Из этого дерева добывают каучук


Природный каучук - получение, производство, применение, история

Природный каучук (натуральный каучук) — эластичное вещество, полученное из экссудаций (выхода жидкости) некоторых тропических растений (каучуковое дерево). Из-за своей эластичности, упругости и ударной вязкости природный каучук является основным компонентом шин, используемых в автомобильной технике, авиации и велосипедах. Более половины всей производимой резины идет на автомобильные шины; остальное идет на резинотехнические изделия, такие как уплотнения, прокладки, ремни и шланги и прочее, а также на потребительские товары, такие как обувь, одежда, мебель и игрушки.

Природный каучук — производство

Каучуковое дерево

С коммерческой точки зрения природный каучук (натуральный каучук) получают почти исключительно из гевеи бразильской — дерева, произрастающего в Южной Америке, где в дикой природе оно вырастает до 34 метров. Такое же дерево, культивируемое на плантациях, растет только до 24 метров, потому что углерод, необходимый для роста, также является важным компонентом каучука. Так как только углекислый газ в атмосфере может поставлять углерод растению, этот элемент должен быть распределен между двумя потребностями, когда дерево находится в стадии активного производства. Кроме того, листва, расположенная большей частью только на вершине дерева (чтобы облегчить подсочку), потребляет меньше углекислого газа, чем у дикого дерева. Другие деревья, кустарники и травянистые растения тоже производят каучук, но, поскольку ни одно из них не сравнится по эффективности с Hevea brasiliensis, отраслевые ботаники сосредоточили свои усилия исключительно на этом виде.

При выращивании гевеи соблюдаются естественный ландшафт земли, чтобы деревья были защищены от ветра. Покровные культуры, посаженные рядом с каучуковыми деревьями, удерживают дождевую воду на наклонной поверхности и помогают удобрять почву, фиксируя атмосферный азот. Также используются стандартные методы садоводства, такие как выращивание выносливых корневищ в питомнике и прививка на них, ручное опыление и вегетативное размножение (клонирование) для получения генетически однородного продукта.

Гевея растет только в четко определенных областях тропиков и субтропиков, где не бывает морозов. Обильные ежегодные осадки около 2500 мм имеют большое значение, при этом акцент делается на влажную весну. Как следствие этих требований, площади для выращивания этого дерева ограничены. Юго-Восточная Азия имеет хорошие условия для выращивания каучукового дерева; так же как и части Южной Азии и Западной Африки. Выращивание гевеи в Бразилии, ее естественной среде обитания, было практически уничтожено в результате упадка в начале 20-го века.

Подсочка и коагуляция

Когда кора дерева гевеи частично прорезается, из надреза вытекает молочная жидкость, которая высыхая, образует эластичную пленку. Биологическая функция этого латекса все еще неясна: он может помогать заживлению надрезов, защищая внутреннюю кору, или он может выполнять другие биохимические функции. Латекс состоит из водной суспензии мелких частиц диаметром около 0,5 микрона из цис-полиизопрена, линейного каучукового полимера с высокой молекулярной массой. Содержание каучука в суспензии составляет около 30 процентов.

Каучуковые деревья подсачивают примерно раз в два дня, получая чашку латекса, содержащую приблизительно 50 граммов твердого каучука каждый раз. Стандартный метод подсочки состоит в том, чтобы подрезать дерево ножом на половину окружности ствола, наклонив срез слева направо под углом 30 °, начиная с самой высокой точки, удобной для самотека. Каждый последующий разрез производится сразу под предшествующим. Деревья часто отдыхают в течение некоторого периода после многократной подсочки. Производство начинается, когда дереву 5 или 6 лет; при осторожном обращении срок полезного использования дерева может продлиться более 20 лет. При выращивании деревьев с плотностью 375 на гектар можно производить примерно 2500 кг каучука на гектар в год.

После сбора выпускаемого латекса каучук извлекается из эмульсии путем коагуляции с муравьиной кислотой, создавая крошки, которые напоминают молочный творог. Крошки промывают, сушат между валками и прессуют в блоки размером 67 на 33 на 18 см  и весом 33,3 кг. Затем блоки заворачивают в полиэтиленовую пленку и упаковывают в ящики для отправки.

Другая продукция представляет собой копченый лист, где коагулят прессуют в тонкие листы, которые промывают, а затем сушат над дымящимся огнем. Дым содержит природные фунгициды, которые защищают природный каучук от образования плесени и придают характерный янтарный цвет. Высушенные листы упаковываются в тюки весом 110 кг для отправки.

Около 10 процентов всего натурального каучука поставляется в виде латекса с концентрацией каучука около 60 процентов, который используется для изготовления изделий путем окунания, таких как хирургические перчатки, профилактические средства и игрушки.

Природный каучук — развитие промышленности

Если позволить латексу испаряться естественным образом, образующаяся резиновая пленка может быть высушена и спрессована в пригодные для использования изделия, такие как бутылки, обувь и шарики. Южноамериканские индейцы создавали такие изделия в ранние времена: например, резиновые шарики использовались в ритуальной игре ацтеков (называемой оллама) задолго до того, как Христофор Колумб исследовал Южную Америку и Карибские острова. Говорят, что во время своего второго путешествия в Новый Свет в 1493–96 годах Колумб видел, как туземцы на современном Гаити играют в игру с шарами, сделанными из резины. В 1615 году испанец рассказал, как индейцы, собрав молоко из надрезов, сделанных на разных деревьях, растерли его на плащах, а также получили сырую обувь и бутылки, покрыв глиняные заготовки и позволив им высохнуть.

Первые серьезные отчеты о производстве каучука и примитивной системе производства коренных американцев были сделаны в 18 веке Шарлем-Мари де ла Кондамином, членом французской географической экспедиции, отправленной в Южную Америку в 1735 году. Ла Кондамин описал «каучук» (французское написание родного термина «плачущая древесина») как сгущенный сок дерева гевеи, и в 1736 году он отправил образцы каучука в Европу. Первоначально новый материал был просто научным любопытством. Несколько лет спустя британский ученый Джозеф Пристли отметил его полезность для стирания следов карандаша с бумаги, и поэтому был изобретен популярный термин «ластик». Постепенно развиваются другие области применения, в частности, для гидроизоляции обуви и одежды.

Большой прогресс в создании настоящей резиновой промышленности произошел в начале 19-го века благодаря отдельным экспериментам шотландского химика Чарльза Макинтоша и английского изобретателя Томаса Хэнкока. Вклад Макинтоша состоял в повторном открытии в 1823 году каменноугольной нафты как дешевого и эффективного растворителя. Он поместил раствор каучука и нафты между двумя тканями и при этом избегал липких поверхностей, которые характерны для более ранних однотекстурных предметов одежды, обработанных каучуком. Вскоре после этого началось производство этих водонепроницаемых плащей с двойной текстурой, которые теперь называются «макинтошами».

Работа Хэнкока, который стал коллегой и партнером Макинтоша, имеет еще большее значение. Сначала он попытался растворить каучук в скипидаре, но его покрытые вручную ткани  были неудовлетворительными по текстуре поверхности и запаху. Затем он обратился к производству эластичной нити. Полоски каучука были вырезаны из импортированных кусков и нанесены в сыром виде на одежду и обувь. В 1820 году Хэнкок изобрел мастикатор, чтобы найти применение своим отходам. Созданная из полого деревянного цилиндра с зубьями, в которых вращался зубчатый валик с ручным приводом, эта крошечная машина, первоначально вмещавшая две унции резины, превзошла самые большие надежды Хэнкока. Вместо того, чтобы разрывать резину на куски, она производила достаточное трение, чтобы сварить куски резины в единую массу, которую можно было бы использовать при дальнейшем изготовлении.

Усилия Макинтоша и Хэнкока решили первоначальную проблему обращения с сырьем, но оставалось одно главное препятствие для полной эксплуатации природного каучука: он смягчался от жары и затвердевал от холода (что особенно раздражало в Северной Америке, где климат был более экстремальным, чем в Британии). Природный каучук также был липким, пахучим и скоропортящимся. Эти фундаментальные недостатки были устранены изобретением вулканизации в 1839 году Чарльзом Гудьером. Разработав смесь каучука, белого свинца и серы и термически обработав (процесс вулканизации) ее, Гудьер создал продукт – вначале называемый несгораемой резиной, потом вулканизированной резиной – который имел впечатляющую долговечность.

Вулканизация сделала возможной современную резиновую промышленность, позволив использовать это вещество в машинах и шинах для велосипедов, а затем и для автомобилей. Хотя последующие открытия усовершенствовали оригинальные методы Гудьера, процесс вулканизации остается в основном таким же, каким он был в его дни.

С появлением велосипеда и, несколько позже, автомобиля и изобретения твердой, а затем пневматической резиновой шины спрос на резину быстро рос. К 1900 году более 40 000 тонн природного каучука использовалось каждый год, примерно половина из Бразилии и половина из Центральной Африки, где каучук был получен главным образом из лоз ландольфии. Однако, как важный промышленный материал,  природный каучук требовался в больших количествах, который можно было легко получить из диких и широко рассредоточенных деревьев в бразильских джунглях или из африканских лоз, которые производили всего около одного килограмма на гектар и были уничтожены для получения каучука. Чтобы выращивать каучуковые деревья в других местах, в 1876 году семена дерева гевеи бразильской  из верхнего бассейна Ориноко были доставлены из Бразилии в Англию по инициативе Британского индийского офиса. Саженцы были выращены в садах Кью и отправлены на Цейлон (Шри-Ланка) и в Сингапур. Эти деревья были источником промышленности каучуковых плантаций в Азии, которая в настоящее время производит более 90 процентов мировых поставок натурального каучука. Промышленность развивалась в основном благодаря работе Генри Н. Ридли, директора Сингапурского ботанического сада с 1888 по 1912 годы. Ридли представил методы садоводства и подсочки, которые используются до сих пор. Общий объем мирового производства природного каучука достиг 3 млн. метрических тонн в год в начале 1970-х годов, превысил 4 млн. метрических тонн в год в начале 1980-х годов и достиг 10 млн. метрических тонн в год в 2008 году. Основные страны-производители каучука — Таиланд, Индонезия и Малайзия, за которыми следуют азиатские производители Китай, Индия, Филиппины, Вьетнам и Шри-Ланка, а также западноафриканские государства Нигерия, Кот-д’Ивуар, Камерун и Либерия.

Первое десятилетие 20-го века ознаменовалось созданием автомобиля в Европе и Северной Америке, и автомобильная промышленность оставалась полностью зависимой от натурального каучука для шин и других компонентов до Второй мировой войны. После вступления Японии в войну в 1941 году азиатские источники природного каучука, за исключением Шри-Ланки, были отрезаны от союзников. В ответ Соединенные Штаты и Советский Союз попытались выращивать альтернативные источники натурального каучука, такие как кустарник гуайюля и русский одуванчик. Эти попытки оказались безуспешными, но гораздо лучшие результаты были получены с синтетическим каучуком. В частности, Соединенные Штаты в одночасье развили производство синтетического каучука, достигнув объема производства 800 000 тонн в год. В конце войны, когда снова появился природный каучук, производство синтетического каучука в США резко упало, но к началу 1950-х годов появилась более совершенная и более однородная синтетика. Экспорт этих материалов стимулировал развитие промышленности синтетического каучука в Европе. В начале 1960-х годов производство натурального каучука было превзойдено производством синтетических эластомеров.

 

резина | Тропические растения, нефть и природный газ

Каучук , эластичное вещество, полученное из выделений некоторых тропических растений (натуральный каучук) или полученное из нефти и природного газа (синтетический каучук). Благодаря своей эластичности, упругости и прочности резина является основным компонентом шин, используемых в автомобильных транспортных средствах, самолетах и ​​велосипедах. Более половины всей производимой резины 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.

Грузовые шины извлекаются из форм.

Грузовые шины извлекаются из форм.

© Чарли Вестерман

Основными химическими составляющими резины являются эластомеры или «эластичные полимеры», большие цепочечные молекулы, которые можно растягивать на большую длину и при этом восстанавливать свою первоначальную форму. Первым распространенным эластомером был полиизопрен, из которого делают натуральный каучук. Натуральный каучук, образованный в живом организме, состоит из твердых веществ, взвешенных в молочной жидкости, называемой латексом, который циркулирует во внутренних частях коры многих тропических и субтропических деревьев и кустарников, но преимущественно Hevea brasiliensis , высокого дерева из мягкой древесины, происходящего из в 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 его можно использовать для протирания карандашей Метки. Главный коммерческий успех компании пришелся на то, что процесс вулканизации был изобретен Чарльзом Гудиером в 1839 году.

Натуральный каучук по-прежнему занимает 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 производимого в промышленных масштабах каучука; остальное - это каучук, произведенный синтетическим путем с помощью химических процессов, которые были частично известны в 19 веке, но не применялись в коммерческих целях до второй половины 20 века, после Второй мировой войны. Среди наиболее важных синтетических каучуков - бутадиеновый каучук, стирол-бутадиеновый каучук, неопрен, полисульфидные каучуки (тиоколы), бутилкаучук и силиконы. Синтетические каучуки, как и натуральные каучуки, могут быть упрочнены путем вулканизации, а также улучшены и модифицированы для специальных целей путем армирования другими материалами.

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

Получите эксклюзивный доступ к контенту из нашего первого издания 1768 с вашей подпиской. Подпишитесь сегодня
Свойства и применение коммерчески важных эластомеров
полимер тип Температура стеклования (° C) температура плавления (° C) термостойкость * маслостойкость * сопротивление изгибу * типовых продуктов и приложений
* E = отлично, G = хорошо, F = удовлетворительно, P = плохо.
полиизопрен (натуральный каучук, изопреновый каучук) −70 25 P P E шины, рессоры, колодки, клеи
сополимер стирол-бутадиен (бутадиен-стирольный каучук) −60 P P G протекторы шин, клеи, ремни
полибутадиен (бутадиеновый каучук) −100 5 P P F протекторы шин, башмаков, конвейерных лент
сополимер акрилонитрил-бутадиен (нитрильный каучук) от −50 до −25 G G F топливные шланги прокладки, ролики
изобутилен-изопреновый сополимер (бутилкаучук) −70 −5 F P F подкладки для шин, оконные планки
этилен-пропиленовый мономер (EPM), этилен-пропилен-диеновый мономер (EPDM) −55 F P F гибкие уплотнения, электроизоляция
полихлоропрен (неопрен) −50 25 G G G шланги, ремни, пружины, прокладки
полисульфид (тиокол) −50 F E F уплотнения, сальники, ракетное топливо
полидиметилсилоксан (силикон) −125 −50 G F F уплотнения, прокладки, хирургические имплантаты
фторэластомер −10 E E F Кольца круглые, уплотнения, прокладки
полиакрилатный эластомер от −15 до −40 G G F шланги, ремни, уплотнения, ткань с покрытием
полиэтилен (хлорированный, хлорсульфированный) −70 G G F Кольца круглые, уплотнения, прокладки
стирол-изопрен-стирол (SIS), блок-сополимер стирол-бутадиен-стирол (SBS) −60 P P F автомобильные детали, обувь, клеи
Смесь EPDM-полипропилен −50 F P F туфли, гибкие чехлы

Каучуковое дерево

В промышленных масштабах натуральный каучук получают почти исключительно из Hevea brasiliensis, дерева, произрастающего в Южной Америке, где оно растет в диком виде до высоты 34 метров (120 футов).Однако, выращенное 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 углерод растениям, этот элемент должен быть нормирован между двумя потребностями, когда дерево находится в активном производстве. Кроме того, если листва ограничена верхушкой дерева (для облегчения постукивания), потребление углекислого газа меньше, чем у дикого дерева. Другие деревья, кустарники и травянистые растения производят каучук, но, поскольку ни один из них не сравнится по эффективности с Hevea brasiliensis, промышленные ботаники сосредоточили свои усилия исключительно на этом виде.

каучуковые деревья

Латекс снимается с деревьев на каучуковой плантации недалеко от Куала-Лумпура, Малайзия.

P. Morris / Ardea London

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

Hevea растет только в четко обозначенных областях тропиков и субтропиков, где никогда не бывает заморозков. Сильные годовые осадки около 2500 мм (100 дюймов) необходимы, с упором на влажную весну. Вследствие этих требований площади выращивания ограничены. Юго-Восточная Азия особенно хорошо расположена для выращивания каучука; то же самое можно сказать о некоторых частях Южной Азии и Западной Африки. Выращивание гевеи гевеи в Бразилии, ее естественной среде обитания, было практически уничтожено в начале 20-го века.

.

Ведущие страны-производители натурального каучука в мире

Оишимая Сен Наг, 25 апреля 2017, Экономика

Каучуковая плантация в Керале, Индия.

Натуральный каучук или индийский каучук - это полимер изопрена, органического соединения. Обнаружены также незначительные примеси других органических соединений.Ряд стран Юго-Восточной Азии и Индии являются ведущими производителями натурального каучука в мире. Резиновые изделия, имеющие промышленное значение, производятся путем обработки латекса, собранного с каучукового дерева. Материал полезен благодаря своей высокой упругости, водонепроницаемости и большой степени растяжения.

Источники каучука

Натуральный каучук поступает из различных источников, наиболее распространенным из которых является каучуковое дерево Пара (Hevea brasiliensis).Хорошо растет при выращивании и дает латекс в течение нескольких лет. Лозы рода Landolphia дают урожай конголезского каучука. Эти виноградные лозы нельзя выращивать в культуре, и это привело к широкомасштабной эксплуатации дикорастущих растений в Конго. Латекс также присутствует в молоке одуванчиков, из которого можно производить резину. Несколько других деревьев и растений также использовались для производства каучука.

История использования резины

Коренные культуры Мезоамерики первыми использовали каучук.Латекс из каучукового дерева Пара был извлечен для производства резины, которая использовалась для изготовления мячей для мезоамериканских игр с мячом. Позже культуры ацтеков и майя начали использовать резину для различных целей, например, для изготовления водонепроницаемых тканей и контейнеров. В 1736 году французский исследователь Шарль Мари де ла Кондамин представил каучук французской Королевской академии наук. Это привело к публикации первой научной статьи по каучуку. В 1770 году Джозеф Пристли обнаружил, что резину можно использовать для стирания карандашных следов с бумаги.Постепенно были обнаружены другие применения каучука, и его использование стало популярным по всей Европе. Вскоре началась торговля между Новым Светом и Европой. В 1876 году 70 000 семян каучукового дерева пара было контрабандой доставлено в английские сады Кью. Затем семена были доставлены в страны Южной и Юго-Восточной Азии, где растение начали выращивать. Вулканизация была открыта в 1839 году, что привело к более широкому использованию каучука.

Выращивание каучуковых деревьев

Каучуковые деревья на плантациях имеют экономический срок службы около 32 лет.Деревьям необходимы хорошо дренированные и выветрившиеся почвы. Латеритный тип, аллювиальные, осадочные типы и нелатеритовые красные почвы лучше всего подходят для роста этих деревьев. Равномерно распределенные осадки, по крайней мере, 100 дождливых дней в году и диапазон температур от 20 до 34 ° C являются оптимальными условиями для роста каучукового дерева гевеи. Для достижения наилучших результатов также необходимы влажность около 80%, 2000 солнечных часов и отсутствие сильного ветра.

Производство резины

В 2013 году в мире было произведено почти 28 миллионов тонн каучука, из которых 44% пришлось на натуральный каучук.Таким образом, цена на натуральный каучук зависит от мировых цен на сырую нефть, поскольку синтетический каучук получают из нефти. В 2013 году на Таиланд, Индонезию и Малайзию вместе приходилось 72% производимого в мире натурального каучука. Хотя гевея родом из Южной Америки, выращивание там ограничено из-за высокой распространенности болезней листьев и других естественных хищников.

Ведущие страны-производители натурального каучука в мире

,392 900
Рейтинг Площадь Объем производства, 2013 г. (в тоннах)
1 Таиланд 4,305,069
2 Индонезия 3,107,544
3 Вьетнам 946 865
4 Индия 900,000
5 Китай, материковая часть 864,806
6 Малайзия 826,421
7 Филиппины 444818
8 Гватемала
356 9 Кот-д'Ивуар 289,563
10 Бразилия 185725
11 Мьянма 174,100
12 Нигерия 149,052
Нигерия 149052
Шри-Ланка 130,421
14 Либерия 74,750
15 Камерун 55,605
16 Мексика 51,397
17 Габон 22,691
18 Гана 21,440
19 Камбоджа 20,099
20 Эквадор 18,249
.

Simple English Wikipedia, бесплатная энциклопедия

Резина - это материал, который может растягиваться и сжиматься. Это полимер. Его можно производить из природных источников (например, натуральный каучук) или синтезировать в промышленных масштабах. Многие вещи сделаны из резины, например перчатки, шины, заглушки и маски. Некоторые вещи можно сделать только из резины.

Иногда это слово означает только натуральный каучук ( латексный каучук ). Натуральный каучук производится из белого сока некоторых деревьев, таких как Hevea brasiliensis (Euphorbiaceae).Другие эластомеры, называемые синтетическими каучуками, производятся химическими процессами.

Hevea brasiliensis - это дерево, из которого производится большая часть каучука. Другие растения, которые имеют особый сок (называемый латексом): инжир ( Ficus elastica ), Castilla (панамское каучуковое дерево), молочай, салат, одуванчик обыкновенный, Taraxacum kok-saghyz (русский одуванчик), Scorzonera tau-saghyz , и Гуаюле.

В 1800-х годах большая часть сока для производства каучука поступала из Южной Америки.В 1876 году Генри Викхем получил семена каучуковых деревьев в Бразилии, отвез их в сады Кью, Англия, и отправил на Цейлон (Шри-Ланка), Индонезию, Сингапур и Британскую Малайю. Позже Малайя (ныне Малайзия) производила больше всего резины. Люди пытались выращивать каучук в Индии в 1873 году в Ботаническом саду Калькутты. Первые фермы Hevea в Индии были построены в Таттекаду в Керале в 1902 году. Свободное государство Конго в Африке также выращивало много деревьев для производства каучука в начале 20 века, и большинство людей, которые работали на этих фермах, были вынуждены труд, работа.Либерия и Нигерия также начали выращивать деревья для производства каучука.

Шарль Мари де ла Кондамин представил образцы каучука Королевской академии наук Франции в 1736 году. [1] В 1751 году Франсуа Френо прочитал в Академии документ (опубликованный в 1755 году), в котором были описаны многие свойства каучука. . Это было названо первой научной работой по резине. [1]

В 1770 году британский химик Джозеф Пристли заметил, что каучук очень хорош для удаления следов карандаша с бумаги.

Натуральный каучук плавится при нагревании и замерзает на морозе. В 1844 году Чарльз Гудиер нашел способ улучшить натуральный каучук с помощью химического процесса, известного как вулканизация, который сделал его полезным во многих других продуктах, включая, спустя десятилетия, шины.

В 20 веке начали использоваться синтетические (искусственные) каучуки, такие как неопрен. Они широко использовались, когда Вторая мировая война прекратила поставки натурального каучука. Они продолжали расти, потому что натуральный каучук становится дефицитным, а также потому, что для некоторых целей он лучше, чем натуральный каучук.

Викискладе есть медиафайлы по теме Rubber .
  1. 1.0 1.1 Документ без названия
.

Смотрите также

Сайт о Бане - проект, посвященный строительству, эксплуатации и уходу за русской баней. Большой сборник статей, который может быть полезен любому любителю бани

Содержание, карта сайта.