Cao su thiên nhiên là gì? Đặc điểm và ứng dụng trong đời sống

Khoảng 25 triệu tấn cao su được sản xuất mỗi năm, trong đó là 30% cao su tự nhiên và chắc hẳn rằng trong nhà bạn sẽ có ít nhất 1 đồ vật được làm từ cao su tự nhiên. Bây giờ cùng Elambo đi vào tìm hiểu sâu hơn về cao su thiên nhiên nhé.

Cao su thiên nhiên là gì?

Cao su tự nhiên hay cao su thiên nhiên là loại vật liệu được sản xuất từ mủ cây cao su thuộc họ Đại kích. Mủ trôm là một chất keo dính, màu trắng đục và trắng đục được tạo ra bằng cách rạch các đường trên vỏ cây và thu thập chất lỏng trong các mạch. Sau đó mủ được tinh chế thành cao su sẵn sàng để chế biến thương mại.

Cao su tự nhiên từ mủ cây cao su
Cao su tự nhiên từ mủ cây cao su

Mủ cao su tự nhiên là dạng nhũ tương trong nước của các hạt cao su với hàm lượng phần khô từ 28%-40%, kích thước hạt cao su rất nhỏ cỡ khoảng 0,05μ-3μ và có hình quả trứng gà. Trong 1 gam mủ cao su với hàm lượng phần khô 40% có 5000 hạt với đường kính trung bình 0,26μ và tất cả hạt này đều ở trạng thái chuyển động Browner.

Cao su thiên nhiên được phân loại là polyme, polyme là một hợp chất hoá học có các phân tử lớn được tạo ra từ nhiều phân tử nhỏ hơn cùng loại.

Nguồn gốc và lịch sử phát triển của cao su thiên nhiên

Việc sử dụng cao su đầu tiên là bởi các nền văn hoá bản địa của Mesoamerica. Bằng chứng khảo cổ đầu tiên của việc sử dụng cao su thiên nhiên từ cây Hevea xuất phát từ văn hoá Olmec, trong đó cao su đầu tiên được sử dụng để làm quả bóng cho các trò chơi bóng Mesoamerica. Cao su sau đó được sử dụng bởi các nền văn hoá Maya và Aztec, ngoài việc làm bóng người Aztec còn sử dụng cao su cho các mục đích khác như làm đồ đựng và làm hàng dệt chống thấm.

Ở thế kỉ 16, người dân Nam Mỹ là những người đầu tiên phát hiện và sử dụng cao su tự nhiên. Quốc gia chính của mủ cao su tự nhiên là Nam Mỹ với số lượng rất hạn chế được sử dụng trong nhiều năm của thế kỷ 19. Tuy nhiên, vào năm 1876, Henry Wickham nhập lậu 70.000 para hạt giống cây cao su từ Brazil và giao cho Kew Gardens, Anh. Trong toàn bộ số lượng đó chỉ có 2.400 hạt nảy mầm, sau đó cây con đó được gửi tới Ấn Độ, Sri Lanka, Indonesia, Malaya thuộc Anh.

Từ năm 1888 đến năm 1911, ở Singapore và Malaya, sản xuất thương mại được thúc đẩy mạnh mẽ bởi ngài Henry Nicholas Ridley, người từng là Giám đốc khoa học đầu tiên của vườn bách thảo Singapore. Ông đã phân phối hạt giống cao su cho nhiều người trồng rừng và phát triển kỹ thuật khai thác cây lấy mủ đầu tiên mà không gây hại nghiêm trọng cho cây.

Cao su thiên nhiên được sản xuất ở đâu?

Theo thống kê vào năm 2017 có hơn 28 triệu tấn cao su đã được sản xuất và trong đó là 47% cao su tự nhiên. Vì phần lờn là sử dụng cao su tổng hợp có nguồn gốc từ dầu mỏ nên giá cao su tự nhiên ở một mức độ lớn được xác định bởi giá dầu thô phổ biến trên toàn cầu. Châu Á là nguồn cung cấp cao su tự nhiên chính, chiếm khoảng 72% tổng sản lượng năm 2005. Ba nhà sản xuất lớn là Thái Lan, Indonesia và Malaysia cùng chiếm khoảng 72% tổng sản lượng cao su tự nhiên.

Tính chất của cao su tự nhiên

Tính chất vật lý

  • Khả năng chống nước: Tốt
  • Khả năng chống mài mòn: Rất tốt
  • Hiệu ứng thòi tiết: Tốt
  • Khả năng chống oxy hoá: Vừa phải
  • Khả năng uyển chuyển: Xuất sắc
  • Chống rách: Tuyệt vời
  • Độ bám dính với kim loại: Tuyệt vời
  • Bộ nén: Tuyệt vời
  • Khả năng phục hồi – Hồi phục: Xuất sắc

Tính chất hoá học

  • Ảnh hưởng của dung môi hữu cơ: Kém
  • Ảnh hưởng của dầu: Kém
  • Ảnh hưởng của nhiệt độ: Ở nhiệt độ thấp, cao su thiên nhiên có cấu trúc tinh thể. Cao su tự nhiên kết tinh với vận tốc nhanh nhất ở -25 độ C. Cao su tự nhiên tinh thể nóng chảy ở 40 độ C.
  • Ảnh hưởng của vi khuẩn: Cao su tự nhiên dễ bị phân huỷ bởi nhiều loại vi khuẩn như vi khuẩn Streptomyces coelicolor, Pseudomonas citronellolis và Nocardia spp có khả năng phân huỷ cao su thiên nhiên đã lưu hoá.

Quy trình sản xuất

Hơn 28 triệu tấn cao su đã được sản xuất trong năm 2017, trong đó khoảng 47% là tự nhiên. Khi nhắc đến quy trình sản xuất các sản phẩm cao su, tồn tại nhiều quy trình sản xuất để phù hợp và lý tưởng với các sản phẩm đầu ra. Một số quy trình sản xuất cao su phổ biến nhất là đùn, nhúng mủ, đúc và cán.

Trồng trọt

Cây cao su sẽ được trồng trọt trong các đồn điền lớn, yêu cầu là đất thoát nước tốt, đất phong hoá bao gồm các đá ông, các loại trầm tích, đất đỏ hoặc đất phù sa. Ngoài ra điều kiện khí hậu cũng là yếu tố chính để cây cao su phát triển tối ưu.

Thu hoạch

Quy trình sản xuất cao su tự nhiên bắt đầu từ việc thu hoạch mủ từ cây cao su. Ở công đoạn này, người ta sẽ rạch một đường trên vỏ cây cao su và mủ sẽ chảy vào những các cốc hoặc thùng.

Tinh chế

Để tinh chế mủ thành cao su, latex được trộn với axit formic để làm cho cao su đông lại thành những cục đông, sau đó được rửa sạch và ép thành khối hoặc tấm, sau đó được hun khói.

Xử lý

Tiếp theo, cao su được đưa qua máy móc nghiền để làm cho nó hoạt động tốt hơn, tiếp theo được trộn với hoá chất để cải thiện tính chất. Cuối cùng, cao su được tạo thành một dạng bằng cách gia công hoặc ép đùn.

Lưu hoá

Lúc này, cao su được lưu hoá bằg cách đun nóng với một số lưu huỳnh trong nồi áp suất ở khoảng 320 độ F. Quá trình lưu hoá liên kết cháo các chuỗi phân tử của Polyisoprene để tăng thêm độ bền và khả năng chống lão hoá, đồng thời loại bỏ độ dính của cao su thô.

Đặc tính của cao su thiên nhiên

Ưu điểm

Độ đàn hồi cao

Đặc tính nổi trội nhất của cao su tự nhiên là độ đàn hồi tuyệt vời, nếu bạn kéo một sợi dây thun cao su ra gấp 9 lần thì khi thả ra nó hoàn toàn về lại hình dạng cũ mà không hề bị biến dạng. Cao su tự nhiên có sự kết hợp độ bền cao (kéo và xé) và khả năng chống mỏi vượt trội.

An toàn

Cao su tự nhiên có tính an toàn cao vì nó có nguồn gốc tự nhiên và không chứa chất độc hại. Vì vậy các sản phẩm điển hình như chăn ga gối đệm luôn được người tiêu dùng lựa chọn đầu tiên.

Kháng khuẩn

Cao su tự nhiên có tính kháng khuẩn khá tốt, vì vậy chúng có thể ngăn chặn bụi bẩn và các loại vi trùng xâm nhập. Đối với các sản phẩm làm từ cao su tự nhiên để bảo quản và làm sạch thì cũng cần có những cách riêng để đảm bảo chất lượng.

Độ bền – tuổi thọ cao

Cao su tự nhiên có độ bền cao và độ bám tuyệt vời, nó có khả năng dính vào chính nó và các vật liệu khác giúp dễ chế tạo hơn. Ngoài ra, cao su tự nhiên có khả năng chống cắt, sứt mẻ và xé rách cao.Với các sản phẩm từ cao su tự nhiên, tuổi thọ sản phẩm lên tới 5 – 10 năm sử dụng.

Nhược điểm

  • Gây dị ứng: Một số người dị ứng với mủ cao su nghiêm trọng và việc tiếp xúc các sản phẩm cao su tự nhiên như găng tay cao su có thể gây ra sốc phản vệ. Một số phản ứng dị ứng không đến từ bản thân mủ cao su mà là từ dư lượng hoá chất để đẩy nhanh quá trình liên kết chéo.
  • Giá thành cao: Các sản phẩm có thành phần tự nhiên hầu hết khá thành giá cao nhưng đảm bảo về chất lượng tốt nên đáng để chi tiền nếu sản phẩm đó xứng đáng với công năng sử dụng của bạn
  • Mùi hơi khó chịu: Một số người đã đồng ý rằng mùi cao su gây khó chịu, và phải rất lâu sau khi sử dụng thì mùi cao su mới mất đi.

Ứng dụng của cao su thiên nhiên trong đời sống

Sản xuất lốp xe

Khoảng 70% cao su tự nhiên trên thế giới được sản xuất trong lốp xe ô tô nhờ sức mạnh và khả năng chịu nén. Cao su là nguyên liệu thô duy nhất được sử dụng trong nghành công nghiệp ô tô.

Cao su ứng dụng sản xuất lốp xe
Cao su ứng dụng sản xuất lốp xe

Nghành công nghiệp xây dựng

Với đặc tính của cao su tự nhiên, từ điện trở của chúng nên hàng hoá cao su mềm được sử dụng làm vật liệu cách nhiệt và làm găng tay, giày, chăn bảo hộ, giá đỡ chống rung, khớp nối truyền động, lò xo, ổ trục, dây cao su, chất kết dính..

Sản xuất chăn ga gối đệm

Cao su tự nhiên là một chất liệu rất quen thuộc và phổ biến trong việc sản xuất các loại chăn ga gối, đệm, gối cao su. Với các đặc tính nổi trội là khả năng đàn hồi cực tốt, độ bền cao thì đệm cao su tự nhiên là một lựa chọn tuyệt vời.

Cao su tự nhiên trong sản xuất đệm
Cao su tự nhiên trong sản xuất đệm

Nghành y tế

Cao su tự nhiên là một chất liệu tuyệt vời trong việc tạo một hàng rào chống lại tác nhân gây bệnh như các loại virus, đặc biệt là virus AIDS nên trong nghành y tế, cao su được ứng dụng trong sản xuất các loại găng tay phẫu thuật và khám bệnh, bao su su, ống thông, ống y tế, chỉ đàn hồi…

Nghành thuỷ điện

Trong nghành công nghiệp thuỷ lợi, thuỷ điện thì cao su tự nhiên được ứng dụng trong sản xuất gioăng đệm cao su, băng chặn nước, các loại thiết bị chống thấm, cao su diền chắn than, phớt cao su…

So sánh cao su thiên nhiên và cao su tổng hợp

Cả cao su tự nhiên và cao su tổng hợp đều giữ một vị trí rất quan trọng trong nghành cao su, cả hai đều có nhu cầu cao, vậy sự khác biệt giữa hai loại này là gì, chúng ta cùng đi vào ưu và nhược điểm nhé.

Thành phần và sản xuất

So sánh Cao su thiên nhiên Cao su tổng hợp
Thành phần Là một hợp chất cao phân tử tự nhiên được sản xuất từ ​​mủ của cây Hevea brasiliensis Cao su tổng hợp có thể được sản xuất nhân tạo thông qua phản ứng trùng hợp các monome thành polyme
Quy trình sản xuất Phương pháp phổ biến nhất để chiết xuất cao su từ latex sử dụng đông tụ, một quá trình làm đông đặc hoặc làm đặc polyisoprene thành một khối. Quá trình này được thực hiện bằng cách thêm một axit như axit formic vào latex, quá trình đông tụ mất khoảng 12 giờ. Sản xuất thông qua phản ứng trùng hợp các monome thành polyme. Điều này có thể được thực hiện theo hai cách, bằng cách polyme hóa dung dịch hoặc polyme hóa nhũ tương. Có nhiều loại cao su tổng hợp khác nhau được tạo thành từ các monome khác nhau trước quá trình polyme hóa. Do các polyme được sản xuất nhân tạo, cao su tổng hợp có thể có các tính chất khác nhau và có nhiều ứng dụng

Tính chất

So sánh tính chất Cao su thiên nhiên Cao su tổng hợp
Độ cứng có sẵn (° Bờ A) 25-95 10-95
Khả năng chịu nhiệt độ (° C) -40 đến 80 70 đến 180
Nhiệt độ cao điểm trong thời gian ngắn (° C) 100 100 đến 350
Độ bền kéo (N / mm 2 ) 25 8 đến 30
Độ giãn dài khi kéo (%) 800 150 đến 800
Khả năng mài mòn Tốt Trung bình đến xuất sắc
Khả năng uyển chuyển Xuất sắc Tệ đến xuất sắc
Khả năng chống lại ánh sáng Tồi tệ Từ xấu đến xuất sắc
Khả năng chống oxy hóa Vừa phải Trung bình đến xuất sắc
Kháng ôzôn Vừa phải Trung bình đến xuất sắc
Khả năng chống mài mòn Rất tốt Tệ đến xuất sắc
Hiệu ứng thời tiết Tốt Trung bình đến xuất sắc
Khả năng chống lại xăng dầu Không hợp Không hợp với xuất sắc
Kháng thực phẩm Phù hợp Không phù hợp với xuất sắc
Khả năng chống dầu và mỡ bôi trơn Không hợp Không phù hợp với xuất sắc
Khả năng chống nước Tốt Không phù hợp với xuất sắc

Giá thành

Giá thành của cao su tổng hợp và cao su tự nhiên sẽ phụ thuộc rất nhiều vào giá nguyên vật liệu, cùng nhìn vào bảng so sánh dưới đây để biết về sự khác nhau của hai loại này nhé.

So sánh Cao su tự nhiên Cao su tổng hợp
Các yếu tố bên cầu (ảnh hưởng đến giá) Sản xuất đòi hỏi sức bền, tính linh hoạt, khả năng chịu nhiệt, chống rách. Sản xuất đòi hỏi khả năng chống mài mòn, chịu nhiệt và chống lão hóa, độ đàn hồi, khả năng chống dầu mỡ
Các yếu tố bên cầu (ảnh hưởng đến giá)
  • Chậm trễ 5-7 năm giữa trồng trọt và sản xuất.
  • Thời tiết
  • Giá cả và sự sẵn có của cây giống
  • Chi phí lao động
  • Tính sẵn có và giá đất
  • Khả năng sinh lời của cao su so với các cây trồng khác
Giá đầu vào như dầu thô, dầu thô và khí đốt tự nhiên

Cách sử dụng và bảo quản cao su tự nhiên đúng cách

Các loại sản phẩm làm từ cao su tự nhiên phổ biến trong cuộc sống hằng ngày hiện nay như đệm, gối.. thì Elambo sẽ hướng dẫn chung cách sử dụng và bảo quản cho các bạn dễ hình dung nhé, những cách này có thể được áp dụng cho toàn bộ sản phẩm làm từ cao su tự nhiên.

Quá trình sử dụng Quá trình làm sạch Quá trình bảo quản
  • Nên có một tấm bảo vệ bên ngoài để chống các loại nước, dầu, hoá chất ảnh hưởng trực tiếp lên cao su tự nhiên, ví dụ trên thị trường có các loại tấm bảo vệ đệm, bảo vệ gối..
  • Hạn chế đặt các thiết bị toả nhiệt lên bề mặt sản phẩm làm từ cao su tự nhiên
  • không bố trí để gần các nơi có nhiệt lượng lớn.
  • Không đổ nước trực tiếp lên bề mặt sản phẩm
  • Nếu có vết bẩn hãy dùng khăn ấm và cho 1 chút nước bột giặt pha loãng để làm sạch
  • Thường xuyên dùng máy hút bụi để làm sạch bụi bẩn và lỗ thoát hơi trên sản phẩm
  • Tranh phơi sản phẩm trực tiếp dưới ánh nắng mặt trời mà hãy chọn nơi khô ráo, thoáng mát, sạch sẽ để phơi đến khi khô hoàn toàn.

Trong quá trình bảo quản, nhất định bạn cần phải có tấm bảo vệ chống thấm bên ngoài bọc lại, sau đó có thể mang cất đi bình thường nếu không dùng tới.

 

Kết luận

Sau khi đọc các thông tin về cao su tự nhiên, các bạn hãy tự tin và thông minh để lựa chọn cho gia đình mình các sản phẩm phù hợp nhé. Nếu cần thêm bất cứ thông tin gì, hãy bình luận phía dưới để Elambo giải đáp cho bạn ạ.

Thông tin được biên tập bởi: elambo.vn

5/5 - (1 bình chọn)

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *