A gumi szerves vegyület, amelynek fő összetevői a szén és a hidrogén. Különleges fás szárú növényekből nyerik, amelyeket gyakran guminövényeknek neveznek. A növényvilág ilyen képviselői a trópusokon nőnek. Szerveik (gyümölcsök, levelek, ágak, törzs, gyökerek) latexet tartalmaznak. Ez a tejszerű folyadék nem a növények nedve, a botanikusok még mindig kételkednek a növényi szervezet életében betöltött jelentőségének sajátosságaiban. A koagulációs folyamat során a latexből folyamatos rugalmas masszát kapunk, amely természetes természetes gumi.
A természetes gumi felfedezésének története
Kolumbusz Kristóf hozzájárulása a világ civilizációjának fejlődéséhez nem korlátozódik a nagy földrajzi felfedezésekre. Az ő hajója szállt partra Hispaniola szigetén 1493-ban, és vitte el az első gumiterméket Spanyolországba. Rugalmas pattogó labda volt, amit a helyiek a hevea levéből készítettek, mely növény.az Amazonas partjain. Látva, ahogy az indiánok lelkesen feldobtak egy szokatlan apróságot, ami a földre érve, mintha élve pattant volna vissza, mintha ugrást hajtana végre, a spanyolok komolyan meglepődtek. Miután megpróbálták megtartani ezt a pattogó labdát, arra a következtetésre jutottak, hogy elég nehéz, és észrevették a ragacsosságát és a jellegzetes füstszagát is.
Az indiánok gumihasználata nem korlátozódott erre. A helyi törzsek nemcsak játszották ezt a labdát, hanem különféle vallási szertartásokon is használták. És a fa nedvét, amelyből nyerték, szentnek tekintették, és "cauchu"-nak nevezték, ami fordításban "a fa könnyeit" jelenti.
A Columbus által Spanyolországba hozott érdekességek közé tartozik ez a szokatlan bál is. Azóta kezdődött a gumi használatának története.
Első jelentkezési kísérletek
De az európaiak nem fordítottak kellő figyelmet az indiánok kíváncsiságára. És egészen a XVIII. századig senki sem gondolt arra, hogy a gumi alkalmazási területei milyen szélesek és változatosak. Csak amikor a francia expedíció tagjai, akik Dél-Amerika trópusi erdeiben jártak, ismét Európába kerültek, figyeltek rá. Még nagyobb érdeklődést váltott ki, amikor Ch. Condamine francia tudós a Párizsi Tudományos Akadémia közgyűlésén felszól alt, mintákat mutatott be ebből az anyagból, bemutatta a lehetséges alkalmazási módokat és az abból származó termékeket.
A természetes gumi széles körű használata Európában 1770 körül kezdődött, amikor is megjelent az iskolákban egy új kiegészítő - a gumicukor, amelyet a ceruza vonalak eltüntetésére használtak.
A következő kezdődötta gumi lehetséges felhasználási területeinek aktív keresése. Ekkoriban nyúlik vissza a harisnyatartók és a gumiszálak feltalálása. A skót feltaláló, C. Mackintosh pedig arra tippelt, hogy két réteg szövet közé vékony gumiréteget fektet le, így vízálló anyagot kap. Ez az anyag őrülten népszerű volt, az esőkabátok a feltaláló nevéről kapták a nevüket. Macnek hívták őket.
A gumiipar összeomlása
A vízálló cipők gyártására tett első kísérletek sikertelenek voltak. A galoshok, bár nagyon divatosak lettek egy rövid időre, nem különböztek praktikumban. Hidegben megrepedhettek, melegben pedig szinte megolvadtak, és kellemetlen szagot árasztottak.
A feltalálók lelkesedése nem tartott sokáig. Az egyik évben nagyon forró nyár volt Európa számos részén. A magas hőmérséklet hatására a gumiipar termékei szörnyű szagú masszává változtak. Ezután az iparág összes vállalkozása csődbe ment.
Charles Goodyear felfedezése
És senkinek sem jutott volna eszébe a galós és a mackintosse, ha nem az amerikai Charles Goodyear kitartása. Sok évet szentelt annak, hogy megtalálja a módját, hogyan készítsen jó anyagot gumiból.
A Goodyear rengeteg kísérletet végzett, szinte mindennel keverte a gumit. Sót, borsot, homokot és még levest is tett hozzá. Miután minden pénzét és erejét elköltötte, a feltaláló már elvesztette reményét. Erőfeszítéseit azonban mégis siker koronázta. Kén hozzáadásával az anyaghoz felfedeztehogy a szilárdság, a rugalmasság és a hőmérséklet-stabilitás egyaránt javult.
Így sikerült javítania a gumit. Az új vegyület tulajdonságai és alkalmazása ismét tudósok és iparosok tanulmányozásának tárgyává vált. A Goodyear által nyert anyagot ma guminak nevezzük, és az eljárás, amellyel ezt a terméket a gumi vulkanizálásával állítják elő.
Gumiboom
A szenzációs felfedezés után számos szabadalom megvásárlására irányuló ajánlat zúdult a szerencsés tudósra a feltalált anyagra. A gumi felhasználása a gumi előállításához óriásivá vált. Ennek érdekében szinte minden ország elkezdte keresni a gumifák termesztésének módjait a területén. E tekintetben Brazília volt a legszerencsésebb, mert ez az állam volt az ilyen növények hatalmas tartalékainak tulajdonosa. A brazil kormány sok erőfeszítést tett, hogy monopólium maradjon ezen a területen, és kategorikusan megtiltotta a vetőmagok és a fiatal Hevea növények exportját. Még a halálbüntetést is bevezették ezért a bűncselekményért.
A kémkedést gyakorló angol Wickhamnek azonban sikerült áthatolnia az Amazonas partjain, ahol titokban szerzett és küldött 70 000 gumifa magot Nagy-Britanniába. És bár a helyi nemesítőknek nem sikerült azonnal más éghajlatú területen termeszteni ezt a trópusi növényt, erőfeszítéseiknek köszönhetően egy idő után olcsóbb és megfizethetőbb angol gumi jelent meg a piacon.
Időközben a természetes gumi használata annyira elterjedt, hogy a gumitermékek száma meghaladta a 100 ezret.az új termékek száma: szállítószalagok és elektromos szigetelés, "gumiszalagok" vászonhoz, gumicipők, gyerekballonok stb. De a természetes gumi fő felhasználása az autóiparhoz köthető, amikor először feltalálták a kocsiabroncsokat, majd autógumik.
A gumi és a gumi felhasználása hazánkban régóta a külföldi alapanyagokból történő gyártáson alapul. Csak amikor Kazahsztánban felfedezték a pitypangot, amelynek gyökerei gumit tartalmaznak, akkor jelentek meg az első hazai anyagból készült gumitermékek. De ez nagyon munkaigényes folyamat volt, mivel a gumi kinyerése a pitypang gyökeréből nagyon sokáig tartott az alacsony koncentrációja miatt (16-28%).
Szintetikus gumi beszerzése
A természetes gumi természeti erőforrásai nem elégítik ki a lakosság magas igényét az ebből az anyagból készült áruk iránt. Most a szintetikus gumi gyártása sokkal nagyobb.
S. V. Lebegyev 1910-ben kapott először szintetikus gumit. Az előállítás anyaga butadién volt, amelyet etil-alkoholból izoláltak. Később fémnátriummal végzett polimerizációs reakcióval butadién szintetikus gumit kaptak.
Szintetikus gumi ipari gyártása
1925-ben SV Lebegyev azt a feladatot tűzte ki maga elé, hogy ipari módszert találjon a gumi szintézisére. Két évvel később sikeresen megoldották. Az első néhány kilogramm gumit a laboratóriumban szintetizálták. Lebegyev volt az, aki felvetteennek a guminak a tulajdonságainak tanulmányozása és receptek kidolgozása a fogyasztó számára szükséges termékek beszerzéséhez.
A következő években pedig a gumi használata volt S. V. Lebegyev munkájának legfontosabb feladata. Az ő módszere szerint szerezték be ennek az anyagnak az első tételét ipari méretekben a világ első ilyen anyagot előállító üzemében.
Az 1932 és 1990 közötti időszakban a Szovjetunió volt a vezető ebben az iparágban a termelés tekintetében. A szintetikus gumi használata lehetővé tette a gumitermékek kínálatának bővítését, különösen: lágygumi termékek, cipőtalpak, különféle csövek és tömlők, tömítőanyagok és ragasztók, latex alapú festékek és mások.
A szintetikus gumi tulajdonságai és alkalmazásai
Most a szintetikus gumik választéka jelentősen bővült a 20. század közepéhez képest. Különböző típusai kémiai összetételükben és fogyasztói tulajdonságaiban nagyon eltérőek lehetnek. A szintetikus gumi osztályozása a gyártás során felhasznált monomerek különbségén alapul. Tehát vannak izoprén, butadién, kloroprén és más típusok. Egy másik osztályozás szerint a gumikat típusokra osztják az összetételüket alkotó atomok jellemző csoportjától függően. Például ismertek a poliszulfidok, a szerves szilícium gumik stb. típusai.
A szintetikus gumik előállításának fő módszere a diének és alkének polimerizálása. A leggyakoribb monomerek ebben az esetben butadién, izoprén, etilén, akrilnitril stb.
Bizonyos típusú poliszulfid és poliuretán gumik keletkeznek a polikondenzációs reakció során.
Gumi általános és speciális célokra
Az alkalmazások szerint a gumik általános és speciális anyagokra oszthatók. Az első csoport képviselői olyan tulajdonságokkal rendelkeznek, amelyek lehetővé teszik különböző áruk előállításához való felhasználásukat, amelyek rugalmas tulajdonságainak normál hőmérsékleten kell megjelenniük. De a szintetikus gumi speciális célokra történő használata magában foglalja a tulajdonságok megőrzését extrém helyzetekben, például fagy és tűz, ózon és oxigén stb. hatására.
Izoprén gumi felhordás
Az izoprén gumi összetétele nagyon hasonlít a természetes gumihoz. Következésképpen ezeknek az anyagoknak a tulajdonságai nagymértékben megegyeznek.
A hátrányai közé tartozik a magas hőmérséklettel, ózonnal és közvetlen napsugárzással szembeni gyenge ellenállás. Az ezekre épülő gumi alacsony kohéziós szilárdsága olyan tulajdonság, amely miatt az izoprén gumi kevésbé népszerű. Használata a fokozott ragadósság, az elégtelen váz és a folyékonyság miatt nehézkes. Az izoprén gumikat azonban széles körben használják azokban a monolit termékekben, amelyek nem igényelnek nagyszámú alkatrész összekapcsolását.
Gumifoltok
A gumi orvosi felhasználása is előfordul. Az orvosi ipar legelterjedtebb terméke, amelyet gumi felhasználásából nyernek, a tapasz. Ez egy keverék gumi, gyógyászati éskapcsolódó anyagok. A javítások előnyei:
- hosszú ragadósság;
- kompatibilitás sok gyógyszerrel;
- ártalmatlanság;
- egyszerű használat.
A gyártási folyamat során 1 rész gumit kell feloldani 12 rész benzinben. Ezután további kísérő komponenseket viszünk be az oldatba: terpentint (növeli a ragadósságot), lanolint (véd a kiszáradástól), cink-oxidot (csökkenti az irritációt), gyógyszereket (terápiás hatást keltenek).
Gumi implantátumok
Az igazán létfontosságú gumitermékek emberi szervimplantátumok. A gumi felhasználása gyártásukban viszonylag nemrégiben kezdődött, és egy új korszak kezdetét jelentette az orvostudomány fejlődésében.
A tracheális implantátumok poliaktilátokból, polisziloxánokból és poliamidokból készült anyagok. A műszív és részei poliuretánokból és polioxilánokból készülnek. A polietilén és a polipropilén a nyelőcső részeinek implantátumainak előállításához szükséges anyag, a polivinil-klorid pedig az emésztőrendszer egyéb részeinek implantátumainak fő összetevője. A mesterséges vérerek polietilén-tereftalátból, politetrafluor-etilénből és polipropilénből készülnek. A poliakrilátok, poliamidok, poliuretánok segítenek a fogyatékkal élőknek új csontokat és ízületeket találni.
Gumi használata ipari termékekben
A gumi nemzetgazdasági jelentősége óriási. De a természetes gumi használata tiszta formájában nagyritkaság. Leggyakrabban gumi formájában használják. Az ebből az anyagból készült termékek a mindennapi életben minden lépésnél megtalálhatók. Ide tartozik a huzalszigetelés, a cipők és ruházati cikkek, valamint az autógumik gyártása és még sok más.
A cipőiparban általában a következő gumitípusokat használják: porózus (talp), bőrszerű (a cipő alsó része), átlátszó (saruk).
A természetes gumi és szintetikus analógjainak használata nem véletlenül terjedt el széles körben. Az emberi szükségletek többségét kielégítik, mivel az egyik legsokoldalúbb anyag.
