Kautschuk und Latex sind nicht das Gleiche, aber viele Menschen verwenden die Wörter, als ob sie das Gleiche wären. Latex ist der milchig-weiße Saft von Kautschukbäumen, der sich unter der Rinde eines reifen Kautschukbaums befindet.
So wie wird Kautschuk hergestellt und enthält Kautschuk Latex?
Latex ist eine natürliche Substanz, die von Pflanzen geerntet wird, kann aber auch durch chemische Prozesse künstlich hergestellt werden. Latex wird oft als Synonym für Gummi verwendet, aber der Begriff bezieht sich eigentlich auf eine Suspension von winzigen Polymerpartikeln, die in einem beliebigen flüssigen Medium gehalten wird.
Woher kommt Latex?
Obwohl die bekannteste Quelle für Naturlatex der Kautschukbaum ist,
er kommt tatsächlich in etwa zehn Prozent aller Pflanzen vor. Latex ist eine andere Substanz als Pflanzensaft, und die Pflanze bildet Latex als Schutz gegen Insekten. Wird eine Pflanze verletzt, produziert sie Latex, um sich abzudichten und so vor Angriffen von Insekten zu schützen.
Naturlatex ist ein komplexes Gemisch aus Proteinen, Stärken, Zuckern, Harzen, Ölen, Gerbstoffen, Alkaloiden und Gummis. Wenn er der Luft ausgesetzt wird, gerinnt er.
Der Para-Kautschukbaum, Hevea brasiliensis, stammt ursprünglich aus Brasilien, wurde aber von dort in den Fernen Osten in Länder wie Indonesien, Malaysia, Kambodscha, Vietnam, China und Burma eingeführt. Der meiste Naturkautschuk kommt aus dem Fernen Osten, wobei Thailand und Indonesien die beiden führenden Kautschukproduzenten sind.
Die Lebensspanne von Kautschukbäumen in Plantagen beträgt etwa zweiunddreißig Jahre. Die ersten sieben Jahre sind reine Wachstumsjahre, danach folgen fünfundzwanzig produktive Jahre. Es wird ein gut drainierter Boden benötigt und die optimalen klimatischen Bedingungen sind:
- Niederschläge von etwa 2500 mm pro Jahr und mit mindestens 100 Regentagen.
- Temperaturbereich zwischen 20 Grad bis 34 Grad Celsius, mit einer monatlichen Durchschnittstemperatur von 25 Grad bis 28 Grad Celsius.
- Luftfeuchtigkeit von etwa 80 %.
- Rund zweitausend Sonnenstunden pro Jahr, bei einer Rate von sechs Stunden pro Tag.
- Das Fehlen von starken Winden.
Was ist also Gummi?
Ja, Gummi ist das schwarze Zeug, aus dem die Reifen Ihres Autos oder Motorrads oder anderer Fahrzeuge bestehen. Die Beschreibung auf Wikipedia lautet: „Naturkautschuk, auch unter anderen Namen wie Indischer Kautschuk, Latex, Amazonas-Kautschuk, Caucho oder Kautschuk genannt, besteht in seiner ursprünglichen Form aus Polymeren der organischen Verbindung Isopren mit geringen Verunreinigungen anderer organischer Verbindungen sowie Wasser.“
Gummi wird seit mehr als tausend Jahren verwendet. Ursprünglich wurde er ausschließlich aus natürlichen Quellen gewonnen, heute wird er auch synthetisch oder künstlich hergestellt.
Synthetischer Kautschuk wurde vor allem in Deutschland und den USA entwickelt, bedingt durch den erhöhten Bedarf an Kautschuk während des Zweiten Weltkriegs. Russland, Frankreich, Deutschland und die USA sind immer noch die größten Produzenten von synthetischem Kautschuk.
Die verschiedenen Arten von Kautschuk
Es gibt zwei verschiedene Arten von Kautschuk:
- Naturkautschuk wird aus Latex hergestellt, der aus Pflanzen gewonnen wird. Latex ist eine milchige, flüssige Flüssigkeit, die aus bestimmten Pflanzen austritt, wenn man sie anschneidet. Obwohl es etwa zweihundert Pflanzen gibt, die Latex produzieren, werden mehr als 99% des weltweiten Naturkautschuks aus Latex hergestellt, der von einer Baumart namens Hevea brasiliensis stammt, oder allgemein als Gummibaum oder Para-Kautschukbaum bekannt ist. Naturkautschuk wird auch Indischer Kautschuk, Latex oder Amazonas-Kautschuk genannt. Entdecken Sie hier die besten Flip-Flop-Sandalen aus Naturkautschuk. Latex wird auch aus Löwenzahn gewonnen.
- Synthetischer Kautschuk wird aus Petrochemikalien in chemischen Anlagen hergestellt, und einer der ersten und bekanntesten künstlichen Kautschuke ist Neopren. Die wichtigsten synthetischen Kautschuke in der kommerziellen Welt, sind Styrol-Butadien (SBR), Polyacryl, Polyvinylacetat (PVA), Polyvinylchlorid (PVC), Polychloropren (auch bekannt als Neopren) und verschiedene Arten von Polyurethan. Synthetischer Latex ist ebenfalls eine flüssige Emulgierung von Polymeren, aber um synthetischen Kautschuk herzustellen, werden Produkte auf Erdölbasis verwendet. Synthetischer Kautschuk ist stärker und stabiler als Naturkautschuk, wenn es um Produkte wie Autoreifen geht, daher wird synthetischer Kautschuk häufig bei der Herstellung von Autoreifen verwendet. Die Herstellung von synthetischem Kautschuk beinhaltet einen anderen Prozess und wird in diesem Beitrag nicht behandelt.
Ich werde mich in diesem Artikel auf Naturkautschuk konzentrieren.
Ernte von Latex
Die Herstellung von Naturkautschuk beginnt mit der Ernte des Latex von Gummibäumen. Der Vorgang wird „Anzapfen“ genannt und bedeutet das Anritzen oder Einschneiden der Rinde des Baumes. Um Latex von Kautschukbäumen zu ernten, wird die Rinde gespalten, wodurch der milchige Latex heraussickern und aufgefangen werden kann.
Der Latex fließt dann in einen Becher, der am Ende des Schnittes im Baum befestigt ist. Der Prozess ist ähnlich wie die Ernte des Saftes vom Ahornbaum für Ahornsirup.
Die Bäume werden normalerweise alle zwei bis drei Tage „angezapft“. Latex wird durch eine verzinkte „Tülle“, die in die Rinde geklopft wird, in den Becher oder das Gefäß geleitet.
Das Gummizapfen erfordert Genauigkeit, damit die Einschnitte nicht zu tief oder zu viele sind. Der Gummibaum darf nicht abgetötet werden und das Wachstum darf nicht verkümmern. Der kritische Faktor beim Baumanzapfen ist der Rindenverbrauch.
Die Röhren in der Rinde, die Latex enthalten, steigen spiralförmig nach rechts auf. Der Anzapfungsschnitt erfolgt daher meist nach links aufsteigend, um mehr Röhren zu durchtrennen. Die Bäume tropfen etwa vier Stunden lang Latex und hören dann auf, da der Latex auf natürliche Weise an der Schnittstelle gerinnt. Dieser verstopft dann die Latexröhren in der Rinde.
Latexmaterial von vielen Bäumen wird in großen Tanks gesammelt.
Dem Latex werden nach dem Sammeln Chemikalien zugesetzt, um zu verhindern, dass er sich versteift. Um den endgültigen Naturkautschuk herzustellen, durchläuft der Latex mehrere Prozesse wie diese: Koagulation, Zentrifugation, Compoundierung, Vulkanisation, Abziehen, Auslaugen, Chlorierung und Schmierung. Mehr darüber, wie Kautschuk hergestellt wird, folgt später.
4 Arten von Feld-Koagula
Latex koaguliert oder verfestigt sich schnell, daher muss er aus den Bechern gesammelt werden, bevor er koaguliert. Der gesammelte „Feld“-Latex wird in einen luftdichten Behälter umgefüllt, um ihn länger in flüssigem Zustand zu erhalten, oder er wird in Koagulationsbehälter zur Herstellung von Trockengummi umgefüllt. Manchmal wird dem Latex Ammoniak zugesetzt, um zu verhindern, dass er sich verfestigt.
- Becherklumpen: Einige Bäume tropfen nach dem Sammeln weiter, was zu einer kleinen Menge koagulierten Materials führt, das sich im Sammelbecher befindet, wenn der Klopfer den Baum erneut besucht. Dies ist von hoher Reinheit und wertvoller als die anderen drei Arten.
- Tree Lace: Latex gerinnt am Anzapfungsschnitt und bildet einen Streifen, den der Anzapfer vom vorherigen Schnitt abzieht, bevor er einen neuen Schnitt macht. Dieser hat einen höheren Mangan- und Kupfergehalt als Cup Brocken. Kupfer und Mangan sind beides Pro-Oxidantien und können die physikalischen Eigenschaften von trockenem Gummi schädigen.
- Smallholder’s Lump wird von Kleinbauern produziert, die Gummi von Bäumen sammeln, die weit von Fabriken entfernt sind. Kleinbauern, die in abgelegenen Gebieten Reisfelder bewirtschaften, zapfen die Bäume auf dem Weg zur Arbeit in den Reisfeldern an und sammeln ihn auf dem Heimweg ein. Wenn sie nach der Arbeit zurückkehren, ist der Latex bereits geronnen und es ist oft unmöglich, den Latex ausreichend zu konservieren, um ihn in hochwertigen Produkten zu verwenden.
- Erdschrott ist das Material, das sich um die Basis des Baumes sammelt. Es stammt von Latex, der aus dem Schnitt überläuft und an der Rinde herunterläuft, oder Regen kann den Sammelbecher überfluten, oder es kann von Zapfhähnen stammen, die während des Sammelns Latex verschütten. Dieser Latex enthält Erde und andere Verunreinigungen und hat einen variablen Gummianteil. Erdabfälle werden zwei- oder dreimal pro Jahr gesammelt und können gereinigt werden, um den Kautschuk wiederzugewinnen, aber sie sind von geringer Qualität.
Latex vs. Kautschuk – Wie wird Kautschuk hergestellt?
Temperaturen verändern den Naturlatex. Unverarbeiteter Latex ist spröde, wenn er kalt ist, und wenn er sich erwärmt, wird er klebrig und stinkt. Die Moleküle im Rohlatex sind lange Ketten, die verknotet sind und die Verbindungen sind schwach. Das bedeutet, dass es relativ leicht auseinandergezogen werden kann, weshalb Kautschuk elastisch und dehnbar ist.
Um es in ein vielseitigeres Material zu verwandeln, sind weitere Prozesse erforderlich und dies sind die grundlegenden Schritte:
- Wenn Latex erhitzt wird, steigen feste Brocken von Rohkautschuk an die Oberfläche der Flüssigkeit. Dieser Rohkautschuk wird dann von der Oberfläche abgeschöpft und durch große, schwere Walzen geführt. Dadurch wird auch die überschüssige Flüssigkeit entfernt. Die langen, dünnen, gepressten Gummiplatten werden dann zu anderen Fabriken gebracht, um zu Gummiprodukten verarbeitet zu werden.
- Beim Compounding werden Chemikalien und andere Zusatzstoffe hinzugefügt, um den Gummi für den beabsichtigten Gebrauch anzupassen. Die Rezeptur und Methode hängt vom beabsichtigten Ergebnis des Herstellungsprozesses ab.
- Mastizieren: Mastiziermaschinen haben mechanische Walzen und Pressen, die den Rohgummi „zerkauen“. Dadurch wird er weicher, leichter zu verarbeiten und klebriger. Nach dem Mastizieren werden zusätzliche chemische Bestandteile beigemischt, um die Eigenschaften zu verbessern.
- Kalandrieren ist ein Prozess, bei dem der Kautschuk durch Walzen in Form gepresst wird, oder durch
- Extrusion wird der Kautschuk durch speziell geformte Löcher gepresst, um hohle Schläuche herzustellen.
- Schließlich wird der Naturkautschuk in einem Autoklaven vulkanisiert oder gekocht (ein Autoklav ist ein industrieller Druckkocher). Bei diesem Vorgang wird Schwefel zugesetzt und der Kautschuk auf etwa 140 Grad Celsius erhitzt. Die Vulkanisation macht den Kautschuk stärker, da die hinzugefügten Schwefelatome Vernetzungen bilden, die die Moleküle miteinander „verschrauben“. Das macht es schwieriger, sie auseinander zu ziehen, und verbessert die Elastizität und Widerstandsfähigkeit. Auch Peroxid oder Bisphenol kann zugesetzt werden, um ein Verderben zu verhindern. Die Vulkanisation macht Gummi auch bei unterschiedlichen Temperaturen stabiler.
- Füllstoffe werden ebenfalls verwendet, um die Haltbarkeit und Festigkeit von Gummi zu verbessern. Ruß, der aus Ruß gewonnen wird, ist der am häufigsten verwendete Füllstoff, der zu einem starken, haltbaren, schwarzen Gummi führt. Ruß erhöht die Zugfestigkeit von Gummi und die Beständigkeit gegen Reißen und Abrieb. Er erhöht auch die Widerstandsfähigkeit des Gummis gegen den Abbau durch ultraviolettes Licht und wird daher zugesetzt, um die Festigkeit von Autoreifen zu verbessern.
Enthält Gummi also Latex? Auf jeden Fall, denn Naturkautschuk wird aus Latex hergestellt.
Eigenschaften von Kautschuk
Kautschuk ist stark, flexibel, wasserfest und ein schlechter Wärme- und Stromleiter.
Einige Menschen haben eine ernsthafte Latex-Allergie, aber es könnten die Rückstände von Chemikalien sein, die ebenfalls zu allergischen Reaktionen führen können, und nicht das Latex selbst.
Weiches und dehnbares Latex wird in Produkten wie Radiergummis, Schutzhandschuhen, Kondomen, Luftballons, Klebstoffen und Farben verwendet.
Harte Gummis werden für stärkere und härtere Anwendungen wie Schlauchboote, wasserdichte Auskleidungen für Gartenteiche, Heizungsrohre und Glasfaserkabel verwendet.
Verwendungen von Kautschuk
Kautschuk ist ein sehr vielseitiges Produkt, und obwohl etwa fünfzig Prozent des Kautschuks in Fahrzeugreifen verwendet werden, hat es auch viele andere vielfältige Verwendungen.
- Türdichtungen an Waschmaschinen.
- Weit verbreitet in der Bauindustrie als Dach- und Bodendichtungen
- Schall- und Schwingungsdämpfer in Fenster- und Türverkleidungen
- Elastik und Gummi, der als Faser hergestellt wird, hat hervorragende Dehnungs- und Rückstelleigenschaften, was ihn in der Textilindustrie sehr wichtig macht. Elasthan, das in dehnbaren Stoffen verwendet wird, ist eine Elastomerfaser.
- Unvulkanisierter Kautschuk wird für Klebstoffe, Isolierung und Reibungsbänder verwendet.
- Vulkanisierter Kautschuk hat mehr Verwendungszwecke, darunter Förderbänder.
- Durch seine Flexibilität kann er für Schläuche, Walzen in Druckpressen und Wäschewringen verwendet werden.
- Durch seine Elastizität eignet er sich für Stoßdämpfer und zur Reduzierung von Vibrationen in Maschinenaufhängungen.
- Gummi ist gasundurchlässig, was ihn für Gegenstände wie Bälle, Luftballons, in Schläuchen und Kissen nützlich macht.
- Fußbekleidung wie Flip-Flop-Sandalen und Tangas.
- Wasserbeständig, wodurch es für Tauchausrüstung, Regenkleidung, medizinische und chemische Schläuche, Auskleidungen in Lagertanks, Eisenbahnkesselwagen und Verarbeitungsanlagen geeignet ist.
- Wasserfeste Kleidung wie Regenmäntel und Gummistiefel und -schuhe, Klebstoffe, Heftpflaster.
- Außenhülle von Neoprenanzügen und Patagonia produziert neoprenfreie Neoprenanzüge, die mit Yulex Naturkautschuk hergestellt werden.
- Elektrische Beständigkeit:
- Weichgummi wird als Isolierung und für Schutzprodukte wie Handschuhe, Schuhe und Decken verwendet.
- Hartgummi für elektrische Instrumente, Teile von Radiogeräten und Zählern und Telefongehäuse
- Der Reibungskoeffizient von Gummi ist auf nassen Oberflächen niedrig und auf trockenen Oberflächen hoch, was dazu führt, dass er für Kraftübertragungsriemen und wassergeschmierte Lager in Tiefbrunnenpumpen verwendet wird.
- Hochwertige Artikel wie chirurgische Handschuhe, Kondome und Luftballons werden aus dem oberen Ende der Latexproduktion hergestellt.
Eine Vielzahl von Bakterien kann zum Abbau von Naturkautschuk führen.
Kautschuk aus Löwenzahn
Löwenzahn wächst in gemäßigten Klimazonen und auf Böden, die für den Anbau von Lebensmitteln nicht geeignet sind. Die Pflanze ist extrem widerstandsfähig und wächst einjährig. Russischer Löwenzahn liefert eine große Menge an Naturkautschuk und könnte eine gute Alternative zum Kautschukbaum sein.
Der einzige Nachteil ist, dass eine riesige Menge Land benötigt würde, um genug Löwenzahn anzubauen, um Kautschukbäume zu ersetzen.
Die Löwenzahnwurzeln werden pulverisiert, um den Kautschuk zu extrahieren, da die Blätter sehr wenig Kautschuk enthalten. Es ist eine umweltfreundliche und nachhaltige Pflanze.
Ist Kautschuk umweltfreundlich?
Naturkautschuk oder Kautschuk, der von Bäumen gewonnen wird, ist umweltfreundlich. Die Ernte des Latex und die Verwendung des Produkts, hat eine geringe Auswirkung auf die Umwelt und nach dem Schnitt, heilt der Baum natürlich. Der Kautschukbaum ist eine ökologisch nachhaltige Nutzpflanze und trägt dazu bei, die globale Kohlenstoffbilanz in der Atmosphäre aufrechtzuerhalten.
Es gibt eine riesige Menge an Gummiabfällen, die hauptsächlich von ausrangierten Fahrzeugreifen stammen. Naturkautschuk kann recycelt werden.
- Recycelter Kautschuk: Zermahlene gebrauchte und ausrangierte Fahrzeugreifen werden zur Herstellung von recyceltem Kautschuk verwendet. Aus den Reifenkrümeln werden verschiedene Maschenweiten hergestellt. Das Produkt mit der höchsten Nachfrage ist Tyre Derived Fuels oder TDF’s. Durch die Herstellung dieser Art von Gummi wird die Anhäufung von Gummi in Deponien vermieden. Er ist kostengünstig in der Herstellung und hat einen geringen Energiebedarf. Es ist die wirtschaftlichste aller Gummioptionen. Recycelter Gummi wird für Matten oder Bodenbeläge auf Kinderspielplätzen, Autoteile, Schuhsohlen, Mauspads, Sporttaschen und vieles mehr verwendet. Recycelte Gummiplatten haben auch kommerzielle Anwendungen. Dies sind alles Formen von umweltfreundlichem Gummi.
- Regenerierter Gummi: Dies ist ausrangiertes Elastomer, das de-vulkanisiert wurde. Das bedeutet, dass es ähnlich wie neues Material verwendet werden kann.
Neue Innovationen mit recyceltem Gummi sind Geldbörsen, die aus upgecycelten Neoprenanzügen hergestellt werden.
Die Hälfte des Gummis auf der Welt wird für die Herstellung von Autoreifen verwendet, wobei mindestens die Hälfte der Reifen auf Mülldeponien landet, entsorgt oder verbrannt wird.
Synthetischer Kautschuk, der aus erdölbasierten Elastomeren besteht, ist nicht umweltfreundlich oder nachhaltig.
So enthält Kautschuk auch Latex Das tut es sicherlich, aber sie sind nicht dasselbe.