Gummi ist eine organische Verbindung, deren Hauptbestandteile Kohlenstoff und Wasserstoff sind. Es wird aus speziellen Gehölzen gewonnen, die oft als Kautschukpflanzen bezeichnet werden. Solche Vertreter der Flora wachsen in den Tropen. Ihre Organe (Früchte, Blätter, Äste, Stamm, Wurzeln) enth alten Latex. Diese milchige Flüssigkeit ist kein Pflanzensaft, Botaniker bezweifeln immer noch die Besonderheiten ihrer Bedeutung für das Leben des Pflanzenorganismus. Aus dem Latex wird bei der Koagulation eine kontinuierliche elastische Masse erh alten, die natürlicher Naturkautschuk ist.
Entdeckungsgeschichte des Naturkautschuks
Der Beitrag von Christoph Kolumbus zur Entwicklung der Weltzivilisation beschränkt sich nicht auf die großen geografischen Entdeckungen. Es war sein Schiff, das 1493 auf der Insel Hispaniola anlegte und das erste Kautschukprodukt nach Spanien brachte. Es war ein elastischer, springender Ball, den die Einheimischen aus dem Saft der Hevea, einer Pflanze, auf der sie zu finden waren, herstelltenUfer des Amazonas. Als die Spanier sahen, wie die Indianer begeistert ein seltsames kleines Ding hochwarfen, das, als es den Boden erreichte, auch wie lebendig abprallte, als würde es einen Sprung machen, waren die Spanier ernsthaft überrascht. Nachdem sie versucht hatten, diesen springenden Ball zu h alten, kamen sie zu dem Schluss, dass er ziemlich schwer war, und bemerkten auch seine Klebrigkeit und den charakteristischen Rauchgeruch.
Die Verwendung von Gummi durch die Indianer war nicht darauf beschränkt. Lokale Stämme spielten diesen Ball nicht nur, sondern verwendeten ihn auch in verschiedenen religiösen Zeremonien. Und der Saft des Baumes, aus dem er gewonnen wurde, g alt als heilig und wurde „cauchu“genannt, was übersetzt „Tränen des Baumes“bedeutet.
Unter den Kuriositäten, die Kolumbus nach Spanien brachte, war dieser ungewöhnliche Ball. Seit dieser Zeit begann die Geschichte der Verwendung von Gummi.
Erste Bewerbungsversuche
Aber die Europäer schenkten der Neugier der Indianer nicht die gebührende Aufmerksamkeit. Und bis zum 18. Jahrhundert dachte niemand darüber nach, wie breit und vielfältig die Anwendungsbereiche von Gummi sind. Erst als Mitglieder der französischen Expedition, die die Tropenwälder Südamerikas besuchten, ihn wieder nach Europa brachten, wurden sie auf ihn aufmerksam. Noch größeres Interesse entstand, als der französische Wissenschaftler Ch. Condamine auf der Versammlung der Pariser Akademie der Wissenschaften Proben dieser Substanz vorführte, Anwendungsmöglichkeiten und Produkte daraus zeigte.
Die weit verbreitete Verwendung von Naturkautschuk in Europa begann um 1770, als ein neues Zubehör in den Schulen auftauchte - Gummilastik, das zum Löschen von Bleistiftlinien verwendet wurde.
Nächster hat begonnenaktive Suche nach Einsatzmöglichkeiten für Kautschuk. Auf diese Zeit geht die Erfindung von Hosenträgern und Gummifäden zurück. Und der schottische Erfinder C. Mackintosh ahnte, zwischen zwei Stoffschichten eine dünne Gummischicht zu legen und so einen wasserdichten Stoff zu erh alten. Dieses Material war wahnsinnig beliebt, Regenmäntel daraus erhielten ihren Namen vom Namen des Erfinders. Sie wurden Macs genannt.
Der Zusammenbruch der Gummiindustrie
Erste Versuche, eine Produktion von wasserdichten Schuhen aufzubauen, blieben erfolglos. Galoschen, obwohl sie für kurze Zeit ziemlich in Mode kamen, unterschieden sich nicht in der Praktikabilität. In der Kälte konnten sie brechen, in der Hitze schmolzen sie fast und verströmten einen unangenehmen Geruch.
Die Begeisterung der Erfinder hielt nicht lange an. In einem dieser Jahre gab es in vielen Teilen Europas einen sehr heißen Sommer. Unter dem Einfluss hoher Temperaturen verwandelten sich die Produkte der Gummiindustrie in eine übel riechende Masse. Alle Unternehmen dieser Branche gingen daraufhin bankrott.
Entdeckung von Charles Goodyear
Und niemand hätte an Galoschen und Stiefeletten gedacht, wäre da nicht die Beharrlichkeit des Amerikaners Charles Goodyear. Er widmete viele Jahre der Suche nach Wegen, aus Gummi ein gutes Material herzustellen.
Goodyear hat viele Experimente gemacht und Gummi mit fast allem gemischt. Er fügte Salz, Pfeffer, Sand und sogar Suppe hinzu. Nachdem der Erfinder all sein Geld und seine Kraft ausgegeben hatte, verlor er bereits die Hoffnung. Aber seine Bemühungen waren dennoch von Erfolg gekrönt. Indem er der Substanz Schwefel hinzufügte, entdeckte erdass sich sowohl Festigkeit, Elastizität als auch Temperaturstabilität verbessert haben.
So gelang es ihm, den Belag zu verbessern. Die Eigenschaften und Anwendungsmöglichkeiten der neuen Verbindung sind erneut Gegenstand von Studien von Wissenschaftlern und Industriellen geworden. Das von Goodyear gewonnene Material ist das, was wir heute Gummi nennen, und das Verfahren, durch das es gewonnen wird, ist die Vulkanisation von Gummi.
Gummiboom
Nach der sensationellen Entdeckung regnete es zahlreiche Angebote, ein Patent für das erfundene Material zu erwerben, auf den glücklichen Wissenschaftler. Die Verwendung von Kautschuk zur Herstellung von Kautschuk ist enorm geworden. Zu diesem Zweck suchten fast alle Länder nach Möglichkeiten, Kautschukbäume auf ihrem Territorium anzubauen. In dieser Hinsicht war Brasilien am glücklichsten, weil dieser Staat Eigentümer der riesigen Reserven solcher Pflanzen war. Die brasilianische Regierung hat große Anstrengungen unternommen, um in diesem Bereich ein Monopol zu bleiben, und den Export von Saatgut und jungen Hevea-Pflanzen kategorisch verboten. Für dieses Verbrechen wurde sogar die Todesstrafe eingeführt.
Aber dem Engländer Wickham, der über Spionageerfahrung verfügt, gelang es, an die Ufer des Amazonas einzudringen, wo er heimlich 70.000 Gummibaumsamen beschaffte und nach Großbritannien schickte. Und obwohl es lokalen Züchtern nicht sofort gelang, diese tropische Pflanze in einem Gebiet mit einem anderen Klima anzubauen, erschien dank ihrer Bemühungen nach einiger Zeit billigerer und erschwinglicherer englischer Kautschuk auf dem Markt.
Inzwischen ist die Verwendung von Naturkautschuk so weit verbreitet, dass die Zahl der Kautschukprodukte die 100.000-Marke überschritten hat.die Zahl der neuen Produkte: Förderbänder und elektrische Isolierung, "Gummibänder" für Wäsche, Gummischuhe, Kinderballons usw. Aber die Hauptverwendung von Naturkautschuk war mit der Automobilindustrie verbunden, als die ersten Kutschenreifen erfunden wurden, und dann Autoreifen.
Die Verwendung von Gummi und Kautschuk in unserem Land basiert seit langem auf deren Herstellung aus ausländischen Rohstoffen. Erst als in Kasachstan Löwenzahn entdeckt wurde, dessen Wurzeln Kautschuk enth alten, tauchten die ersten Kautschukprodukte aus heimischem Material auf. Aber es war ein sehr aufwendiger Prozess, da die Gewinnung von Kautschuk aus Löwenzahnwurzeln aufgrund seiner geringen Konzentration (16-28%) sehr lange dauerte.
Gewinnung von synthetischem Kautschuk
Natürliche Ressourcen an Naturkautschuk decken den hohen Bedarf der Bevölkerung an Waren aus diesem Material nicht. Jetzt ist die Produktion von synthetischem Kautschuk viel größer.
S. V. Lebedev erhielt 1910 zum ersten Mal synthetischen Kautschuk. Das Ausgangsmaterial für die Produktion war Butadien, das aus Ethylalkohol isoliert wurde. Später wurde durch Durchführung einer Polymerisationsreaktion unter Verwendung von Natriummetall synthetischer Butadienkautschuk erh alten.
Industrielle Produktion von Synthesekautschuk
1925 stellte sich SV Lebedev die Aufgabe, ein industrielles Verfahren zur Synthese von Kautschuk zu finden. Zwei Jahre später wurde es erfolgreich gelöst. Die ersten Kilogramm Kautschuk wurden im Labor synthetisiert. Es war Lebedev, der aufgriffUntersuchung der Eigenschaften dieses Kautschuks und Entwicklung von Rezepten zur Gewinnung der für den Verbraucher notwendigen Produkte daraus.
Und in den folgenden Jahren war die Verwendung von Gummi die wichtigste Aufgabe der Arbeit von S. V. Lebedev. Nach seiner Methode wurde die erste Charge dieses Materials im industriellen Maßstab in der weltweit ersten Anlage zur Herstellung dieses Materials gewonnen.
In der Zeit von 1932 bis 1990 war die Sowjetunion produktionsführend in dieser Branche. Durch die Verwendung von synthetischem Kautschuk konnte das Sortiment an Gummiwaren erweitert werden, insbesondere: Weichgummiprodukte, Schuhsohlen, verschiedene Rohre und Schläuche, Dicht- und Klebstoffe, Farben auf Latexbasis und andere.
Eigenschaften und Anwendungen von synthetischem Kautschuk
Nun ist das Angebot an synthetischen Kautschuken im Vergleich zur Mitte des 20. Jahrhunderts deutlich gewachsen. Seine verschiedenen Arten können sich in chemischer Zusammensetzung und Gebrauchseigenschaften stark unterscheiden. Die Klassifizierung von synthetischem Kautschuk basiert auf dem Unterschied in den Monomeren, die bei seiner Herstellung verwendet werden. So gibt es Isopren, Butadien, Chloropren und andere Typen. Gemäß einer anderen Klassifizierung werden Kautschuke in Abhängigkeit von der charakteristischen Gruppe von Atomen, aus denen ihre Zusammensetzung besteht, in Typen eingeteilt. Beispielsweise sind Arten von Polysulfiden, siliciumorganischen Kautschuken usw. bekannt.
Das Hauptverfahren zur Herstellung von Synthesekautschuken ist die Polymerisation von Dienen und Alkenen. Die häufigsten Monomere in diesem Fall können als Butadien, Isopren, Ethylen, Acrylnitril usw. bezeichnet werden.
Einige Arten von Polysulfid- und Polyurethankautschuken werden während der Polykondensationsreaktion erh alten.
Gummis für allgemeine und spezielle Zwecke
Gummis können je nach Anwendung in allgemeine und spezielle Materialien unterteilt werden. Vertreter der ersten Gruppe haben eine Reihe von Eigenschaften, die es ermöglichen, sie zur Herstellung verschiedener Waren zu verwenden, deren elastische Eigenschaften bei normalen Temperaturen auftreten sollten. Die Verwendung von synthetischem Kautschuk für spezielle Zwecke impliziert jedoch die Erh altung von Eigenschaften in Extremsituationen, beispielsweise unter dem Einfluss von Frost und Feuer, Ozon und Sauerstoff usw.
Anwendung von Isoprenkautschuk
Die Zusammensetzung von Isoprenkautschuk ist der von Naturkautschuk sehr ähnlich. Folglich ist das Eigenschaftsspektrum dieser Substanzen weitgehend gleich.
Zu den Nachteilen gehört eine geringe Beständigkeit gegen hohe Temperaturen, Ozon und direkte Sonneneinstrahlung. Die darauf basierende geringe Kohäsionsfestigkeit von Kautschuk ist eine Eigenschaft, die Isoprenkautschuk weniger beliebt macht. Seine Verwendung ist aufgrund erhöhter Klebrigkeit, unzureichender Skelettierung und Fließfähigkeit schwierig. Aber in monolithischen Produkten, die keine Verbindung einer großen Anzahl von Teilen erfordern, werden Isoprenkautschuke häufig verwendet.
Gummiflicken
Der Einsatz von Kautschuk in der Medizin findet ebenfalls statt. Das häufigste Produkt der medizinischen Industrie, das durch die Verwendung von Gummi gewonnen wird, ist ein Pflaster. Es ist eine Mischung aus Kautschuk, Heil- uverwandte Substanzen. Vorteile dieser Patches:
- lange Klebrigkeit;
- Verträglichkeit mit vielen Medikamenten;
- Harmlosigkeit;
- Benutzerfreundlichkeit.
Der Produktionsprozess besteht darin, 1 Teil Gummi in 12 Teilen Benzin aufzulösen. Und dann werden andere begleitende Komponenten in die Lösung eingeführt: Terpentin (erhöht die Klebrigkeit), Lanolin (schützt vor dem Austrocknen), Zinkoxid (reduziert Reizungen), Medikamente (erzeugen eine therapeutische Wirkung).
Gummiimplantate
Wirklich lebenswichtige Gummiprodukte sind menschliche Organimplantate. Die Verwendung von Kautschuk in ihrer Produktion begann erst vor relativ kurzer Zeit und markierte den Beginn einer neuen Ära in der Entwicklung der Medizin.
Trachealimplantate sind Materialien aus Polyactylaten, Polysiloxanen, Polyamiden. Das künstliche Herz und seine Teile werden aus Polyurethanen und Polyoxylanen hergestellt. Polyethylen und Polypropylen sind das Material für die Herstellung von Implantaten von Teilen der Speiseröhre, und Polyvinylchlorid ist der Hauptbestandteil von Implantaten anderer Teile des Verdauungssystems. Künstliche Blutgefäße werden aus Polyethylenterephthalat, Polytetrafluorethylen und Polypropylen hergestellt. Polyacrylate, Polyamide, Polyurethane helfen Menschen mit Behinderungen, neue Knochen und Gelenke zu finden.
Verwendung von Kautschuk in Industrieprodukten
Die Bedeutung von Kautschuk für die Volkswirtschaft ist enorm. Aber die Verwendung von Naturkautschuk in seiner reinen Form ist großSeltenheit. Am häufigsten wird es in Form von Gummi verwendet. Produkte aus diesem Material finden sich im Alltag auf Schritt und Tritt wieder. Dazu gehören Drahtisolierungen, die Herstellung von Schuhen und Bekleidung sowie Autoreifen und vieles mehr.
In der Schuhindustrie werden in der Regel folgende Gummiarten verwendet: porös (Sohle), lederartig (Schuhunterteil), transparent (Absätze).
Die Verwendung von Naturkautschuk und seinen synthetischen Analoga hat sich nicht zufällig verbreitet. Sie erfüllen die meisten menschlichen Bedürfnisse und sind eines der vielseitigsten Materialien.
