Το καουτσούκ είναι μια οργανική ένωση της οποίας τα κύρια συστατικά είναι ο άνθρακας και το υδρογόνο. Λαμβάνεται από ειδικά ξυλώδη φυτά, τα οποία συχνά ονομάζονται φυτά καουτσούκ. Τέτοιοι εκπρόσωποι της χλωρίδας αναπτύσσονται στις τροπικές περιοχές. Τα όργανά τους (καρποί, φύλλα, κλαδιά, κορμός, ρίζες) περιέχουν λάτεξ. Αυτό το γαλακτώδες υγρό δεν είναι ο χυμός των φυτών, οι βοτανολόγοι εξακολουθούν να αμφιβάλλουν για τις ιδιαιτερότητες της σημασίας του για τη ζωή του φυτικού οργανισμού. Από το λατέξ στη διαδικασία της πήξης προκύπτει μια συνεχής ελαστική μάζα, η οποία είναι φυσικό φυσικό καουτσούκ.
Ιστορία της ανακάλυψης του φυσικού καουτσούκ
Η συμβολή του Χριστόφορου Κολόμβου στην ανάπτυξη του παγκόσμιου πολιτισμού δεν περιορίζεται στις Μεγάλες γεωγραφικές ανακαλύψεις. Ήταν το πλοίο του που προσγειώθηκε στο νησί Hispaniola το 1493 και μετέφερε το πρώτο προϊόν καουτσούκ στην Ισπανία. Ήταν μια ελαστική μπάλα που αναπηδούσε που οι ντόπιοι έφτιαχναν από τον χυμό της έβιας, ενός φυτού που βρέθηκε στοακτές του Αμαζονίου. Βλέποντας πώς οι Ινδοί πέταξαν με ενθουσιασμό ένα παράξενο μικρό πράγμα, το οποίο, φτάνοντας στο έδαφος, αναπήδησε επίσης σαν ζωντανό, σαν να έκανε ένα άλμα, οι Ισπανοί εξεπλάγησαν σοβαρά. Αφού προσπάθησαν να κρατήσουν αυτή την μπάλα που αναπηδούσε, κατέληξαν στο συμπέρασμα ότι ήταν αρκετά βαριά, και παρατήρησαν επίσης το κολλώδες της και τη χαρακτηριστική μυρωδιά καπνού.
Η χρήση καουτσούκ από τους Ινδούς δεν περιοριζόταν σε αυτό. Οι τοπικές φυλές όχι μόνο έπαιζαν αυτή τη μπάλα, αλλά τη χρησιμοποιούσαν σε διάφορες θρησκευτικές τελετές. Και ο χυμός του δέντρου από το οποίο ελήφθη θεωρήθηκε ιερός και ονομαζόταν «cauchu», που σημαίνει «δάκρυα του δέντρου» στη μετάφραση.
Μεταξύ των περιέργειας που έφερε ο Κολόμβος στην Ισπανία ήταν αυτή η ασυνήθιστη μπάλα. Από τότε ξεκίνησε η ιστορία της χρήσης του καουτσούκ.
Πρώτες απόπειρες εφαρμογής
Αλλά οι Ευρωπαίοι δεν έδωσαν τη δέουσα σημασία στην περιέργεια των Ινδών. Και μέχρι τον XVIII αιώνα, κανείς δεν σκέφτηκε πόσο ευρείες και ποικίλες ήταν οι περιοχές εφαρμογής του καουτσούκ. Μόνο όταν μέλη της γαλλικής αποστολής, που επισκέφτηκαν τα τροπικά δάση της Νότιας Αμερικής, τον έφεραν ξανά στην Ευρώπη, του έδωσαν προσοχή. Ακόμη μεγαλύτερο ενδιαφέρον προέκυψε όταν ο Γάλλος επιστήμονας Ch. Condamine, μιλώντας στη συνέλευση της Ακαδημίας Επιστημών του Παρισιού, έδειξε δείγματα αυτής της ουσίας, έδειξε τρόπους πιθανής χρήσης και προϊόντα από αυτήν.
Η ευρεία χρήση του φυσικού καουτσούκ στην Ευρώπη ξεκίνησε γύρω στο 1770, όταν ένα νέο αξεσουάρ εμφανίστηκε στα σχολεία - gummilastic, το οποίο χρησιμοποιήθηκε για να σβήσει τις γραμμές μολυβιού.
Το επόμενο ξεκίνησεενεργή αναζήτηση για πιθανές χρήσεις για καουτσούκ. Ήταν εκείνη την εποχή που χρονολογείται η εφεύρεση των τιράντες και των λαστιχένιων νημάτων. Και ο Σκωτσέζος εφευρέτης C. Mackintosh μάντεψε να στρώσει ένα λεπτό στρώμα καουτσούκ ανάμεσα σε δύο στρώματα υφάσματος, αποκτώντας έτσι ένα αδιάβροχο ύφασμα. Αυτό το υλικό ήταν τρελά δημοφιλές, τα αδιάβροχα από αυτό πήραν το όνομά τους από το όνομα του εφευρέτη. Ονομάζονταν Mac.
Η κατάρρευση της βιομηχανίας καουτσούκ
Οι αρχικές προσπάθειες για την καθιέρωση της παραγωγής αδιάβροχων παπουτσιών ήταν ανεπιτυχείς. Οι γαλότσες, αν και έγιναν αρκετά της μόδας για μικρό χρονικό διάστημα, δεν διέφεραν στην πρακτικότητα. Στο κρύο, μπορούσαν να ραγίσουν, και στη ζέστη σχεδόν έλιωσαν και απέδιδαν μια δυσάρεστη οσμή.
Ο ενθουσιασμός των εφευρετών δεν κράτησε πολύ. Σε ένα από αυτά τα χρόνια υπήρχε ένα πολύ ζεστό καλοκαίρι σε πολλά μέρη της Ευρώπης. Υπό την επίδραση των υψηλών θερμοκρασιών, τα προϊόντα της βιομηχανίας καουτσούκ μετατράπηκαν σε μια μάζα με τρομερή οσμή. Στη συνέχεια, όλες οι επιχειρήσεις σε αυτόν τον κλάδο χρεοκόπησαν.
Ανακάλυψη του Charles Goodyear
Και κανείς δεν θα σκεφτόταν τις γαλότσες και τις μακιντόσες, αν όχι για την επιμονή του Αμερικανού Τσαρλς Γκούντγιερ. Αφιέρωσε πολλά χρόνια στο να βρει τρόπους να φτιάξει ένα καλό υλικό από καουτσούκ.
Η Goodyear έκανε πολλά πειράματα, αναμειγνύοντας καουτσούκ με σχεδόν τα πάντα. Του έβαλε αλάτι, πιπέρι, άμμο, ακόμα και σούπα. Έχοντας ξοδέψει όλα τα χρήματα και τη δύναμή του, ο εφευρέτης έχανε ήδη την ελπίδα του. Οι προσπάθειές του όμως στέφθηκαν με επιτυχία. Προσθέτοντας θείο στην ουσία, ανακάλυψεότι τόσο η αντοχή, η ελαστικότητα όσο και η σταθερότητα της θερμοκρασίας έχουν βελτιωθεί.
Έτσι, κατάφερε να βελτιώσει το λάστιχο. Οι ιδιότητες και η εφαρμογή της νέας ένωσης έχουν γίνει και πάλι αντικείμενο μελέτης επιστημόνων και βιομηχάνων. Το υλικό που λαμβάνεται από την Goodyear είναι αυτό που σήμερα ονομάζουμε καουτσούκ και η διαδικασία με την οποία λαμβάνεται είναι ο βουλκανισμός του καουτσούκ.
Rubber boom
Μετά την εντυπωσιακή ανακάλυψη, πολλές προσφορές για την αγορά πατέντας για το υλικό που εφευρέθηκε έπεσαν βροχή στον τυχερό επιστήμονα. Η χρήση του καουτσούκ για την παραγωγή καουτσούκ έχει γίνει τεράστια. Για να γίνει αυτό, σχεδόν όλες οι χώρες άρχισαν να αναζητούν τρόπους για να καλλιεργήσουν καουτσούκ στην επικράτειά τους. Από αυτή την άποψη, η Βραζιλία ήταν η πιο τυχερή, επειδή ήταν αυτό το κράτος που ήταν ο ιδιοκτήτης των τεράστιων αποθεμάτων τέτοιων φυτών. Η κυβέρνηση της Βραζιλίας κατέβαλε πολλές προσπάθειες για να παραμείνει μονοπώλιο σε αυτόν τον τομέα, απαγορεύοντας κατηγορηματικά την εξαγωγή σπόρων και νεαρών φυτών Hevea. Η θανατική ποινή εισήχθη ακόμη και για αυτό το έγκλημα.
Όμως ο Άγγλος Wickham, ο οποίος έχει πρακτική κατασκοπείας, κατάφερε να διεισδύσει στις ακτές του Αμαζονίου, όπου απέκτησε κρυφά και έστειλε 70.000 σπόρους καουτσούκ δέντρων στη Βρετανία. Και παρόλο που οι ντόπιοι κτηνοτρόφοι δεν κατάφεραν αμέσως να καλλιεργήσουν αυτό το τροπικό φυτό σε μια περιοχή με διαφορετικό κλίμα, χάρη στις προσπάθειές τους, μετά από λίγο καιρό εμφανίστηκε στην αγορά φθηνότερο και πιο προσιτό αγγλικό καουτσούκ.
Στο μεταξύ, η χρήση φυσικού καουτσούκ έχει γίνει τόσο διαδεδομένη που ο αριθμός των προϊόντων από καουτσούκ έχει ξεπεράσει τις 100.000.ο αριθμός των νέων προϊόντων: ιμάντες μεταφοράς και ηλεκτρική μόνωση, "λάστιχα" για λινά, παπούτσια από καουτσούκ, παιδικά μπαλόνια κ.λπ. Αλλά η κύρια χρήση του φυσικού καουτσούκ συνδέθηκε με την αυτοκινητοβιομηχανία, όταν εφευρέθηκαν τα πρώτα ελαστικά για καρότσι και στη συνέχεια ελαστικά αυτοκινήτου.
Η χρήση καουτσούκ και καουτσούκ στη χώρα μας βασίζεται εδώ και πολύ καιρό στην παραγωγή τους από ξένες πρώτες ύλες. Μόνο όταν ανακαλύφθηκαν πικραλίδες στο Καζακστάν, οι ρίζες των οποίων περιέχουν καουτσούκ, εμφανίστηκαν τα πρώτα προϊόντα από καουτσούκ από εγχώριο υλικό. Αλλά ήταν μια πολύ επίπονη διαδικασία, καθώς η εξαγωγή του καουτσούκ από τις ρίζες της πικραλίδας χρειάστηκε πολύ χρόνο λόγω της χαμηλής συγκέντρωσής του (16-28%).
Λήψη συνθετικού καουτσούκ
Οι φυσικοί πόροι του φυσικού καουτσούκ δεν καλύπτουν τις υψηλές ανάγκες του πληθυσμού σε προϊόντα που κατασκευάζονται από αυτό το υλικό. Τώρα η παραγωγή συνθετικού καουτσούκ είναι πολύ μεγαλύτερη.
S. Ο V. Lebedev το 1910 έλαβε για πρώτη φορά συνθετικό καουτσούκ. Το υλικό παραγωγής ήταν το βουταδιένιο, το οποίο απομονώθηκε από αιθυλική αλκοόλη. Αργότερα, με τη διεξαγωγή μιας αντίδρασης πολυμερισμού χρησιμοποιώντας μέταλλο νάτριο, ελήφθη συνθετικό καουτσούκ βουταδιενίου.
Βιομηχανική παραγωγή συνθετικού καουτσούκ
Το 1925, ο SV Lebedev έβαλε στον εαυτό του καθήκον να βρει μια βιομηχανική μέθοδο για τη σύνθεση του καουτσούκ. Δύο χρόνια αργότερα, λύθηκε με επιτυχία. Τα πρώτα κιλά καουτσούκ συντέθηκαν στο εργαστήριο. Ήταν ο Λεμπέντεφ που ανέλαβεμελέτη των ιδιοτήτων αυτού του καουτσούκ και ανάπτυξη συνταγών για την απόκτηση των προϊόντων που είναι απαραίτητα για τον καταναλωτή από αυτό.
Και τα επόμενα χρόνια, η χρήση καουτσούκ ήταν το πιο σημαντικό καθήκον του έργου του S. V. Lebedev. Σύμφωνα με τη μέθοδό του, η πρώτη παρτίδα αυτού του υλικού σε βιομηχανική κλίμακα ελήφθη στο πρώτο εργοστάσιο στον κόσμο που παρήγαγε αυτό το υλικό.
Στην περίοδο από το 1932 έως το 1990, η Σοβιετική Ένωση ήταν ο ηγέτης όσον αφορά την παραγωγή σε αυτόν τον κλάδο. Η χρήση συνθετικού καουτσούκ κατέστησε δυνατή την επέκταση της γκάμας των προϊόντων από καουτσούκ, ειδικότερα: προϊόντα από μαλακό καουτσούκ, σόλες παπουτσιών, διάφοροι σωλήνες και εύκαμπτοι σωλήνες, στεγανωτικά και κόλλες, χρώματα με βάση το λατέξ και άλλα.
Ιδιότητες και εφαρμογές συνθετικού καουτσούκ
Τώρα η γκάμα των συνθετικών καουτσούκ έχει αυξηθεί σημαντικά σε σύγκριση με τα μέσα του 20ού αιώνα. Οι διάφοροι τύποι του μπορεί να διαφέρουν πολύ ως προς τη χημική σύνθεση και τις καταναλωτικές ιδιότητες. Η ταξινόμηση του συνθετικού καουτσούκ βασίζεται στη διαφορά στα μονομερή που χρησιμοποιούνται στην παραγωγή του. Έτσι, υπάρχουν ισοπρένιο, βουταδιένιο, χλωροπρένιο και άλλοι τύποι. Σύμφωνα με μια άλλη ταξινόμηση, τα καουτσούκ χωρίζονται σε τύπους ανάλογα με τη χαρακτηριστική ομάδα ατόμων που αποτελούν τη σύνθεσή τους. Για παράδειγμα, είναι γνωστοί τύποι πολυθειούχων, οργανοπυριτικών καουτσούκ κ.λπ..
Η κύρια μέθοδος για την παραγωγή συνθετικών καουτσούκ είναι ο πολυμερισμός διενίων και αλκενίων. Τα πιο κοινά μονομερή σε αυτή την περίπτωση μπορούν να ονομαστούν βουταδιένιο, ισοπρένιο, αιθυλένιο, ακρυλονιτρίλιο κ.λπ.
Ορισμένοι τύποι πολυθειούχων, πολυουρεθανικών ελαστικών λαμβάνονται κατά την αντίδραση πολυσυμπύκνωσης.
Καουτσούκ για γενικούς και ειδικούς σκοπούς
Ανάλογα με τις εφαρμογές, τα λάστιχα μπορούν να χωριστούν σε υλικά γενικής και ειδικής χρήσης. Οι εκπρόσωποι της πρώτης ομάδας έχουν ένα σύνολο ιδιοτήτων που καθιστούν δυνατή τη χρήση τους για την παραγωγή διαφόρων προϊόντων, οι ελαστικές ιδιότητες των οποίων θα πρέπει να εμφανίζονται σε συνηθισμένες θερμοκρασίες. Αλλά η χρήση συνθετικού καουτσούκ για ειδικούς σκοπούς συνεπάγεται τη διατήρηση των ιδιοτήτων σε ακραίες καταστάσεις, για παράδειγμα, υπό την επίδραση παγετού και φωτιάς, όζοντος και οξυγόνου κ.λπ.
Εφαρμογή καουτσούκ ισοπρενίου
Η σύνθεση του καουτσούκ ισοπρενίου μοιάζει πολύ με το φυσικό καουτσούκ. Κατά συνέπεια, το φάσμα των ιδιοτήτων αυτών των ουσιών είναι σε μεγάλο βαθμό το ίδιο.
Τα μειονεκτήματά του περιλαμβάνουν την κακή αντοχή στις υψηλές θερμοκρασίες, το όζον και το άμεσο ηλιακό φως. Η χαμηλή συνεκτικότητα του καουτσούκ που βασίζεται σε αυτά είναι μια ιδιότητα που κάνει το καουτσούκ ισοπρενίου λιγότερο δημοφιλές. Η χρήση του είναι δύσκολη λόγω αυξημένης κολλητικότητας, ανεπαρκούς σκελετού και ρευστότητας. Αλλά σε μονολιθικά προϊόντα που δεν απαιτούν σύνδεση μεγάλου αριθμού εξαρτημάτων, χρησιμοποιούνται ευρέως τα ελαστικά ισοπρενίου.
Καουτσούκ μπαλώματα
Η χρήση του καουτσούκ στην ιατρική γίνεται επίσης. Το πιο κοινό προϊόν της ιατρικής βιομηχανίας, που λαμβάνεται από τη χρήση καουτσούκ, είναι ένα έμπλαστρο. Είναι ένα μείγμα από καουτσούκ, φαρμακευτικό καισχετικές ουσίες. Οφέλη από αυτές τις ενημερώσεις κώδικα:
- μακριά κολλητικότητα;
- συμβατότητα με πολλά φάρμακα;
- ακίνδυνο;
- ευκολία χρήσης.
Η διαδικασία παραγωγής είναι η διάλυση 1 μέρους καουτσούκ σε 12 μέρη βενζίνης. Στη συνέχεια, άλλα συνοδευτικά συστατικά εισάγονται στο διάλυμα: τερεβινθίνη (αυξάνει την κολλητικότητα), λανολίνη (προστατεύει από την ξήρανση), οξείδιο ψευδαργύρου (μειώνει τον ερεθισμό), φάρμακα (δημιουργούν θεραπευτικό αποτέλεσμα).
Εμφυτεύματα από καουτσούκ
Πραγματικά ζωτικής σημασίας προϊόντα από καουτσούκ είναι τα εμφυτεύματα ανθρώπινων οργάνων. Η χρήση του καουτσούκ στην παραγωγή τους ξεκίνησε σχετικά πρόσφατα και σηματοδότησε την αρχή μιας νέας εποχής στην ανάπτυξη της ιατρικής.
Τα εμφυτεύματα τραχείας είναι υλικά κατασκευασμένα από πολυακτυλικά, πολυσιλοξάνια, πολυαμίδια. Η τεχνητή καρδιά και τα μέρη της είναι κατασκευασμένα από πολυουρεθάνες και πολυοξυλάνες. Το πολυαιθυλένιο και το πολυπροπυλένιο είναι το υλικό για την παραγωγή εμφυτευμάτων τμημάτων του οισοφάγου και το πολυβινυλοχλωρίδιο είναι το κύριο συστατικό των εμφυτευμάτων άλλων τμημάτων του πεπτικού συστήματος. Τα τεχνητά αιμοφόρα αγγεία κατασκευάζονται από τερεφθαλικό πολυαιθυλένιο, πολυτετραφθοροαιθυλένιο και πολυπροπυλένιο. Πολυακρυλικά, πολυαμίδια, πολυουρεθάνες βοηθούν τα άτομα με αναπηρίες να βρουν νέα οστά και αρθρώσεις.
Χρήση καουτσούκ σε βιομηχανικά προϊόντα
Η σημασία του καουτσούκ στην εθνική οικονομία είναι τεράστια. Αλλά η χρήση του φυσικού καουτσούκ στην καθαρή του μορφή είναι μεγάλησπανιότητα. Τις περισσότερες φορές χρησιμοποιείται με τη μορφή καουτσούκ. Τα προϊόντα που κατασκευάζονται από αυτό το υλικό βρίσκονται στην καθημερινή ζωή σε κάθε βήμα. Αυτό περιλαμβάνει μόνωση καλωδίων, παραγωγή παπουτσιών και ρούχων, ελαστικά αυτοκινήτων και πολλά άλλα.
Στην υποδηματοποιία, κατά κανόνα, χρησιμοποιούνται τα ακόλουθα είδη καουτσούκ: πορώδες (σόλα), δερμάτινο (κάτω μέρος του παπουτσιού), διαφανές (τακούνια).
Η χρήση φυσικού καουτσούκ και των συνθετικών αναλόγων του δεν έχει γίνει τυχαία διαδεδομένη. Καλύπτουν την πλειοψηφία των ανθρώπινων αναγκών, καθώς είναι ένα από τα πιο ευέλικτα υλικά.
