Дерево из которого делают каучук

Каучуконосные растения, каучуконосы — растения, из которых возможно получение натурального каучука.

Среди каучуконосов есть как травянистые растения, так и деревья и лианы, в обыденной речи именуемые каучуковыми деревьями. Сегодня основным источником натурального каучука являются деревья рода Гевея, в частности Гевея бразильская ( Hevea brasiliensis ). Гевея бразильская культивируется ради получения каучука в тропических районах Южной Америки и Юго-Восточной Азии.

Условно к каучуконосам могут относить растения, содержащие гуттаперчу — изомер натурального каучука. Таковым является, например, Euonymus — Бересклет.

Содержание

Происхождение названия

Слово «каучук» происходит от двух слов языка тупи-гуарани: «кау» — дерево, «учу» — течь, плакать. «Каучу» — сок гевеи, первого и самого главного каучуконоса. Европейцы прибавили к этому слову всего одну букву.

Получение натурального каучука

Натуральный каучук получают коагуляцией млечного сока (латекса) каучуконосных растений. Основной компонент каучука — углеводород полиизопрен (91-96%).

Распространение каучуконосов

Природный каучук встречается в очень многих растениях, не составляющих одного определённого ботанического семейства. В зависимости от того, в каких тканях накапливается каучук, каучуконосные растения делят на:

• паренхимные — каучук в корнях и стеблях;
• хлоренхимные — каучук в листьях и зелёных тканях молодых побегов;
• латексные — каучук в млечном соке.

Травянистые латексные каучуконосные растения из семейства сложноцветных (кок-сагыз, крым-сагыз и другие), произрастающие в умеренной зоне, в том числе в южных республиках, содержащие каучук в небольшом количестве в корнях, промышленного значения не имеют.
Среди травянистых растений России есть всем знакомые одуванчик, полынь и молочай, которые тоже содержат млечный сок.

Промышленное значение имеют латексные деревья, которые не только накапливают каучук в большом количестве, но и легко его отдают; из них наиважнейшее — гевея бразильская (Hevea brasiliensis), дающая по разным оценкам от 90 до 96% мирового производства натурального каучука.

Сырой каучук из других растительных источников обычно засорён примесями смол, которые должны быть удалены. Такие сырые каучуки содержат гуттаперчу — продукт некоторых тропических деревьев семейства сапотовых (Sapotaceae).

В течение Второй мировой войны (1939-1945) по экономическим причинам были культивированы другие, нетропические источники каучука: гуайуль (guayule) мексиканского происхождения, а также одуванчик кок-сагыз (Taraxatum kok- saghyz), произрастающий на территории Западного Туркестана.

Каучуконосы лучше всего произрастают не далее 10° от экватора на север и юг. Поэтому эта полоса шириной 1300 километров по обе стороны от экватора известна как «каучуковый пояс». Дело в том, что для каучуконосов требуется очень тёплый и влажный климат и плодородная почва. Развитие автомобильной промышленности значительно повысило потребности в резине и, соответственно, в каучуке. Поэтому появились новые плантации гевей: молодые деревца из Южной Америки посадили в Малайзии, на Шри-Ланке и в Индонезии. Они отлично прижились и дают большой урожай.

Сбор латекса и производство натурального каучука

Это высокое стройное дерево может достигать 45 метров в высоту при 2,5—2,8 м в обхвате. Родиной гевеи является бассейн Амазонки — великой водной магистрали. Отсюда вывозился первый каучук в Европу.

Каучук в гевее содержится в млечном соке — латексе, распределённом в млечных каналах, которые образуют в стволе концентрические кольца.

Латекс состоит из мельчайших частичек жидкости, твёрдых частиц и других примесей. Только около 33% латекса составляет каучук, 66% вода и около 1% другие вещества.

Для сбора латекса с деревьев на коре делается диагональный остроугольный надрез, вершиной угла направленный вниз, затем надрез расширяют до 0,3—0,5 от окружности ствола. Из надреза выделяется латекс и стекает в небольшую чашу. С каждого надреза получается около 30 мл латекса. После этого обычно на следующий день ниже первоначального надреза обдирается тонкая полоска коры, чтобы получить новый сок. Когда надрезы достигают поверхности земли, ствол оставляют в покое, чтобы он смог восстановить кору на дереве перед новой подсочкой. На 1 гектаре высаживается около 250 деревьев, в год с 1 гектара получают около 450 кг сухого необработанного каучука. Со специально выведенных высокоурожайных деревьев можно получить 2225 кг с гектара в год, были разработаны опытные деревья с урожайностью до 3335 кг с гектара в год.

Полученный латекс растягивают, разбавляют водой и подвергают коагуляции путём обработки кислотой, чтобы частицы каучука в латексе сцепились друг с другом. Затем производят протягивание между валками, придавая листам толщину 0,25 дюйма (?0,6 см), полученные листы высушивают путём обдувания сухим тёплым воздухом или дымом, и отправляют на погрузку.

Физические и химические свойства натурального каучука

Каучук — высокоэластичный продукт, обладает при действии даже малых усилий обратимой деформацией растяжения до 1000%, а у обычных твёрдых тел эта величина не превышает 1%. Эластичность каучука сохраняется в широких температурных пределах, и это является характерным его свойством. Но при долгом хранении каучук твердеет.
При температуре жидкого воздуха –195°C он жёсткий и прозрачный; от 0 ° до 10 °C — хрупкий и уже непрозрачный, а при 20 °C — мягкий, упругий и полупрозрачный. При нагреве свыше 50 °C он становится пластичным и липким; при температуре 80 °C натуральный каучук теряет эластичность; при 120 °C — превращается в смолоподобную жидкость, после застывания которой уже невозможно получить первоначальный продукт. Если поднять температуру до 200—250 °C, то каучук разлагается с образованием ряда газообразных и жидких продуктов.

• Каучук — хороший диэлектрик, он имеет низкую водо- и газопроницаемость.

• Каучук не растворяется в воде, щёлочи и слабых кислотах; в этиловом спирте его растворимость небольшая, а в сероуглероде, хлороформе и бензине он сначала набухает, а уж затем растворяется.
• Легко окисляется химическими окислителями, медленно — кислородом воздуха.
• Теплопроводность каучука в 100 раз меньше теплопроводности стали.
• Наряду с эластичностью, каучук ещё и пластичен — он сохраняет форму, приобретённую под действием внешних сил. Пластичность каучука, проявляющаяся при нагревании и механической обработке, является одним из отличительных свойств каучука. Так как каучуку присущи эластические и пластические свойства, то его часто называют пласто-эластическим материалом.
• При охлаждении или растяжении натурального каучука наблюдается переход его из аморфного в кристаллическое состояние (кристаллизация). Процесс происходит не мгновенно, а во времени. При этом в случае растяжения каучук нагревается за счёт выделяющейся теплоты кристаллизации. Кристаллы каучука очень малы, они лишены чётких граней и определённой геометрической формы.

При температуре около –70 °C каучук полностью теряет эластичность и превращается в стеклообразную массу.

• Вообще все каучуки, как аморфные материалы, могут находиться в трёх физических состояниях: стеклообразном, высокоэластическом и вязкотекучем.

Высокоэластическое состояние для каучука наиболее типично.

• Каучук легко вступает в химические реакции с целым рядом веществ: кислородом (O2), водородом (H2), галогенами (Cl2, Br2), серой (S) и другими. Эта высокая реакционная способность каучука объясняется его ненасыщенной химической природой. Особенно хорошо реакции проходят в растворах каучука, в которых каучук находится в виде молекул сравнительно крупных коллоидных частиц.

Почти все химические реакции приводят к изменению физических и химических свойств каучука: растворимости, прочности, эластичности и других. Кислород и, особенно, озон, окисляют каучук уже при комнатной температуре. Внедряясь в сложные и большие молекулы каучука, молекулы кислорода разрывают их на более мелкие, и каучук, деструктурируясь, становится хрупким и теряет свои ценные технические свойства.
Процесс окисления лежит также в основе одного из превращений каучука — перехода его из твёрдого в пластичное состояние.

Геве́я брази́льская (лат. Hēvea brasiliēnsis) — растение; вид рода Гевея семейства Молочайные (Euphorbiaceae), основной источник натурального каучука.

Содержание каучука в млечном соке у этого каучукового дерева достигает 40—50 %. Каучук, добываемый из этого растения, составляет 90—92 % мирового производства натурального каучука.

Сыворотка, остающаяся после отделения каучука, содержит около 0,6 % протеина и может добавляться в корм животным. В семенах 35—37 % высыхающего масла, пригодного для производства олифы.

Дерево Гевея Бразильская описание

Вечнозелёное дерево высотой до 20—30 м. Ствол прямой, толщиной до 30—50 см, с беловатой корой. Во всех частях растения содержится млечный сок (латекс).
Листья тройчатые, кожистые, овальной формы с заострённой верхушкой,
длина их достигает 15 см. Собраны пучками на концах ветвей. Листья у гевеи бразильской сменяются ежегодно.
Растение однодомное с однополыми цветками. Цветки мелкие, бело-жёлтые, собраны в рыхлые кисти.
Плод — трёхстворчатая коробочка с тремя яйцевидными, длиной 2,5—3 мм, семенами с плотной оболочкой.

Гевея Бразильская, является растением влажных тропиков. Для нормального роста гевее требуется климат с равномерной средней температурой около 25—27 °С и 1500—2000 мм осадков в год.
К почве Гевея не очень требовательна, хотя лучше растёт на богатых гумусом почвах с высоким уровнем грунтовых вод. Её выращивают в основном на равнинах и нижних склонах гор: в более высокой местности рост деревьев замедляется, и продуктивность плантации снижается.

Каучуковое дерево Pará изначально росли только в тропических лесах Амазонки. Повышение спроса и открытие вулканизации в 1839 году привело к каучуковому буму в этом регионе, обогащая города Берлен и Манус. Название дерева происходит от Para, второго по величине бразильского государства, столицей которого является Белен.
Деревья Hevea brasilensis были использованы для получения каучука местными жителями, которые населяли эти земли. У народов Ольмеки , которые населяли в то время,территории Мезоамерики, были найдены каучуковые шары, сделанные из примитивного каучука, который был получен из деревьев, так же, производящих латекс, эти деревья назывались Кастилья эластика Castilla Elastica. Первые упоминания об этом растении были 3600 лет назад. Древними ольмеками были использованы каучуковые шары, используемые в месоамериканской игры в мяч.

Содержание каучука в млечном соке этого дерева, растущего в бассейне Амазонки, достигает 40—50 %. Спрос на каучук возник в XIX в. и резко возрос после того, как, открыв процесс вулканизации, люди научились получать резину. Материал каучук стал широко применяться во многих отраслях промышленности. В середине XIX в. поставщиком лучшего каучука считался бразильский штат Пара, где его получали из млечного сока дикорастущей гевеи бразильской. В 1875 г. англичане вывезли из Бразилии крупную партию семян гевеи и начали выращивать это дерево на Шри-Ланке и в Сингапуре. Вскоре обширные плантации гевеи в Юго-Восточной Азии стали давать более дешевый каучук, чем поставляемый из Бразилии.

Родиной гевеи бразильской является Южная Америка, но впоследствии заболевание эпифития практически уничтожила растение на материке. Уже тогда очень высокой была конкуренция амазонской культуре со стороны культуры гевеи в Азии. Еще в 1876 году англичане вывезли большое количество семян гевеи из Бразилии, и рассадили эту культуру в Юго-Восточной Азии. В настоящее время гевея бразильская широко культивируется в тропической Азии. Имеются большие плантации гевеи бразильской и в некоторых африканских странах, например в Нигерии.

Зеленым цветом указаны места, где растет Гевея Бразильская

Гевея бразильская произошла в результате амфидиплоидизации от каких-то двух неизвестных диплоидных видов.
Основные гибриды гевеи, высаживаемые на плантациях — GT1 и RIM600. Плотность посадки саженцев гибрида Гевеи GT1 — 555 шт. на 1 гектар, а гибрида Гевеи RIM600 — 408 шт. на 1 гектар. Оба гибрида Гевеи Бразильской устойчивы к засухе. Во время культивирования саженцы обрабатываются инсектицидами и гербицидами в период их роста, особенно в период муссонных дождей с июля по ноябрь.

Гевея Бразильская − дерево из которого добывают каучук — основное сырье для производства резины и резиновых изделий. Натуральный латекс, полученный от Гивеи Бразильской, используется в производстве латексных воздушных шаров.

Максимальная продуктивность плантации Гевеи в 2 тонны латекса с 1 га достигается на 8-м, иногда на 9-м году после посадки и сохраняется до 30 лет. В дальнейший период продуктивность добычи каучука заметно снижается до 1 т. После 40 лет эксплуатации плантации подлежат вырубке.

Для сбора латекса делают свежий желобковые, спиральные надрезы коры так, чтобы не повредить камбий, и прикрепляют к дереву чашку для сбора сока. Латекс из надреза выделяется втечение 3—5 часов, причём наиболее интенсивно — рано утром. Собирают латекс почти круглый год, кроме периодов интенсивной смены листьев и сильных дождей.

Использование древесины Гевеи Бразилской

Чем хороша мебель из массива дерева гевеи
Например, небольшое государство Малайзия. В этой стране большие плантации Гевеи Бразильской для добычи каучука. В Малайзии очень развито мебельное производство из этого дерева. Малазия занимает десятое место в списке мировых экспортеров высококачественной мебели, с мебельным экспортом на уровне 3 миллиардов долларов в год. Основной причиной развитой мебельной индустрии является использование так называемого «золотого дерева», из которого производится малазийская мебель. Под «золотым деревом» имеется в виду дерево Гевея Бразильская. Именно так, гевею именуют сами малазийцы. Мы же называем его каучуковым деревом.