Umgangssprachlich kann sich der Begriff "Gummi" auf viele verschiedene Dinge beziehen. Auf dem Markt gibt es Reifen, Radiergummis, Gummibänder, Gummi arabicum und Kaugummi. Im Allgemeinen ist Gummi ein Stoff, der in einer Vielzahl von Produkten verwendet wird - von Mauspad-Material und Badekappen bis hin zu Gummischläuchen, Dichtungen, Wischerblättern, Gummiplatten und Gummibodenbelägen.

Kautschuk ist seit über 1.000 Jahren bekannt und wird von den Menschen in großem Umfang verwendet. In der Vergangenheit wurden Gummiprodukte aus natürlich vorkommenden Materialien hergestellt. Heutzutage besteht die überwiegende Mehrheit der Gummiprodukte, die wir kennen, aus synthetischem Kautschuk, der in chemischen Anlagen hergestellt wird. Der Hauptgrund dafür ist, dass die Nachfrage nach Naturkautschuk bei weitem die Möglichkeiten übersteigt, ihn zu gewinnen oder, wie manche sagen, zu produzieren. Die anhaltend hohe Nachfrage nach Kautschuk rührt von seiner fantastischen Vielseitigkeit und Nützlichkeit her! Wir laden Sie ein, einen der faszinierendsten Stoffe der Welt kennen zu lernen.

Was ist Gummi?

Nur selten wird angegeben, welche Art von Gummi gemeint ist, wenn man den Begriff verwendet. Es gibt ein breites Spektrum an verschiedenen Kautschukarten. Die erste und grundlegende Unterteilung ist die in zwei Haupttypen: Naturkautschuk (pflanzlichen Ursprungs) und synthetischen Kautschuk (ein in einem Labor künstlich hergestelltes Elastomer). Im Handel sind die gängigsten Gummisorten Styrol-Butadien-Kautschuk, Polyacrylate, Polyvinylacetate (PVA), Vinylchloride (PVC) und Polychloropren (besser bekannt als Neopren). Obwohl sich Natur- und Synthesekautschuk äußerlich sehr ähnlich sind, unterscheiden sie sich chemisch und sind das Ergebnis völlig unterschiedlicher Produktionsverfahren.

Naturkautschuk

Naturkautschuk wird aus einer weißen, milchigen Flüssigkeit, dem so genannten Latex, gewonnen, der aus bestimmten Pflanzenarten durch Anritzen gewonnen wird. Der Löwenzahn beispielsweise produziert beim Anschneiden seiner Stängel kleine Mengen an Latex, aus dem theoretisch Naturkautschuk gewonnen werden könnte - allerdings wäre dieser Prozess sehr ineffizient, da man eine große Anzahl von Löwenzahnpflanzen anbauen müsste, um eine kleine Menge Kautschuk zu erhalten. Obwohl die Menschen 200 verschiedene Pflanzenarten kennen, die Latex produzieren, stammen 99 Prozent der weltweiten Naturkautschukproduktion aus dem Latex einer Baumart, die als brasilianischer Kautschukbaum (Hevea brasiliensis) bekannt ist.

Bulk-Mauspad-Material

Der Latex dieses Baumes besteht zu einem Drittel aus Wasser und zu einem Drittel aus Kautschukpartikeln in einer kolloidalen Suspension. Naturkautschuk ist ein Isopren-Polymer mit der chemischen Formel C5H8. Einfach ausgedrückt, besteht es aus vielen Tausend Einheiten C5H8 (Isopren-Monomer), die lange, verschlungene Ketten bilden. Diese Molekülketten können leicht gedehnt und entwirrt werden, aber sie kehren auch leicht in ihre ursprüngliche Form zurück. Diese Eigenschaft macht Gummi elastisch.

Synthetischer Kautschuk

Synthetische Kautschuke werden in Chemiefabriken auf der Basis von Erdölsubstanzen hergestellt. Eine der bekanntesten und immer noch beliebtesten Arten ist Neopren (der Handelsname für Polychloropren), das durch die Reaktion von Acetylen und Salzsäure entsteht. Ein weiterer sehr beliebter synthetischer Kautschuk ist Butadien-Styrol-Kautschuk (SBR), aus dem die in unserem Geschäft erhältlichen Gummiplatten hergestellt werden.

Wie wird Gummi hergestellt?

Im Jahr 1839 entwickelte der amerikanische Erfinder Charles Goodyear das Vulkanisationsverfahren (Wärmebehandlung), das Gummi härtet und stärkt. Er verbrachte viel Zeit damit, zu erforschen, wie man Naturkautschuk in ein nützliches Produkt verwandeln kann. Seine Entdeckung war eher zufällig. Als er versehentlich ein Stück Kautschuk auf einen heißen Ofen fallen ließ, begann es sich in eine schwarze, vulkanisierte Form zu verwandeln, die dem Gummi, das wir heute kennen, ähnlicher war. Obwohl es ihm gelang, einen der nützlichsten Werkstoffe zu erfinden, hat sich Goodyear nie nennenswert an seiner Entdeckung bereichert und starb in finanziellen Schwierigkeiten. Sein Name lebt jedoch dank der nach ihm benannten populären Reifenfirma weiter, die seine Arbeit und seine große Leistung würdigt.

Die Herstellung von Kautschuk aus Naturkautschuk besteht aus mehreren verschiedenen Verfahren. Das erste ist die Gewinnung von Latex aus Kautschukbäumen. Dazu wird eine Reihe von V-förmigen Einschnitten in die Baumrinde vorgenommen, aus denen der Latex austritt. Er wird in Behältern aufgefangen, die am Baumstamm befestigt sind. Der von vielen Bäumen gesammelte Latex wird dann gemischt und mit Säure gewaschen, um eine Koagulation (Verklumpung der Teilchen) zu erreichen. Der so gewonnene Kautschuk wird dann zu Blöcken oder Platten geformt und vor der Weiterverarbeitung getrocknet.

Der auf diese Weise gewonnene Kautschuk ist Rohkautschuk, der an sich nicht sehr wertvoll ist. Er bröckelt bei niedrigeren Temperaturen, verströmt einen unangenehmen Geruch und wird bei höheren Temperaturen klebrig. Daher ist eine weitere Verarbeitung erforderlich, um seine Eigenschaften zu verbessern. Das erste Verfahren ist die Mastikation, bei der der Kautschuk mechanisch mit Pressen oder Walzen behandelt wird, um ihn zu plastifizieren und weicher zu machen. Nach dem Mastizieren werden dem Kautschuk chemische Verstärker (zur Verbesserung von Eigenschaften wie Alterungsbeständigkeit) zugesetzt. Anschließend wird der Kautschuk kalandriert - ein Prozess, bei dem der Kautschuk mit Hilfe von Walzensätzen wiederholt in Form gebracht wird, wobei er unter dem Druck plastifiziert wird. Die letzte Phase des Prozesses ist die Vulkanisierung - es wird Schwefel hinzugefügt und der Gummi wird auf etwa 140 Grad Celsius erhitzt.

Woher kommt der Kautschuk?

Wie der Name schon sagt, stammt der Kautschukbaum Hevea brasiliensis aus Brasilien, von wo aus seine Setzlinge in Länder im Fernen Osten wie Malaysia, Indonesien, Birma, Kambodscha, China und Vietnam gebracht wurden. Die südostasiatische Region ist nach wie vor der größte Produzent von Naturkautschuk. Während des Zweiten Weltkriegs waren die Kautschuklieferungen aus diesem Teil der Welt in den Westen begrenzt, und die Nachfrage nach Kautschukprodukten für das Militär war sehr hoch. Dies beschleunigte die Arbeit an synthetischem Kautschuk in Deutschland und den Vereinigten Staaten erheblich. Auch heute noch stammt der meiste Naturkautschuk aus den Ländern des Fernen Ostens, während Frankreich, Deutschland und Russland bei der Herstellung von synthetischem Kautschuk führend sind. Die größte Naturkautschukplantage der Welt ist die Harbel Plantation in der Nähe von Monrovia in Liberia, die 1926 vom Firestone-Firmengründer Harvey S. Firestone und seiner Frau Isabella Bell angelegt wurde.

Wie wird Gummi durch Vulkanisation verstärkt?

Kautschuk in der Form, in der er aus dem Baum gewonnen wird, ist sehr flüssiger Latex. Selbst nach einiger Zeit gerinnt Naturkautschuk; er ist schwammig, hat einen unangenehmen Geruch und ist nicht besonders nützlich. Der Kautschuk, den wir in Produkten wie Reifen, Dichtungen, Matten oder Gummiplatten finden, ist jedoch vulkanisierter Kautschuk - gekocht mit Schwefel und anderen Zusätzen, wodurch er härter, stärker und alterungsbeständiger wird.

Wie kommt es zu diesen Unterschieden zwischen rohem und vulkanisiertem Gummi? In seinem Rohzustand besteht Kautschuk aus Molekülen in langen, sehr locker und schwach verbundenen Ketten. Sie lassen sich relativ leicht dehnen und trennen - deshalb ist Latex so elastisch. Bei der Vulkanisation werden durch zusätzliche Schwefelatome Bindungen zwischen den Kautschukmolekülen geschaffen, ein Prozess, der als Vernetzung bezeichnet wird. Diese Bindungen wirken wie die Träger einer Brücke - sie versteifen und verstärken die Molekularstruktur des Gummis.

Wozu verwenden wir Gummi?

Die physikalischen und chemischen Eigenschaften des Materials haben Einfluss darauf, wie wir es verwenden. Selbst wenn wir den Herstellungsprozess von Kautschuk nicht kennen würden, könnten wir uns angesichts seiner Eigenschaften seine Anwendungen ausdenken. Jeder weiß, dass Gummi stark, dehnbar, elastisch, haltbar und wasserdicht ist. Kein Wunder, dass es zur Herstellung von Mauspads, wasserdichter Kleidung, Stiefeln, Hydraulikschläuchen oder Dichtungen verwendet wird.

Am häufigsten wird Gummi in der Reifenindustrie verwendet. Etwa die Hälfte der weltweiten Gummiproduktion wird für die Herstellung von Pkw- und Lkw-Reifen verwendet. Gummi wird sowohl für die harten Außenreifen als auch für die Schläuche im Inneren verwendet. Die Schläuche werden aus einem etwas anderen Material hergestellt - Butylkautschuk, das sehr undurchlässig ist und Gase effektiv zurückhält. Dadurch bleiben Lkw-Reifen lange Zeit aufgepumpt.

Woraus werden Mousepads hergestellt?

Die Möglichkeit, sowohl Hart- als auch Weichgummi zu gewinnen, erweitert die Palette seiner möglichen Anwendungen erheblich. Weicher und elastischer Latex wird in einer Vielzahl von Alltagsprodukten verwendet, von Schreibtischunterlagen,Titten-MauspadVon Radiergummis und Luftballons bis hin zu Kondomen und Schutzhandschuhen.

Hartgummi wird für anspruchsvollere Anwendungen wie Dachbahnen, Gartenweg- und Teichauskleidungen oder die Herstellung von Schlauchbooten verwendet. Da Kautschuk ein flexibles und starkes Material ist, aber auch ein sehr schlechter Leiter mit guten Wärmedämmeigenschaften, werden Gummiplatten oft als solides, aber dünnes Schutzmaterial für Kabel, Glasfasern und Wärmerohre verwendet. EPDM-Gummiplatten, die witterungsbeständig sind, werden auch als Baumaterial verwendet, z. B. als Gummipuffer unter Terrassen oder zur Dachbodenisolierung. Gummiplatten sind auch ein hervorragendes schalldämmendes Material.

Der weltweite Appetit auf Gummi ist enorm. Gleichzeitig produziert die Welt nach wie vor eine Menge Gummiabfälle, die eine ökologische Bedrohung darstellen. Ein großer Teil davon besteht aus gebrauchten Autoreifen, die ihrerseits zu einem wichtigen Rohstoff werden. Ein Teil der Altreifen wird runderneuert, insbesondere Lkw- und andere Fahrzeugreifen. Ein anderer Teil wird zu feinem Granulat gemahlen, das zu Gummigranulatplatten gepresst wird. Diese Platten werden als Bodenbelag für Einrichtungen wie sichere Spielplätze verwendet. Leider landet immer noch mehr als die Hälfte der Altreifen auf der Mülldeponie. Die Gummihersteller arbeiten ständig an neuen Methoden für das Recycling von Reifen. Zunehmend finden Altreifen ein neues Leben als Schuhsohlen oder andere Autoteile aus Gummi.

Ein paar historische Fakten über Gummi

• 1000 V. CHR: Die Ureinwohner Mittel- und Südamerikas lernten, wasserdichte Kleidung herzustellen, indem sie sie mit Latex von Kautschukbäumen imprägnierten.
• 1731: Während einer Expedition nach Südamerika schickt der französische Reisende Charles Marie de La Condamine Kautschukproben nach Europa und weckt damit das wissenschaftliche Interesse.
• 1770: Der englische Wissenschaftler Joseph Priestley, der den Sauerstoff entdeckte, findet heraus, dass ein Stück Gummi Bleistiftstriche vom Papier löschen kann.
• 1791: Der Engländer Samuel Peal entwickelt eine Methode zur Imprägnierung von Stoffen mit einer Gummilösung.
• 1818: Der schottische Medizinstudent James Syme verwendet gummiertes Gewebe zur Herstellung von Regenmänteln.
• 1823: Der Schotte Charles Macintosh erfährt von der Arbeit von James Syme, verfeinert sie und lässt sie patentieren, wodurch er durch die Popularität von Gummiregenmänteln zu Ruhm und Reichtum gelangt.
• 1839: Der amerikanische Erfinder Charles Goodyear entdeckt zufällig die Vulkanisation von Kautschuk und beginnt mit der Arbeit an neuen Kautschukarten.
• 1909: Der deutsche Wissenschaftler Fritz Hofmann entwickelt den ersten synthetischen Kautschuk.
• 1912: Der amerikanische Chemiker und Nobelpreisträger Wallace Hume Carothers, bekannt für seine Beiträge zur Erfindung des Nylons, patentiert den synthetischen Kautschuk Neopren (Polychloropren).

Dies sind nur einige wenige Fakten, die Ihnen jedoch eine Vorstellung davon vermitteln sollen, wie reichhaltig und umfangreich die Geschichte der Kautschukherstellung ist. Wir hoffen, dass diese kurze Geschichte und dieser Überblick über Kautschukarten, Produktionsverfahren und Eigenschaften für Sie nützlich und interessant waren. Vielleicht wissen Sie jetzt zu schätzen, welchen Beitrag dieses natürliche und doch hochentwickelte Produkt der chemischen Synthese in verschiedenen Industriezweigen und in unserem täglichen Leben leistet.