Pin
Send
Share
Send


Guma je elastický uhlovodíkový polymer, který se vyskytuje jako mléčná koloidní suspenze (známá jako latex) ve šťávě několika odrůd rostlin. Guma může být také vyráběna synteticky.

Historie gumy má bohužel také temnou stránku. Asi před sto lety zemřely ve svobodném státě Kongo miliony Afričanů v důsledku touhy po ziskech z gumy a gumy.

Zdroje

Hlavním komerčním zdrojem přírodního latexu používaného k výrobě kaučuku je strom gumy Para, Hevea brasiliensis (Euphorbiaceae). Je to z velké části proto, že reaguje na zranění tím, že produkuje více latexu. V roce 1876 shromáždil Henry Wickham z Brazílie tisíce semen této rostliny a byl vyklíčen v Kew Gardens v Anglii. Sazenice pak byly poslány do Colomba, Indonésie, Singapuru a Britské Malaya. Malaya se později stala největším výrobcem gumy.

Jiné rostliny obsahující latex zahrnují fíky (Ficus elastica), euforie a společný pampeliška. Ačkoli to nebyly hlavní zdroje kaučuku, Německo se pokusilo tyto zdroje použít během druhé světové války, když bylo přerušeno od dodávek pryže. Tyto pokusy byly později nahrazeny vývojem syntetického kaučuku. Jeho hustota je asi 920 kilogramů / metr3.

Sběr gumy

Žena na Srí Lance (Cejlon) v procesu sklízení gumy

V místech, jako je Kerala, kde roste hojnost kokosových ořechů, se polovina kokosové skořápky používá jako kontejner pro sběr latexu. Skořápky jsou ke stromu připevněny krátkou, ostrou hůlkou a latex do ní kape přes noc. To obvykle produkuje latex až do úrovně půl až tří čtvrtin skořápky. Latex z více stromů se potom nalije do plochých pánví, a to se smíchá s kyselinou mravenčí, která slouží jako koagulant. Po několika hodinách se velmi vlhké listy pryže vymačkají proložením přes lis a poté se odešlou do továren, kde se provádí vulkanizace a další zpracování.

Současné zdroje kaučuku

Dnes je Asie hlavním zdrojem přírodního kaučuku. Více než polovina dnes používaného kaučuku je syntetická, ale několik milionů tun přírodního kaučuku se stále vyrábí ročně a pro některé průmyslová odvětví, včetně automobilového a vojenského, je stále nezbytná.

Hypoalergenní guma může být vyrobena z guayule.

Přírodní kaučuk je často vulkanizován, což je proces, při kterém se kaučuk zahřívá a přidává se síra, peroxid nebo bisfenol, aby se zlepšila pružnost a elasticita a aby se zabránilo jeho zhoršování. Vulkanizace výrazně zlepšila trvanlivost a užitečnost gumy od 30. let 20. století. Úspěšný vývoj vulkanizace je nejvíce spojen s Charlesem Goodyearem. Saze se často používají jako přísada do pryže ke zlepšení její pevnosti, zejména u pneumatik vozidel.

Dějiny

Ve svých původních regionech Střední Ameriky a Jižní Ameriky se kaučuk shromažďuje po dlouhou dobu. Mesoamerické civilizace používaly gumu většinou z rostlinných druhů známých jako Castilla elastica. Staří Mesoameričané měli míčovou hru pomocí gumových koulí a několik předkolumbovských gumových koulí bylo nalezeno (vždy na místech zaplavených čerstvou vodou), nejstarší datování bylo kolem 1600 B.C.E. Podle Bernal Díaz del Castillo byli španělští dobyvatelé tak ohromeni prudkým poskakováním gumových koulí Aztéků, že přemýšleli, zda je kouzla okouzlí zlými duchy. Mayové také vyrobili typ dočasné gumové boty ponořením nohou do latexové směsi.

Guma byla používána také v různých jiných kontextech, jako například pro proužky k držení kamenných a kovových nástrojů na dřevěných držadlech a čalounění pro držadla nástrojů. Zatímco starověcí Mesoameričané nevěděli o vulkanizaci, vyvinuli organické metody zpracování kaučuku s podobnými výsledky, smíchání surového latexu s různými šťávami a šťávami z jiných vinic, zejména Ipomoea alba, druh ranní slávy. V Brazílii domorodci rozuměli použití gumy k výrobě voděodolné tkaniny. Jeden příběh říká, že první Evropan, který se vrátil do Portugalska z Brazílie se vzorky takového odpuzujícího prostředku, pogumovaný hadřík tak šokoval lidi, že byl postaven před soud na základě čarodějnictví.

První zmínka o kaučuku v Anglii se zdá být v roce 1770, když Joseph Priestley poznamenal, že kus materiálu byl mimořádně dobrý na to, že vytíral tužkou značky na papíře, odtud název „guma“. Zhruba ve stejnou dobu začal Edward Nairne prodávat kostky přírodního kaučuku ze svého obchodu na 20 Cornhill v Londýně. Kostky, které měly být gumy, se prodávaly za neuvěřitelně vysokou cenu tří šilinků za půl palce krychle.

Paraučukový strom původně rostl v Jižní Americe, kde byl hlavním zdrojem omezeného množství latexové gumy spotřebované během většiny devatenáctého století. Asi před sto lety byl konžský svobodný stát v Africe významným zdrojem latexu z přírodního kaučuku, většinou získávaného nucenou prací. Svobodný stát Kongo byl kován a vládl jako osobní kolonie belgickým králem Leopoldem II. Miliony Afričanů tam zemřely v důsledku touhy po gumách a gumárenských ziscích. Po opakovaném úsilí byla guma úspěšně pěstována v jihovýchodní Asii, kde je nyní široce pěstována.

V polovině devatenáctého století byl kaučuk novinkou, ale v průmyslovém světě nenašel mnoho aplikací. To bylo používáno nejprve jako gumy, a pak jako zdravotnické prostředky pro spojování zkumavek a pro inhalaci léčivých plynů. S objevem, že guma byla rozpustná v etheru, našla aplikace ve nepromokavých nátěrech, zejména pro boty, a brzy poté se pogumovaný plášť Mackintosh stal velmi populární.

Většina těchto aplikací však byla v malém objemu a materiál netrval dlouho. Důvodem pro tento nedostatek seriózních aplikací byla skutečnost, že materiál nebyl odolný, byl lepkavý a často hnilý a špatně voněl, protože zůstal ve svém nevytvrzeném stavu.

Chemické a fyzikální vlastnosti

Guma vykazuje jedinečné fyzikální a chemické vlastnosti.

Kromě několika nečistot z přírodního produktu je přírodní kaučuk v podstatě polymerem izoprenových jednotek, uhlovodíkový dienový monomer. Syntetický kaučuk může být vyroben jako polymer isoprenu nebo různých jiných monomerů. Guma je věřil k byli pojmenovaní Joseph Priestley, kdo objevil v 1770 to sušený latex vyhladil tužkové značky. Materiálové vlastnosti přírodního kaučuku z něj činí elastomer a termoplast.

Pryžové stresové chování vykazuje Mullinsův efekt, Payne efekt a je často modelováno jako hyperelastic.

Proč má guma elasticitu?

Ve většině elastických materiálů, jako jsou kovy používané v pružinách, je elastické chování způsobeno zkreslením vazby. Při použití napětí se délky vazeb odchylují od rovnováhy (minimální energie) a deformační energie je uložena elektrostaticky. Předpokládá se, že se guma chová stejným způsobem, ale ukáže se, že se jedná o špatný popis. Guma je zvědavý materiál, protože na rozdíl od kovů je deformační energie uložena jak tepelně, tak elektrostaticky.

Ve svém uvolněném stavu se guma skládá z dlouhých stočených polymerních řetězců, které jsou vzájemně propojeny v několika bodech. Mezi párem vazeb může každý monomer volně rotovat kolem svého souseda. To dává každé části řetězu volnost, aby převzala velké množství geometrií, jako velmi volné lano připojené k dvojici pevných bodů. Při pokojové teplotě guma ukládá dostatek kinetické energie, takže každá část řetězu chaoticky kmitá, jako by výše uvedený kus lana byl prudce otřesen.

Když je guma napnutá, „volné kusy lana“ jsou napnuté, a proto již nemohou kmitat. Jejich kinetická energie je vydávána jako přebytečné teplo. Proto entropie klesá při přechodu z uvolněného do nataženého stavu a během relaxace se zvyšuje. Tuto změnu entropie lze také vysvětlit skutečností, že úzká část řetězce se může při dané teplotě složit méně (W) než volná část řetězce (nb. Entropie je definována jako S = k * ln (W) )). Relaxace napjatého gumového pásku je tak řízena zvýšením entropie a zkušená síla není elektrostatická, spíše je to výsledkem tepelné energie materiálu přeměněného na kinetickou energii. Gumová relaxace je endotermická. Během kontrakce materiál podléhá adiabatickému chlazení. Tuto vlastnost gumy lze snadno ověřit přidržením natažené gumičky k rtům a jejím uvolněním.

Protahování gumového pásku je v některých ohledech ekvivalentem stlačení ideálního plynu a relaxace ekvivalentem jeho expanzi. Všimněte si, že stlačený plyn také vykazuje „elastické“ vlastnosti, například uvnitř nafouknuté pneumatiky automobilu. Skutečnost, že protahování je rovnocenné kompresi, se může zdát poněkud kontraintuitivní, ale má smysl, pokud je guma vnímána jako jednorozměrný plyn. Protahování zmenšuje „prostor“, který je k dispozici pro každou část řetězu.

Vulkanizace pryže vytváří více disulfidových vazeb mezi řetězci, takže zkracuje každou volnou část řetězce. Výsledkem je, že řetězy se napínají rychleji pro danou délku napětí. To zvyšuje konstantní elastickou sílu a činí gumu tvrdší a méně roztažitelnou.

Při ochlazení pod teplotu skelného přechodu segmenty kvazikapalného řetězce „zamrznou“ do pevných geometrií a pryž náhle ztratí své elastické vlastnosti, i když proces je reverzibilní. Toto je vlastnost, kterou sdílí s většinou elastomerů. Při velmi nízkých teplotách je guma ve skutečnosti spíše křehká; při nárazu se rozbije na střepy. Tato kritická teplota je příčinou toho, že zimní pneumatiky používají měkčí verzi pryže než normální pneumatiky. Chybná gumová těsnění, která přispěla k příčině raketoplánu Challenger katastrofa byla zřejmě ochlazena pod kritickou teplotu. Katastrofa se stala v neobvykle chladný den.

Syntetická guma

Syntetický kaučuk se vyrábí polymerací různých monomerů za vzniku polymerů. Jsou součástí široké studie zabývající se vědami o polymerech a gumárenskou technologií. Jeho vědecký název je polyisopren.

Syntetický kaučuk je jakýkoli druh uměle vytvořeného polymerního materiálu, který působí jako elastomer. Elastomer je materiál s mechanickou (nebo materiálovou) vlastností, že může být vystaven mnohem pružnější deformaci při namáhání než většina materiálů a stále se vrací do své původní velikosti bez trvalé deformace. Syntetický kaučuk slouží v mnoha případech jako náhrada přírodního kaučuku, zejména pokud jsou zapotřebí zlepšené vlastnosti materiálu.

Přírodní kaučuk pocházející z latexu je většinou polymerizovaný isopren s malým procentem nečistot. Tím se omezí rozsah dostupných vlastností. Rovněž existují omezení, pokud jde o proporce cis a trans dvojné vazby vyplývající z metod polymerace přírodního latexu. To také omezuje rozsah vlastností dostupných pro přírodní kaučuk, i když pro zlepšení vlastností se používá síra a vulkanizace.

Syntetický kaučuk však může být vyroben polymerací různých monomerů včetně isoprenu (2-methyl-1,3-butadienu), 1,3-butadienu, chlorprenu (2-chlor-1,3-butadienu) a isobutylenu (methylpropen) s malým procentem isoprenu pro zesítění. Kromě toho mohou být tyto a další monomery smíšeny v různých žádoucích poměrech, které mají být kopolymerovány pro širokou škálu fyzikálních, mechanických a chemických vlastností. Monomery mohou být vyrobeny čisté a přidání nečistot nebo přísad může být regulováno tak, aby poskytovaly optimální vlastnosti. Polymerace čistých monomerů může být lépe regulována, aby se získal požadovaný podíl cis a trans dvojné vazby.

Naléhavá potřeba syntetického kaučuku, který je odvozen od široce distribuovaných surovin, vyrostl z rozšířeného používání motorových vozidel, zejména pneumatik motorových vozidel, počínaje 90. lety. Politické problémy, které vyplynuly z velkých výkyvů v nákladech na přírodní kaučuk, vedly k přijetí Stevensonova zákona v roce 1921. Tento akt v podstatě vytvořil kartel, který podporoval ceny gumy regulováním produkce (viz OPEC). Do roku 1925 se cena přírodního kaučuku zvýšila do té míry, že společnosti jako DuPont zkoumaly způsoby výroby syntetického kaučuku, aby konkurovaly přírodnímu kaučuku. V případě Dupont toto úsilí vedlo k objevu neoprenu, což je syntetický kaučuk, který je příliš drahý na použití v pneumatikách, ale má některé velmi žádoucí vlastnosti, které umožňují použití gumy v aplikacích, které by byly nevhodné pro přírodní kaučuk. .

Vulkanizace

Vulkanizace nebo vulkanizace kaučuku je chemický proces, ve kterém jsou jednotlivé polymerní molekuly atomovými můstky spojeny s jinými molekulami polymeru. Konečným výsledkem je to, že pružné gumové molekuly se zesíťují ve větší či menší míře. Díky tomu je sypký materiál těžší, mnohem trvanlivější a také odolnější vůči chemickému napadení. Rovněž povrch materiálu je hladší a zabraňuje přilepování na kovové nebo plastové chemické katalyzátory. Tento silně zesítěný polymer má silné kovalentní vazby se silnými silami mezi řetězci, a je proto nerozpustným a infuzním, termosetovým polymerem nebo termosetem. Tento proces je pojmenován podle Vulkána, římského boha ohně.

Důvod vulkanizace

Nevytvrzený přírodní kaučuk se během několika dnů začne zhoršovat a postupně se rozpadne na mokrý drobivý nepořádek. Proces odumírání částečně sestává z rozkladu bílkovin (stejně jako mléčné bílkoviny) a také z rozpadu velkých molekul kaučuku, když se oxidují ve vzduchu kvůli molekulám kyslíku, které útočí na dvojné vazby.

Guma, která nebyla dostatečně vulkanizována, může zahynout, ale pomaleji. Proces odumírání je podporován dlouhým vystavením slunečnímu záření, a zejména ultrafialovému záření.

Popis

Vulkanizace je obecně považována za nevratný proces (viz níže), podobný jiným termosetům, a musí být silně kontrastována s termoplastickými procesy (proces tavení a zmrazování), které charakterizují chování většiny moderních polymerů. Tato nevratná vulkanizační reakce definuje vulkanizované kaučukové směsi jako termosetové materiály, které se při zahřívání netaví a umístí je mimo třídu termoplastických materiálů (jako je polyethylen a polypropylen). Jedná se o zásadní rozdíl mezi kaučuky a termoplasty a nastavuje podmínky pro jejich použití v reálném světě, jejich náklady a ekonomiku jejich nabídky a poptávky.

Skutečné chemické zesítění se obvykle provádí pomocí síry, ale existují i ​​další technologie, včetně systémů na bázi peroxidu. Kombinovaný léčebný balíček v typické formě guma sloučenina obsahuje samotné vytvrzovací činidlo (síru nebo peroxid), spolu s urychlovači a retardačními činidly.

Pod pryžovou molekulou existuje řada míst, která jsou atraktivní pro atomy síry. Tomu se říká léčebné stránky. Během vulkanizace se osmičlenný kruh síry rozkládá na menších částech s různým počtem atomů síry. Tyto části jsou celkem reaktivní. Na každém místě léčení na molekule kaučuku se může připojit jeden nebo více atomů síry a odtud může řetězec síry růst, dokud nakonec nedosáhne místa léčení na jiné molekule kaučuku. Tyto síry jsou obvykle dlouhé dva až deset atomů. Kontrastujte to s typickými polymerními molekulami, v nichž je hlavní řetězec uhlíku dlouhý několik tisíc atomových jednotek. Počet atomů síry v sírovém zesítění má silný vliv na fyzikální vlastnosti výsledného kaučukového výrobku. Krátké síry zesíťované, s jedním nebo dvěma atomy síry v zesíťování, dodávají pryži velmi dobrou tepelnou odolnost. Zesítění s vyšším počtem atomů síry, až šesti nebo sedmi, dává gumě velmi dobré dynamické vlastnosti, ale s menší tepelnou odolností. Dynamické vlastnosti jsou důležité pro ohýbání pohybů pryžového výrobku, např. Pohyb boční stěny běhající pneumatiky. Bez dobrých ohýbacích vlastností tyto pohyby rychle povedou k tvorbě trhlin a nakonec k selhání pryžového výrobku. Je velmi flexibilní a odolný vůči vodě.

Příspěvek Goodyear

Většina učebnic uvádí, že Charles Goodyear (1800–1860) jako první použil síru k vulkanizaci guma. Dnes však víme, že starověcí Mesoameričané dosáhli stejných výsledků v roce 1600 B.C.E. 1.

Podle toho, co čtete, je příběh Goodyear buď čistým štěstím, nebo pečlivým výzkumem. Goodyear trvá na tom, že to byl ten druhý, ačkoli mnoho současných účtů naznačuje první.

Goodyear tvrdil, že objevil vulkanizaci na bázi síry v roce 1839, ale vynález patentoval až do 15. června 1844, a nenapsal příběh objevu až do roku 1853 ve své autobiografické knize. Gum-Elastica. Mezitím Thomas Hancock (1786-1865), vědec a inženýr, patentoval tento proces ve Velké Británii 21. listopadu 1843, osm týdnů před tím, než Goodyear požádal o vlastní britský patent.

Společnost Goodyear Tire and Rubber Company přijala název Goodyear kvůli svým aktivitám v gumárenském průmyslu, ale nemá žádné další vazby na Charlese Goodyear a jeho rodinu.

Zde je Goodyearův popis vynálezu, převzatý z Gum-Elastica. Přestože je kniha autobiografií, Goodyear se rozhodl ji napsat ve třetí osobě, takže „vynálezce“ a „on“ uvedený v textu jsou ve skutečnosti autorem. Popisuje scénu v a guma továrna, kde pracoval jeho bratr:

… Vynálezce provedl několik pokusů, aby zjistil vliv tepla na stejnou sloučeninu, která se rozložila v poštovních taškách a dalších předmětech. Překvapilo ho, když zjistil, že vzorek, který byl nedbale uveden do kontaktu s horkým sporákem, byl spálen jako kůže.

Goodyear dále popisuje, jak se pokoušel upoutat pozornost svého bratra a dalších pracovníků v závodě, kteří byli obeznámeni s chováním rozpuštěného kaučuku, ale jeho odvolání odmítli jako nehodné jejich pozornosti, protože věřili, že je to jeden z mnoha apeluje na ně kvůli nějakému podivnému experimentu. Goodyear tvrdí, že se jim pokusil říct, že rozpuštěná guma se obvykle při nadměrném zahřívání roztaví, ale stále ho ignorovali.

Přímo usoudil, že pokud by se proces zuhelnatění mohl zastavit ve správném bodě, mohlo by to zbavit gumu její přirozené přilnavosti, což by ji zlepšilo než nativní gumu. Při dalším pokusu s teplem byl dále přesvědčen o správnosti tohoto závěru tím, že zjistil, že indický kaučuk nelze roztavit ve vroucí síře za žádného tak velkého tepla, ale vždy hoří. Před otevřeným ohněm provedl další zkoušku zahřívání podobné textilie. Následoval stejný účinek, jako je zuhelnatění gumy; ale existovaly další a velmi uspokojivé náznaky úspěchu při dosažení požadovaného výsledku, protože na okraji spálené části se objevila čára nebo hranice, která nebyla spálena, ale dokonale vyléčena.

Goodyear dále popisuje, jak se přestěhoval do Woburn, Massachusetts a provedl řadu systematických experimentů, aby zjistil správné podmínky pro vytvrzování gumy.

… Když se ujistil, že našel předmět svého hledání a ještě mnohem více a že nová látka byla důkazem proti chladu a rozpouštědlu nativní gumy, cítil se sám hojně splacený za minulost a docela lhostejný vůči zkoušky budoucnosti.

Goodyear ze svého vynálezu nikdy nevydělal žádné peníze. Zastavil veškerý majetek své rodiny ve snaze získat peníze, ale 1. července 1860 zemřel s dluhy přes 200 000 dolarů.

Pozdější vývoj

Ať už je skutečná historie jakákoli, objev reakce guma-síra způsobil revoluci v používání a používání gumy a změnil tvář průmyslového světa.

Až do té doby byl jediný způsob, jak utěsnit malou mezeru na rotačním stroji, nebo zajistit, aby palivo použité k pohonu tohoto stroje (obvykle páry) ve válci působilo svou silou na píst s minimálním únikem, bylo pomocí nasáklé kůže. v oleji. To bylo přijatelné až do mírných tlaků, ale nad určitým okamžikem museli konstruktéři kompromisů mezi dodatečným třením generovaným těsnějším zabalením kůže nebo čelit většímu úniku vzácné páry.

Vulkanizovaná pryž nabízí ideální řešení. S vulkanizovanou pryží měli inženýři materiál, který mohl být tvarován a formován do přesných tvarů a rozměrů a který by přijal mírné až velké deformace při zatížení a rychle se obnovil do svých původních rozměrů, jakmile bylo zatížení odstraněno. To jsou v kombinaci s dobrou trvanlivostí a nedostatkem lepivosti kritické požadavky na účinný těsnicí materiál.

Byly provedeny další experimenty ve zpracování a smíchání kaučuku, většinou ve Velké Británii Hancockem a jeho kolegy. To vedlo k opakovatelnějšímu a stabilnějšímu procesu.

V roce 1905 však George Oenslager objevil, že derivát anilinu zvaný thiokarbanilid je schopen zrychlit působení síry na gumu, což vede k mnohem kratším dobám léčby a ke snížení spotřeby energie. Tato práce, i když mnohem méně známá, je pro rozvoj EU téměř stejně zásadní guma průmysl jako průmysl Goodyear při objevování sírové léčby. Urychlovače učinily proces léčení mnohem spolehlivějším a opakovatelnějším. Jeden rok po jeho objevu našel Oenslager stovky potenciálních aplikací pro jeho přísadu.

Tak se zrodila věda o urychlovačích a retardérech. Urychlovač urychluje léčebnou reakci, zatímco retardér ji zpožďuje. V následujícím století vyvinuli různí chemici další urychlovače a tzv. Ultrakcelerátory, které urychlují reakci a používají se k výrobě nejmodernějších pryžových výrobků.

Devulkanizace

Gumárenský průmysl zkoumá devulkanizaci kaučuku po mnoho let. Hlavním problémem při recyklaci kaučuku je devulkanizace kaučuku, aniž by došlo ke snížení jeho požadovaných vlastností. Proces devulkanizace zahrnuje zpracování kaučuku v granulární formě pomocí tepla a / nebo změkčovadel, aby se obnovily jeho elastické vlastnosti, aby se umožnilo opětovné použití kaučuku. Několik experimentálních procesů dosáhlo v laboratoři různých stupňů úspěchu, ale byly méně úspěšné, když byly rozšířeny na komerční úroveň výroby. Různé procesy také vedou k různým úrovním devulkanizace: například použití velmi jemného granulátu a proces, který produkuje povrchovou devulkanizaci, poskytne produkt s některými požadovanými vlastnostmi nerecyklovaného kaučuku.

Proces recyklace pryže začíná sběrem a drcením vyřazených pneumatik. To redukuje gumu na zrnitý materiál a veškerá ocel a výztužná vlákna jsou odstraněna. Po sekundárním mletí je výsledný kaučukový prášek připraven k opětovné výrobě produktu. Výrobní aplikace, které mohou tento inertní materiál využívat, jsou však omezeny na aplikace, které nevyžadují jeho vulkanizaci.

V procesu recyklace kaučuku začíná devulkanizace vypuštěním molekul síry z molekul kaučuku, čímž se usnadní vytváření nových zesítění. Byly vyvinuty dva hlavní procesy recyklace pryže: modifikovaný olejový proces a proces voda-olej. Při každém z těchto procesů se olej a regenerační činidlo přidávají do regenerovaného kaučukového prášku, který je vystaven vysoké teplotě a tlaku po dlouhou dobu (5-12 hodin) ve speciálním zařízení a také vyžaduje rozsáhlé mechanické následné zpracování. Recyklovaný kaučuk z těchto procesů má změněné vlastnosti a je nevhodný pro použití v mnoha výrobcích, včetně pneumatik. Obvykle tyto různé procesy devulkanizace nezpůsobily významnou devulkanizaci, nedosáhly konzistentní kvality nebo byly neúměrně drahé.

V polovině 90. let vědci ve výzkumném ústavu Guangzhou pro využití obnovitelných zdrojů v Číně patentovali metodu rekultivace a devulkanizace recyklovaného kaučuku. Jejich technologie, známá jako Proces AMR, se tvrdí, že vyrábí nový polymer s konzistentními vlastnostmi, které jsou podobné vlastnostem přírodního a syntetického kaučuku, a za výrazně nižší potenciální náklady.

Proces AMR využívá molekulárních charakteristik vulkanizovaného kaučukového prášku ve spojení s použitím aktivátoru, modifikátoru a urychlovače, který homogenně reaguje s částicemi gumy. Chemická reakce, ke které dochází při procesu míchání, usnadňuje delikaci molekul síry, čímž umožňuje opětovné vytvoření vlastností přírodního nebo syntetického kaučuku. Směs chemických přísad se přidá do recyklovaného kaučuku v mixéru po dobu přibližně pěti minut, poté prášek prochází procesem chlazení a je připraven k zabalení. Navrhovatelé procesu také tvrdí, že tento proces neuvolňuje žádné toxiny, vedlejší produkty ani kontaminanty. Reaktivovaný kaučuk pak může být smíchán a zpracován tak, aby splňoval specifické požadavky.

V současné době Rebound Rubber Corp., která je držitelem severoamerické licence pro AMR Process, postavila závod na přepracování gumy a laboratoř pro výzkum / kontrolu kvality v Daytonu v Ohiu. Závod provádí produkční běhy na demonstračním základě nebo na malé komerční úrovni. Recyklovaný kaučuk z továrny v Ohiu je v současné době testován nezávislou laboratoří za účelem stanovení jeho fyzikálních a chemických vlastností.

Ať už je proces AMR úspěšný, trh s novým surovým kaučukem nebo rovnocenným výrobkem zůstává obrovský, přičemž Severní Amerika sama každoročně spotřebuje více než 10 miliard liber (přibližně 4,5 milionu tun). Automobilový průmysl spotřebovává přibližně 79 procent nové gumy a 57 procent syntetické gumy. Recyklovaný kaučuk dosud nebyl používán jako náhrada za nový nebo syntetický kaučuk ve významném množství, a to převážně proto, že nebylo dosaženo požadovaných vlastností. Použité pneumatiky jsou nejvíce patrné z odpadních produktů vyrobených z pryže; Odhaduje se, že samotná Severní Amerika produkuje přibližně 300 milionů odpadních pneumatik ročně, přičemž více než polovina se přidává na zásoby, které jsou již obrovské. Odhaduje se, že méně než 10 procent odpadní gumy je znovu použito v jakémkoli novém produktu. Spojené státy, Evropská unie, východní Evropa, Latinská Amerika, Japonsko a Střední východ dále společně produkují zhruba jednu miliardu pneumatik ročně, přičemž se odhaduje akumulace tří miliard v Evropě a šesti miliard v Severní Americe.

Použití

Guma má mnoho použití. Většina průmyslových použití se používá při regulaci vibrací a tlumení používaných v automobilových součástech, jako jsou stabilizátorová pouzdra, nárazní nárazníky a motorové držáky. Guma se také používá k tlumení úderů ze zabezpečovacího zařízení a vytváření těsnění. Guma se také používá v pneumatikách pro vozidla.

Viz také

  • Latex
  • Chemická syntéza
  • Pneumatika

Externí odkazy

Všechny odkazy byly načteny 31. srpna 2020.

Pin
Send
Share
Send