Naturgummi
Gummi , även kallat Indien-gummi , latex , Amazon-gummi , caucho eller caoutchouc , som ursprungligen producerats, består av polymerer av den organiska föreningen isopren , med mindre föroreningar av andra organiska föreningar. Thailand , Malaysia och Indonesien är tre av de ledande gummitillverkarna.
Typer av polyisopren som används som naturgummi klassificeras som elastomerer .
För närvarande skördas gummi främst i form av latexen från gummiträdet ( Hevea brasiliensis ) eller andra. Latexen är en klibbig, mjölkaktig och vit kolloid som dras av genom att göra snitt i barken och samla upp vätskan i kärl i en process som kallas "tappning". Latexen förädlas sedan till gummit som är redo för kommersiell bearbetning. I större områden tillåts latex koagulera i uppsamlingskoppen. De koagulerade klumparna samlas in och bearbetas till torra former för försäljning.
Naturgummi används flitigt i många applikationer och produkter, antingen ensamt eller i kombination med andra material. I de flesta av dess användbara former har den ett stort sträckförhållande och hög spänst och är dessutom vattentät. [ citat behövs ]
Industriell efterfrågan på gummiliknande material började överträffa naturgummitillgångarna i slutet av 1800-talet, vilket ledde till syntesen av syntetiskt gummi 1909 med kemiska medel. [ citat behövs ]
Olika sorter
Amazonas gummiträd ( Hevea brasiliensis )
Den huvudsakliga kommersiella källan till naturgummilatex är Amazonas gummiträd ( Hevea brasiliensis ) , en medlem av spurgefamiljen , Euphorbiaceae . En gång hemma i Brasilien är arten inte pantropisk. Denna art är att föredra eftersom den växer bra under odling. Ett korrekt skött träd svarar på skador genom att producera mer latex under flera år. [ citat behövs ]
Kongogummi ( Landolphia owariensis och L. spp. )
Kongogummi , tidigare en viktig källa till gummi, kom från vinstockar i släktet Landolphia ( L. kirkii , L. heudelotis och L. owariensis ).
Maskros
Maskrosmjölk innehåller latex. Latexen uppvisar samma kvalitet som naturgummit från gummiträd . I de vilda typerna av maskros är latexhalten låg och varierar mycket. I Nazityskland försökte forskningsprojekt använda maskrosor som bas för gummiproduktion, men misslyckades. År 2013, genom att hämma ett nyckelenzym och använda moderna odlingsmetoder och optimeringstekniker, utvecklade forskare vid Fraunhofer Institute for Molecular Biology and Applied Ecology ( IME) i Tyskland en sort av den kazakiska maskrosen ( Taraxacum kok-saghyz ) som är lämplig för kommersiell produktion av naturgummi. I samarbete med Continental Tyres startade IME en pilotanläggning.
Övrig
Många andra växter producerar former av latex rika på isoprenpolymerer, även om inte alla producerar användbara former av polymer lika lätt som Pará. Vissa av dem kräver mer komplicerad bearbetning för att producera något liknande användbart gummi, och de flesta är svårare att knacka. Vissa producerar andra önskvärda material, till exempel guttaperka ( Palaquium gutta ) och chicle från Manilkara -arter. Andra som har utnyttjats kommersiellt, eller åtminstone visat lovande som gummikällor, är bland annat gummifikon ( Ficus elastica ), Panama-gummiträd ( Castilla elastica ), olika grenar ( Euphorbia spp.), sallad ( Lactuca -arter), den besläktade Scorzoneran tau-saghyz , olika Taraxacum- arter, inklusive vanlig maskros ( Taraxacum officinale ) och kazakisk maskros, och, kanske viktigast för dess hypoallergena egenskaper, guayule ( Parthenium argentatum ). Termen gummigummi används ibland för den trädbaserade versionen av naturgummi för att skilja den från den syntetiska versionen.
Historia
Den första användningen av gummi var av de inhemska kulturerna i Mesoamerika . De tidigaste arkeologiska bevisen på användningen av naturlig latex från Hevea -trädet kommer från Olmec -kulturen, där gummi först användes för att göra bollar för det mesoamerikanska bollspelet . Gummi användes senare av maya- och aztekkulturerna – förutom att göra bollar använde aztekerna gummi för andra ändamål, som att tillverka behållare och för att göra textilier vattentäta genom att impregnera dem med latexsaften.
Charles Marie de La Condamine är krediterad för att ha introducerat prover av gummi till Académie Royale des Sciences i Frankrike 1736. År 1751 presenterade han en artikel av François Fresneau för Académie (publicerad 1755) som beskrev många av gummis egenskaper. Detta har kallats den första vetenskapliga artikeln om gummi. I England Joseph Priestley 1770 att en bit av materialet var extremt bra för att gnida bort blyertsmärken på papper, därav namnet "gummi". Den tog sig långsamt runt i England. År 1764 upptäckte François Fresnau att terpentin var ett gummilösningsmedel . Giovanni Fabbroni krediteras med upptäckten av nafta som gummilösningsmedel 1779. Charles Goodyear återutvecklade använt stabiliserat gummi för bollar vulkaniseringen 1839, även om mesoamerikaner hade och andra föremål så tidigt som 1600 f.Kr.
Sydamerika förblev den huvudsakliga källan till latexgummi som användes under stora delar av 1800-talet. Gummihandeln var starkt kontrollerad av affärsintressen men inga lagar förbjöd uttryckligen export av frön eller växter. 1876 Henry Wickham 70 000 frön från Amazonas gummiträd från Brasilien och levererade dem till Kew Gardens, England. Endast 2 400 av dessa grodde. Fröplantor skickades sedan till Indien , Brittiska Ceylon ( Sri Lanka ), Nederländska Ostindien ( Indonesien ), Singapore och Brittiska Malaya . Malaya (numera halvön Malaysia ) skulle senare bli den största tillverkaren av gummi.
I början av 1900-talet var Fristaten Kongo i Afrika också en betydande källa till naturgummilatex, mestadels insamlad genom tvångsarbete . [ citat behövs ] Kung Leopold II:s kolonialstat genomdrev brutalt produktionskvoter. Taktik för att upprätthålla gummikvoterna var att ta bort händerna på offren för att bevisa att de hade dödats. Soldater kom ofta tillbaka från räder med korgar fulla av avhuggna händer. Byar som gjorde motstånd raserades för att uppmuntra bättre efterlevnad lokalt. [ citat behövs ]
I Indien introducerades kommersiell odling av brittiska planterare, även om de experimentella försöken att odla gummi i kommersiell skala inleddes så tidigt som 1873 i Calcutta Botanical Garden . De första kommersiella Hevea- plantagen etablerades i Thattekadu i Kerala 1902. På senare år expanderade plantagen till Karnataka , Tamil Nadu och Andaman- och Nicobaröarna i Indien. Idag är Indien världens 3:e största producent och 4:e största konsument av gummi.
I Singapore och Malaya främjades kommersiell produktion kraftigt av Sir Henry Nicholas Ridley , som tjänstgjorde som den första vetenskapliga chefen för Singapores botaniska trädgårdar från 1888 till 1911. Han distribuerade gummifrön till många planterare och utvecklade den första tekniken för att knacka träd för latex utan att orsaka allvarlig skada på trädet. På grund av hans ivrig marknadsföring av denna gröda, är han populärt ihågkommen av smeknamnet "Mad Ridley".
Före andra världskriget
Före andra världskriget inkluderade betydande användningsområden dörr- och fönsterprofiler, slangar, remmar, packningar , mattor , golv och dämpare (antivibrationsfästen) för bilindustrin . Användningen av gummi i bildäck ( inledningsvis solida snarare än pneumatiska) förbrukade en betydande mängd gummi. Handskar (medicinska, hushålls- och industriella) och leksaksballonger var stora konsumenter av gummi, även om den typ av gummi som används är koncentrerad latex. Betydande tonnage gummi användes som lim i många tillverkningsindustrier och produkter, även om de två mest iögonfallande var pappers- och mattindustrin. Gummi användes ofta för att göra gummiband och suddgummi .
Gummi producerat som en fiber, ibland kallat "elastiskt", hade ett betydande värde för textilindustrin på grund av dess utmärkta töjnings- och återhämtningsegenskaper. För dessa ändamål gjordes tillverkad gummifiber som antingen en extruderad rund fiber eller rektangulära fibrer skurna i remsor från extruderad film. På grund av dess låga färgacceptans, känsla och utseende täcktes gummifibern antingen av garn av en annan fiber eller vävdes direkt in i tyget med andra garn. Gummigarn användes i grundplagg. Även om gummi fortfarande används i textiltillverkning, begränsar dess låga tålighet dess användning i lätta plagg eftersom latex saknar motståndskraft mot oxidationsmedel och skadas av åldrande, solljus, olja och svett. Textilindustrin vände sig till neopren (polymer av kloropren ), en typ av syntetiskt gummi, samt en annan mer vanligt förekommande elastomerfiber, spandex (även känd som elastan), på grund av deras överlägsenhet gentemot gummi i både styrka och hållbarhet.
Egenskaper
Gummi uppvisar unika fysikaliska och kemiska egenskaper. Gummits belastningsbeteende uppvisar Mullins-effekten och Payne-effekten och modelleras ofta som hyperelastisk . Gummistam kristalliserar . Eftersom det finns försvagade allyliska CH-bindningar i varje upprepad enhet är naturgummi känsligt för vulkanisering och är känsligt för ozonsprickor . De två huvudsakliga lösningsmedlen för gummi är terpentin och nafta (petroleum). Eftersom gummi inte löser sig lätt, finfördelas materialet genom strimling innan det sänks ned. En ammoniaklösning kan användas för att förhindra koagulering av rå latex. Gummi börjar smälta vid ungefär 180 °C (356 °F).
Elasticitet
I mikroskopisk skala är avslappnat gummi ett oorganiserat kluster av oregelbundet föränderliga skrynkliga kedjor. I sträckt gummi är kedjorna nästan linjära. Den återställande kraften beror på att rynkiga konformationer överväger mer linjära. För den kvantitativa behandlingen se ideal kedja , för fler exempel se entropisk kraft .
Kylning under glasövergångstemperaturen tillåter lokala konformationsförändringar men en omordning är praktiskt taget omöjlig på grund av den större energibarriären för samordnad rörelse av längre kedjor. "Fryst" gummis elasticitet är låg och töjningen är ett resultat av små förändringar av bindningslängder och vinklar: detta orsakade Challenger- katastrofen , när den amerikanska rymdfärjans tillplattade o-ringar misslyckades med att slappna av för att fylla ett allt större gap. Glasövergången är snabb och reversibel: kraften återupptas vid uppvärmning.
De parallella kedjorna av sträckt gummi är känsliga för kristallisation. Detta tar lite tid eftersom varv av vridna kedjor måste flytta sig ur vägen för de växande kristalliterna . Kristallisering har till exempel inträffat när en uppblåst leksaksballong efter dagar hittas vissen med en relativt stor kvarvarande volym. Där den berörs krymper den eftersom temperaturen på handen är tillräcklig för att smälta kristallerna.
Vulkanisering av gummi skapar di- och polysulfidbindningar mellan kedjor, vilket begränsar frihetsgraderna och resulterar i kedjor som drar åt snabbare för en given töjning, vilket ökar den elastiska kraften konstant och gör gummit hårdare och mindre töjbart.
Malodour
Rågummilager och gummibearbetning kan ge illaluktande lukt som är tillräckligt allvarlig för att bli en källa till klagomål och protester till de som bor i närheten. Mikrobiella föroreningar uppstår vid bearbetning av blockgummi. Dessa föroreningar bryts ner under lagring eller termisk nedbrytning och producerar flyktiga organiska föreningar. Undersökning av dessa föreningar med gaskromatografi / masspektrometri (GC/MS) och gaskromatografi (GC) visar att de innehåller svavel, ammoniak, alkener , ketoner , estrar, svavelväte , kväve och lågmolekylära fettsyror (C2). –C5). När latexkoncentrat framställs av gummi används svavelsyra för koagulering. Detta producerar illaluktande svavelväte. Industrin kan mildra dessa dåliga lukter med skrubbersystem .
Kemisk smink
Gummi är polymeren cis-1,4-polyisopren – med en molekylvikt på 100 000 till 1 000 000 dalton . Vanligtvis finns en liten andel (upp till 5 % av torrvikten) av andra material, såsom proteiner , fettsyror , hartser och oorganiska material (salter) i naturgummi. Polyisopren kan också skapas syntetiskt och producerar vad som ibland kallas "syntetiskt naturgummi", men de syntetiska och naturliga vägarna är distinkta. Vissa naturgummikällor, såsom guttaperka , är sammansatta av trans-1,4-polyisopren, en strukturell isomer som har liknande egenskaper. Naturgummi är en elastomer och en termoplast . När gummit är vulkaniserat är det härdplast . Det mesta gummit i dagligt bruk är vulkaniserat till en punkt där det delar egenskaper hos båda; dvs om den värms upp och kyls, bryts den ned men förstörs inte. De slutliga egenskaperna hos ett gummiföremål beror inte bara på polymeren, utan också på modifieringsmedel och fyllmedel, såsom kimrök , factice , vitling och andra.
Biosyntes
Gummipartiklar bildas i cytoplasman hos specialiserade latexproducerande celler som kallas laticifers i gummiväxter. Gummipartiklar är omgivna av ett enda fosfolipidmembran med hydrofoba svansar som pekar inåt. Membranet tillåter att biosyntetiska proteiner sekvestreras på ytan av den växande gummipartikeln, vilket gör att nya monomera enheter kan läggas till från utsidan av biomembranet, men inuti mjölksyran. Gummipartikeln är en enzymatiskt aktiv enhet som innehåller tre lager av material, gummipartikeln, ett biomembran och fria monomera enheter. Biomembranet hålls tätt mot gummikärnan av den höga negativa laddningen längs dubbelbindningarna i gummipolymerstommen. Fria monomera enheter och konjugerade proteiner utgör det yttre lagret. Gummiprekursorn är isopentenylpyrofosfat (en allylisk förening), som förlängs genom Mg2 + -beroende kondensation genom verkan av gummitransferas. Monomeren adderas till pyrofosfatänden av den växande polymeren. [ citat behövs ] Processen förskjuter det terminala högenergipyrofosfatet. Reaktionen ger en cis-polymer. Initieringssteget katalyseras av prenyltransferas , som omvandlar tre monomerer av isopentenylpyrofosfat till farnesylpyrofosfat . Farnesylpyrofosfatet kan binda till gummitransferas för att förlänga en ny gummipolymer.
Det erforderliga isopentenylpyrofosfatet erhålls från mevalonatvägen , som härrör från acetyl-CoA i cytosolen . I växter kan isoprenpyrofosfat också erhållas från 1-deox-D-xyulos-5-fosfat/2-C-metyl-D-erytritol-4-fosfatvägen i plasmider. Det relativa förhållandet mellan farnesylpyrofosfatinitiatorenheten och isoprenylpyrofosfatförlängningsmonomeren bestämmer hastigheten för syntes av nya partiklar kontra förlängning av befintliga partiklar. Även om gummi är känt för att produceras av endast ett enzym, är extrakt av latex värd för många proteiner med liten molekylvikt med okänd funktion. Proteinerna fungerar möjligen som kofaktorer, eftersom synteshastigheten minskar med fullständigt avlägsnande.
Produktion
Mer än 28 miljoner ton gummi producerades under 2017, varav cirka 47 % var naturligt. Eftersom huvuddelen är syntetisk, som härrör från petroleum, bestäms priset på naturgummi till stor del av det rådande globala priset på råolja. Asien var den huvudsakliga källan till naturgummi och stod för cirka 90 % av produktionen 2021. De tre största tillverkarna, Thailand , Indonesien och Malaysia, står tillsammans för cirka 72 % av all naturgummiproduktion. Naturgummi odlas inte i stor omfattning i sin inhemska kontinent i Sydamerika på grund av den sydamerikanska lövskräpet och andra naturliga rovdjur där.
Odling
Gummilatex utvinns från gummiträd. Den ekonomiska livslängden för gummiträd i plantager är cirka 32 år, med upp till 7 år som en omogen fas och cirka 25 år av produktionsfas.
Jordbehovet är väldränerad, vittrad jord som består av laterit , lateritiska typer, sedimentära typer, icke-lateritiska röda eller alluviala jordar.
De klimatiska förhållandena för optimal tillväxt av gummiträd är:
- Nederbörd på cirka 250 centimeter (98 tum) jämnt fördelat utan någon markerad torrperiod och med minst 100 regndagar per år
- Temperaturintervall på cirka 20 till 34 °C (68 till 93 °F), med ett månadsmedelvärde på 25 till 28 °C (77 till 82 °F)
- Luftfuktighet på cirka 80 %
- Cirka 2 000 soltimmar per år i en takt av sex timmar per dag under hela året
- Frånvaro av starka vindar
Många högavkastande kloner har utvecklats för kommersiell plantering. Dessa kloner ger mer än 2 000 kilogram per hektar (1 800 lb/acre) torrt gummi per år, under idealiska förhållanden.
Samling
På platser som Kerala och Sri Lanka, där kokosnötter finns i överflöd, användes halva skalet av kokosnöt som latexuppsamlingsbehållare. Glaserade keramik eller aluminium- eller plastmuggar blev vanligare i Kerala-Indien och andra länder. Kopparna stöds av en tråd som omger trädet. Den här tråden har en fjäder så att den kan sträcka sig när trädet växer. Latexen leds in i koppen av en galvaniserad "pip" som slås in i barken. Gummitappning sker normalt tidigt på morgonen, då det inre trycket i trädet är som högst. En bra tappare kan knacka på ett träd var 20:e sekund på ett standard halvspiralsystem, och en vanlig daglig "uppgiftsstorlek" är mellan 450 och 650 träd. Träd tappas vanligtvis på alternativa eller tredje dagar, även om många variationer i tidpunkt, längd och antal klipp används. "Tappare skulle göra ett snedstreck i barken med en liten yxa. Dessa lutande skär tillät latex att flöda från kanaler placerade på utsidan eller det inre lagret av bark (kambium) av trädet. Eftersom kambiumet kontrollerar trädets tillväxt, tillväxten stannar om det kapas. Gummigängning krävde alltså noggrannhet, så att snitten inte skulle bli för många med tanke på trädets storlek, eller för djupa, vilket skulle kunna hämma dess tillväxt eller döda det."
Det är vanligt att knacka på en panel minst två gånger, ibland tre gånger, under trädets liv. Trädets ekonomiska livslängd beror på hur väl tappningen utförs, eftersom den kritiska faktorn är barkförbrukningen. En standard i Malaysia för alternativ daglig tappning är 25 cm (vertikal) barkförbrukning per år. De latexhaltiga rören i barken stiger i en spiral åt höger. Av denna anledning stiger gängsnitten vanligtvis till vänster för att skära av fler rör. Träden droppar latex i cirka fyra timmar och stoppar när latex koagulerar naturligt på tappsnittet och blockerar därmed latexrören i barken. Tappers brukar vila och äta efter att ha avslutat sitt tapparbete och börjar sedan samla upp den flytande "fältlatexen" ungefär vid middagstid.
Fältkoagula
De fyra typerna av fältkoagula är "cuplump", "trädsnöre", "småbruksklump" och "jordskrot". Var och en har väsentligt olika egenskaper. Vissa träd fortsätter att droppa efter uppsamlingen vilket leder till en liten mängd "koppklump" som samlas upp vid nästa tappning. Latexen som koagulerar på snittet samlas också som "trädspets". Trädspets och skålklump står tillsammans för 10%–20% av det torra gummit som produceras. Latex som droppar på marken, "jordskrot", samlas också in med jämna mellanrum för bearbetning av lågvärdig produkt.
Klumpklump
Klumpklump är det koagulerade materialet som finns i samlingsbägaren när tapparen nästa gång besöker trädet för att knacka på det igen. Det uppstår från latex som klamrar sig fast vid koppens väggar efter att latexen senast hällts i hinken, och från sent droppande latex som utsöndras innan trädets latexbärande kärl blockeras. Den är av högre renhet och av större värde än de andra tre typerna.
'Klumpklumpar' kan också användas för att beskriva en helt annan typ av koagulat som har samlats i småbruksplantager under en period av 1–2 veckor. Efter att ha tappat på alla träden kommer tapparen att återvända till varje träd och röra i någon typ av syra, vilket gör att den nyskördade latexen kan blandas med det tidigare koagulerade materialet. Gummi/syrablandningen är det som ger gummiplantager, marknader och fabriker en stark lukt.
Trädspets
Trädspets är koagulremsan som tapparen skalar av det tidigare snittet innan du gör ett nytt snitt. Den har vanligtvis högre koppar- och manganhalt än koppklump. Både koppar och mangan är pro-oxidanter och kan skada det torra gummits fysikaliska egenskaper.
Småbrukarklump
Småbruksklump tillverkas av småbrukare, som hämtar gummi från träd långt från närmaste fabrik. Många indonesiska småbrukare, som odlar risfält i avlägsna områden, knackar på utspridda träd på väg till arbetet i risfälten och samlar upp latexen (eller den koagulerade latexen) på vägen hem. Eftersom det ofta är omöjligt att konservera latexen tillräckligt för att få den till en fabrik som bearbetar latexen i tid för att den ska kunna användas för att tillverka högkvalitativa produkter, och eftersom latexen ändå skulle ha koagulerat när den nådde fabriken, var småbrukaren koagulerar den på alla tillgängliga medel, i vilken behållare som helst. Vissa småbrukare använder små behållare, hinkar etc., men ofta koaguleras latexen i hål i marken som vanligtvis är klädda med plastduk. Sura material och fermenterade fruktjuicer används för att koagulera latexen - en form av assisterad biologisk koagulering. Lite försiktighet tas för att utesluta kvistar, löv och till och med bark från de klumpar som bildas, vilket också kan inkludera trädspets.
Jordskrot
Jordskrot är material som samlas runt trädets bas. Det uppstår från latex som svämmar över från snittet och rinner ner i barken, från regn som svämmar över en uppsamlingsbägare som innehåller latex och från spill från tappars hinkar under uppsamlingen. Den innehåller jord och andra föroreningar och har varierande gummihalt, beroende på mängden föroreningar. Jordskrot samlas in av fältarbetare två eller tre gånger om året och kan rengöras i en skrottvätt för att återvinna gummit, eller säljas till en entreprenör som rengör det och återvinner gummit. Det är av låg kvalitet.
Bearbetning
Latex koagulerar i kopparna om de förvaras länge och måste samlas upp innan detta händer. Den uppsamlade latexen, "fältlatex", överförs till koaguleringstankar för beredning av torrt gummi eller överförs till lufttäta behållare med siktning för ammoniakering. Ammoniak, uppfunnen av patentadvokaten och vicepresidenten för det amerikanska gummiföretaget Ernest Hopkinson omkring 1920, bevarar latexen i kolloidalt tillstånd under längre tidsperioder. Latex bearbetas i allmänhet till antingen latexkoncentrat för tillverkning av doppade varor eller koaguleras under kontrollerade, rena förhållanden med hjälp av myrsyra. Den koagulerade latexen kan sedan bearbetas till högre kvalitet, tekniskt specificerade blockgummin som SVR 3L eller SVR CV eller användas för att producera Ribbed Smoke Sheet-kvaliteter. Naturligt koagulerat gummi (koppklump) används vid tillverkning av TSR10- och TSR20-gummi. Bearbetning för dessa kvaliteter är en storleksreduktion och rengöringsprocess för att avlägsna föroreningar och förbereda materialet för det sista steget av torkning.
Det torkade materialet balas sedan och pallas för lagring och transport.
Molekylär struktur
Gummi är en naturlig polymer av isopren (polyisopren) och en elastomer (en stretchig polymer). Polymerer är helt enkelt kedjor av molekyler som kan kopplas samman. Gummi är en av få naturligt förekommande polymerer och uppskattad för dess höga sträckningsförhållande, motståndskraft och vattentäta egenskaper. Andra exempel på naturliga polymerer inkluderar sköldpaddsskal, bärnsten och djurhorn. När det skördas tar latexgummi formen av latex, en ogenomskinlig, vit, mjölkaktig suspension av gummipartiklar i vatten. Den omvandlas sedan genom industriella processer till den vanliga fasta formen som så ofta ses idag.
Vulkaniserat gummi
Naturgummi är reaktivt och känsligt för oxidation, men det kan stabiliseras genom en uppvärmningsprocess som kallas vulkanisering. Vulkanisering är en process genom vilken gummit värms upp och svavel , peroxid eller bisfenol tillsätts för att förbättra motståndskraften och elasticiteten och förhindra att det oxiderar. Intressant nog kolsvart , som kan härröra från ett petroleumraffinaderi eller andra naturliga förbränningsprocesser, ibland som tillsats till gummi för att förbättra dess styrka, särskilt i fordonsdäck.
Under vulkanisering värms gummis polyisoprenmolekyler (långa isoprenkedjor) upp och tvärbinds med molekylära bindningar till svavel, vilket bildar en 3D-matris. Den optimala andelen svavel är cirka 10 %. I denna form är polyisoprenmolekylernas orientering fortfarande slumpmässig men de blir inriktade när gummit sträcks. Denna svavelvulkning gör gummit starkare och styvare, men ändå väldigt elastiskt. Och genom vulkaniseringsprocessen är det meningen att svavlet och latexen ska förbrukas helt i individuell form.
Transport
Naturgummilatex skickas från fabriker i Sydostasien , Sydamerika och Väst- och Centralafrika till destinationer runt om i världen. Eftersom kostnaden för naturgummi har stigit avsevärt och gummiprodukterna är täta, föredras fraktmetoderna som erbjuder den lägsta kostnaden per viktenhet. Beroende på destination, lagertillgänglighet och transportförhållanden föredras vissa metoder av vissa köpare. I internationell handel levereras latexgummi mestadels i 20-fots havscontainrar. Inuti behållaren används mindre behållare för att lagra latexen.
Gummibrist och global ekonomi
Det finns en växande oro för det framtida utbudet av gummi på grund av olika faktorer, inklusive växtsjukdomar, klimatförändringar och det volatila marknadspriset på gummi. Tillverkare av naturgummisortiment är oftast små familjeägda plantager, som ofta betjänar stora industriella aggregatorer. Hög volatilitet i priset på gummi påverkar investeringar i gummiplantager, och bönder kan ta bort sina gummiträd om spotpriset på den internationella marknaden för en till synes mer lönsam gröda (till exempel palmolja) stiger i förhållande till gummi.
Till exempel, under den internationella covid-19-pandemin 2020 och 2021 ökade efterfrågan på gummihandskar, vilket ledde till en topp i gummipriserna med cirka 30 %. Utöver pandemin översteg efterfrågan utbudet delvis på grund av att långtidsodlingar hade rivits ut och ersatts med andra grödor under de senaste 5-10 åren, och andra områden påverkades av klimatpåverkade naturkatastrofer. I den här miljön höjde producenterna sina priser i enlighet med dynamiken i utbud och efterfrågan, vilket satte prispress uppåt på hela leveranskedjan i efterföljande led.
Används
Ohärdat gummi används för cement; för klister-, isolerings- och friktionstejper; och för crepegummi som används i isolerande filtar och skor. Vulkaniserat gummi har många fler applikationer. Beständighet mot nötning gör mjukare gummityper värdefulla för slitbanor på fordonsdäck och transportband, och gör hårt gummi värdefullt för pumphus och rörledningar som används vid hantering av slipslam.
flexibilitet är tilltalande i slangar, däck och rullar för enheter som sträcker sig från hushållskläder till tryckpressar; dess elasticitet gör den lämplig för olika typer av stötdämpare och för specialiserade maskinfästen utformade för att minska vibrationer. Dess relativa gasogenomtränglighet gör den användbar vid tillverkning av artiklar såsom luftslangar, ballonger, bollar och kuddar. Gummits motståndskraft mot vatten och mot inverkan av de flesta flytande kemikalier har lett till att det används i regnkläder, dykutrustning och kemiska och medicinska slangar och som foder för lagringstankar, processutrustning och järnvägstankvagnar. På grund av deras elektriska motstånd används mjuka gummivaror som isolering och för skyddshandskar, skor och filtar; hårt gummi används till artiklar som telefonhus och delar till radioapparater, mätare och andra elektriska instrument. Gummits friktionskoefficient, som är hög på torra ytor och låg på våta ytor, leder till att det används för kraftöverföringsremmar, mycket flexibla kopplingar och för vattensmorda lager i djupbrunnspumpar. Indiska gummibollar eller lacrossebollar är gjorda av gummi.
Det produceras cirka 25 miljoner ton gummi varje år, varav 30 procent är naturligt. Resten är syntetiskt gummi som härrör från petrokemiska källor. Den övre delen av latexproduktionen resulterar i latexprodukter som kirurgerhandskar, ballonger och andra relativt högvärdiga produkter. Mellanklassen som kommer från de tekniskt specificerade naturgummimaterialen hamnar till stor del i däck men även i transportband, marina produkter, vindrutetorkare och diverse varor. Naturgummi ger god elasticitet, medan syntetiska material tenderar att ge bättre motståndskraft mot miljöfaktorer som oljor, temperatur, kemikalier och ultraviolett ljus. "Uthärdat gummi" är gummi som har blandats och utsatts för vulkaniseringsprocessen för att skapa tvärbindningar i gummimatrisen.
Allergiska reaktioner
Vissa människor har en allvarlig latexallergi , och exponering för naturliga latexgummiprodukter som latexhandskar kan orsaka anafylaktisk chock . De antigena proteinerna som finns i Hevea latex reduceras kraftigt med cirka 99,9 procent (men inte eliminerade) genom vulkaniseringsbearbetning.
Latex från icke- Hevea -källor, såsom guayule , kan användas utan allergisk reaktion av personer med allergi mot Hevea - latex.
Vissa allergiska reaktioner är inte till själva latexen, utan från rester av kemikalier som används för att påskynda tvärbindningsprocessen. Även om detta kan förväxlas med en allergi mot latex, skiljer det sig från det och tar vanligtvis formen av typ IV överkänslighet i närvaro av spår av specifika bearbetningskemikalier.
Mikrobiell nedbrytning
Naturgummi är känsligt för nedbrytning av ett brett spektrum av bakterier. Bakterierna Streptomyces coelicolor , Pseudomonas citronellolis och Nocardia spp. är kapabla att bryta ner vulkaniserat naturgummi.
Se även
- Akron, Ohio , centrum för USA:s gummiindustri
- Crepe gummi
- Ebonit
- Emulsionsdispersion
- Fordlândia , misslyckat försök att etablera en gummiplantage i Brasilien
- Förstärkt gummi
- Resilin , ett mycket elastiskt protein som finns i insekter
- Gummifröolja
- Gummiteknik
- Stevenson Plan , historisk brittisk plan för att stabilisera gummipriserna
- Charles Greville Williams , forskat på att naturgummi är en polymer av monomeren isopren
Citat
Källor
- Ali, Muhammad Fadzli, et al. "Dynamiken i gummiproduktionen i Malaysia: Potentiella effekter, utmaningar och föreslagna ingrepp." Skogspolitik och ekonomi 127 (2021): 102449.
- Ascherson, Neal (1999). The King Incorporated: Leopold den andre och Kongo . Granta böcker. ISBN 978-1-86207-290-9 . ( Granta-utgåvan 1999 ).
- Brydson, JA (1988). Gummimaterial och deras föreningar . Springer Nederländerna. ISBN 978-1-85166-215-9 .
- Hobhouse, Henry (2005) [2003]. Seeds of Wealth: Fem växter som gjorde män rika . Skomakare & Hoard. s. 125–185. ISBN 978-1-59376-089-2 .
- Hochschild, Adam (2002). Kung Leopolds spöke: en berättelse om girighet, terror och hjältemod i kolonialt Afrika . Panorera. ISBN 978-0-330-49233-1 .
- Morton, M. (2013). Gummiteknik . Springer Science & Business Media. ISBN 978-94-017-2925-3 .
Vidare läsning
- Dean, Warren . (1997) Brazil and the Struggle for Rubber: A Study in Environmental History . Cambridge University Press.
- Grandin, Greg. Fordlandia: The Rise and Fall of Henry Fords Forgotten Jungle City . Picador Press 2010. ISBN 978-0312429621
- Weinstein, Barbara (1983) Amazonas gummibom 1850–1920 . Stanford University Press.
- Tully, John A. Djävulens mjölk; En social historia av gummi . New York: Monthly Review Press, 2011.
externa länkar
-
Ordboksdefinitionen av naturgummi på Wiktionary
| Nationalbibliotek | |
|---|---|
| Övrig | |
