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Foto de piezas de caucho natural en un frasco de vidrio.
Piezas de caucho vulcanizado natural en el Centro de Investigación e Innovación de Hutchinson en Francia.
Látex recolectado de un árbol de caucho golpeado , Camerún
Plantación de árboles de caucho en Tailandia

Rubber , también llamado India caucho , látex , caucho amazónica , caucho , o de caucho , tal como se produce inicialmente, se compone de polímeros del compuesto orgánico isopreno , con impurezas menores de otros compuestos orgánicos. Tailandia e Indonesia son dos de los principales productores de caucho. Los tipos de poliisopreno que se utilizan como cauchos naturales se clasifican como elastómeros .

Actualmente, el caucho se recolecta principalmente en forma de látex del árbol del caucho ( Hevea brasiliensis ) u otros. El látex es un coloide pegajoso, lechoso y blanco que se extrae al hacer incisiones en la corteza y recolectar el líquido en los vasos en un proceso llamado "golpeteo". Luego, el látex se refina en caucho que está listo para su procesamiento comercial. En las áreas principales, se permite que el látex se coagule en la copa de recolección. Los grumos coagulados se recolectan y procesan en formas secas para su venta.

El caucho natural se usa ampliamente en muchas aplicaciones y productos, ya sea solo o en combinación con otros materiales. En la mayoría de sus formas útiles, tiene una gran relación de estiramiento y alta resiliencia, y también es impermeable.

Variedades

Árbol de caucho amazónico ( Hevea brasiliensis )

La principal fuente comercial de látex de caucho natural es el árbol del caucho del Amazonas ( Hevea brasiliensis ), un miembro de la familia de los espolones , Euphorbiaceae . Se prefiere esta especie porque crece bien bajo cultivo. Un árbol manejado adecuadamente responde a las heridas produciendo más látex durante varios años. [ cita requerida ]

Caucho del Congo ( Landolphia owariensis y L. spp. )

El caucho del Congo , anteriormente una fuente importante de caucho, provino de vides del género Landolphia ( L. kirkii , L. heudelotis y L. owariensis ). [1]

Diente de león

La leche de diente de león contiene látex. El látex presenta la misma calidad que el caucho natural de los árboles de caucho . En los tipos silvestres de diente de león, el contenido de látex es bajo y varía mucho. En la Alemania nazi , los proyectos de investigación intentaron utilizar el diente de león como base para la producción de caucho, pero fracasaron. [2] En 2013, mediante la inhibición de una enzima clave y el uso de métodos de cultivo modernos y técnicas de optimización, los científicos del Instituto Fraunhofer de Biología Molecular y Ecología Aplicada (IME) en Alemania desarrollaron un cultivo del diente de león ruso ( Taraxacum kok-saghyz ) que es adecuado para la producción comercial de caucho natural. [3] En colaboración conContinental Tyres , IME inició una instalación piloto.

Otro

Muchas otras plantas producen formas de látex ricas en polímeros de isopreno, aunque no todas producen formas utilizables de polímero tan fácilmente como el Pará . [4] Algunos de ellos requieren un procesamiento más elaborado para producir algo parecido al caucho utilizable, y la mayoría son más difíciles de extraer. Algunos producen otros materiales deseables, por ejemplo , gutapercha ( Palaquium gutta ) [5] y chicle de la especie Manilkara . Otros que han sido explotados comercialmente, o al menos se mostraron prometedores como fuentes de caucho, incluyen el higo de caucho ( Ficus elastica ), el árbol de caucho de Panamá ( Castilla elastica ), varios spurges ( Euphorbiaspp.), lechuga ( especie Lactuca ), la relacionada Scorzonera tau-saghyz , varias especies de Taraxacum , incluido el diente de león común ( Taraxacum officinale ) y el diente de león ruso y, quizás lo más importante por sus propiedades hipoalergénicas, el guayule ( Parthenium argentatum ). El término goma de mascar se aplica a veces a la versión de goma natural obtenida de árboles para distinguirla de la versión sintética. [6]

Historia

El primer uso del caucho fue por las culturas indígenas de Mesoamérica . La evidencia arqueológica más temprana del uso de látex natural del árbol de Hevea proviene de la cultura olmeca , en la que el caucho se utilizó por primera vez para hacer pelotas para el juego de pelota mesoamericano . El caucho fue utilizado más tarde por las culturas maya y azteca , además de hacer bolas, los aztecas usaban el caucho para otros fines, como hacer recipientes y impermeabilizar los textiles impregnándolos con la savia de látex. [7] [8]

A Charles Marie de La Condamine se le atribuye la introducción de muestras de caucho en la Académie Royale des Sciences de Francia en 1736. [9] En 1751, presentó un artículo de François Fresneau a la Académie (publicado en 1755) que describía muchas de las propiedades del caucho. . Este ha sido conocido como el primer artículo científico sobre caucho. [9] En Inglaterra, Joseph Priestley , en 1770, observó que un trozo del material era extremadamente bueno para borrar las marcas de lápiz en el papel, de ahí el nombre "caucho". Lentamente se abrió camino por Inglaterra. En 1764, François Fresnau descubrió que la trementina era un disolvente de caucho .A Giovanni Fabbroni se le atribuye el descubrimiento de la nafta como disolvente de caucho en 1779. [ cita requerida ] Charles Goodyear volvió a desarrollar la vulcanización en 1839, aunque los mesoamericanos habían usado caucho estabilizado para bolas y otros objetos ya en 1600 a. C. [10] [11]

América del Sur siguió siendo la principal fuente de caucho de látex utilizado durante gran parte del siglo XIX. El comercio del caucho estaba fuertemente controlado por intereses comerciales, pero ninguna ley prohibía expresamente la exportación de semillas o plantas. En 1876, Henry Wickham pasó de contrabando 70.000 semillas de árboles de caucho amazónico de Brasil y las entregó a Kew Gardens , Inglaterra. Solo 2,400 de estos germinaron. Las plántulas se enviaron luego a India , Ceilán Británico ( Sri Lanka ), Indias Orientales Holandesas ( Indonesia ), Singapur y Malasia Británica . Malaya (ahora Malasia peninsular ) se convertiría más tarde en el mayor productor de caucho.[12]

A principios de la década de 1900, el Estado Libre del Congo en África también era una fuente importante de látex de caucho natural, en su mayoría recolectado mediante trabajo forzoso . [ cita requerida ] El estado colonial del rey Leopoldo II impuso brutalmente las cuotas de producción. Las tácticas para hacer cumplir las cuotas de caucho incluyeron quitar las manos de las víctimas para demostrar que habían sido asesinadas. Los soldados volvían a menudo de las redadas con cestas llenas de manos cortadas. Las aldeas que resistieron fueron arrasadas para fomentar un mejor cumplimiento local. Consulte Atrocidades en el Estado Libre del Congo para obtener más información sobre el comercio de caucho en el Estado Libre del Congo a finales del siglo XIX y principios del XX. [ cita requerida ]

En la India , los plantadores británicos introdujeron el cultivo comercial, aunque los esfuerzos experimentales para cultivar caucho a escala comercial se iniciaron ya en 1873 en los Jardines Botánicos de Calcuta . Las primeras plantaciones comerciales de Hevea se establecieron en Thattekadu en Kerala en 1902. En años posteriores, la plantación se expandió a Karnataka , Tamil Nadu y las islas Andaman y Nicobar de la India. India es hoy el tercer productor y el cuarto consumidor más grande del mundo. [13]

En Singapur y Malasia, la producción comercial fue fuertemente promovida por Sir Henry Nicholas Ridley , quien se desempeñó como el primer Director Científico de los Jardines Botánicos de Singapur de 1888 a 1911. Distribuyó semillas de caucho a muchos plantadores y desarrolló la primera técnica para extraer árboles para obtener látex. sin causar daños graves al árbol. [14] Debido a su ferviente promoción de este cultivo, es popularmente recordado por el apodo de "Mad Ridley". [15]

Antes de la Segunda Guerra Mundial

Antes de la Segunda Guerra Mundial, los usos importantes incluían perfiles de puertas y ventanas, mangueras, correas, juntas, alfombras , pisos y amortiguadores (soportes antivibración) para la industria automotriz . El uso de caucho en neumáticos de automóviles (inicialmente sólidos en lugar de neumáticos) en particular consumió una cantidad significativa de caucho. Los guantes (médicos, domésticos e industriales) y los globos de juguete eran grandes consumidores de caucho, aunque el tipo de caucho utilizado es el látex concentrado. Se utilizó un tonelaje significativo de caucho como adhesivos en muchas industrias y productos de fabricación, aunque las dos más notables fueron las industrias del papel y las alfombras. El caucho se usaba comúnmente para hacer gomas elásticas.y borradores de lápiz .

El caucho producido como fibra, a veces llamado "elástico", tenía un valor significativo para la industria textil debido a sus excelentes propiedades de alargamiento y recuperación. Para estos fines, la fibra de caucho fabricada se hizo como una fibra redonda extruida o fibras rectangulares cortadas en tiras de película extruida. Debido a su baja aceptación del tinte, tacto y apariencia, la fibra de caucho se cubrió con un hilo de otra fibra o se tejió directamente con otros hilos en la tela. Se utilizaron hilos de caucho en las prendas de base. Si bien el caucho todavía se usa en la fabricación de textiles, su baja tenacidad limita su uso en prendas livianas porque el látex carece de resistencia a los agentes oxidantes y se daña con el envejecimiento, la luz solar, el aceite y la transpiración. La industria textil recurrió al neopreno (polímero de cloropreno), un tipo de caucho sintético, así como otra fibra elastomérica de uso más común, el spandex (también conocido como elastano), debido a su superioridad al caucho tanto en resistencia como en durabilidad.

Propiedades

Latex de goma

El caucho presenta propiedades físicas y químicas únicas. El comportamiento de tensión-deformación del caucho exhibe el efecto Mullins y el efecto Payne y, a menudo, se modela como hiperelástico . La tensión de goma cristaliza . Debido a la presencia de enlaces CH alílicos debilitados en cada unidad repetida , el caucho natural es susceptible a la vulcanización , además de ser sensible al agrietamiento por ozono . Los dos principales disolventes del caucho son la trementina y la nafta (petróleo). Debido a que el caucho no se disuelve fácilmente, el material se divide finamente triturándolo antes de su inmersión. UnSe puede utilizar una solución de amoniaco para prevenir la coagulación del látex crudo. El caucho comienza a derretirse aproximadamente a 180 ° C (356 ° F).

Elasticidad

En una escala microscópica, el caucho relajado es un grupo desorganizado de cadenas arrugadas que cambian erráticamente. En caucho estirado, las cadenas son casi lineales. La fuerza restauradora se debe a la preponderancia de las conformaciones arrugadas sobre las más lineales. Para el tratamiento cuantitativo, vea la cadena ideal , para más ejemplos, vea la fuerza entrópica .

El enfriamiento por debajo de la temperatura de transición vítrea permite cambios conformacionales locales, pero un reordenamiento es prácticamente imposible debido a la barrera de energía más grande para el movimiento concertado de cadenas más largas. La elasticidad del caucho "congelado" es baja y la tensión es el resultado de pequeños cambios en las longitudes y ángulos de las uniones: esto provocó el desastre del Challenger , cuando las juntas tóricas aplanadas del transbordador espacial estadounidense no se relajaron para llenar un vacío cada vez mayor. [16] La transición vítrea es rápida y reversible: la fuerza se reanuda al calentar.

Las cadenas paralelas de caucho estirado son susceptibles de cristalización. Esto lleva algo de tiempo porque las vueltas de las cadenas retorcidas tienen que apartarse del camino de los cristalitos en crecimiento . La cristalización se ha producido, por ejemplo, cuando, después de días, un globo de juguete inflado se encuentra marchito con un volumen restante relativamente grande. Donde se toca, se encoge porque la temperatura de la mano es suficiente para derretir los cristales.

La vulcanización del caucho crea enlaces de di y polisulfuro entre las cadenas, lo que limita los grados de libertad y da como resultado cadenas que se tensan más rápidamente para una deformación determinada, lo que aumenta la fuerza elástica constante y hace que el caucho sea más duro y menos extensible.

Mal olor

Los depósitos de almacenamiento de caucho crudo y el procesamiento del caucho pueden producir un mal olor lo suficientemente grave como para convertirse en una fuente de quejas y protestas para quienes viven en los alrededores. [17] Las impurezas microbianas se originan durante el procesamiento de bloques de caucho. Estas impurezas se descomponen durante el almacenamiento o la degradación térmica y producen compuestos orgánicos volátiles. El examen de estos compuestos mediante cromatografía de gases / espectrometría de masas (GC / MS) y cromatografía de gases (GC) indica que contienen azufre, amoníaco, alquenos , cetonas , ésteres , sulfuro de hidrógeno , nitrógeno y ácidos grasos de bajo peso molecular (C2 -C5). [18] [19]Cuando se produce un concentrado de látex a partir de caucho, se utiliza ácido sulfúrico para la coagulación. Esto produce sulfuro de hidrógeno maloliente. [19] La industria puede mitigar estos malos olores con sistemas de depuración . [19]

Maquillaje químico

(1) el trans-1,4-poliisopreno se llama gutapercha. (2) en el caucho natural, varias cadenas se mantienen unidas por interacciones débiles de Van Der Waal y tienen una estructura enrollada, por lo que se puede estirar como un resorte y exhibe propiedades elásticas
Estructura química del cis-poliisopreno, principal componente del caucho natural. El cis-poliisopreno sintético y el cis-poliisopreno natural se derivan de distintos precursores, pirofosfato de isopentenilo e isopreno .

El látex es el polímero cis-1,4-poliisopreno, con un peso molecular de 100.000 a 1.000.000 daltons . Normalmente, un pequeño porcentaje (hasta el 5% de la masa seca) de otros materiales, como proteínas , ácidos grasos , resinas y materiales inorgánicos (sales) se encuentran en el caucho natural. El poliisopreno también se puede crear sintéticamente, produciendo lo que a veces se denomina "caucho natural sintético", pero las rutas sintética y natural son distintas. [6] Algunas fuentes de caucho natural, como la gutapercha , están compuestas de trans-1,4-poliisopreno, un isómero estructural que tiene propiedades similares. El caucho natural es un elastómero y untermoplástico . Una vez que el caucho se vulcaniza, es un termoestable . La mayor parte del caucho de uso diario se vulcaniza hasta un punto en el que comparte las propiedades de ambos; es decir, si se calienta y enfría, se degrada pero no se destruye. Las propiedades finales de un artículo de caucho dependen no solo del polímero, sino también de modificadores y rellenos, como el negro de carbón , factice , merlán y otros.

Biosíntesis

Las partículas de caucho se forman en el citoplasma de células especializadas productoras de látex llamadas laticíferos dentro de las plantas de caucho. [20] Las partículas de caucho están rodeadas por una sola membrana de fosfolípidos con hidrofóbicos.colas apuntando hacia adentro. La membrana permite secuestrar proteínas biosintéticas en la superficie de la partícula de caucho en crecimiento, lo que permite agregar nuevas unidades monoméricas desde fuera de la biomembrana, pero dentro del lacticífero. La partícula de caucho es una entidad enzimáticamente activa que contiene tres capas de material, la partícula de caucho, una biomembrana y unidades monoméricas libres. La biomembrana se sujeta firmemente al núcleo de caucho debido a la alta carga negativa a lo largo de los dobles enlaces de la estructura del polímero de caucho. [21] Las unidades monoméricas libres y las proteínas conjugadas forman la capa exterior. El precursor del caucho es pirofosfato de isopentenilo (un compuesto alílico ), que se alarga en Mg 2+-condensación dependiente por la acción de la goma transferasa. El monómero se agrega al extremo pirofosfato del polímero en crecimiento. [ cita requerida ] El proceso desplaza el pirofosfato terminal de alta energía. La reacción produce un polímero cis. La etapa de iniciación es catalizada por preniltransferasa , que convierte tres monómeros de pirofosfato de isopentenilo en pirofosfato de farnesilo . [22] El pirofosfato de farnesilo puede unirse a la goma transferasa para alargar un nuevo polímero de goma.

El pirofosfato de isopentenilo requerido se obtiene de la ruta del mevalonato , que se deriva de la acetil-CoA en el citosol . En las plantas, el pirofosfato de isopreno también se puede obtener a partir de la ruta 1-desox-D-xulosa-5-fosfato / 2-C-metil-D-eritritol-4-fosfato dentro de los plásmidos. [23] La relación relativa de la unidad iniciadora de pirofosfato de farnesilo y el monómero de elongación de pirofosfato de isoprenilo determina la velocidad de síntesis de nuevas partículas frente al alargamiento de las partículas existentes. Aunque se sabe que el caucho es producido por una sola enzima, los extractos de látex albergan numerosas proteínas de pequeño peso molecular con una función desconocida. Las proteínas posiblemente sirven como cofactores, ya que la tasa de síntesis disminuye con la eliminación completa. [24]

Producción

El caucho se cultiva generalmente en grandes plantaciones. La imagen muestra una cáscara de coco utilizada para recolectar látex, en plantaciones en Kerala , India.
Láminas de caucho natural

En 2017 se produjeron más de 28 millones de toneladas de caucho, de las cuales aproximadamente el 47% fue natural. Dado que la mayor parte es sintética, que se deriva del petróleo, el precio del caucho natural está determinado, en gran medida, por el precio mundial prevaleciente del petróleo crudo. [25] [26] Asia fue la principal fuente de caucho natural, representando alrededor del 94 por ciento de la producción en 2005. Los tres mayores productores, Tailandia , Indonesia, [27] y Malasia, representan en conjunto alrededor del 72 por ciento de todo el caucho natural. producción. El caucho natural no se cultiva ampliamente en su continente nativo de América del Sur debido a la existencia de tizón foliar de América del Sur y otros depredadores naturales.

Cultivo

El látex de caucho se extrae de los árboles del caucho. El período de vida económica de los árboles de caucho en plantaciones es de alrededor de 32 años, hasta 7 años de fase inmadura y unos 25 años de fase productiva.

El requerimiento de suelo es un suelo bien drenado y meteorizado que consiste en laterita , tipos lateríticos, tipos sedimentarios, suelos rojos no lateríticos o aluviales .

Las condiciones climáticas para un crecimiento óptimo de los árboles de caucho son:

  • Precipitaciones de alrededor de 250 centímetros (98 pulgadas) distribuidas uniformemente sin ninguna estación seca marcada y con al menos 100 días de lluvia al año
  • Rango de temperatura de aproximadamente 20 a 34 ° C (68 a 93 ° F), con una media mensual de 25 a 28 ° C (77 a 82 ° F)
  • Humedad atmosférica de alrededor del 80%
  • Aproximadamente 2000 horas de sol al año a razón de seis horas al día durante todo el año.
  • Ausencia de vientos fuertes

Se han desarrollado muchos clones de alto rendimiento para plantaciones comerciales. Estos clones producen más de 2,000 kilogramos por hectárea (1,800 lb / acre) de caucho seco por año, en condiciones ideales.

Colección

Una mujer en Sri Lanka cosechando caucho, c. 1920

En lugares como Kerala y Sri Lanka, donde abundan los cocos, se utilizó la media cáscara de coco como recipiente de recolección de látex. La cerámica vidriada o los vasos de aluminio o plástico se volvieron más comunes en Kerala-India y otros países. Las copas están sostenidas por un alambre que rodea el árbol. Este alambre incorpora un resorte para que se pueda estirar a medida que el árbol crece. El látex se introduce en la taza mediante un "pico" galvanizado que se incrusta en la corteza. El golpeteo normalmente se realiza temprano en la mañana, cuando la presión interna del árbol es más alta. Un buen recolector puede tocar un árbol cada 20 segundos en un sistema estándar de media espiral, y el tamaño de una "tarea" diaria común es de entre 450 y 650 árboles. Los árboles generalmente se aprovechan en días alternos o terceros, aunque se utilizan muchas variaciones en el tiempo, la longitud y el número de cortes. "Los tappers harían un corte en la corteza con un pequeño hacha. Estos cortes inclinados permitieron que el látex fluyera desde los conductos ubicados en el exterior o en la capa interior de la corteza (cambium) del árbol. Dado que el cambium controla el crecimiento del árbol, el crecimiento se detiene si se corta. Por lo tanto, el golpeteo de caucho exigía precisión, de modo que las incisiones no fueran demasiadas dado el tamaño del árbol, ni demasiado profundas, lo que podría detener su crecimiento o matarlo ".[28]

Es habitual tocar un panel al menos dos veces, a veces tres veces, durante la vida del árbol. La vida económica del árbol depende de lo bien que se realice el sangrado, ya que el factor crítico es el consumo de corteza. Un estándar en Malasia para el sangrado diario alterno es el consumo de corteza de 25 cm (vertical) por año. Los tubos que contienen látex en la corteza ascienden en espiral hacia la derecha. Por esta razón, los cortes de roscado generalmente ascienden hacia la izquierda para cortar más tubos. Los árboles gotean látex durante aproximadamente cuatro horas, deteniéndose cuando el látex se coagula naturalmente en el corte de roscado, bloqueando así los tubos de látex en la corteza. Los recolectores generalmente descansan y comen después de terminar su trabajo de extracción y luego comienzan a recolectar el "látex de campo" líquido alrededor del mediodía.

Coagula de campo

Coagula de campo mixto.
Terrón de pequeños agricultores en una fábrica de remilling

Los cuatro tipos de coágulos de campo son "cuplump", "treelace", "terrones de pequeños agricultores" y "desechos de tierra". Cada uno tiene propiedades significativamente diferentes. [29] Algunos árboles continúan goteando después de la recolección, lo que lleva a una pequeña cantidad de "bulto en forma de copa" que se recolecta en la siguiente extracción. El látex que se coagula en el corte también se recoge como "encaje de árbol". Los encajes de los árboles y los bultos de copa juntos representan entre el 10% y el 20% del caucho seco producido. El látex que gotea al suelo, "chatarra de tierra", también se recolecta periódicamente para procesar productos de baja calidad.

Bulto de copa
Coagula de goma de bulto de copa en un puesto de carretera de Myanmar .

El bulto de la copa es el material coagulado que se encuentra en la copa de recolección cuando el recolector visita el árbol para volver a tocarlo. Surge del látex que se adhiere a las paredes de la copa después de que el látex se vertió por última vez en el balde, y del látex que gotea tarde y exudado antes de que los vasos del árbol que transportan látex se bloqueen. Es de mayor pureza y de mayor valor que los otros tres tipos.

Los "grumos en copa" también se pueden utilizar para describir un tipo de coagulado completamente diferente que se ha acumulado en las plantaciones de pequeños agricultores durante un período de 1 a 2 semanas. Después de tocar todos los árboles, el recolector regresará a cada árbol y agregará algún tipo de ácido, lo que permite que el látex recién cosechado se mezcle con el material previamente coagulado. La mezcla de caucho / ácido es lo que da a las plantaciones de caucho, los mercados y las fábricas un olor fuerte.

Encaje de árbol

El encaje de árbol es la tira de coágulo que el tapper despega del corte anterior antes de hacer un nuevo corte. Por lo general, tiene un mayor contenido de cobre y manganeso que el bulto en forma de taza. Tanto el cobre como el manganeso son prooxidantes y pueden dañar las propiedades físicas del caucho seco.

Bulto de pequeños agricultores

La masa de los pequeños agricultores es producida por los pequeños propietarios, que recolectan caucho de árboles lejos de la fábrica más cercana. Muchos pequeños agricultores indonesios, que cultivan arrozales en áreas remotas, extraen árboles dispersos en su camino al trabajo en los arrozales y recolectan el látex (o el látex coagulado) de camino a casa. Como a menudo es imposible conservar el látex lo suficiente como para llevarlo a una fábrica que procesa látex a tiempo para que se utilice en la fabricación de productos de alta calidad, y como el látex de todos modos se habría coagulado cuando llegó a la fábrica, el pequeño agricultor lo coagulará por cualquier medio disponible, en cualquier recipiente disponible. Algunos pequeños propietarios utilizan recipientes pequeños, baldes, etc., pero a menudo el látex se coagula en agujeros en el suelo, que suelen estar revestidos con láminas de plástico.Se utilizan materiales ácidos y jugos de frutas fermentados para coagular el látex, una forma de coagulación biológica asistida. Se tiene poco cuidado para excluir las ramitas, las hojas e incluso la corteza de los bultos que se forman, que también pueden incluir los encajes de los árboles.

Chatarra de tierra

La chatarra de tierra es un material que se acumula alrededor de la base del árbol. Surge del desbordamiento del látex del corte y que se escurre por la corteza, de la lluvia que inunda una copa de recolección que contiene látex y del derrame de los baldes de los recolectores durante la recolección. Contiene tierra y otros contaminantes, y tiene un contenido de caucho variable, dependiendo de la cantidad de contaminantes. Los trabajadores de campo recogen la chatarra de tierra dos o tres veces al año y pueden limpiarse en una lavadora de chatarra para recuperar el caucho, o venderse a un contratista que la limpia y recupera el caucho. Es de baja calidad.

Procesando

Eliminando el coágulo de los canales de coagulación.

El látex se coagula en las copas si se mantiene durante mucho tiempo y debe recogerse antes de que esto suceda. El látex recolectado, "látex de campo", se transfiere a tanques de coagulación para la preparación de caucho seco o se transfiere a recipientes herméticos con tamizado para amoniaco. La amoniatación conserva el látex en estado coloidal durante períodos de tiempo más prolongados. El látex generalmente se procesa en concentrado de látex para la fabricación de productos sumergidos o se coagula en condiciones controladas y limpias utilizando ácido fórmico. El látex coagulado puede luego procesarse en cauchos de bloque técnicamente especificados de mayor calidad, como SVR 3L o SVR CV, o usarse para producir grados de láminas de humo acanaladas. En la fabricación de cauchos de calidad TSR10 y TSR20 se utiliza caucho coagulado de forma natural (grumos de copa).El procesamiento de estos grados es un proceso de reducción de tamaño y limpieza para eliminar la contaminación y preparar el material para la etapa final de secado.[30]

Luego, el material seco se empaca y se paletiza para su almacenamiento y envío.

Caucho vulcanizado

Sello de muñeca de traje seco de goma de látex rasgado

El caucho natural a menudo se vulcaniza, un proceso mediante el cual el caucho se calienta y se agrega azufre , peróxido o bisfenol para mejorar la resistencia y elasticidad y evitar que se deteriore. El negro de carbón se usa a menudo como aditivo del caucho para mejorar su resistencia, especialmente en neumáticos de vehículos, que representan aproximadamente el 70% (~ 9 millones de toneladas) de la producción de negro de carbón.

Transporte

Látex de caucho natural se envía desde las fábricas en el sudeste de Asia , América del Sur , y West y África central a destinos de todo el mundo. Como el costo del caucho natural ha aumentado significativamente y los productos de caucho son densos, se prefieren los métodos de envío que ofrecen el menor costo por unidad de peso. Dependiendo del destino, la disponibilidad del almacén y las condiciones de transporte, algunos compradores prefieren algunos métodos. En el comercio internacional, el caucho de látex se envía principalmente en contenedores marítimos de 20 pies. Dentro del contenedor, se utilizan contenedores más pequeños para almacenar el látex. [31]

Escasez de caucho

Debido a varias causas (como enfermedades de las plantas, cambio climático, caída del precio de los productos básicos del caucho), existe una creciente preocupación por el suministro futuro de caucho. [32] [33] [34] [35]

Usos

Botas de goma moldeadas por compresión (curadas) antes de que se eliminen los flashes

El caucho sin curar se utiliza para los cementos; [36] para cintas adhesivas, aislantes y de fricción; y para el caucho crepé utilizado en mantas y calzado aislantes. El caucho vulcanizado tiene muchas más aplicaciones. La resistencia a la abrasión hace que los tipos de caucho más blandos sean valiosos para las bandas de rodadura de los neumáticos de los vehículos y las cintas transportadoras, y hace que el caucho duro sea valioso para las carcasas de bombas y las tuberías utilizadas en el manejo de lodos abrasivos.

La flexibilidad del caucho es atractiva en mangueras, neumáticos y rodillos para dispositivos que van desde escurridores domésticos de ropa hasta prensas de impresión; su elasticidad lo hace adecuado para varios tipos de amortiguadores y para montajes de maquinaria especializada diseñados para reducir las vibraciones. Su relativa impermeabilidad al gas lo hace útil en la fabricación de artículos como mangueras de aire, globos, pelotas y cojines. La resistencia del caucho al agua y a la acción de la mayoría de los productos químicos fluidos ha llevado a su uso en ropa para la lluvia, equipos de buceo y tubos químicos y medicinales y como revestimiento para tanques de almacenamiento, equipos de procesamiento y vagones cisterna de ferrocarril. Por su resistencia eléctricalos productos de caucho blando se utilizan como aislante y como guantes, zapatos y mantas de protección; El caucho duro se utiliza para artículos tales como carcasas de teléfonos y piezas para aparatos de radio, medidores y otros instrumentos eléctricos. El coeficiente de fricción del caucho, que es alto en superficies secas y bajo en superficies húmedas, conduce a su uso para correas de transmisión de potencia , acoplamientos altamente flexibles [37] y para cojinetes lubricados con agua en bombas de pozos profundos. Las pelotas de goma indias o las pelotas de lacrosse están hechas de goma.

Máquina de moldeo por compresión para piezas de caucho

Cada año se producen alrededor de 25 millones de toneladas de caucho, de las cuales el 30 por ciento es natural. [38] El resto es caucho sintético derivado de fuentes petroquímicas. El extremo superior de la producción de látex da como resultado productos de látex como guantes de cirujano, globos y otros productos de valor relativamente alto. La gama media que proviene de los materiales de caucho natural técnicamente especificados termina principalmente en neumáticos, pero también en cintas transportadoras, productos marinos, limpiaparabrisas y artículos diversos. El caucho natural ofrece una buena elasticidad, mientras que los materiales sintéticos tienden a ofrecer una mejor resistencia a los factores ambientales como los aceites, la temperatura, los productos químicos y la luz ultravioleta. "Caucho curado" es caucho que ha sido compuesto y sometido al proceso de vulcanización para crear enlaces cruzados dentro de la matriz de caucho.

Reacciones alérgicas

Algunas personas tienen una alergia grave al látex y la exposición a productos de caucho de látex natural, como los guantes de látex, puede provocar un shock anafiláctico . Las proteínas antigénicas que se encuentran en el látex de Hevea pueden reducirse deliberadamente (aunque no eliminarse) [39] mediante el procesamiento.

El látex de fuentes distintas de Hevea , como el guayule , puede ser utilizado sin reacción alérgica por personas alérgicas al látex de Hevea . [40]

Algunas reacciones alérgicas no se deben al látex en sí, sino a los residuos de productos químicos utilizados para acelerar el proceso de reticulación. Aunque esto puede confundirse con una alergia al látex, es distinto de él, y por lo general toma la forma de hipersensibilidad de tipo IV en presencia de trazas de productos químicos de procesamiento específicos. [39] [41]

Degradación microbiana

El caucho natural es susceptible de degradación por una amplia gama de bacterias. [42] [43] [44] [45] [46] [47] [48] [49] Las bacterias Streptomyces coelicolor , Pseudomonas citronellolis y Nocardia spp. son capaces de degradar el caucho natural vulcanizado. [50]

Ver también

  • Akron, Ohio , centro de la industria del caucho de Estados Unidos
  • Goma crepé
  • Ebonita
  • Dispersión de emulsión
  • Fordlândia , intento fallido de establecer una plantación de caucho en Brasil
  • Caucho reforzado
  • Resilina , una proteína altamente elástica que se encuentra en los insectos.
  • Aceite de semilla de caucho
  • Tecnología de caucho
  • Plan Stevenson , plan británico histórico para estabilizar los precios del caucho
  • Charles Greville Williams , investigó que el caucho natural es un polímero del monómero isopreno

Referencias

Citas

  1. ^ Legner, Erich Fred. "Caucho y otros productos de látex" . Universidad de California, Riverside.
  2. ^ Heim, Susanne (2002). Autarkie und Ostexpansion: Pflanzenzucht und Agrarforschung im Nationalsozialismus . Wallstein Verlag. ISBN 978-3-89244-496-1.
  3. ^ "Fabricación de caucho con jugo de diente de león" . Science Daily . 28 de octubre de 2013 . Consultado el 22 de noviembre de 2013 .
  4. ^ Smith, James P., Jr / (2006). "Plantas y civilización: una introducción a las interrelaciones de plantas y personas. Sección 8.4, plantas de látex" . Recursos y datos educativos abiertos de estudios botánicos de la Universidad Estatal de Humboldt, Comunes digitales de la Universidad Estatal de Humboldt . págs. 137-141 . Consultado el 8 de junio de 2019 .
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Lectura adicional

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  • Tully, John A. La leche del diablo; Una historia social del caucho . Nueva York: Monthly Review Press, 2011.

Enlaces externos

  • Medios relacionados con el caucho en Wikimedia Commons
  • La definición del diccionario de caucho natural en Wikcionario