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». Для искусственных резиновых материалов см. Синтетическая резина.
Фото кусочков натурального каучука в стеклянной банке.
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.

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

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

(1) транс-1,4-полиизопрен называется гуттаперчей. (2) в натуральном каучуке различные цепи удерживаются вместе за счет слабого взаимодействия Ван-дер-Вааля и имеют спиральную структуру, поэтому его можно растягивать, как пружина, и проявлять упругие свойства.
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

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

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.[46]

Смотрите также

Рекомендации

Цитаты

  1. ^ Легнер, Эрих Фред. «Резина и другие латексные изделия». Калифорнийский университет, Риверсайд.
  2. ^ Хайм, Сюзанна (2002). Autarkie und Ostexpansion: Pflanzenzucht und Agrarforschung im Nationalsozialismus. Wallstein Verlag. ISBN  978-3-89244-496-1.
  3. ^ «Изготовление резины из сока одуванчика». Science Daily. 28 октября 2013 г.. Получено 22 ноября 2013.
  4. ^ Смит, Джеймс П., младший / (2006). «Растения и цивилизация: введение во взаимоотношения растений и людей. Раздел 8.4, Латексные растения». Открытые образовательные ресурсы и данные по ботаническим исследованиям Государственного университета Гумбольдта, Государственный университет Гумбольдта Digital Commons. стр. 137–141. Получено 8 июн 2019.
  5. ^ Бернс, Билл. "Компания Гуттаперча". История компании Atlantic Cable & Undersea Communications. Получено 14 февраля 2009.
  6. ^ а б Heinz-Hermann Greve «Каучук, 2. Натуральный» в Энциклопедия промышленной химии Ульмана, 2000, Wiley-VCH, Weinheim. Дои:10.1002 / 14356007.a23_225
  7. ^ Эмори Дин Кеоке, Кей Мари Портерфилд. 2009. Энциклопедия вкладов американских индейцев в мир: 15 000 лет изобретений и инноваций. Издание информационной базы
  8. ^ Талли, Джон (2011). Дьявольское молоко: социальная история каучука. NYU Press. ISBN  9781583672600.
  9. ^ а б "Шарль Мари де ла Кондамин". bouncing-balls.com.
  10. ^ Hosler, D .; Burkett, S.L .; Тарканян, М.Дж. (1999). «Доисторические полимеры: обработка резины в древней Мезоамерике». Наука. 284 (5422): 1988–1991. Дои:10.1126 / science.284.5422.1988. PMID  10373117.
  11. ^ Слэк, Чарльз (7 августа 2002 г.). Благородная одержимость: Чарльз Гудиер, Томас Хэнкок и гонка за раскрытием величайшего промышленного секрета девятнадцатого века.. Гиперион. ISBN  978-0-7868-6789-9.
  12. ^ Джексон, Джо (2008). Вор на краю света. Викинг. ISBN  9780670018536.
  13. ^ «Натуральный каучук в Индии». Архивировано из оригинал 1 октября 2016 г.
  14. ^ Корнелиус-Такахама, Вернон (2001). "Сэр Генри Николас Ридли". Сингапур Инфопедия. Архивировано из оригинал 4 мая 2013 г.. Получено 9 февраля 2013.
  15. ^ Ленг, доктор Ло Вей; Кеонг, Хор Джин (19 сентября 2011 г.). «Безумный Ридли и резиновый бум». История Малайзии. Архивировано из оригинал 27 июля 2013 г.. Получено 9 февраля 2013.
  16. ^ «Расчет корпуса обсадных труб» (PDF). Отчет - Расследование аварии Challenger. Типография правительства США. Получено 29 августа 2015.
  17. ^ «Архивная копия» (PDF). S2CID  7469231. Архивировано из оригинал (PDF) 15 декабря 2017 г.. Получено 14 декабря 2017. Цитировать журнал требует | журнал = (помощь)CS1 maint: заархивированная копия как заголовок (связь)
  18. ^ Hoven, Vipavee P .; Раттанакаран, Кесини; Танака, Ясуюки (1 ноября 2003 г.). «Определение химических компонентов, вызывающих неприятный запах из натурального каучука». Химия и технология резины. 76 (5): 1128–1144. Дои:10.5254/1.3547792.
  19. ^ а б c "Информация" (PDF). www.aidic.it.
  20. ^ Кояма, Танетоши; Steinbüchel, Александр, ред. (Июнь 2011 г.). «Биосинтез натурального каучука и других природных полиизопреноидов». Полиизопреноиды. Биополимеры. 2. Вили-Блэквелл. С. 73–81. ISBN  978-3-527-30221-5.
  21. ^ Paterson-Jones, J.C .; Gilliland, M.G .; Ван Стаден, Дж. (Июнь 1990 г.). «Биосинтез натурального каучука». Журнал физиологии растений. 136 (3): 257–263. Дои:10.1016 / S0176-1617 (11) 80047-7. ISSN  0176-1617.
  22. ^ Xie, W .; McMahan, C.M .; Дистефано, А.Дж. ДеГро, доктор медицины; и другие. (2008). «Инициирование синтеза каучука: Сравнение in vitro бензофенон-модифицированных дифосфатных аналогов у трех видов каучуков». Фитохимия. 69 (14): 2539–2545. Дои:10.1016 / j.phytochem.2008.07.011. PMID  18799172.
  23. ^ Кейси, П.Дж .; Сибра, М. (1996). «Белковые пренилтрансферазы». Журнал биологической химии. 271 (10): 5289–5292. Дои:10.1074 / jbc.271.10.5289. PMID  8621375.
  24. ^ Kang, H .; Канг, M.Y .; Хан, К. (2000). «Идентификация натурального каучука и характеристика биосинтетической активности». Физиология растений. 123 (3): 1133–1142. Дои:10.1104 / pp.123.3.1133. ЧВК  59076. PMID  10889262.
  25. ^ «Обзор причин волатильности цен на натуральный каучук». En.wlxrubber.com. 1 февраля 2010. Архивировано с оригинал 26 мая 2013 г.. Получено 21 марта 2013.
  26. ^ «Статистическая сводка мирового положения в области каучука» (PDF). Международная исследовательская группа по каучуку. Декабрь 2018 г. В архиве (PDF) из оригинала на 5 февраля 2019 г.. Получено 5 февраля 2019.
  27. ^ Доктор Ай Ай Кхин. «Влияние изменений мировых цен на сырую нефть на промышленность по производству натурального каучука в Малайзии». Всемирный журнал прикладных наук.
  28. ^ Листийорини, Эко (16 декабря 2010 г.). «Экспорт каучука из Индонезии в следующем году может вырасти на 6–8%». bloomberg.com. Архивировано из оригинал 4 ноября 2012 г.. Получено 21 марта 2013.
  29. ^ Кеоке, Эмори (2003). Энциклопедия вклада американских индейцев в мир изобретений и инноваций за 15 000 лет. Галочка Книги. п. 156.
  30. ^ Этот раздел был почти дословно скопирован с всеобщее достояние ООН Продовольственная и сельскохозяйственная организация (ФАО), статья на сайте ecoport.com: Сесил, Джон; Митчелл, Питер; Димер, Пер; Гриффи, Питер (2013). «Обработка натурального каучука, производство крепового каучука латексного качества». ecoport.org. ФАО, Служба технологий сельского хозяйства и пищевой инженерии. Получено 19 марта 2013.
  31. ^ Основные испытания резины. ASTM International. С. 6–. GGKEY: 8BT2U3TQN7G.
  32. ^ Транспортировка натурального каучука - отраслевой источник
  33. ^ Хорат, Ларри (2017). Основы материаловедения для технологов: свойства, испытания и лабораторные занятия, второе издание. Waveland Press. ISBN  978-1-4786-3518-5.
  34. ^ "Резиновые вопросы". Архивировано из оригинал 13 сентября 2016 г.
  35. ^ а б «Предмаркетное уведомление [510 (k)], поданные для тестирования на сенсибилизацию кожи к химическим веществам в изделиях из натурального каучука» (PDF). FDA. Получено 22 сентября 2013.
  36. ^ "Новый тип латексных перчаток очищен".
  37. ^ Американская ассоциация аллергии на латекс. «Информационный бюллетень об аллергии». Архивировано из оригинал 13 марта 2012 г.. Получено 22 сентября 2013.
  38. ^ Рук, Дж. Дж. (1955). «Микробиологическая порча вулканизированной резины». Appl. Микробиол. 3 (5): 302–309. Дои:10.1128 / aem.3.5.302-309.1955. ЧВК  1057125. PMID  13249390.
  39. ^ Лианг, K.W.H. (1963). «Микробиологическая деградация резины». Варенье. Ассоциация водных работ. 53 (12): 1523–1535. Дои:10.1002 / j.1551-8833.1963.tb01176.x.
  40. ^ Tsuchii, A .; Сузуки, Т .; Такеда, К. (1985). «Микробное разложение вулканизатов натурального каучука». Appl. Environ. Микробиол. 50 (4): 965–970. Дои:10.1128 / AEM.50.4.965-970.1985. ЧВК  291777. PMID  16346923.
  41. ^ Heisey, R.M .; Пападатос, С. (1995). «Выделение микроорганизмов, способных метаболизировать очищенный натуральный каучук». Appl. Environ. Микробиол. 61 (8): 3092–3097. Дои:10.1128 / AEM.61.8.3092-3097.1995. ЧВК  1388560. PMID  16535106.
  42. ^ Jendrossek, D .; Tomasi, G .; Кроппенштедт, Р. (1997). «Бактериальная деградация натурального каучука: привилегия актиномицетов?». Письма о микробиологии FEMS. 150 (2): 179–188. Дои:10.1016 / s0378-1097 (97) 00072-4. PMID  9170260.
  43. ^ Linos, A. и Steinbuchel, A. (1998) Микробное разложение натуральных и синтетических каучуков новыми бактериями, принадлежащими к роду Gordona. Кауч. Gummi Kunstst. 51, 496-499.
  44. ^ Линос, Александрос; Штейнбухель, Александр; Spröer, Катрин; Кроппенштедт, Райнер М. (1999). «Gordonia polyisoprenivorans sp. Nov., Актиномицет, разлагающий каучук, выделенный из автомобильной шины». Int. J. Syst. Бактериол. 49 (4): 1785–1791. Дои:10.1099/00207713-49-4-1785. PMID  10555361.
  45. ^ Линос, Александрос; Райхельт, Рудольф; Келлер, Ульрике; Штейнбухель, Александр (октябрь 1999 г.). «Грамотрицательная бактерия, идентифицированная как Pseudomonas aeruginosa AL98, является мощным разрушителем натурального каучука и синтетического цис-1,4-полиизопрена». Письма о микробиологии FEMS. 182 (1): 155–161. Дои:10.1111 / j.1574-6968.2000.tb08890.x. PMID  10612748.
  46. ^ 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

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