Jednym z najważniejszych materiałów, których używamy dzisiaj, jest guma . Jest tak wiele rzeczy, które są wykonane z gumy: rękawice, opony, korki, kalosze, płaszcze przeciwdeszczowe, zatyczki do uszu, balony.
W tej lekcji poznamy GUMĘ jako jeden z najczęściej używanych materiałów. zamierzamy dowiedzieć się:
Guma to niezwykle wszechstronny, uniwersalny materiał, który jest używany w wielu zastosowaniach domowych i przemysłowych.
Guma jest naturalnie miękkim i elastycznym materiałem, który może się rozciągać i kurczyć oraz pozostaje trwały przy dłuższym użytkowaniu. Jest to polimer (długa, podobna do łańcucha cząsteczka zawierająca powtarzające się podjednostki) i może być wytwarzany ze źródeł naturalnych lub syntetyzowany na skalę przemysłową. Materiał ten jest zasobem odnawialnym i ulega biodegradacji, dzięki czemu ilość odpadów na wysypiskach jest ograniczona do minimum.
Guma to materiał powszechnie stosowany od ponad 1000 lat, kiedyś w całości pochodził ze źródeł naturalnych. Ale dzisiaj, ponieważ nie możemy wyprodukować wystarczającej ilości kauczuku naturalnego, aby zaspokoić wszystkie nasze potrzeby, produkty gumowe są równie często wytwarzane sztucznie w zakładach chemicznych. A to dlatego, że guma jest bardzo przydatna.
Kauczuk naturalny jest również znany jako kauczuk, kauczuk indyjski, lateks i inne nazwy.
Naturalny kolor gumy to biały. Guma jest czerniona przez dodanie różnych chemikaliów, takich jak sadza. Dzieje się tak nie tylko ze względów kosmetycznych, ale dlatego, że dodanie do gumy chemikaliów, takich jak sadza, drastycznie zwiększa pożądane właściwości gumy.
Dwa główne rodzaje gumy to:
Kauczuk naturalny jest oryginalnym i pierwszym rodzajem kauczuku używanym przez człowieka. Kauczuk naturalny jest wytwarzany z rzadkiego, mlecznobiałego płynu zwanego lateksem , który wydziela się z niektórych roślin, jeśli je pokroisz. Lateks jest emulsją mikrocząstek polimeru w wodzie i można go znaleźć w 10% wszystkich roślin kwitnących. Ponad 99 procent kauczuku naturalnego na świecie jest wytwarzane z lateksu pochodzącego z gatunku drzewa o nazwie Hevea brasiliensis , powszechnie znanego jako drzewo kauczukowe. Drzewa kauczukowe występują na ogół w regionach gorących i wilgotnych, to znaczy:
Kauczuk naturalny jest całkowicie nietoksyczny i wolny od ropy naftowej i metali ciężkich. Materiał jest surowcem odnawialnym i ulega biodegradacji.
Oprócz kauczuku naturalnego wszystkie inne rodzaje kauczuku są syntetyczne lub sztuczne. Kauczuk syntetyczny to sztuczny kauczuk stworzony przez syntezę go z ropy naftowej i innych minerałów w zakładach produkcyjnych. Jest to dowolny sztuczny elastomer. Elastomer to polimer o zarówno lepkości, jak i elastyczności oraz słabych siłach międzycząsteczkowych. Mówiąc prościej, elastomery można rozciągnąć i po puszczeniu powrócą do swojego pierwotnego kształtu. Obecnie 70 procent gumy używanej w procesach produkcyjnych to guma syntetyczna. W wielu przypadkach kauczuk syntetyczny jest stosowany jako substytut kauczuku naturalnego. W zależności od dodanych chemikaliów i związanych z nimi właściwości, kauczuk syntetyczny może być twardy, miękki, sprężysty i tak dalej.
Proces wytwarzania kauczuku rozpoczyna się od zebrania lateksu z drzew kauczukowych. Ten proces nazywa się stukaniem gumowym. Zebrany z wielu drzew lateks przechodzi następnie proces filtracji i płukania, a następnie poddawany jest reakcji z kwasem w celu sklejenia się cząstek gumy. Po tych procesach guma jest prasowana w płyty lub arkusze, a następnie suszona. Po tym jest gotowy do kolejnych etapów produkcji.
Dalsze procesy służą do przekształcenia gumy w znacznie bardziej wszechstronny materiał. Pierwszy znany jest jako żucie . Podczas tego procesu guma stanie się bardziej miękka, bardziej lepka i łatwiejsza w obróbce. Następnie, w celu poprawy niektórych właściwości, dodaje się dodatkowe składniki chemiczne. Następnie guma jest zgniatana do kształtu za pomocą wałków lub przeciskana przez specjalnie ukształtowane otwory, tworząc puste rurki.
Ostatnim procesem jest wulkanizacja. Podczas tego procesu guma jest wulkanizowana (gotowana). Dodaje się siarkę i kauczuk jest podgrzewany do około 140°C (280°F) w autoklawie. Autoklaw to rodzaj przemysłowego szybkowaru. Przed wulkanizacją guma jest miękka i giętka. Po tym zabiegu staje się mocny i twardy. Większość wyrobów gumowych na świecie jest wulkanizowana.
Ogólnie guma to:
Największymi konsumentami gumy są opony i dętki, a następnie ogólne wyroby gumowe. Inne znaczące zastosowania gumy to węże, pasy, maty, podłogi, rękawice medyczne i wiele innych. Guma jest również stosowana jako klej w wielu produktach i zastosowaniach przemysłowych.
Niektóre popularne przedmioty wykonane z gumy to rękawice do mycia naczyń, rękawice medyczne, zabawki, uszczelki do słoików, opony, kalosze, płaszcze przeciwdeszczowe, wkładki do stawów, balony, materace i poduszki, poduszki, uchwyty narzędzi ogrodniczych, gumowe podkładki pod materace, korki do wanien, odbojniki do drzwi, zatyczki do uszu, termofory, podkłady dywanowe i wiele innych.
