Uporaba gume v medicini in industriji. Uporaba naravnega kavčuka: primeri

Guma je organska spojina, katere glavne sestavine so ogljik in vodik. Pridobite jo iz posebnih lesnih rastlin, ki se pogosto imenujejo gumijaste rastline. Takšni predstavniki flore rastejo v tropih. Njihovi organi (sadje, listi, veje, prtljažnik, korenine) vsebujejo lateks. Ta mlečna tekočina ni rastlinski sok, botanični znanstveniki še vedno dvomijo v specifičnost njenega pomena za vitalno delovanje rastlinskega organizma. V procesu koagulacije je iz lateksa pridobljena trdna elastična masa, ki je naravni naravni kavčuk.

Zgodovina odkrivanja naravnega kavčuka

Prispevek Christopher Columbus v razvoju svetovne civilizacije ni omejena na velika geografska odkritja. To je bila njegova ladja, pripeta na otok Hispaniola leta 1493, v Španijo prinesla prvi izdelek iz gume. Bila je elastična jumping žogo, ki jo domačini iz sokov Hevea - rastlina, ki se srečuje na bregovih Amazonke. Videti, kako so Indijci navdušeno odvrgli čudaško stvar, ki je dosegla tla, in se vrgla, kakor da bi živela, kakor da bi skočila, so Španci šaleč presenečeni. Ko so poskušali držati to skok žogo, so prišli do zaključka, da je bil precej težek, pa tudi pozoren na njeno lepljivost in značilen vonj dima.

Uporaba gume v indijancih ni omejena na to. Lokalna plemena niso igrala samo ta žogica, temveč jo uporabljajo v različnih verskih obredih. In sok drevesa, iz katerega se je izkazalo, se je štelo za sveto in se je imenovalo "caoutchouc", kar pomeni "solze drevesa".

Med radovednostmi, ki jih je Columbus prinesel v Španijo, je bila ta neobičajna žoga. Od takrat se je začela zgodovina uporabe gume.

Prvi poskusi uporabe

Toda Evropejci niso ustrezno pozorni na radovednost Indijancev. In prav do 18. stoletja niso razmišljali o tem, kako širok in raznolik področje uporabe gume. Šele ko so člani francoske ekspedicije, ki je obiskal tropske gozdove Južne Amerike, so ga spet pripeljali v Evropo, opazili so ga. Še večje zanimanje se je pojavilo, ko je francoski znanstvenik S. Condamine, ki je govoril na skupščini Pariške akademije znanosti, dokazal vzorce te snovi, pokazal metode možne uporabe in izdelke iz nje.

Široka uporaba naravnega kavčuka v Evropi se je začela okrog leta 1770, ko je v šole uvedla nov dodatek, lak za žvečilni gumi, ki je bil uporabljen za brisanje svinčnikov.

Potem je začel aktivno iskanje možnih področij uporabe gume. V tistem času se je ukvarjalo z izumom obešal in gumijastih niti. In škotski izumitelj Ch.Mackintosh je uganil postaviti tanko plast gume med dvema slojema tkanine in s tem pridobiti vodoodporna krpa. To gradivo je imelo nenavadno priljubljenost, dežni plašči so dobili ime po imenu izumitelja. Imenovani so bili mackintosh.

Kolaps gumarske industrije

Začetni poskusi prilagajanja proizvodnje vodoodpornih čevljev niso bili uspešni. Čeprav so se v kratkem časovnem obdobju preoblekle, so se včasih spremenile in praktično niso razlikovale. V mrazu so lahko razpokali in v vročini so se skoraj stopili in izžareli neprijeten vonj.

Navdušenje izumiteljev ni bilo dovolj dolgo. V enem od teh let v mnogih delih Evrope je bilo zelo vroče poletje. Pod vplivom visoke temperature so se izdelki gumarske industrije spremenili v grozno vonjalno maso. Vsa podjetja v tej panogi so šla v stečaj.

Odkritje Charlesa Goodyearja

In nihče se ne bi več spomnil na galoše in mackintosh, če ne za vztrajnost ameriškega Charlesa Goodyearya. Svoje iskanje je posvetil načinom oblikovanja dobrih materialov iz gume že vrsto let.

Goodyear je izvedel veliko eksperimentov, z gumo zmešal s skoraj vsem. Dodal je sol in poper, pesek in celo juho. Potem ko je porabil ves svoj denar in energijo, je izumitelj že izgubil upanje. Toda njegova prizadevanja so bila kronana z uspehom. Z dodajanjem žvepla snovi je ugotovil, da se izboljša trdnost, elastičnost in stabilnost temperature.

Tako je uspel izboljšati gumo. Lastnosti in aplikacije nove spojine so spet postale predmet študija znanstvenikov in industrijalcev. Gradivo, ki ga dobi Goodyear, se zdaj imenuje guma, postopek, ki ga je dobil, je vulkanizacija gume.

Gumijasti bum

Po senzacionalnem odkritju je vesel znanstvenik iztisnil številne predloge za nakup patenta za izmišljeno gradivo. Uporaba gume za proizvodnjo gume je pridobila ogromne razsežnosti. V ta namen so skoraj vse države začele iskati načine za rast naravnih gumijastih dreves na svojem ozemlju. V zvezi s tem je najbolj srečna za Brazilijo, ker je bila ta država, ki je imela velike zaloge takšnih rastlin. Vlada Brazilije si je veliko prizadevala ostati monopol na tem področju, ki je kategorično prepovedala izvoz semen in mladih rastlin Hevea. Za ta zločin je bila uvedena celo smrtna kazen.

Toda angleški Vikgem, ki je imel vohunsko prakso, je uspel prodreti na obale Amazonke, kjer je skrivaj izvlekel in poslal v Veliko Britanijo 70.000 semen gumijaste drevesnice. In čeprav lokalni rejci niso takoj prišli na ozemlje z drugo podnebje za rast te tropske rastline, so se njihova prizadevanja po nekaj časa na trgu pojavila cenejša in cenovno dostopna angleška guma.

Medtem pa se je uporaba naravnega kavčuka postala tako široka, da se je količina gume presegla 100 000 se je začela proizvodnja velikega števila novih izdelkov: transportnih trakov in izolacije, "gumi" za perilo, gumijaste čevlje, otroške balone in tako naprej. . Vendar pa je glavna uporaba naravnega kavčuka je bila povezana z avtomobilsko industrijo, ko je prvo vozilo, izumil, in nato pnevmatike.

Uporaba gume in gume v naši državi že dolgo temelji na njihovi izdelavi iz tujih surovin. Šele, ko so v regiji Kazahstan najdeni regandije, katerih korenine vsebujejo gumo, so se prvi gumeni izdelki iz domačega materiala pojavili. Toda to je bil zelo težek proces, saj je ekstrakcija gume iz korenin regrata trajala zelo dolgo zaradi svoje majhne koncentracije (16-28%).

Priprava sintetičnega kavčuka

Naravni viri naravnega kavčuka ne izpolnjujejo visoke zahteve prebivalstva v tem izdelku. Zdaj veliko bolj obsežno je proizvodnja sintetičnega kavčuka.

SV Lebedev leta 1910 je prvič prejel sintetični kavčuk. Material za proizvodnjo je biladien, ki je bil izoliran iz etilnega alkohola. Kasneje smo z izvedbo reakcije polimerizacije z uporabo kovinskega natrija pridobili butadien sintetični kavčuk.

Industrijska proizvodnja sintetični kavčuk

Leta 1925 je S. Lebedev postavil nalogo poiskati industrijsko metodo za sintezo gume. Dve leti kasneje je bil uspešno rešen. Prvih nekaj kilogramov gume smo sintetizirali z laboratorijsko metodo. Lebedev, ki se je ukvarjal s proučevanjem lastnosti te gume in razvijanjem receptov za pridobivanje izdelkov, ki so potrebni za potrošnika iz njega.

In v naslednjih letih je bila uporaba gume najpomembnejša naloga dela SV Lebedeva. To je bila njegova metoda, ki je izdelala prvo serijo tega materiala v industrijski lestvici v prvi tovarni, ki proizvaja ta material na svetu.

Med letoma 1932 in 1990 je Sovjetska zveza vodilna v proizvodnji v tej panogi. Uporaba sintetičnega kavčuka je omogočila razširitev ponudbe gumenih izdelkov, zlasti: izdelki iz mehke gume, podplati za čevlje, različne cevi in ​​cevi, tesnila in lepila, barve na osnovi lateksa in drugi.

Sintetična guma: lastnosti in aplikacije

Zdaj se je obseg sintetičnih gume znatno povečal v primerjavi s sredino 20. stoletja. Različne vrste se lahko močno razlikujejo v kemični sestavi in ​​lastnostih potrošnikov. Razvrstitev sintetičnega kavčuka temelji na razliki v monomerih, ki se uporabljajo pri njegovi pripravi. Torej, obstajajo izopren, butadien, kloropren in druge vrste. V skladu z drugo klasifikacijo so gume razdeljene na vrste, odvisno od značilne skupine atomov, ki so vključeni v njihovo sestavo. Na primer, so znane vrste polisulfidov, silikonskih gumijev itd.

Glavna metoda pridobivanja sintetičnih kavčuka je polimerizacija dienov in alkenov. Najpogostejši monomeri so butadien, izopren, etilen, akrilonitril itd.

Med reakcijo polikondenzacije nastajajo nekatere vrste polisulfidnih, poliuretanskih gumijev.

Kavčukove splošne in posebne namene

V skladu s področji uporabe se lahko gume razdelijo na splošne in posebne materiale. Predstavniki prve skupine imajo niz lastnosti, ki jim omogočajo, da jih uporabljajo za proizvodnjo različnih vrst blaga, katerih elastične lastnosti naj bi se izkazovale pri običajnih temperaturah. Vendar uporaba posebne namene sintetičnega kavčuka vključuje varčevanja lastnosti in v ekstremnih razmerah, npr pod vplivom zmrzali in ognja, ozona in kisika, in tako naprej. D.

Izopren kavčuk: uporaba

S sestavo izopren kavčuk zelo podobna naravni. Zato je spekter lastnosti teh snovi v veliki meri identičen.

Njegove pomanjkljivosti vključujejo slabo odpornost na visoke temperature, ozon in neposredno sončno svetlobo. Nizka kohezivna moč gume na njihovi osnovi je lastnost, zaradi katere je izopren guma manj zahtevana. Uporaba je ovirana s povečano lepljivostjo, nezadostnim trupom in pretokom. Toda v monolitnih izdelkih, ki ne zahtevajo povezovanja velikega števila delov, se izogren gume uporabljajo zelo široko.

Gumijasti ometi

Uporablja se tudi gumija v medicini. Najpogostejši izdelek medicinske industrije, pridobljen z uporabo gume, je omet. Je mešanica gume, zdravilnih in sorodnih snovi. Prednosti takšnih popravkov:

• dolgotrajna lepljivost;
• združljivost z mnogimi zdravili;
• neškodljivost;
• enostavnost uporabe.

Proizvodni proces sestavlja raztopitev 1 dela gume v 12 delih bencina. In nato v rešitev razširijo druge spremljajoče komponente: terpentin (povečuje lepljivost), lanolin (preprečuje sušenje), cinkov oksid (zmanjšuje draženje), zdravila (ustvarja terapevtski učinek).

Implantati iz gume

Resnično pomembni proizvodi iz gume so vsadki človeških organov. Uporaba gume pri njihovi izdelavi se je začela razmeroma nedavno in označila začetek nove dobe v razvoju medicine.

Implantati s traheja so materiali iz poliaktilatov, polisiloksanov, poliamidov. Umetno srce in njegovi deli so iz poliuretanov in polioksilanov. Polietilen in polipropilen sta material za izdelavo implantatov požiralnika in polivinil klorid je glavni sestavni del vsadkov drugih delov prebavnega sistema. Umetne žile so izdelane iz polietilen tereftalata, politetrafluoroetilena in polipropilena. Za iskanje novih kosti in sklepov za ljudi s posebnimi potrebami pomagajo poliakrilati, poliamidi, poliuretani.

Uporaba gume v industrijskih izdelkih

Pomembnost gume v nacionalnem gospodarstvu je ogromna. Toda uporaba naravnega kavčuka v čisti obliki je redkost. Najpogosteje se uporablja v obliki gume. Izdelki iz tega materiala najdemo v vsakdanjem življenju na vsakem koraku. To je izolacija žic in proizvodnja čevljev in oblačil ter avtomobilskih pnevmatik in še veliko več.

V obutveni industriji se praviloma uporabljajo naslednje vrste gume: porozni (podplat), usnjeni (spodnji del čevlja), prosojni (pete).

Uporaba naravnega kavčuka in njegovih sintetičnih analogov ni naključna, postala je vseprisotna. Izpolnjujejo večino človeških potreb, saj so eden najbolj vsestranskih materialov.