Hur Framställs Gummi? Syntetiskt Gummi & Naturgummi

Syntetgummi är vilken konstgjord elastomer som helst. De är polymerer gjorda av petroleumbiprodukter. Syntetgummi, liksom naturgummi, har flera tillämpningar inom bilsektorn, inklusive däck, dörr- och fönsterprofiler, tätningar som O-ringar och packningar, slangar, bälten, mattor och golv.

Även om naturgummi är både en förnyelsebar resurs och ett enormt mångsidigt material, finns det vissa behov som det inte kan möta. Naturgummi smälter vid cirka 180°C, vilket innebär att det inte kan användas i applikationer där temperaturen kan överskrida den gränsen. Dessutom är den för skör för användning i applikationer där den skulle behöva vara flexibel eller formbar utan att förlora strukturell integritet.

Gummits kärnstruktur är något som forskare har försökt efterlikna i flera år. Detta har resulterat i ett brett utbud av högkvalitativa syntetiska gummin som tillverkats specifikt för att möta behoven hos särskilda industrier och sektorer.

Hållbarhet

Syntetgummi skiljer sig från naturgummi genom att det inte förekommer naturligt, även om det delar många av dess avgörande egenskaper med bearbetad latex.

Tillverkningsindustrin för syntetiskt gummi som helhet är en del av en global strävan att göra gummiproduktionen mer hållbar överlag, eftersom basföreningarna i syntetgummi till övervägande del är polymerer syntetiserade från petroleumbiprodukter.

Vad är tillverkningsprocessen för syntetiskt gummi?

Syntetgummiproduktionsprocessen följer flera viktiga steg, som var och en kan ändras något beroende på vald gummityp. Stegen nedan beskriver de allmänna stegen som är involverade i bearbetning och tillverkning av ett typiskt syntetiskt gummi.

En kolväteblandning (från olja eller kol) skapas och raffineras.

Nafta; en brandfarlig flytande kolväteblandning som används för att tillverka bensin och plast; kombineras med naturgaser.

Denna reaktion producerar monomerer, som binder samman molekyler för att skapa polymerer. Vanliga monomerer som används för att tillverka syntetiska gummin inkluderar styren-butadiengummi (SBR), nitrilgummi (NBR) och butylgummi (IIR).

Kemiska medel används för att omvandla de enskilda polymererna till polymerkedjor. Detta bildar en gummisubstans.

I en process som kallas vulkanisering kommer gummiämnet att bearbetas till en gummiprodukt. Vulkanisering fungerar genom att omvandla polymerer till mer hållbara material genom att tillsätta acceleratorer som svavel.
Gummit formas sedan till önskad form innan det genomgår kvalitetskontroller.

Typer av syntetiskt gummi

Även om syntetiskt gummi är konstgjort är det lika pålitligt som sin naturliga motsvarighet.

Neopren

Neoprengummi är baserade på polykloropren; en polymer som består av kloropren, acetylen och saltsyra.

Etylen Propylen Dien Monomer (EPDM)

EPDM-gummi är baserat på eten och propen. Vissa tillverkare tillsätter en liten mängd dien till dessa föreningar så att man kan härda gummit med svavel. Detta ändrar deras kemiska struktur till den hos en omättad polymer, vilket resulterar i EPDM.

Styrenbutadiengummi (SBR)

SBR är en polymerid som vi skapar med styren och butadien. Dessa föreningar härrör från petroleum vid ett oljeraffinaderi, innan vi kombinerar de två med ett förhållande på 25/75 för styren/butadien.

Butylgummi

Butylgummi är en sampolymer skapad av isobutylen och isopren – isobutylen är en förening gjord av metyl och propen, och isopren gör gummit omättat och kan vulkaniseras.

Fluoroelastomerer

Fluoroelastomerer är en familj av sampolymerer som ursprungligen består av hexafluorpropylen och vinyliden.

Silikon

Silikongummi är en oorganisk polymer som består av silikon och syre, som man kan modifiera genom att tillsätta olika kemikalier för att förbättra prestandan. Att tillsätta fluor till silikongummiblandningar gör det lösningsmedelsbeständigt; fenyl förbättrar flexibiliteten vid låg temperatur och motstår gammastrålning; och vinyl gör vulkaniseringen mer effektiv.

Standard nitrilgummi

Standard nitrilgummi är en syntetisk gummiblandning som består av akrylnitril och butadien – två sampolymerer. Eftersom akrylnitril är en flyktig organisk vätska, uppstår en reaktion när den blandas med butadien (en syntetisk kemisk förening) som producerar Buna N-gummi.

Vad är gummi?

När du tänker på gummi har du förmodligen suddgummi, däck, resårband, regnstövlar eller de där hemska badmössorna i åtanke, men vad är det exakt, och var kommer det ifrån?

Gummi är ett starkt, elastiskt och superstretchigt material som antingen kan vara naturligt eller syntetiskt. Den kan vara mjuk eller hård, och denna mångsidighet betyder att den kan användas i en mängd olika föremål.

Naturgummi är tillverkat av latex, den rinnande, mjölkvita saften som sipprar från vissa växter och träd när du skär i dem. Idag kommer det mesta av det naturgummi som används i världen från latexen från Hevea brasiliensis, även känt som gummiträdet.

Eftersom vi inte kan producera tillräckligt med naturgummi för att möta våra behov, tillverkar vi också syntetiskt gummi, som är tillverkat – som du kanske redan har gissat – med kemikalier. De mest kända syntetiska gummina är neopren (materialet som används i de flesta våtdräkter) och emulsionsstyren-butadiengummi (E-SBR), som används för tillverkning av däck.

Det sägs att för över 1000 år sedan tillverkade indianer som bodde i Central- och Sydamerika vattentäta kläder och skor med latex från gummiträd. Ändå är det först på 1830-talet, när Charles Goodyear av misstag upptäckte hur man gör gummi starkare, som det blev en kommersiell vara.

Hur tillverkas gummi?

Ok, så nu vet vi att gummi kommer från träd eller blandning av kemikalier, men hur ser det ut exakt?

Naturgummi börjar med gummitappning, vilket innebär att man skär ett snitt i trädbarken och samlar upp saften när den droppar ut. Den uppsamlade latexen filtreras, tvättas och blandas med syror för att få gummipartiklarna att hålla ihop.

För syntetiskt gummi börjar processen vanligtvis med att blanda kemikalier. Mer exakt börjar det med raffinering av olja, kol eller andra kolväten, under vilken nafta produceras.

Naftan samlas sedan upp innan den kombineras med naturgas för att producera monomerer som neopren eller styren-butadien, som vi pratade om tidigare. Dessa monomerer går igenom en annan process som resulterar i en kedja av polymerer och skapar det gummiartade ämnet.

De naturliga och syntetiska blandningarna pressas sedan till plattor och torkas innan de görs mjukare genom en process som kallas tuggning, blandas med kemikalier för att förbättra deras egenskaper, kläms och pressas. Slutligen kokas gummit med svavel och vulkaniseras (metoden upptäckt av Charles Goodyear) till cirka 140°C (280°F). Gummit är sedan redo att användas för en mängd olika applikationer.

Inverkan på planeten

Medan gummiträd är inhemska i regnskogar i Amazonasregionen i Sydamerika har majoriteten av produktionen flyttats, och idag produceras cirka 90 % av naturgummit i Asien på grund av flera växtsjukdomar. Detta drag skapar problem:

Det första är avskogning, eftersom tropiska skogar röjs för gummiplantager för att möta den växande efterfrågan. Det sägs att från det ögonblick som gummiproduktionen började öka på 2000-talet till 2012 gick mer än 1 miljon hektar av icke-traditionella gummiområden i Sydostasien förlorade till gummiplantager. Detta hotade den biologiska mångfalden i en av världens mest artrika regioner.

Vidare, inte ens i Asien är gummiträd immuna mot skadedjur, sjukdomar och de skador som följer med det, vilket innebär att bekämpningsmedel och herbicider ofta används för att skydda produktionen och säkerställa dess lönsamhet. Som vi nu vet är bekämpningsmedel och herbicider mycket potenta och kan förorena jord, vatten, växtlighet, djur, insekter.

Och det är bara naturgummi. Syntetgummi utgör ett eget hot. Den viktigaste är att den vanligtvis är gjord av råolja, som är icke-förnybar, icke biologiskt nedbrytbar och släpper ut skadliga kemikalier i miljön.

Fortsättningsvis illverkas inte ens naturgummiföremål enbart av naturgummi. Gummit blandas vanligtvis med andra (kemiska) komponenter för att göra föremålen mer hållbara eller motståndskraftiga. Även den enkla vulkaniseringsprocessen (kom ihåg att blanda gummi med svavel och sedan värma upp det) tidigt i gummiproduktionen gör det icke biologiskt nedbrytbart.

En hållbar gummiindustri

Men det finns några goda nyheter. Till att börja med kan gummiträd som nu växer på tidigare röjd mark med lågt bevarandevärde bidra till att fånga upp koldioxidutsläpp och minska erosion.

Gummiproduktion ger också jobb och försörjning för miljontals arbetare. Och när gummiträd slutar producera latex kan träet återanvändas, vilket ger inkomster i olika branscher.

Lyckligtvis går stora organisationer i spetsen för en hållbar gummiförsörjningskedja som positivt påverkar miljön och människorna, inklusive WWF:s program för hållbart företagande, som för närvarande arbetar med Myanmars jordbruksdepartement.

Och i oktober 2018 inrättades den oberoende Global Platform for Sustainable Natural Rubber (GPNSR) för att hjälpa till att förbättra effekten av naturgummiindustrin.

Forest Stewardship Council (FSC) har också tagit fram ett ställningstagande för alla företag som vill köpa hållbart naturgummi, vilket hjälper till att förbättra den sociala och miljömässiga förvaltningen av naturgummiplantager över hela världen. Varumärken som Patagonia och Allbirds har skrivit på FSC:s uttalande.

Hur är det med återvunnet gummi?

Återvunnet material vinner genomslag och vi ser allt fler varumärken som använder återvunnet gummi. Begagnade däck är ett av de mest återvunna gummimaterialen, där bara USA återvinner uppskattningsvis 250 miljoner däck årligen.

Liksom de flesta återvunna material, minskar återvinning av gummi behovet av att skörda nytt gummi, minskar riskerna förknippade med naturgummiproduktion, OCH använder mindre energi än att skapa nytt syntetiskt gummi.

Sammantaget är nytt gummi, även när det är naturligt, inte det mest hållbara eller etiska materialet, men vi ser vissa framsteg. Om du är intresserad av att köpa en vara som innehåller gummi rekommenderar vi att du kontrollerar var materialet kommer ifrån och om det är rättvist och hållbart. Återvunnet gummi är också ett utmärkt, mer hållbart alternativ.

När ditt föremål har nått slutet av sin livslängd, kontrollera med din lokala återvinningscentral för att se om de kommer att ta emot den för vidare återvinning.

Lämna ett svar

Läs även...