефонов и деталей для радиоприемников, счетчиков и других электрических инструментов. Коэффициент трения резины, высокий на сухих поверхностях и низкий на мокрых, приводит к тому, что ее используют для ремней силовой передачи, очень гибких муфт и для подшипников с водяной смазкой в ​​глубинных насосах. Индийские резиновые мячи или мячи для лакросса сделаны из резины.

Машина для прессования резиновых деталей

Ежегодно производится около 25 миллионов тонн каучука, 30 процентов из которых – натуральные. Остальное – синтетический каучук, полученный из нефтехимических источников. Высший уровень производства латекса – это латексные изделия, такие как перчатки хирургов, воздушные шары и другие относительно дорогостоящие изделия. Средний диапазон, который поступает из технически заданных материалов из натурального каучука, в основном используется в шинах, но также в конвейерных лентах, морской продукции, дворниках и других товарах. Натуральный каучук обладает хорошей эластичностью, в то время как синтетические материалы, как правило, обладают большей устойчивостью к факторам окружающей среды, таким как масла, температура, химические вещества и ультрафиолетовое излучение. «Отвержденный каучук» – это каучук, который был составлен и подвергнут процессу вулканизации для создания поперечных связей в резиновой матрице.

Аллергические реакции

Основная статья: Аллергия на латекс

У некоторых людей есть серьезная аллергия на латекс, и контакт с изделиями из натурального латекса, такими как латексные перчатки, может вызвать анафилактический шок . Эти антигенные белки найдены в гевеи латекса может быть намеренно уменьшена (хотя и не устранены) путем обработки.

Латекс из источников, не относящихся к гевее, таких как гваюла, может использоваться без аллергической реакции лицами, страдающими аллергией на латекс гевеи .

Некоторые аллергические реакции связаны не с самим латексом, а с остатками химических веществ, используемых для ускорения процесса сшивания. Хотя это можно спутать с аллергией на латекс, она отличается от нее и обычно принимает форму гиперчувствительности IV типа в присутствии следов определенных химических веществ.

Микробная деградация

Натуральный каучук подвержен разложению различными бактериями. Бактерии Streptomyces coelicolor, Pseudomonas citronellolis и Nocardia spp. способны разрушать вулканизированный натуральный каучук.

Смотрите также

• Акрон, штат Огайо, центр резиновой промышленности США.
• Креповая резина
• Эбонит
• Дисперсия эмульсии
• Фордландия, неудачная попытка создать плантацию каучука в Бразилии.
• Армированная резина
• Резилин, высокоэластичный белок, содержащийся в насекомых.
• Масло семян каучука
• Резиновые технологии
• План Стивенсона, исторический британский план по стабилизации цен на каучук
• Чарльз Гревилл Уильямс, исследовавший натуральный каучук, являющийся полимером мономерного изопрена.

использованная литература

Цитаты

Источники

• Ашерсон, Нил (1999). Король инкорпорейтед: Леопольд Второй и Конго . Книги Гранта. ISBN 978-1-86207-290-9.( Издание Granta 1999 г. ).
• Бридсон, Дж. А. (1988). Каучуковые материалы и их соединения . Springer Нидерланды. ISBN 978-1-85166-215-9.
• Хобхаус, Генри (2005) [2003]. Семена богатства: пять растений, которые сделали людей богатыми . Сапожник и клад. С. 125–185. ISBN 978-1-59376-089-2.
• Хохшильд, Адам (2002). Призрак короля Леопольда: история жадности, террора и героизма в колониальной Африке . Сковорода. ISBN 978-0-330-49233-1.
• Мортон, М. (2013). Резиновые технологии . Springer Science & Business Media. ISBN 978-94-017-2925-3.
• Петринга, Мария (2006). Бразза, Жизнь для Африки . АвторДом. ISBN 978-1-4520-7605-8.

дальнейшее чтение

• Дин, Уоррен . (1997) Бразилия и борьба за каучук: исследование по истории окружающей среды . Издательство Кембриджского университета.
• Грандин, Грег. Фордландия: Взлет и падение забытого города в джунглях Генри Форда . Picador Press 2010. ISBN 978-0312429621
• Вайнштейн, Барбара (1983) Резиновый бум Амазонки 1850–1920 . Издательство Стэнфордского университета.
• Талли, Джон А. Дьявольское молоко; Социальная история резины . Нью-Йорк: Ежемесячный обзор прессы, 2011.

внешние ссылки

• СМИ, связанные с резиной на Викискладе?
• Словарное определение натурального каучука в Викисловаре

<img src=”//en.wikipedia.org/wiki/Special:CentralAutoLogin/start?type=1×1″ alt=””>

Из чего делают шины?

Любой шинный продукт имеет те или иные свойства в первую очередь благодаря своему составу. Шинный коктейль, пожалуй, самый значительный фактор влияющий на технические характеристики той или иной модели. Изготовители автошин обычно держат в строжайшем секрете состав резиновой смеси своих изделий, это является коммерческой тайной любой компании. Но так или иначе, основные компоненты резины известны всем, как и известно об их химических свойствах, которые отражаются на качестве передвижения.

Главные составляющие материалы, используемые при производстве, влияющие на технические показатели автошины:

• Натуральный каучук. Компонент добываемый из сока бразильской гевеи. На данный момент используется чаще всего в резиновом составе боковин моделей, гарантирую эластичность и упругость. Таким образом существенно улучшается маневренность. Натуральный каучук обладает белым молочным цветом, поэтому до того как стали использовать синтетический каучук шины обладали белым цветом.
• Искусственный каучук. Главный элемент в шинном коктейле, занимает большую долю резинового состава и непосредственно влияет на ходовые показатели. Натуральный каучук использовался на протяжении львиной часть 20 века, до тех пор пока не был синтезирован искусственный каучук (Бутадиен-стирольный, изопреновый, бутилкаучук и т.д.). От твердости каучуковой смеси зависит показатели износа, сцепления и торможения. То есть основные технические свойства. В зависимости от предназначения резины производители обозначают необходимую жесткость. Например, для высокоскоростных моделей состав используется более жесткий каучук, а для классических дождевых – более мягкий (так как такая резина хорошо сцепляется с мокрой дорогой).
• Технический углерод (ТУ) или сажа. Представленный материал занимает 1/3 состава и, как правило, обозначает для изделия такие характеристики как износоустойчивость и прочность. Также дает изделию характерную цветовую гамму. Технический углерод синтезируют путём деструкции природного газа, то есть, по сути, данный материал является отходом при добыче природного газа. Шины произведенные в СССР включали в себя большую долю сажи, по причине легкодоступности материала. К сожалению данный материал экологически вредный, поэтому с каждым годом производители стараются сократить его долю в своих изделиях.
• Диоксид кремния или силика. Заменой технического углерода являются специфические кремниевые кислоты в различных вариациях. Силика используется, прежде всего, в производстве зимней автошины. Она лучше чем ТУ внедряется в соединения каучука и не вытесняется из смеси подобно саже (черные следы идущие от шины ничто иное как вытесненный из состава технический углерод). Диоксид кремния обеспечивает резину эластичностью, мягкостью, комфортностью и великолепным сцеплением с мокрой дорогой. Но главным преимуществом кремниевой кислоты является стойкость к низким температурам. Шины с большим содержанием силики обычно характеризуются как экологически чистые.
• Сера. Сера используется как вспомогательный элемент для связи молекул вышеописанных полимеров. Это отражается на целостности, прочности и эластичности шины.
• Натуральные масла или смолы. Смягчающие элементы природного происхождения (например рапсовое масло или канола). Обычно используются в зимних моделях.
• Помимо прочего используется большое количество уникальных натуральных элементов для предоставления тех или иных свойств. Например крахмал кукурузы снижает сопротивление качению, а молотая скорлупа грецкого ореха увеличивает сцепление на заледенелой поверхности.

Резиновая смесь того или иного изделия — залог безопасного передвижения того или иного автотранспорта. При выборе шины обязательно нужно поинтересоваться у продавца составом резины. Как правило, чем дороже автошины, тем шинный коктейли в них более сложный и, соответственно, более эффективный. При выборе следует учитывать и предназначенность шины. Например для UHP-класса необходим жесткий резиновый состав, а для зимней шины нужен мягкий, с большой долей силики. Есть много нюансов, поэтому лучше всего следует обратится к профессионалам.

Читайте в этом разделе

	Какие зимние шины купить? Дорогие или дешевые? Для начала, стоит знать деление на классы автомобильных шин. Полезно знать, когда нужно покупать дорогие шины премиум-класса, а когда выбирать более дешевые аналоги из эконом-сегмента… 06 Сентября 2022, 10:06
	Шины для электромобилей – какие выбрать? Вождение электрокара отличается от вождения автомобиля с двигателем внутреннего сгорания. Это чувствует и водитель, и пассажиры. Для автошин также важен другой тип привода. Резина на.. 09 Августа 2022, 11:58
	Кому подходят низкопрофильные шины? Колеса автомобиля – первое, что приходит на ум в контексте визуального тюнинга. Не каждый автомобиль станет лучше после установки спойлера на заднюю дверь. А большие.. 18 Апреля 2022, 15:42
	Что такое UHP (HP) шины? Лучший выбор на лето Автошины High Performance и Ultra High Performance приобретают все большую популярность во всем мире. Наши автомобили все быстрее, эффективнее, лучше разгоняются и обеспечивают более уверенное.. 28 Февраля 2022, 15:06
	Дата изготовления колес Белшина В последнее время участились случаи недоверия со стороны клиентов, относительно даты изготовления продукции торговой марки Белшина. Негодование вызывает не совсем аккуратные штансформы с указанием недели и.. 16 Февраля 2022, 12:59

Каучук. Резина

натуральный латекс и каучук из него

Что такое каучук

Кроме сложных веществ наподобие полиэтиленов, представляющих из себя высокомолекулярные полимеры, существует класс химических веществ, который образован сопряжёнными диенами.

После процесса полимеризации диенов образуются новые химические вещества, имеющие высокомолекулярную структуру, называемые каучуками.

Каучук был уже известен в конце 15 веке в северной Америке. Именно индейцы в то время использовали его для изготовления обуви, небьющихся вещей и посуды. А получали тогда его из сока растения гевеи, который называли – «слёзы дерева».

Что касается европейцев, то о каучуке узнали впервые только в момент открытия Америки. Именно Кристофор Колумб первым узнал о его свойствах и получении. В Европе каучук долгое время не мог найти себе применение. В 1823 г в первые было предложено использование этого материала для изготовления водонепроницаемых плащей и одежды. Каучуком и органическим растворителем пропитывали ткань, таким образом, ткань приобретала водостойкие свойства. Но, конечно же, был замечен и недостаток, который заключался в том, что ткань, пропитанная каучуком, прилипала в жаркую погоду к коже, а при морозе – растрескивалась.

Отличие каучука и резины

изопрен (2-метилбутадиен-1,3 (изопрен))бутадиен-1,3Натуральный изопреновый каучукСинтетический бутадиеновый каучук

Через 10 лет после первого применения натурального каучука и более детального изучения его химических физических свойств было предложено вводить каучук в оксиды кальция и магния. А ещё через 5 лет после изучения свойств нагретой смеси оксидов свинца и серы с каучуком научились получать резину. Сам процесс превращения каучука в резину назвали вулканизацией.

Конечно же, каучук отличается от резины. Резина – это «сшиты» полимер, который способен распрямляться и снова сворачиваться при растяжении и при действии механической нагрузки. Резина – это также «сшитые» макромолекулы, которые не способы к кристаллизации при охлаждении и не плавятся при нагревании. Тем самым резина – более универсальный материал, чем каучук, и способен сохранять свой механические и физические свойства про более широком диапазоне температур.

В начале 20 века, когда появился первый автомобиль, спрос на резину значительно возрос. В то же время возрос спрос и на натуральный каучук, так как на тот момент вся резина изготавливалась из сока тропических деревьев. Например, чтобы получить тонну резины, необходимо было обработать почти 3 тонны тропических деревьев, при этом работой было занято одновременно более 5 тысяч человек, причём такую массу резины могли получить только через год.

Поэтому, резина и натуральный каучук считались достаточно дорогим материалом.

Только в конце 20х годов русским учёным Лебедевым С.В. при химической реакции – полимеризации бутадиена-1,3 на натриевом катализаторе были получены образцы первого натрий-бутадиенового синтетического каучука.

Кстати, из курса физики 8-ого класса мы, вероятно, впервые познакомились с эбонитовой палочкой. Но что такое эбонит. Как оказывается, эбонит – это производная от процесса вулканизации каучука: если при вулканизации каучука добавить серу (около 32% от массы), то в результате получается твёрдый материал – этот материал и есть эбонит!

Одним из достаточно дешёвых способов получения бутадиена-1,3, является его получение из этилового спирта. Но только в 30-х годах было налажено промышленное производство каучука в России.

реакция получения бутадиена

В середине 30-х годов 20 века научились производить сополимеры, представляющие полимеризованный 1,3-бутадиен. Химическая реакция производилась в присутствии стирола или некоторых других химических веществ. Вскоре получаемые сополимеры начали с большими темпами вытеснять каучуки, которые ранее широко использовались для производства шин. Каучук бутадиен-стирольный получил широкое применение для производства шин легковых автомобилей, но для тяжёлого транспорта – грузовых автомобилей и самолётов, использовался натуральный каучук (или изопреновый синтетический).

В середине 20 века после получения нового катализатора Циглера — Натты был получен синтетический каучук, который по своим свойствам эластичности и прочности значительно выше, чем все ранее известные каучуки, – был получен полибутадиен и полиизопрен. Но как оказалось, к общему удивлению полученный синтетический каучук по своим свойствам и строению подобен натуральному каучуку! А к концу 20 века натуральный каучук был почти полностью вытеснен синтетическим.

Свойства каучука

Все хорошо знают, что при нагревании материалы способны расширяться. В физике даже имеются коэффициенты температурного расширения, для каждого взятого материала этот коэффициент свой. Расширению поддаются твёрдые тела, газы, жидкости. Но что, если температура увеличилась на несколько десятков градусов?! Для твёрдых тел изменений мы не почувствуем (хотя они есть!). Что касается высокомолекулярных соединений, например полимеров, их изменение сразу становится заметным, особенно если речь идёт об эластичных полимерах, способных хорошо тянуться. Заметным, да ещё к тому же с совсем обратным эффектом!

Ещё в начале 19 века английские учёные обнаружили, что растянутый жгут из нескольких полосок натурального каучука при нагревании уменьшался (сжимался), а вот при охлаждении – растягивался. Опыт был подтверждён в середине 19 века.

Вы сами с лёгкостью можете повторить этот опыт, подвесив на резиновую ленту грузик. Она растянется под его весом. Потом обдуйте её феном – увидите, как она сожмётся от температуры!

Почему так происходит?! К этому эффекту можно применить принцип Ле Шателье, который гласит, что если воздействовать на систему , находящуюся в равновесии, то это приведёт к изменению равновесия самой системы, а это изменение будет противодействовать внешним силовым факторам. То есть если на растянуть под действием груза жгуты каучука (система в равновесии) подействовать феном (внешнее воздействие), то система выйдет из равновесия (жгут будет сжиматься), причём сжатие – действие направлено в обратную сторону от силы тяжести груза!

При очень резком и сильном растяжении жгута он нагреется (нагрев может на ощупь быть и незаметным), после растяжения система будет стремиться принять равновесное состояние и постепенно охладится до окружающей температуры. Если жгуты каучука также резко сжать – охладится, далее будет нагреваться до равновесной температуры.

Что происходит при деформации каучука?

При проведённых исследованиях оказалось, что с точки зрения термодинамики, никакого изменения внутренней энергии при различных положениях (изгибах) этих каучуковых жгутов не происходит. А вот если растянуть – то внутренняя энергия увеличивается из-за возрастания скорости движения молекул внутри материала. Из курса физики и термодинамики известно, что изменение скорости движения молекул материала (тот же каучук) отражается на температуре самого материала.

дальнейшем, растянутые жгуты каучука будут постепенно охлаждаться, так как движущиеся молекулы будут отдавать свою энергию, например, рукам и другим молекулам, то есть произойдёт постепенное выравнивание энергии внутри материала между молекулами (энтропия будет близка к нулю).

И вот теперь, когда наш жгут каучука принял температуру окружающей среды, можно снять нагрузку. Что при этом происходит?! В момент снятия нагрузки молекулы каучука ещё имеют низкий уровень внутренней энергии (они же ей поделились при растяжении!). Каучук сжался – с точки зрения физики была совершена работы за счёт собственной энергии, то есть своя внутренняя энергия (тепловая) была затрачена на возврат в исходное положение. Естественно ожидать, что температура должна понизится, – что и происходит на самом деле!

Резина – как уже говорилось, высокоэластичный полимер. Её структура состоит из хаотично расположенных длинных углеродным цепочек. Крепление таких цепочек между собой осуществлено с помощью атомов серы. Углеродные цепочки в нормальном состоянии находятся в скрученном виде, но если резину растянуть, то углеродные цепочки будут раскручиваться.

Можно провести интересный опыт с резиновыми жгутами и колесом. Вместо велосипедных спиц в велосипедном колесе использовать резиновые жгуты. Такое колесо подвесить, чтобы оно могло свободно вращаться. В случае, если все жгуты одинаково растянуты, то втулка в центре колеса будет расположена строго по его оси. А теперь попробуем нагреть горячим воздухом какой-нибудь участок колеса. Мы увидим, что та часть жгутов, которая нагрелась – сожмётся и сместит втулку в свою сторону. При этом произойдёт смещение центра тяжести колеса и соответственно колесо развернётся. После его смещения действию горячего воздуха подвергнутся следующие жгуты, что в свою очередь приведёт к их нагреванию и снова – к повороту колеса. Таким образом, колесо может непрерывно вращаться!

Это опыт подтверждает факт того, что при нагревании каучук и резина будут сжиматься, а при охлаждении – растянутся!

Натуральная резина – Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 3

Cтраница 3

Исключительно важное значение имеет стойкость резин к маслу и моторному топливу. Резины общего назначения, включая натуральную резину, нестойки к этим веществам, набухают в них и быстро теряют прочность. Специальные резины – бутадиен-нитрильные, поли-уретановые, полисульфидные, хлоропреновые, а также резины на основе фторкаучуков являются маслостойкими.  [31]

Многие изделия, которыми пользуются или с которыми имеют дело домашние работники, являются общепризнанными аллергенами. К ним относятся защитные перчатки из натуральной резины, домашние растения, средства для натирки и полировки полов, детергенты, кремы для рук, антисептики и примеси в стиральных порошках и отбеливателях. Вдыхание растворителей, бытовых пестицидов, пыли, плесени и т.п. может вызывать респираторные заболевания.  [32]

При осмотре нужно проверить состояние выводных кабелей 7, перемычек между щеткодержателями, щеток, крепление наконечников. Поврежденную изоляцию проводов восстанавливают, используя ленты натуральной резины и лакоткани.  [33]

Сферические превенторы с манжетами из натуральной и синтетической резины рекомендуется использовать в условиях сероводородной агрессии при бурении с промывкой растворами на нефтяной основе. Резиновые уплотнения в плашечных превенторах изготавливают из натуральной резины, неопрена и нитрила. Нитрилы устойчивы к нефти и при высоких давлениях не выдавливаются в зазоры, их твердение продолжается во время работы, особенно при температуре больше 150 С.  [34]

Упрощенная антивибрационная установка по Мюллеру.  [35]

В установке, свободной от сотрясений, предложенно й Беккером [6], ослабляются не только горизонтальные компоненты сотрясений, но также в значительной мере и их вертикальные составляющие. В деревянном ящике высотой 50 см на трех лентах из натуральной резины с поперечным сечением 0 5 см подвешена подставка, на которой находится предмет, изолируемый от сотрясений, например ртутное зеркало.  [36]

Касторовое масло имеет высокие смазывающие свойства и не вызывает набухания или размягчения натуральной резины и изготовленных из нее уплотнительных деталей тормозной системы. Однако высокая вязкость и относительно высокая температура застывания ( – 16 С) исключают возможность применения касторового масла в чистом виде как тормозной жидкости.  [37]

Касторовое масло имеет высокие смазывающие свойства и не вызывает набухания или размягчения натуральной резины и изготовленных из нее уплотнительных деталей тормозной системы.  [38]

Контактное соединение волноводов.| Дроссельно-фланцевое соединение волноводов.| Фланцевое соединение волновода с прокладкой из монель-металла.  [39]

Для обеспечения герметичности волно-водных соединений применяют прокладки из синтетической резины. Если установка работает при температуре ниже – 30 С, для прокладок используют натуральную резину или смесь ее с пробкой. Прокладки помещают в специальные канавки во фланце.  [40]

Дополнительная информация, представленная Ботчером [141], показывает, что этот тип продукта, имеющего размеры частиц 15 – 25 лф, является превосходным упрочняющим наполнителем для натуральной резины.  [41]

Резину используют как материал штампов для листовой штамповки. Для производства резиновых изделий применяют резины общего назначения и специальные. К первым относят натуральную резину и практически одинаковую с ней по свойствам изопрено-вую резину, бутадиен-стирольные резины, превосходящие по сопротивлению изнашивания натуральную резину.  [42]

Натуральная резина используется в превенторах для работы с промывочной жидкостью на водной основе. При правильной эксплуатации уплотнение из натуральной резины долговечно.  [43]

Основание ленты для всех рабочих органов кардочесальной машины ( кроме шляпок) но прочесыванию хлопка состоит из слоя резины и пяти слоев ткани: двух слоев полульняной ( лен-бумаги) и трех слоев хлопчатобумажной саржи. Внизу помещается слой саржи, на нем – два слоя полульняной ткани, затем слой саржи. На верхний слой саржи наносится слой натуральной резины толщиной 0 3 мм. Отдельные слои ткани склеены между собой резиновым клеем. Скобки представляют собой отдельные отрезки стальной специальной кардной проволоки, изогнутые в форме скобок. Два иглообразных конца их, пронизывая основание, выступают над резиной или вуленом ( фиг.  [44]

В качестве тормозных жидкостей для автомобилей применяют спирто-касторо-вые жидкости. Касторовое масло не вызывает набухания или размягчения натуральной резины и изготовленных из нее уплотнитель-ных деталей. В состав касторового масла входят около 80 % рициноле-вой, 9 % олеиновой, 3 % линолевой кислот и около 3 % насыщенных кислот ( стеариновой и дистеариновой) в основном в виде триглицеридов. Касторовое масло обладает превосходной смазывающей способностью и стабильностью при испарении в тонком слое. Однако высокая вязкость ( ВУ60 не менее 17 3) и относительно высокая температура застывания ( – 16 С) касторового масла исключают возможность применения его в чистом виде ( без растворителя) как тормозной жидкости.  [45]

Страницы:      1    2    3    4

Что такое натуральный каучук и почему мы ищем новые источники? · Frontiers for Young Minds

Abstract

Что такое каучук и откуда он берется? Каучук — это натуральный продукт, производимый растениями, и он присутствует во многих товарах, используемых в нашей повседневной жизни. Каучук играл важную роль в истории человечества на протяжении всего развития человеческих цивилизаций. Он по-прежнему играет важную роль, поэтому нам необходимо искать новые источники каучука. В настоящее время 99% натурального каучука, который мы используем, добывается из дерева под названием 9.0005 Гевея бразильская . В этой статье мы даем некоторые подробности о лучших альтернативных источниках каучука, доступных в настоящее время.

Что такое натуральный каучук?

Натуральный каучук производится из растений и классифицируется как полимер . Полимер — это химическое соединение, в котором большие молекулы состоят из множества меньших молекул того же типа. Некоторые полимеры существуют в природе, а другие производятся в лабораториях и на заводах.

Натуральный каучук является одним из наиболее важных полимеров для человеческого общества. Натуральный каучук является важным сырьем, используемым при создании более 40 000 продуктов. Он используется в медицинских приборах, хирургических перчатках, авиационных и автомобильных шинах, пустышках, одежде, игрушках и т. д. Натуральный каучук получают из латекс , жидкость молочного цвета, присутствующая либо в латексных сосудах (протоках), либо в клетках растений, производящих каучук. Около 20 000 видов растений производят латекс, но только 2 500 видов содержат каучук в своем латексе. Биологическая функция каучука для растений до конца не известна. Однако было показано, что каучук может помочь растениям зажить после их повреждения, покрывая раны и останавливая кровотечение. Это блокирует проникновение вредоносных бактерий и вирусов в растения.

К свойствам каучука относятся высокая прочность и способность многократно растягиваться без разрыва. Натуральные каучуковые смеси обладают исключительной эластичностью, хорошими электроизоляционными свойствами и устойчивы ко многим коррозионно-активным веществам [1].

Синтетический (искусственный) каучук можно производить с помощью химического процесса, но люди не смогли произвести синтетический каучук, обладающий всеми свойствами натурального каучука. Таким образом, натуральный каучук не может быть заменен синтетическим каучуком в большинстве его применений. Вот почему натуральный каучук по-прежнему очень важен для человеческого общества [2].

История натурального каучука

Еще в 1600 г. до н.э. народы Мезоамерики в Мексике и Центральной Америке использовали жидкий каучук для изготовления лекарств, в ритуалах и для рисования. Только после завоевания Америки использование каучука достигло западного мира. Христофор Колумб был ответственен за поиск каучука в начале 1490-х годов. Туземцы с Гаити играли в футбол мячом из резины, а позже, в 1615 году, Фрай Хуан де Торквемада писал о коренных и испанских поселенцах Южной Америки, которые носили обувь, одежду и головные уборы, сделанные путем погружения ткани в латекс, что делало эти предметы более прочными и водонепроницаемыми. . Но у резины были некоторые проблемы: в теплую погоду она становилась липкой, а в холодную – твердела и трескалась.

Столетие спустя, в 1734 году, Шарль Мари де ла Кондамин отправился в путешествие по Южной Америке. Там он нашел два разных дерева, содержащих латекс: Hevea brasiliensis (рис. 1B) и Castilla elastica [3], но только первое стало важным источником натурального каучука. Причина, по которой дерево гевея превзошло дерево кастилия, заключалась в способе транспортировки его латекса по стволу. Дерево гевеи имеет соединенные латексные трубки (рис. 1А), которые образуют сеть, тогда как дерево кастилия не образует связанной системы. Благодаря своей связанной системе дерево гевеи выделяет латекс, когда на его стволе делается специальный надрез (рис. 2). Без соединений латексных трубок дерево Кастилья не выделяет латекс, что затрудняет сбор каучука.

• Рисунок 1 – (A) Hevea brasiliensis срез ствола и увеличение продольного среза соединенных трубок.
• (B) A Плантация Hevea brasiliensis и рисунок листьев, цветов и плодов этого растения.

• Рисунок 2 – Hevea brasiliensis со специальным разрезом для извлечения латекса.

В 1839 году Чарльз Гудиер изобрел вулканизацию , решающий многие проблемы, связанные с резиной. Вулканизация — это процесс обработки каучука серой и теплом для его упрочнения при сохранении эластичности. Предотвращает плавление резины летом и растрескивание зимой. Через несколько лет после этого важного открытия, в 1888 году, Данлоп изобрел резиновую шину, наполненную воздухом, что сделало резину чрезвычайно важным сырьем во всем мире. Резина стала важным материалом для промышленной революции.

С 1850 по 19 гг.20 марта бизнесмены подталкивали предпринимателей и торговцев к увеличению количества каучука, добываемого из амазонских деревьев. В этот период бразильская Амазонка была единственным источником каучука, и они контролировали цены, что делало каучук дорогим. В то же время, по мере развития промышленности в Европе и США, каучуку находили все больше применений [4]. Каучук был настолько важным материалом для бразильцев, что они запретили экспорт семян или саженцев каучука. Однако в 1876 году Х. А. Уикхему удалось контрабандой переправить 70 000 семян каучука, спрятанных в банановых листьях, и привезти их в Англию. Из тех семян только 1,900 саженцев выжили и были отправлены в Малайзию, чтобы начать первые плантации каучука в Азии. Это стало началом конца Бразилии как основного производителя каучука в мире. Спустя 12 лет производство каучука на новых плантациях в Малайзии стало таким же конкурентоспособным, как и на Амазонии, и вскоре эти плантации стали основным мировым поставщиком натурального каучука (рис. 3).

• Рисунок 3 – (A) Hevea brasiliensis возникла на Амазонке и попала в Малайзию, основного производителя натурального каучука.
• (B) Гевея бразильская . (C) Альтернативный источник каучука, гваюла ( Parthenium argentatum ). (D) Альтернативный источник каучука, казахский одуванчик ( Taraxacum koksaghyz ).

Генри Николас Ридли был ученым, который стал директором Сингапурского ботанического сада в 1888 году. Работая там, он обнаружил первые 11 каучуковых деревьев, посаженных в Малайзии, и начал продвигать создание плантаций каучуковых деревьев. Некоторое время спустя он разработал революционный метод сбора латекса из Дерево гевеи путем непрерывного постукивания. Выстукивание – это процесс удаления латекса с дерева. Это открытие позволило достичь гораздо более высокого выхода латекса, и каучук стал важным материалом в развитии Сингапура. Новые плантации были более конкурентоспособны по цене, поэтому с конца девятнадцатого века до Первой мировой войны сбор каучука из диких источников в тропической Америке резко сократился. Во время войны поставки каучука были прекращены. США, Германия и Россия начали поиск альтернативных источников каучука, натурального или синтетического, поскольку амазонские деревья не давали достаточного количества каучука для своих нужд [3]. В этих странах было запущено несколько исследовательских программ, но после войны поставки каучука с малайзийских плантаций возобновились, и усилия по поиску новых источников каучука почти прекратились.

В настоящее время около 90% натурального каучука производится в Азии, при этом Таиланд и Индонезия являются наиболее важными поставщиками каучука (поставляют более 60% натурального каучука в мире).

Почему мы ищем новые источники каучука?

В последние годы снова начался поиск альтернативных источников каучука. Этому есть три основные причины:

1. Угроза Hevea brasiliensis дереву и его производству каучука

Во-первых, каучуковые деревья подвержены нескольким заболеваниям, а поскольку азиатские каучуковые плантации начинались всего с нескольких семян, все деревья генетически очень похожи. Меньшая генетическая изменчивость означает более низкую способность бороться с болезнями растений. Если одно дерево заболевает, болезнь может быстро распространиться на всю плантацию. На сегодняшний день наиболее важным и опасным заболеванием, от которого страдает Hevea brasiliensis , называется южноамериканская пятнистость листьев. Это заболевание может привести к опустошению целой плантации. Он по-прежнему ограничен тропической Америкой, но если он прибудет в Азию, это может означать конец каучуковых плантаций. В естественных условиях каучуковые деревья обычно растут с большим пространством между ними. В природе серьезные повреждения до Hevea от южноамериканской пятнистости листьев является необычным, поскольку другие виды деревьев, растущие между каучуковыми деревьями, не восприимчивы к болезни и действуют как барьеры. Но на плантациях, где каучуковые деревья растут очень близко друг к другу, он может стать смертельным.

Во-вторых, серьезной угрозой для рынка натурального каучука является очень конкурентный и быстрорастущий рынок пальмового масла и его побочных продуктов. Растет спрос как на каучук, так и на пальмовое масло, но в Малайзии площади, на которых выращивается бразильская гевея, не уменьшаются, однако площади, предназначенные для выращивания масличной пальмы, увеличиваются. Если непрерывный рост плантаций масличной пальмы не остановится, либо естественный лес, либо Плантации гевеи должны уменьшиться, чтобы освободить место для новых культур масличных пальм.

И последнее, но не менее важное: врезка резины – малооплачиваемая и трудная работа. Молодые люди, как правило, выбирают более привлекательную работу, что может привести к нехватке квалифицированных сборщиков каучука.

2. Каучук из Hevea brasiliensis может вызвать серьезную аллергию

Протеины латекса в каучуке, изготовленном из Hevea brasiliensis может вызвать сильную аллергию у некоторых людей, даже если они подвергаются воздействию очень малых количеств. Белки латекса очень трудно отделить от каучука в процессе очистки. Поскольку эти аллергии могут быть очень опасными, альтернатива каучуку, которая не содержит эти латексные белки, была бы выгодной.

3. Hevea brasiliensis производится только в одном районе

Условия, необходимые для выращивания этих каучуковых деревьев, очень специфичны и встречаются только в определенных регионах мира. Большая часть нашего натурального каучука производится в небольшом регионе Азии, что делает поставки уязвимыми к повреждениям. Если азиатские плантации не смогут производить достаточно каучука, мировых запасов каучука может не хватить. Было бы полезно найти другие растения, производящие каучук, которые можно было бы выращивать в других регионах мира.

Существуют ли альтернативные источники каучука?

Не все каучукосодержащие заводы производят качественный каучук. Некоторые растения, которые рассматривались в качестве альтернативных источников каучука, включают гваюлу, русский одуванчик, каучуковую щетку, золотарник, подсолнечник, смоковницу и салат. Два из этих растений кажутся лучшими альтернативами Hevea brasiliensis : гваюла и русский одуванчик.

Guayule ( Parthenium argentatum ) — местный кустарник северного плоскогорья Мексики, который обычно растет на известняковых почвах в районах с очень малым количеством осадков (рис. 3C). Гуаюла лучше всего растет при температуре от 18 до 49 градусов. 0,5°С. В этих условиях он может прожить 30–40 лет. Каучук содержится в стеблях и корнях гваюлы, а также в отдельных клетках растения, а не в латексных сосудах или трубках. Содержание каучука в гваюле увеличивается в течение нескольких лет. Менее 1% каучука в мире производится из гваюлы. Каучук этого растения изучается для биомедицинских применений, поскольку он не вызывает аллергии. Чтобы извлечь каучук из растения, ткань гваюлы необходимо тщательно размягчить и раздробить, чтобы освободить частицы каучука, содержащиеся в отдельных клетках. Качество каучука из гваюлы недостаточно для всех целей, потому что в нем больше примесей, чем в каучуке из Гевея бразильская .

Другой хороший вариант каучука, русский или казахский одуванчик ( Taraxacum koksaghyz ), быстрорастущее растение с высококачественным каучуком, которое было обнаружено в 1931 году в Казахстане (рис. 3D). Казахский одуванчик растет очень близко к земле, его можно выращивать в регионах с умеренными температурами, и он дает желтые цветочные головки (они выглядят как цветок, но представляют собой плотную группу маленьких цветков без стебля). Казахский одуванчик содержит каучук в листьях, цветках и корнях, но только каучук в корнях пригоден для экстракции из-за его более высокого качества и количества. Для Экстракт каучука , Российские одуванчики должны быть либо прессованы, либо смешаны [5]. У казахских одуванчиков есть еще одно преимущество — они также производят углевод, называемый инулином, который представляет собой вещество, которое можно использовать в пищевых продуктах, а также для производства лекарств от рака, биотоплива или даже биопластиков (пластиков, изготовленных из натуральных продуктов). На данный момент добывать каучук из казахских одуванчиков все еще слишком дорого. Мы надеемся, что благодаря исследованиям можно будет разработать растение с более крупным корнем и более высоким содержанием каучука.

Заключение

Несмотря на то, что каучуковое дерево является лучшим доступным на сегодняшний день источником каучука, оно сталкивается с некоторыми серьезными угрозами. Каучук производится только из растений, выращенных в определенных уникальных районах. Чтобы расширить источники натурального каучука и избежать опасностей ограниченного производства, мы должны искать новые каучукосодержащие заводы и совершенствовать уже известные, чтобы попытаться сделать их экономически конкурентоспособными.

Глоссарий

Полимер : ↑ Химическое соединение с большими молекулами, состоящими из множества меньших молекул того же типа. Некоторые полимеры существуют в природе, а другие производятся в лабораториях и на заводах.

Латекс : ↑ Беловатая молочная жидкость, содержащая белки, крахмал, алкалоиды и т. д., вырабатываемая многими растениями. В некоторых растениях он также содержит каучук.

Hevea Brasiliensis : ↑ Это дерево произрастает на Амазонке. Это очень важно с экономической точки зрения, потому что латекс, собранный с дерева, является основным источником натурального каучука.

Вулканизация : ↑ Процесс обработки каучука серой и теплом для его упрочнения при сохранении его эластичности.

Выстукивание резины : ↑ Процесс сбора латекса с каучукового дерева. Перед восходом солнца в коре дерева делают сборную бороздку, а латекс собирают ближе к вечеру.

Извлечение каучука : ↑ Действие по получению или отделению каучука от ткани корня.

Заявление о конфликте интересов

Авторы заявляют, что исследование проводилось при отсутствии каких-либо коммерческих или финансовых отношений, которые могли бы быть истолкованы как потенциальный конфликт интересов.

Благодарности

Мы хотели бы поблагодарить Наталью Карреро, Лауру Баркер и Марселя Принса за их вклад в рецензирование текста.

Проект AIR получил финансирование от исследовательской и инновационной программы Horizon 2020 Европейского Союза в рамках соглашения о гранте Марии Склодовской-Кюри № 7529.21.

---

Каталожные номера

[1] ↑ Виджаярам, ​​Т. Р. 2009. Технический обзор резины. Междунар. Дж. Дес. Произв. Тех. 3:25–36.

[2] ↑ Ван Бейлен, Дж., и Пуарье, Ю. 2007. Гуаюла и русский одуванчик как альтернативные источники натурального каучука. Крит. Преподобный Биотех. 27:217–31. дои: 10.1080/07388550701775927

[3] ↑ Whaley, WG 1948. Каучук — основной источник производства в Америке. Экон. Бот. 2: 198–216. дои: 10.1007/BF02859004

[4] ↑ Уллан де ла Роса, Ф. Дж. 2004. Эпоха каучо в Амазонасе (1870–1920): modelos de explotación y relaciones sociales de producción. Анал. Мус. Являюсь. 12:183–204.

[5] ↑ ван Бейлен, Дж., и Пуарье, Ю. 2007. Создание новых культур для производства натурального каучука. Тенденции биотехнологии. 25:522–9. doi: 10.1016/j.tibtech.2007.08.009

резина | Тропические растения, нефть и природный газ

Грузовые шины извлекаются из пресс-форм

Просмотреть все СМИ

Ключевые люди:

Тан Ченг Лок Пол В. Личфилд Генри Николас Ридли Джованни Баттиста Пирелли Карл Дитрих Харрис

Похожие темы:

полиизопрен латекс вулканизация гуттаперча поролон

Просмотреть весь связанный контент →

Резюме

Прочтите краткий обзор этой темы

каучук эластичное вещество, полученное из экссудатов некоторых тропических растений (натуральный каучук) или полученное из нефти и природного газа (синтетический каучук). Из-за своей эластичности, устойчивости и прочности резина является основным компонентом шин, используемых в автомобильных транспортных средствах, самолетах и ​​велосипедах. Более половины всего производимого каучука идет на автомобильные шины; остальное идет на механические детали, такие как крепления, прокладки, ремни и шланги, а также на потребительские товары, такие как обувь, одежда, мебель и игрушки.

Основными химическими компонентами каучука являются эластомеры, или «эластичные полимеры», большие молекулы, похожие на цепи, которые могут растягиваться на большие длины и при этом восстанавливать свою первоначальную форму. Первым распространенным эластомером был полиизопрен, из которого изготавливают натуральный каучук. Натуральный каучук, образующийся в живом организме, состоит из твердых частиц, взвешенных в жидкости молочного цвета, называемой латексом, которая циркулирует во внутренних частях коры многих тропических и субтропических деревьев и кустарников, но преимущественно 9.0262 Hevea brasiliensis , высокое дерево хвойных пород, происходящее из Бразилии. Натуральный каучук был впервые научно описан Шарлем-Мари де Ла Кондамин и Франсуа Френо из Франции после экспедиции в Южную Америку в 1735 году. Английский химик Джозеф Пристли дал ему название «каучук» в 1770 году, когда обнаружил, что им можно стирать карандаши. Метки. Большой коммерческий успех пришел к нему только после того, как в 1839 году Чарльз Гудиер изобрел процесс вулканизации.

Натуральный каучук и сегодня продолжает занимать важное место на рынке; его устойчивость к накоплению тепла делает его ценным для шин, используемых на гоночных автомобилях, грузовиках, автобусах и самолетах. Тем не менее, он составляет менее половины промышленно производимого каучука; остальное — каучук, полученный синтетическим путем с помощью химических процессов, которые были частично известны в 19 веке.го века, но не применялись в коммерческих целях до второй половины 20 века, после Второй мировой войны. К наиболее важным синтетическим каучукам относятся бутадиеновый каучук, бутадиен-стирольный каучук, неопрен, полисульфидные каучуки (тиоколи), бутилкаучук и силиконы. Синтетические каучуки, как и натуральные каучуки, могут быть усилены вулканизацией, улучшены и модифицированы для специальных целей путем армирования другими материалами.

Основные свойства полимеров, используемых для производства основных товарных каучуков, приведены в таблице.

Викторина “Британника”

Строительные блоки предметов повседневного обихода

Из чего сделаны сигары? К какому материалу относится стекло? Посмотрите, на что вы действительно способны, ответив на вопросы этого теста.

Свойства и применение коммерчески важных эластомеров

тип полимера	температура стеклования (°C)	температура плавления (°С)	термостойкость*	маслостойкость*	сопротивление изгибу*	типичные продукты и области применения
*E = отлично, G = хорошо, F = удовлетворительно, P = плохо.
полиизопрен (натуральный каучук, изопреновый каучук)	−70	25 903:00	п	п	Е	шины, пружины, обувь, клеи
стирол-бутадиеновый сополимер (стирол-бутадиеновый каучук)	−60		п	п	грамм	протекторы шин, клеи, ремни 903:00
полибутадиен (бутадиеновый каучук)	−100	5	п	п	Ф	протекторы шин, обувь, конвейерные ленты
акрилонитрил-бутадиеновый сополимер (нитриловый каучук)	от −50 до −25		грамм	грамм	Ф	прокладки топливных шлангов, ролики
изобутилен-изопреновый сополимер (бутилкаучук)	−70	−5	Ф	п	Ф	покрышки, оконные рейки 903:00
этилен-пропиленовый мономер (EPM), этилен-пропилен-диеновый мономер (EPDM)	−55		Ф	п	Ф	гибкие уплотнения, электрическая изоляция
полихлоропрен (неопрен)	−50	25 903:00	грамм	грамм	грамм	шланги, ремни, пружины, прокладки
полисульфид (тиокол)	−50		Ф	Е	Ф	уплотнения, прокладки, ракетное топливо
полидиметилсилоксан (силикон)	−125	−50	грамм	Ф	Ф	уплотнения, прокладки, хирургические имплантаты
фторэластомер	−10		Е	Е	Ф	Уплотнительные кольца, уплотнения, прокладки
полиакрилатный эластомер	от -15 до -40		грамм	грамм	Ф	шланги, ремни, уплотнения, ткани с покрытием
полиэтилен (хлорированный, хлорсульфированный) 903:00	−70		грамм	грамм	Ф	Уплотнительные кольца, уплотнения, прокладки
стирол-изопрен-стирол (SIS), стирол-бутадиен-стирол (SBS) блок-сополимер	−60		п	п	Ф 903:00	автомобильные детали, обувь, клеи
Смесь EPDM-полипропилен	−50		Ф	п	Ф	обувь, гибкие чехлы

Каучуковое дерево

В промышленных масштабах натуральный каучук получают почти исключительно из Hevea brasiliensis, дерево, произрастающее в Южной Америке, где в диком виде оно достигает высоты 34 метра (120 футов). Однако выращиваемое на плантациях дерево вырастает только до 24 метров (80 футов), потому что углерод, необходимый для роста, также является важным компонентом каучука. Поскольку только атмосферный углекислый газ может поставлять растению углерод, этот элемент необходимо распределять между двумя потребностями, когда дерево находится в активном производстве. Кроме того, с листвой, ограниченной верхушкой дерева (для облегчения постукивания), потребление углекислого газа меньше, чем у дикого дерева. Другие деревья, кустарники и травянистые растения производят каучук, но поскольку ни одно из них не сравнится по эффективности с Hevea brasiliensis, Промышленные ботаники сосредоточили свои усилия исключительно на этом виде.

При выращивании гевеи , соблюдаются естественные контуры земли, деревья защищены от ветра. Покровные культуры, посаженные рядом с каучуковыми деревьями, удерживают дождевую воду на склоне и помогают удобрять почву, фиксируя атмосферный азот. Также используются стандартные методы садоводства, такие как выращивание в питомниках выносливых подвоев и прививка к ним, ручное опыление и вегетативное размножение (клонирование) для получения генетически однородного продукта.

Оформите подписку Britannica Premium и получите доступ к эксклюзивному контенту. Подпишитесь сейчас

Гевея растет только в пределах четко определенной зоны тропиков и субтропиков, где никогда не бывает морозов. Сильное годовое количество осадков около 2500 мм (100 дюймов) имеет важное значение, с упором на влажную весну. Вследствие этих требований площади выращивания ограничены. Юго-Восточная Азия особенно хорошо расположена для выращивания каучука; то же самое относится и к частям Южной Азии и Западной Африки. Выращивание Гевея в Бразилии, ее родная среда обитания, была практически уничтожена фитофторозом в начале 20 века.

каучук | Тропические растения, нефть и природный газ

Грузовые шины извлекаются из пресс-форм

Просмотреть все СМИ

Ключевые люди:

Тан Ченг Лок Пол В. Личфилд Генри Николас Ридли Джованни Баттиста Пирелли Карл Дитрих Харрис

Похожие темы:

полиизопрен латекс вулканизация гуттаперча поролон

Просмотреть весь связанный контент →

Резюме

Прочтите краткий обзор этой темы

каучук эластичное вещество, полученное из экссудатов некоторых тропических растений (натуральный каучук) или полученное из нефти и природного газа (синтетический каучук). Из-за своей эластичности, устойчивости и прочности резина является основным компонентом шин, используемых в автомобильных транспортных средствах, самолетах и ​​велосипедах. Более половины всего производимого каучука идет на автомобильные шины; остальное идет на механические детали, такие как крепления, прокладки, ремни и шланги, а также на потребительские товары, такие как обувь, одежда, мебель и игрушки.

Основными химическими компонентами каучука являются эластомеры, или «эластичные полимеры», большие молекулы, похожие на цепи, которые могут растягиваться на большие длины и при этом восстанавливать свою первоначальную форму. Первым распространенным эластомером был полиизопрен, из которого изготавливают натуральный каучук. Натуральный каучук, образующийся в живом организме, состоит из твердых частиц, взвешенных в жидкости молочного цвета, называемой латексом, которая циркулирует во внутренних частях коры многих тропических и субтропических деревьев и кустарников, но преимущественно 9. 0262 Hevea brasiliensis , высокое дерево хвойных пород, происходящее из Бразилии. Натуральный каучук был впервые научно описан Шарлем-Мари де Ла Кондамин и Франсуа Френо из Франции после экспедиции в Южную Америку в 1735 году. Английский химик Джозеф Пристли дал ему название «каучук» в 1770 году, когда обнаружил, что им можно стирать карандаши. Метки. Большой коммерческий успех пришел к нему только после того, как в 1839 году Чарльз Гудиер изобрел процесс вулканизации.

Натуральный каучук и сегодня продолжает занимать важное место на рынке; его устойчивость к накоплению тепла делает его ценным для шин, используемых на гоночных автомобилях, грузовиках, автобусах и самолетах. Тем не менее, он составляет менее половины промышленно производимого каучука; остальное — каучук, полученный синтетическим путем с помощью химических процессов, которые были частично известны в 19 веке.го века, но не применялись в коммерческих целях до второй половины 20 века, после Второй мировой войны. К наиболее важным синтетическим каучукам относятся бутадиеновый каучук, бутадиен-стирольный каучук, неопрен, полисульфидные каучуки (тиоколи), бутилкаучук и силиконы. Синтетические каучуки, как и натуральные каучуки, могут быть усилены вулканизацией, улучшены и модифицированы для специальных целей путем армирования другими материалами.

Основные свойства полимеров, используемых для производства основных товарных каучуков, приведены в таблице.

Викторина “Британника”

Строительные блоки предметов повседневного обихода

Из чего сделаны сигары? К какому материалу относится стекло? Посмотрите, на что вы действительно способны, ответив на вопросы этого теста.

Свойства и применение коммерчески важных эластомеров

тип полимера	температура стеклования (°C)	температура плавления (°С)	термостойкость*	маслостойкость*	сопротивление изгибу*	типичные продукты и области применения
*E = отлично, G = хорошо, F = удовлетворительно, P = плохо.
полиизопрен (натуральный каучук, изопреновый каучук)	−70	25 903:00	п	п	Е	шины, пружины, обувь, клеи
стирол-бутадиеновый сополимер (стирол-бутадиеновый каучук)	−60		п	п	грамм	протекторы шин, клеи, ремни 903:00
полибутадиен (бутадиеновый каучук)	−100	5	п	п	Ф	протекторы шин, обувь, конвейерные ленты
акрилонитрил-бутадиеновый сополимер (нитриловый каучук)	от −50 до −25		грамм	грамм	Ф	прокладки топливных шлангов, ролики
изобутилен-изопреновый сополимер (бутилкаучук)	−70	−5	Ф	п	Ф	покрышки, оконные рейки 903:00
этилен-пропиленовый мономер (EPM), этилен-пропилен-диеновый мономер (EPDM)	−55		Ф	п	Ф	гибкие уплотнения, электрическая изоляция
полихлоропрен (неопрен)	−50	25 903:00	грамм	грамм	грамм	шланги, ремни, пружины, прокладки
полисульфид (тиокол)	−50		Ф	Е	Ф	уплотнения, прокладки, ракетное топливо
полидиметилсилоксан (силикон)	−125	−50	грамм	Ф	Ф	уплотнения, прокладки, хирургические имплантаты
фторэластомер	−10		Е	Е	Ф	Уплотнительные кольца, уплотнения, прокладки
полиакрилатный эластомер	от -15 до -40		грамм	грамм	Ф	шланги, ремни, уплотнения, ткани с покрытием
полиэтилен (хлорированный, хлорсульфированный) 903:00	−70		грамм	грамм	Ф	Уплотнительные кольца, уплотнения, прокладки
стирол-изопрен-стирол (SIS), стирол-бутадиен-стирол (SBS) блок-сополимер	−60		п	п	Ф 903:00	автомобильные детали, обувь, клеи
Смесь EPDM-полипропилен	−50		Ф	п	Ф	обувь, гибкие чехлы

Каучуковое дерево

В промышленных масштабах натуральный каучук получают почти исключительно из Hevea brasiliensis, дерево, произрастающее в Южной Америке, где в диком виде оно достигает высоты 34 метра (120 футов). Однако выращиваемое на плантациях дерево вырастает только до 24 метров (80 футов), потому что углерод, необходимый для роста, также является важным компонентом каучука. Поскольку только атмосферный углекислый газ может поставлять растению углерод, этот элемент необходимо распределять между двумя потребностями, когда дерево находится в активном производстве. Кроме того, с листвой, ограниченной верхушкой дерева (для облегчения постукивания), потребление углекислого газа меньше, чем у дикого дерева. Другие деревья, кустарники и травянистые растения производят каучук, но поскольку ни одно из них не сравнится по эффективности с Hevea brasiliensis, Промышленные ботаники сосредоточили свои усилия исключительно на этом виде.

При выращивании гевеи , соблюдаются естественные контуры земли, деревья защищены от ветра. Покровные культуры, посаженные рядом с каучуковыми деревьями, удерживают дождевую воду на склоне и помогают удобрять почву, фиксируя атмосферный азот. Также используются стандартные методы садоводства, такие как выращивание в питомниках выносливых подвоев и прививка к ним, ручное опыление и вегетативное размножение (клонирование) для получения генетически однородного продукта.

Оформите подписку Britannica Premium и получите доступ к эксклюзивному контенту. Подпишитесь сейчас

Гевея растет только в пределах четко определенной зоны тропиков и субтропиков, где никогда не бывает морозов. Сильное годовое количество осадков около 2500 мм (100 дюймов) имеет важное значение, с упором на влажную весну. Вследствие этих требований площади выращивания ограничены. Юго-Восточная Азия особенно хорошо расположена для выращивания каучука; то же самое относится и к частям Южной Азии и Западной Африки. Выращивание Гевея в Бразилии, ее родная среда обитания, была практически уничтожена фитофторозом в начале 20 века.

Натуральный и синтетический каучук | В чем разница?

Как натуральный каучук, так и синтетический каучук занимают важное место в резиновой промышленности и пользуются большим спросом у производителей. Разница между натуральным и синтетическим каучуком (с точки зрения способа их изготовления и их свойств) делает оба типа каучука полезными для разных целей. В этом посте мы рассмотрим натуральный каучук и синтетический каучук, объяснив различия, плюсы и минусы обоих.

Что такое натуральный каучук?

Натуральный каучук обычно получают из бразильской гевеи или каучукового дерева Пара. Это родное бразильское растение в настоящее время выращивается в странах Южной и Юго-Восточной Азии, таких как Таиланд, Индонезия, Малайзия, Индия и Вьетнам. В качестве источника натурального каучука можно использовать и другие растения, в том числе панамское каучуковое дерево, каучуконосный инжир и одуванчик обыкновенный. Тем не менее, Hevea brasiliensis является предпочтительным источником для коммерческого использования многими. Латекс получают из растений, и именно из него делают каучук. Натуральный каучук — это эластомер, то есть эластичное вещество, способное восстанавливать свою первоначальную форму при растяжении. Наиболее распространено коммерческое использование натурального каучука в шинах, охватывающих различные отрасли, включая автомобильную и аэрокосмическую.

Что такое синтетический каучук?

Синтетический каучук можно производить искусственным путем путем полимеризации мономеров в полимеры. Это можно сделать двумя способами: полимеризацией в растворе или полимеризацией в эмульсии. Существует множество различных типов синтетических каучуков, состоящих из разных мономеров до процесса полимеризации. Из-за искусственного производства полимеров синтетический каучук может иметь различные свойства и иметь множество применений. Применение синтетического каучука можно увидеть повсюду вокруг нас; некоторые примеры включают гидрокостюмы, воздушные шары, средства индивидуальной защиты, подошвы обуви и резиновые ленты.

 

Разницу между натуральным и синтетическим каучуком можно увидеть в способе его производства, а это означает, что свойства каждого из них различны. Но разве одно лучше другого? Ну, каждый из них больше подходит для определенных типов приложений, чем другой. Как правило, синтетический каучук лучше натурального каучука с точки зрения термостойкости, стойкости к старению и устойчивости к истиранию. Синтетический каучук также имеет тенденцию быть более дешевым в производстве.

С другой стороны, натуральный каучук известен своими свойствами как прочный, гибкий и термостойкий материал, используемый для создания изделий из латекса. В конечном счете, какой тип резины «лучше», зависит от области ее применения. Например, хотя к натуральному каучуку могут быть добавлены добавки для повышения устойчивости к соленой воде, неопрен демонстрирует лучшую устойчивость и, как правило, предпочтительнее для морских применений.

В следующей таблице показано, что, хотя синтетические каучуки могут быть получены с благоприятными свойствами в большинстве аспектов, натуральный каучук является хорошим «универсалом» и может быть дополнительно улучшен с помощью добавок.

Сравнение свойств – натуральный каучук и синтетический каучук

	Натуральный каучук	Синтетическая линейка
Доступная твердость (°Шор А)	25-95	10-95
Термостойкость (°C)	от -40 до 80	от -70 до 180
Кратковременная пиковая температура (°C)	100	от 100 до 350
Прочность на растяжение (Н/мм 2 )	25	от 8 до 30
Удлинение при растяжении (%)	800	от 150 до 800
Истирание	Хорошо	От умеренного до превосходного
Гибкость	Отлично	От плохого до отличного
Светостойкость	Плохой	От плохого до отличного
Стойкость к окислению 903:00	Умеренный	От умеренного до превосходного
Стойкость к озону	Умеренный	От умеренного до превосходного
Износостойкость	Очень хорошо	От плохого до отличного
Эффект выветривания	Хорошо	От умеренного до превосходного
Стойкость к бензину	Не подходит	Не подходит для отличного
Устойчивость к пищевым продуктам	Подходит	Не подходит для отличного
Стойкость к маслам и жирам	Не подходит	Не подходит для отличного
Водонепроницаемость	Хорошо	Не подходит для отличного

Разница между натуральным каучуком и синтетическим каучуком Цена

Можно заменить натуральный и синтетический каучук. Однако разница в каждом из них ограничивает степень, в которой они могут быть прямыми заменителями, а это означает, что рынок для каждого из них не так тесно связан, отсюда и разница в цене. Чаще натуральный и синтетический каучуки используются в качестве взаимодополняющих материалов при производстве шин. В целом спрос и цена на оба вида каучука растут вместе с автомобильным сектором.

Разница в цене между натуральным и синтетическим каучуком обусловлена ​​обоими факторами спроса; Факторы использования, производства и предложения, включая цены на сырье и сельскохозяйственные ограничения. Однако на цену каучука в первую очередь влияют факторы со стороны предложения, вызывающие большую волатильность, особенно в отношении натурального каучука.

В таблице ниже указаны факторы спроса и предложения, которые вызывают различия в ценах на натуральный и синтетический каучук.

	Факторы спроса (влияющие на цену)	Факторы со стороны предложения (влияющие на цену)
Натуральный каучук	· Производство, требующее прочности, гибкости, термостойкости, сопротивления разрыву	· 5-7-летний перерыв между посадкой и производством · Погода · Цена и наличие саженцев · Стоимость рабочей силы · Наличие и стоимость земли · Рентабельность производства каучука по сравнению с другими культурами
Синтетический каучук	· Производство, требующее стойкости к истиранию, термостойкости и стойкости к старению, эластичности, стойкости к жирам и маслам	· Цена на ресурсы, такие как сырая нефть, сырая нефть и природный газ

В целом, несложно заметить, что выбор резины, которая лучше всего подходит для работы, полностью зависит от области применения, когда речь идет о натуральной или синтетической резине. В GMT мы разработали собственный 9Процесс 0011 с использованием сырого каучука и автоматизированной системы смешивания для обеспечения выполнения требований наших клиентов. От антивибрационных опор до упругих колес мы всегда производим антивибрационные резиновые изделия высочайшего качества.

Пожалуйста  свяжитесь с нами  для получения информации о любом из наших продуктов. Или ознакомьтесь с нашим блогом о процессе переработки каучука  , если хотите узнать больше об отношении каучука к окружающей среде.

Поделиться в вашей сети

Трансформация мирового рынка каучука | Проекты

Практически невозможно прожить жизнь, не связанную с шинами.

Шины для автомобилей или велосипедов, используемые для работы. Шины для самолетов и автобусов, которые доставляют вас в места отдыха. Или шины на грузовиках, которые доставляют товары в магазины, где вы делаете покупки.

В большинстве случаев это шины, полученные из каучуковых деревьев в Азии — между Индией и Вьетнамом, южным Китаем и Индонезией, — где климат и почвы идеальны для каучуковых деревьев. Именно здесь производится 90% натурального каучука в мире.

Леса в этом регионе, многие из которых являются домом для слонов, тигров и других исчезающих видов, часто вырубают, чтобы освободить место для выращивания каучуковых деревьев. Они являются одними из самых угрожаемых лесов в мире. Главную угрозу представляет сельское хозяйство, так как деревья вырубают, чтобы освободить место для ферм, где выращивают пальмовое масло, сахар, рис, кукурузу и — со все возрастающей скоростью — каучуковые деревья.

Леса часто вырубают, чтобы освободить место для выращивания каучуковых деревьев.

Вот почему WWF поставил перед собой амбициозную цель — преобразовать мировой рынок каучука. Каучук можно и нужно производить без вырубки естественных лесов. При ответственном подходе к производству каучука увеличивается биоразнообразие и связывание углерода, а также сокращаются выбросы углекислого газа в результате обезлесения. Это также позволяет избежать нарушений прав человека и трудовых прав, а также захвата земель.

Изменение на корпоративном уровне

WWF продвигает экологичный натуральный каучук на двух уровнях: с компаниями, использующими каучук, и с производителями, выращивающими каучук. На уровне компаний приоритетом WWF является поддержка принятия и выполнения обязательств по производству, использованию или поставке устойчивого натурального каучука от производителей шин, автопроизводителей, производителей/переработчиков каучука, операторов автопарков, авиакомпаний и покупателей каучука, не являющихся производителями шин (например, компаний, розничных продавцов и производителей резиновых перчаток). Производители шин особенно важны, потому что они покупают более 70% мирового каучука и, следовательно, имеют финансовую возможность влиять на производство. Производители автомобилей также играют ключевую роль; одна компания часто покупает 50 миллионов новых шин каждый год. По прогнозам, к 2050 году количество транспортных средств во всем мире удвоится, и обычный бизнес для компаний, производящих или использующих шины, окажет огромное влияние на мировые леса и права человека.

Компания Michelin — крупнейший в мире покупатель натурального каучука и второй по величине производитель шин — стала первым производителем шин, взявшим на себя обязательства по ответственному выбору поставщиков каучука. В июне 2016 года компания Michelin заключила партнерское соглашение с WWF и объявила о новой политике в отношении поставщиков натурального каучука. Производители шин Pirelli, Bridgestone, Goodyear, Sumitomo, Continental, Yokohama, Hankook и Toyo Tyres последовали их примеру. Автопроизводители также демонстрируют лидерство. В мае 2017 года General Motors, третий по величине автопроизводитель в мире, стал первым автопроизводителем, объявившим о своем намерении взять на себя обязательства по ответственному выбору поставщиков каучука. BMW и Toyota Motor Corporation (которые в 2016 году заключили пятилетнее соглашение с WWF, направленное на повышение устойчивости природных ресурсов, включая натуральный каучук) с тех пор сделали то же самое. Четыре компании также взяли на себя обязательство производить экологически чистый натуральный каучук: Barito, Socfin, Olam и Halcyon Agri.

Многие из этих компаний, наряду с Всемирным фондом дикой природы, несколькими другими некоммерческими организациями и некоторыми торговцами и переработчиками каучука, являются членами-основателями новой платформы под названием «Глобальная платформа экологически устойчивого натурального каучука», которая стремится увеличить предложение и потребление экологически чистого натурального каучука в мировой рынок. Члены платформы разработают стандарты устойчивого развития натурального каучука, а также механизмы и рекомендации по внедрению, мониторингу и проверке обязательств компаний по устойчивому натуральному каучуку. WWF был избран членом исполнительного комитета платформы во время первого собрания Генеральной ассамблеи платформы, состоявшегося в Сингапуре в марте 2019 года. .

Листы из натурального каучука высушиваются на солнце.

Изменения на уровне ферм

Преобразования на местах сложны, поскольку 85% натурального каучука производится примерно 6 миллионами фермеров. Но WWF решает эту проблему. Он инициировал четыре проекта, чтобы продемонстрировать, как можно обеспечить устойчивое производство каучука с экологической, экономической и социальной точек зрения. На юге Китая WWF работает с правительством над возвращением тысяч акров неустойчивых и незаконных каучуковых плантаций в среду обитания слонов и превращением плохо управляемых каучуковых плантаций в полуестественные леса.

Другие пилотные проекты осуществляются в Камбодже и Мьянме — двух из трех стран, где ожидается наибольший рост производства каучука и где за последние годы выпало больше всего леса под новые каучуковые плантации. В Камбодже WWF инициировал форум для заинтересованных сторон, чтобы обсудить улучшения производства каучука в стране. В Мьянме WWF отслеживает цепочки поставок, разрабатывает стратегии устойчивого производства каучука совместно с Министерством сельского хозяйства и Ассоциацией плантаторов и производителей каучука Мьянмы, а также обучает фермеров передовым методам управления.

Срочная потребность в изменениях
Каучук не получил такой известности, как пальмовое масло, соя и бумага на протяжении многих лет — огласки, которая привела к принятию надежных критериев устойчивости для этих товаров. Это одна из причин, по которой производство каучука чревато коррупцией, захватом земель, нарушением прав человека и трудовых прав, незаконными рубками и вырубкой лесов. И почему ни один производитель шин или автомобилей не подписал два важных документа, касающихся лесов: Нью-Йоркскую декларацию о лесах 2014 г. или Декларацию 2009 г.Форум потребительских товаров обещает исключить вырубку лесов из цепочек поставок. Просто не было осознанной необходимости делать это или призывать к этому. Но это меняется, особенно с формированием новой глобальной резиновой платформы и многочисленными обязательствами компании, связанными с каучуком.

Подробнее

• Поиск решений для мелких фермеров в каучуковой отрасли | Технико-экономическое обоснование: переработка и продажа каучукового дерева для поддержки финансирования мелких землевладельцев в Индонезии Публикация 9 WWF0263
• Новый подход к производству каучука, который поможет сохранить леса На балансе
• Доступ к источнику: как автомобильная промышленность движется к экологически безопасному каучуку На балансе
• General Motors: шаг вперед в области экологически чистой резины Пресс-релиз WWF
• Мьянма стремится создать устойчивую резиновую промышленность На балансе
• Тридцать холмов Проект WWF
• Заявление WWF о новой политике нулевой вырубки лесов от Michelin Пресс-релиз WWF
• WWF и партнеры обеспечивают защиту критически важных тропических лесов Суматры Пресс-релиз WWF
• Не позволяйте своим шинам уничтожать леса мира Время
• Отчет о живых лесах, глава 5: Спасение лесов, находящихся под угрозой Публикация WWF
• Заявление WWF о глобальной политике устойчивых закупок Bridgestone Пресс-релиз WWF
• Заявление WWF о политике устойчивых закупок Goodyear Tire & Rubber Company Пресс-релиз WWF

Натуральный каучук лучше синтетического? Вот что мы знаем

Поделиться:

Выбирая товары для дома, важно знать, откуда они взялись, из чего сделаны и как используются.

Это особенно касается ковриков, которые могут повредить ваши полы, если они изготовлены из неподходящих материалов.

Синтетический каучук является одним из таких материалов.

В этом посте мы расскажем о различиях между натуральным каучуком и синтетическим каучуком , о том, как они производятся, где используется каждый материал и что с ним делать в вашем доме.

Давайте разберемся.

Что такое натуральный каучук?

Натуральный каучук представляет собой сырье, получаемое из латекса, органического вещества, полученного из сока различных видов деревьев. Около 20 000 видов растений производят латекс, но основным источником натурального каучука является каучуковое дерево.

Hevea brasiliensis — научное название дерева — произрастает в тропических лесах Амазонки в Южной Америке.

Латекс натурального каучука собирают из ствола дерева.

Этот каучук в форме латекса имеет белый цвет молочного цвета и химически классифицируется как полимер.

Примечание: Полимер представляет собой вещество с большими молекулами, которые встречаются в повторяющейся последовательности.

Уникальное качество этого полимера заключается в том, что после растяжения он возвращается к своей нормальной форме. Вот почему резина эластична и эластична.

Натуральный каучук и синтетический каучук: в чем разница?

Следует отметить, что не весь каучук получают из деревьев. Это может быть сделано в лаборатории или на заводе-изготовителе. Это известно как синтетический каучук .

Существует несколько различий между синтетическим и натуральным каучуком.

Натуральный каучук имеет более высокую прочность на растяжение, чем синтетический каучук. Прочность на растяжение – это максимальный предел, который любой материал может выдержать при растяжении.

С другой стороны, синтетический каучук более устойчив к износу, воздействию кислорода и экстремальным температурным условиям.

Еще одним преимуществом синтетического каучука является его разнообразие. Он бывает разных типов, каждый из которых предназначен для конкретного использования.

Натуральный каучук не имеет вариаций, потому что он встречается в природе и повсеместно заготавливается для получения одного и того же продукта.

Тем не менее, натуральный каучук имеет более мягкий запах, чем синтетический каучук, который источает более резкий запах.

В целом, натуральный каучук имеет преимущество перед синтетическим, поскольку его невозможно полностью воспроизвести. Синтетический каучук обладает большинством качеств натурального каучука (например, гибкостью), но вы не можете изготовить синтетический каучук, полностью повторяющий свойства натурального каучука.

На что обратить внимание при выборе изделий из натурального каучука

При поиске изделий из натурального каучука убедитесь, что они эластичны, осторожно растянув их. Если то, что вы покупаете, не эластично, возможно, это не резина. Одним из материалов, который часто ошибочно принимают за резину, является силикон.

Кроме того, натуральный каучук не липкий и имеет мягкий запах.

Из более мягкой резины производятся такие предметы, как резиновые ленты, а из более твердой резины изготавливаются такие предметы, как коврики. Если вы ищете подушку для ковра, лучше всего подойдут те, которые изготовлены из натурального каучука. Эти подушечки для ковров обладают превосходным сцеплением и отлично удерживают коврики на месте.

Свойства натурального каучука

Натуральный каучук обладает весьма привлекательными свойствами, что делает его отличным выбором для широкого спектра продуктов.

Одним из таких свойств является высокая прочность на растяжение, как упоминалось выше. В этом аспекте натуральный каучук прочен, потому что он не ломается и не ослабевает. Он также гибкий и не теряет эту способность со временем.

Это свойство натурального каучука также позволяет легко использовать его в производстве тканей. Его эластичность можно использовать в текстильном производстве, переплетая его с другими волокнами.

Он также имеет прочную молекулярную структуру, что делает его отличным изолятором.

Кроме того, он хорошо работает в качестве амортизатора, поскольку его прочная структура снижает вибрации, что обеспечивает хорошую звукоизоляцию.

Еще одним невероятным свойством является его экологичность. Он производится из экологически чистого и возобновляемого источника.

Применение и примеры использования натурального каучука

Натуральный каучук используется для изготовления различных товаров для повседневного использования, в том числе:

1. Игрушки
2. Коврики
3. Шины
4. Хирургические перчатки
5. Подушки безопасности
6. Ластики
7. Плавучие устройства

Мы рассмотрим нескользящие коврики, шины, изделия из латекса, напольные покрытия и кровельные покрытия.

Нескользящие подкладки для ковриков

Нескользящие подкладки для ковриков кладут под коврики в любых условиях, чтобы предотвратить скольжение, если поверхность скользкая. Это также предотвращает закатывание краев ковра; таким образом ковер ложится ровно.

Натуральный каучук — отличный материал для изготовления ковриков, так как он обладает более впечатляющими противоскользящими свойствами, чем ПВХ.

Ткацкие свойства натурального каучука делают его превосходным выбором для нескользящих ковриков, таких как коврик Super-Lock Natural.

Экологически чистый и защищает напольное покрытие намного лучше, чем пластиковый коврик. Пластиковые коврики иногда повреждают полы, оставляя после себя пятна и обесцвечивание.

Шины

Производители автомобилей зависят от каучука, потому что он используется при производстве шин. Он обладает уникальными эксплуатационными характеристиками, необходимыми для безопасности и функционирования на дороге.

Натуральный каучук обладает прочным сцеплением, что помогает водителю преодолевать препятствия как на скользкой, так и на неровной дороге. Это делает вождение безопасным, так как автомобиль не скользит по бездорожью.

Резина также является изолятором, то есть не проводит тепло. Это предотвращает перегрев шин.

Транспортные средства перевозят тяжелые грузы, что стало возможным благодаря тому, что резина может выдерживать давление и сохранять свою форму, не повреждаясь.

Изделия из натурального латекса (перчатки, воздушные шары или шапочки для плавания)

Изделия из натурального каучука, такие как перчатки, воздушные шары и шапочки для плавания, объединяет одно — их эластичность.

Резиновые изделия хорошо подходят для изготовления перчаток и шапочек для плавания, поскольку они долговечны и могут служить до 40 лет. Эти предметы доступны и доступны по цене.

Кровля или пол

Натуральный каучук используется в строительстве для кровель и полов, поскольку он водостойкий.

Для крыш предотвращает просачивание воды и действует как непроницаемое уплотнение.

Резиновая кровля долговечна и требует минимального ухода. Если крыша установлена ​​правильно, у вас никогда не будет трещин или протечек.

Из каучука изготавливают одну из лучших плиток в строительстве из-за их долговечности и прочности. Плитка имеет сцепление, которое предотвращает несчастные случаи, сохраняя при этом водонепроницаемость. Резиновые полы распространены в спортзалах, больницах и даже домах.

Краткая история натурального каучука

Натуральный каучук был открыт еще в 1600 г. до н.э. Согласно археологическим данным, племя ольмеков среди южноамериканских индейцев использовало его для изготовления лекарств. Спустя годы Христофор Колумб также наткнулся на каучук примерно в то время, когда он прибыл в Америку.

В 1751 году французский ученый Шарль Мари де ла Кондамин провел исследование и представил доклад о свойствах натурального каучука, извлеченного из каучуковых деревьев . Он изучал два типа деревьев: Hevea Brasiliensis (каучуковое дерево Пара) и C astilla Elastica (панамское каучуковое дерево) — оба производят каучук.

В его документе поясняется, что Hevea Brasiliensis был лучшим вариантом для сбора урожая, потому что в его стволе есть связанная латексная сеть. Когда на стволе дерева делается надрез, латекс просачивается наружу или из дерева «кровоточит» латекс.

Castilla Elastica не имеет этой латексной сети в стволе, что затрудняет сбор каучука, поскольку он не выделяет латекс. Исследования Кондамина привели к тому, что каучуковое дерево Пара было признано основным источником латекса.

Чарльз Гудиер, американский инженер, открыл вулканизацию каучука в 1839 году. Это нагревание каучука в присутствии серы или других химических веществ, чтобы сделать его устойчивым к экстремальным температурам и холоду. Вулканизированная резина более эластична, чем до нагревания.

image source

Производство каучука продолжало развиваться в Бразилии и Южной Америке в 1800-х годах. Фактически Южная Америка стала главным производителем латекса в мире.

Знаете ли вы? Генри Уикем контрабандой переправил в Великобританию десятки тысяч семян каучукового дерева.

Только около 3,5% из них превратились в саженцы каучуковых деревьев.

Подлый Уикхэм отправил семена в Малайзию, Сингапур, Индию, Шри-Ланку и Индонезию. Рост распространился на акры, и сегодня каучук, производимый в Азии, составляет около 70% мировой промышленности натурального каучука.

Сегодня он остается ценным и незаменимым ресурсом, а производство натурального каучука неуклонно растет из-за растущего спроса. Ожидается, что к 2027 году оборот отрасли достигнет 33,87 млрд долларов США.

Часто задаваемые вопросы о натуральном каучуке

Является ли натуральный каучук токсичным?

Нет, не токсичен. Поскольку каучук получают из растений, он максимально органичен. Однако у некоторых людей есть аллергия на латекс.

Является ли натуральный каучук идентичным латексу?

Нет, это не одно и то же. Эти два термина взаимозаменяемы, но они разные. Латекс — это общий термин для любых полимеров в жидкой форме. При производстве каучука латекс натурального каучука представляет собой молочное вещество из растений, используемых для его производства.

Чем натуральный каучук лучше синтетического?

Натуральный каучук лучше синтетического, потому что он экологически чистый. У него более мягкий запах, он более гибкий и обладает очень высоким сопротивлением при растяжении с большим усилием.

Почему он называется каучуком?

В 1600-х годах в Англии люди называли резину чем-то, что может стирать следы или грязь. В 1751 году Шарль Мари де ла Кондамин обнаружил в своих исследованиях, что этот материал может стирать следы графитного карандаша с бумаги, и название «резина» было принято на основе этого качества.

Является ли каучук канцерогеном?

Натуральный каучук не является канцерогеном из-за своей органической природы. Что касается каучука, произведенного в лаборатории, некоторые химические соединения в нем могут вызывать рак, и люди, работающие на производстве, могут подвергаться риску.

Каковы недостатки натурального каучука?

Натуральный каучук имеет несколько недостатков:

• Он быстро изнашивается, особенно при воздействии неблагоприятных погодных условий, например, сильного солнечного света или кислорода.
• У некоторых людей аллергия на латекс, и его использование вызывает раздражение кожи.
• Обладает низкой стойкостью к жирам и маслам — они повреждают резину.

Является ли латекс биоразлагаемым?

Да, это так. Благодаря своему растительному происхождению его можно разложить, чтобы избежать загрязнения. Его синтетический аналог не поддается биологическому разложению.

Как долго хранится натуральный каучук?

Натуральный каучук служит от 5 до 25 лет. Это зависит от того, для чего он используется, частоты и среды, в которой он используется. Он длится меньше времени, если подвергается воздействию элементов, особенно экстремальных температур.

Насколько прочен натуральный каучук?

Очень прочный, с пределом прочности при растяжении 20-25 МПа (усилие на единицу площади). Для сравнения, прочность на растяжение натуральных волос составляет 10 МПа, а из нержавеющей стали — около 860 МПа.

Резину можно выбросить?

Да, потому что он биоразлагаем. Тем не менее, переработка является лучшим выбором для использования в новых целях — в строительстве, покрытиях для игровых площадок и спортивных покрытиях, таких как баскетбольные площадки.

Прочие материалы для ковриков

Хотя мы производим высококачественные коврики из натурального каучука, это не единственный материал, используемый для изготовления ковриков. Другие материалы, такие как ПВХ и войлочная ткань, также делают высококачественные коврики. Вот как:

ПВХ

ПВХ — это аббревиатура поливинилхлорида, одного из самых популярных синтетических полимеров в мире. Мы производим коврики из ПВХ в США.

Наши коврики из ПВХ являются единственными в своем роде, потому что покрытие коврика долговечно и сохраняет качество и целостность вашего пола. Другие коврики снижают качество полов, окрашивая их, сдирая и прилипая к полу.

Войлочная ткань

Войлочная ткань представляет собой смесь различных волокон, спрессованных, спутанных или уплотненных вместе.