Gummi: definition, typer, tillverkning och vanliga användningsområden
Gummi är en typ av material som kallas polymer. Det kan framställas från naturliga källor (t.ex. naturgummi) eller syntetiseras i industriell skala. Många saker tillverkas av gummi, t.ex. handskar, däck, proppar och masker. Några få saker kan tillverkas enbart av gummi. Ibland betyder ordet endast naturgummi (latexgummi). Naturgummi tillverkas av den vita saften från vissa träd som Hevea brasiliensis (Euphorbiaceae). Andra elastomerer, så kallade syntetiska gummisorter, tillverkas genom kemiska processer.
Vad är gummi — kortfattat
Gummi är en elastisk polymer som kan töjas och återgå till ursprunglig form. Naturgummi består huvudsakligen av cis-1,4-polyisopren, medan syntetiska gummityper är resultat av olika polymerisationer och kemiska modifieringar. För att få användbara mekaniska egenskaper tillsätts ofta fyllmedel och kemikalier och materialet genomgår en vulkaniseringsprocess (korslänkning).
Typer av gummi
- Naturgummi (latex) — skördas från träd, bra elasticitet och slitstyrka, används i däck, slangar och vissa medicinska produkter.
- Syntetiska gummisorter — framställda i industrin för att få särskilda egenskaper:
- Styren-butadiengummi (SBR) — vanligt i däck och golvbeläggningar.
- Nitrilgummi (NBR) — oljebeständigt, används i packningar och slangar.
- EPDM (etylén-propylén-dien) — bra väder- och värmebeständighet, används i tätningar och takmembran.
- Neopren (polykloropren) — allsidigt, används i våtdräkter och slangar.
- Silikon (silikonelastomer) — tål höga temperaturer och används i medicinsk utrustning och köksprodukter.
- Termoplastiska elastomerer (TPE/TPO) — kan formas som plaster men har elastiska egenskaper.
Egenskaper
- Hög elasticitet och återfjädring.
- Olika grad av slitstyrka, tuffhet och seghet beroende på typ och tillsatser.
- Kemisk beständighet varierar — vissa gummisorter tål oljor och kemikalier bättre än andra.
- Temperaturområde skiljer sig kraftigt: silikon klarar höga temperaturer, medan naturgummi blir sprött i kyla.
- Färg, yta och mekaniska egenskaper kan justeras med fyllmedel (t.ex. kolsvart, silica), mjukgörare, antioxidanter och svavelbaserade acceleratorer.
Tillverkning och bearbetning
Huvudstegen i bearbetning av gummi inkluderar:
- Skörd och förberedelse (för naturgummi) — latex samlas, koaguleras och torkas.
- Polymerisation (för syntetiskt gummi) — kemisk framställning som ger olika polymerer (t.ex. emulsionpolymerisation för SBR).
- Komponering — tillsats av fyllmedel, mjukgörare, svavel och andra tillsatser för att få önskade egenskaper.
- Bearbetning — extrusion, calendarings, formpressning, sprutgjutning eller pressformning för att skapa komponenter.
- Vulkanisering (korslänkning) — ofta med svavel eller peroxider för att ge hållbarhet, elasticitet och mekanisk styrka.
Vanliga användningsområden
- Däck och däckkomponenter — en av de största användningarna av både natur- och syntetgummi.
- Packningar, O-ringar och tätningar — där läckagesäkerhet och kemikaliebeständighet behövs.
- Hälsovård — medicinska handskar, slangar och implantat (ofta silikon eller latex).
- Industriella delar — drivremmar, vibrationsdämpare, slangar och membran.
- Konsumentprodukter — skosulor, leksaker, hushållsartiklar och sportutrustning.
- Elektrisk isolering — vissa gummimaterial används som isolatorer.
Miljö, återvinning och hållbarhet
Gummi kan vara svårare att återvinna än många andra material på grund av vulkaniseringen. Däckåtervinning är utvecklad med metoder som mekanisk återvinning, energitillvaratagande (förbränning under kontrollerade former) och kemisk återvinning. Naturgummi är biologiskt baserat men kräver ofta stora markarealer och påverkar biodiversitet vid odling. Syntetiska gummisorter baserade på fossila råvaror har klimatpåverkan från produktionen.
Säkerhet och allergier
Latexallergi är en välkänd risk vid kontakt med naturgummilatex. Många medicinska miljöer använder därför nitril- eller silikonhandskar istället för latex. Vid bearbetning av gummi kan kemikalier (t.ex. vissa acceleratorer och antioxidanter) ge hälsorisker, så arbetsmiljöregler och skyddsutrustning är viktiga.
Vanliga test- och kvalitetsmått
- Shore A-hårdhet — mäter ytstyvhet hos elastomerer.
- Dragprov (tensile strength) och förlängning vid brott — visar hållfasthet och töjbarhet.
- Slitstyrketester och åldringsprov (värme, ozon, UV).
- Kemikalieresistens- och temperaturtester beroende på användningsområde.
Sammanfattning
Gummi är en mångsidig grupp polymerer med stora skillnader i egenskaper beroende på råvara och kemisk sammansättning. Genom att välja rätt typ av gummi och rätt tillverkningsmetod kan man anpassa materialet för allt från däck och tätningar till medicintekniska produkter och hushållsartiklar. Samtidigt ställer både miljöfrågor och hälsorisker krav på ansvarsfull användning och förbättrade återvinningslösningar.
Grommets av gummi
Egenskaper
Gummi kan sträcka sig och krympa. Gummi kan också innehålla gaser. Det är en isolator, vilket innebär att det inte leder elektricitet.
Producenter
Hevea brasiliensis är det träd som det mesta gummit kommer från. Andra växter som har den speciella saften (kallad latex) är fikon (Ficus elastica), Castilla (Panamagummiträd), euforbia, sallad, vanlig maskros, Taraxacum kok-saghyz (rysk maskros), Scorzonera tau-saghyz och Guayule.
På 1800-talet kom den mesta saften för framställning av gummi från Sydamerika. År 1876 fick Henry Wickham frön från gummiträd i Brasilien och tog dem med sig till Kew Gardens i England och skickade dem till Ceylon (Sri Lanka), Indonesien, Singapore och Brittiska Malaya. Senare var det Malaya (numera Malaysia) som tillverkade mest gummi. Man försökte odla gummi i Indien år 1873 i Botanical Gardens i Kolkata. De första Hevea-odlingarna i Indien gjordes i Thattekadu i Kerala 1902. I Kongo Free State i Afrika odlades också många träd för gummi i början av 1900-talet, och de flesta som arbetade på dessa odlingar var tvångsarbetare. Liberia och Nigeria började också odla träd för att göra gummi.
Latex samlas in från ett gummiträd
Industriell utveckling
Charles Marie de La Condamine presenterade prover av gummi för Académie Royale des Sciences i Frankrike 1736. År 1751 läste François Fresneau en artikel för Académie (som slutligen publicerades 1755), som beskrev många av gummins egenskaper. Detta har kallats den första vetenskapliga uppsatsen om gummi.
År 1770 upptäckte den brittiske kemisten Joseph Priestley att gummi var mycket bra för att ta bort blyertsmärken på papper. Naturgummi smälter i värme och fryser i kyla.
År 1844 hittade Charles Goodyear ett sätt att förbättra naturgummi genom en kemisk process som kallas vulkanisering, vilket gjorde det användbart i många fler produkter, bland annat, årtionden senare, däck.
Syntetiskt material
På 1900-talet började man använda syntetiska (konstgjorda) gummisorter som neopren. De användes i stor utsträckning när andra världskriget bröt tillgången på naturgummi. De har fortsatt att växa eftersom naturgummi blir alltmer sällsynt och eftersom de för vissa användningsområden är bättre än naturgummi.
Användning av gummi
Gummiformade produkter används i stor utsträckning industriellt (och i vissa hushållstillämpningar) i form av gummivaror och apparater. Gummi används i trädgårdsslangar och rör för småskalig trädgårdsskötsel. De flesta däck och slangar som används i bilar består av gummi. Därför spelar gummi en mycket viktig roll inom bilindustrin och transportindustrin. Gummiprodukter används också för mattor och golv.
Frågor och svar
F: Vad är gummi?
S: Gummi är en typ av material som kallas polymer.
F: Hur tillverkas gummi?
S: Gummi kan framställas från naturliga källor (t.ex. naturgummi) eller syntetiseras i industriell skala.
Fråga: Vilka är några saker som tillverkas av gummi?
S: Många saker tillverkas av gummi, t.ex. handskar, däck, proppar och masker. Några få saker kan tillverkas enbart av gummi.
F: Vad avser ordet "gummi" ibland specifikt?
S: Ibland betyder ordet endast naturgummi (latexgummi).
F: Varifrån kommer naturgummi?
S: Naturgummi tillverkas av den vita saften från vissa träd, t.ex. Hevea brasiliensis (Euphorbiaceae).
F: Finns det andra typer av gummi än naturgummi?
S: Ja, det finns andra elastomerer som kallas syntetiska gummisorter och som framställs genom kemiska processer.
