Kauçuk

-Kauçuk Nedir?

  Kauçuk, bugünkü endüstrinin önemli maddelerinden biridir. Motorlu – motorsuz taşıt araçlarının tekerlekleri, çeşitli yağmurluklar, ayakkabılar, elektrikçilikte en önemli izoleler, düğme, tarak, kalem gibi maddeler, yapıştırma solüsyonları, vernikler, kauçuğun endüstriye uygulama şekilleridir.

Doğal kauçuğun bu kadar çok kullanılması sebebi ile, kauçuğu çok ucuz ve bol miktarda elde edebilmek için 1906 yılında Almanlar tarafından sentetik (yapay) kauçuk elde edilmiştir. KAUÇUK – Kauçuk aslında bir ağaç adıdır. Bu ağacın kendisinden ve özsuyu olan lâteksinden elde edilen maddeler endüstride kullanım sahası bulmuştur. Son yıllarda tabii kauçuğun yanı sıra sentetik kauçuğun da üretilmesi ile pek çok kauçuk türü ortaya çıkmıştır. Kauçuğun en önemli özelliği yüksek bir elastikiyete sahip olması, yani yeniden eski haline dönebilen bir uzayabilirliğinin olmasıdır. Kauçuk işleme endüstrisinin gelişmesinin ve hemen her sektörde kullanılmasının temelinde de bu vardır.

 

   Kauçuk Daha çok sütleğengiller (Euphorbiaceae) familyası bitkilerinde, ayrıca Compositae, Apocynaceae ve Asclepiadaceae familyaları bitkilerinde bulunan lâteks (bitkilerde süt görünümünde özsu)in kurutulmasıyla elde edilen ürün. Kauçuğun adı, Amazon bölgesi yerlilerinin dilinden gelir (caa-o-cu= ağlayan ağaç). 

Brezilya’da eskiden kurutulmuş bir balçık kalıp üstünde kat kat sürülen kauçuğun pıhtılaştırılması ile ayakkabı yapılıyordu. Lâteksin bezler arasında kurutulması ile de, su geçirmez bezler üretiliyordu. Kauçuktan ilk olarak 1530’larda bahsedilmeye başlandı. Daha önceleri bilinmiyordu. Modern kauçuk imalat endüstrisi ise, kauçuğun kükürtle sertleştirilmesi (vulkonizasyon) işlemiyle başladı(1839). Bu endüstrinin gelişmesi, kauçuğun hammaddesinin işlenerek birçok yerde kullanılmasına sebep oldu.

1839-1840 yıllarında Amerika Birleşik Devletlerinde Goodyear, İngiltere’de Hancock, kauçuğu kükürtle birleştirdiler ve sıcakta yapışkan olmayan, soğukta esnekliğini kaybetmeyen bir madde elde ettiler.

Kauçuk Özellikleri:

   Kauçuk neftyağında, karbondisülfürde, karbontetraklorürde, terebentinde, eterde, gazyağında, benzinde ve buna benzer eritici sıvılarda çözülür. Fiziki ürünler arasında kauçuk; yumuşaklık, dayanıklılık, elastikiyet, su ve hava geçirmeme özelliği, yapıştırıcılık ve elektriğe karşı direnciyle çok önemli bir üründür. 

Hakiki kauçuk tekrar tekrar birçok defalar uzatıldığında hemen hemen ilk baştaki orijinal boyutlarına yeniden geri gelir. Bu özelliği de kauçuğu, sentetik kauçuktan ve kauçuk gibi maddeleri ihtiva eden diğer bütün maddelerden ayırır.

-Kauçuk Üretimi

    Tüm dünyada yıllık 15 milyon tonun üstünde kauçuk üretilir; bunun yaklaşık üçte biri doğal kauçuktur. Kalanı, petrolden elde edilen kimyasal maddelerle yapılan yapay (sentetik) kauçuktur. Doğal kauçuk kauçuk ağacının (Hevea brasiliensis) kabuğundan akan sütümsü özsudan (lateks) elde edilir. Bu ağacın en iyi yetiştirildiği bölgeler ekvatorun çevresidir. Doğal kauçuk yetiştiren başlıca ülkeler; Brezilya, Nijerya, Liberya, Zaire, Güney Hindistan, Sri Lanka, Malezya, Endonezya, Tayland ve Filipinlerdir. Doğal kauçuk üretimi plantasyonların (büyük çiftlikler) yanı sıra küçük çiftliklerde gerçekleşmektedir.

Güney ve Orta Amerika’da Maya uygarlığından kalan kalıntılarda en az 900 yıllık ham kauçuk topakları bulunmuştur. Avrupa’ya ilk bilgileri getirin Kristof Kolomb’tur. Kolomb, Haiti Yerlileri’ni “ağaç sakız”ından yapılmış bir topla oyun oynarken görmüştü. 18. yüzyılda iki Fransız botanikçi, François Fresneau ve Charles de la Condamine, uzunca bir süre Güney Amerika’da kaldılar. Kauçuk ağacını ilk tanıtan 1730’da Fresneau oldu. Amerika Yerlileri kauçuk ağacına, “ağlayan ağaç” anlamında cahucho diyorlardı. La Condamine, 1736’da Paris’e kauçuk örnekleri gönderdi ve Yerlilerin kauçuktan nasıl ayakkabı, savaş kalkanı ve şişe yaptıklarını, ayrıca bu maddeden su sızdırmaz malzeme olarak nasıl yararlandıklarını anlattı. 19. yüzyılın ortalarına kadar kauçuk az bulunan ve pahalı bir madde olarak kaldı. Kauçuk başlangıçta yalnızca Güney Amerika’dan ve özellikle de Brezilya’dan sağlanabiliyordu.

 

    1876’da Henry Wickham, 70 bin kauçuk ağacı tohumu topladı; bunları Londra’nın yakınlarındaki Kew’daki Krallık Botanik Bahçeleri’ne getirdi ve tohumların limonluklara ekilmesini sağladı. Büyük bölümü Asya’daki özellikle Sri Lanka’daki botanik bahçelerine gönderildi. Bu arada 11 kadar fidenin de Malezya’ya ulaştığı sanılıyor. 1889’da Singapur’daki botanik bahçelerinin yöneticiliğine getirilen Henry Nicholas Ridley, yeni bir lateks elde etme yöntemi geliştirdi ve bunun üzerine kauçuk üretimi hızla artmaya başladı. Böylece Güneydoğu Asya’daki plantasyonlardan elde edilen kauçuğun önemi, Güney Amerika’dan gelen yabani kauçuğa göre giderek arttı. 1907’de plantasyon kauçuğu dünyadaki toplan gereksinmenin yüzde 5’ini karşılarken 1914’e gelindiğinde bu oran yüzde 50’nin üzerine çıkmıştır.

 

   Ağaçların gövdeleri üzerine demir bıçaklarla V şeklinde yarıklar açılır ve yarıklardan akan süt (lâteks) kaplarda toplanır. Bu lâteksin % 30-40 kadarı kauçuktur. Kauçuğu elde etmek için lâteksin koagüle edilmesi gerekir. Bu işlem için asetik asit veya formik asit kullanılır. Böylece elde edilen kauçuk topaklar halindedir ve çekilebilir özelliktedir. Fakat kopmaya dayanıklı değildir. Lastik haline getirilebilmesi için kauçuğun kükürtle 135-160 derecede vulkanizasyonu gerekir. % 12-20 oranında kükürt taşıyan kauçuk, lastik adını alır. Daha fazla kükürt (% 30 gibi) girerse bu takdirde kauçuk sertleşir ve ebonit adını alan ve elektrik yalıtkanı olarak kullanılan bir ürün elde edilir. 

Kauçuk, izopren (2-metil butadien) moleküllerinin kondensasyonuyla meydana gelmiş bir bileşiktir. % 70 kadar su taşır ve molekül tartısı 350.000 civarındadır. Kauçuk 180 derecede yapışkan olur, 220 derecede erir. Bu dereceden sonra kauçuğun damıtılması başlar. Damıtım ürünü akıcı, yağımsı bir sıvı olup kauçuk yağı adını alır. Kauçuğun da en iyi çözücüsüdür.

Kauçuğun ham (işlenmemiş) şekli pratikte fazla bir değere sahip değildir. Fakat çeşitli kimyevi maddelerle karıştırıldığında binlerce faydalı ürün elde edilir.

Kauçuk Vulkanizasyonu

    Vulkanizasyon, kauçuğu sertleştirmek için bir yöntemdir. Kauçuk karışımlı malzemenin içinde yer alan kimyasal bağların kuvvetlenmesini sağlayan yüksek sıcaklıkla gerçekleşen işlemdir.

Çoğunlukla pişme işlemi olarak bilinir ve lastik halini almamış, kauçuk hamurunun yapışmasını, yırtılmasını, kırılmasını ya da uzadığında tekrar eski hale gelmesini önler ki bu zaten hamurun lastik halini almasıyla eşdeğerdir. içindeki pişiriciler ve kimyasallara göre farklı sıcaklıklarda, farklı sürelerde sürebilir. bu kimyasal etkileşim hesaplanmasıyla ortaya çıkacak bir zaman dilimidir.

Genellikle bilinenler, hızlı vulkanize olmuş bir lastiğin kopma yırtılma ihtimalinin fazla olduğu, içine yanlış pişirici ve kimyasal atılan hamurun ya vulkanize olamayacağı ya da homojen bir dağılımla lastiğe dönüşmeyeceği, yetersiz pişirici ya da kimyasalın ise vulkanizasyon sonunda hamura doğru şekil ve gerilme kuvvetini vermeyeceği yani lastiğimsi özelliği kazandırmayacağıdır.

*Vulkanizasyon işlemi :

1) tuz banyosu

2) mikro dalga fırın

3) kalıplı pres

4) otoklav ile yapılabilir.

Nadiren enjeksiyon usulü ile vulkanizasyon yapıldığı görülmüştür.

*Vulkanize Kauçuk Keşfi :

Mucit: Charles Goodyear Tarih: 1844

Kaza: Kızgın ocağa atılan kauçuk

Amerikalı Charles Goodyear, 10 yıldan beri ham kauçuğu daha sağlam ve elastik hale getirmenin çarelerini arıyordu. Bu onda bir takıntı halini almıştı ve hatta ödenmemiş borçları nedeniyle hapse bile girdi.

Goodyear bu konuda her şeyi denemişti; karışımına kükürt bile eklemişti. Ne var ki, bu karışımı kızgın ocağa atıncaya kadar hiçbir sonuç elde edemedi: Kauçuk erimiyordu…

Bunu gece boyunca dışarıya çivileyen Goodyear, ertesi gün karışımın oldukça esnek olduğunu fark etti. Kükürtle sertleştirme yöntemine, Romalıların ateş tanrısından esinlenerek, “Vulkan” adını verdi (vulkanizasyon).

Yöntemin Amerika’daki patentini almayı başardı, ancak Fransa ve İngiltere’den yasal formaliteler nedeniyle patent alamadı.

Goodyear, Paris’te borçları nedeniyle hapis yattıktan sonra Amerika’ya döndü.

Patentleri ortakları tarafından yağmalandığından yoksulluk içinde öldü. Ancak en azından “Goodyear Tyre” ve “Rubber Company” gibi şirketler onun isminin gelecek kuşaklar tarafından da anılmasını sağladı…

 

-Yapay Kauçuk Üretimi

 

    Yapay kauçuk ise, çoğu ülkede petrol arıtma sistemlerinin yakınlarında kurulan fabrikalarda üretilir. U.S.A. başta olmak üzere en çok Japonya, Almanya ve Fransa’da üretilmektedir. 100’ün üzerinde değişik yapay kauçuk türü vardır. Kauçuk esnek bir maddedir; gerildiğinde kendinin birkaç katı kadar uzatılabilir ya da sıkıştırıldığında biçimi değiştirilebilir, ama serbest bırakıldığı zaman gene başlangıçtaki biçim ve boyutlarını alır.

 

-Sentetik Kauçuklar

 

   Butadien (CH2= CH–CH= CH2C kloropren (CH2C= CH–CCl= CH2), akrilonitril (CH2= CHCN), stiren (CH2= CH–C6H5) gibi bazı doymamış (çifte bağ ihtiva eden) organik bileşiklerle sentetik kauçuklar da elde edilmektedir. Sentetik kauçuklar tabii kauçuğun niteliklerine sahip olmamakla beraber çok miktarda üretilip dolgu lastiklerde kullanılmaktadır. 

Önemli sentetik kauçuklar, butadien kauçuğu (BR), stiren-butadien kauçuğu (SBR); nitral butadien kauçuğu (NBR), izobutileni-izopropilen kauçuğu (IBR), izobutilen-izopren kauçuğu (IIR) v.s. sayılabilir. Neopren kauçuğu kloroprenden üretilir. Besin endüstrisinde kullanılan taşıyıcı bantlar, bitkisel yağlara ve makine yağlarına büyük direnç gösteren bu maddeden yapılır. Akrilonitrik kauçuk, akrilonitrilin (CH2 = CHCN) butadienle polimerleştirilmesiyle yapılır. Bitkisel yağlara ve organik çözücülere karşı direnç gösterir.

  

   Mobilya ve yataklarda bulunan köpüklü malzeme de, poliüretan kauçuktan yapılır. Vulkanize edilmemiş olan ürüne, kalıba konduktan sonra, ısı ve basınç uygulanır. Isıtmada kauçuk yumuşar ve kalıbı dolduracak biçimde akar. Aynı anda, kükürt kauçukla birleşerek kalıcı bir biçim almış vulkanize ürünü verir. Bunlardan başka dimetil silikondan elde edilen silikon kauçuğu da yapılmaktadır.

 

-Kauçuğa ilave edilen katkı maddeleri şöyle sıralanabilir

1. Plastikleştiriciler (inaktif karbon), 

2. Yumuşatıcılar,

3. Eskimeyi geciktirenler (aktif karbon),

4. Ucuzlatıcı maddeler (kireç, kaolen gibi),

5. Dayanıklılık ve sertliği arttıranlar,

6. Boyalar,

7. Reaksiyonu hızlandıran veya yavaşlatan maddeler.

 

– Kauçuk Kullanım Alanları

    Kauçuk kullanımı, karayolu ulaşımının gelişmesiyle büyük artış göstermiştir. Önce bisikletler olmak üzere sırası ile otomobillere, kamyonlara, uçaklara, traktörlere ve hafriyat makinelerine teker yapımında kullanılmaktadır. Bundan başka su geçirmez giyecekler, ayakkabı, eldiven, sıhhi eşyalar, döşeme malzemesi oyuncak ve şişme yatak gibi birçok malzemenin üretiminde kullanılmaktadır. Kauçuk eriyiğinden yapıştırıcı olarak istifade edilmektedir.

    Doğal kauçuk kütlece %3 protein ve %97 cis-1,4-poliisopren içerir.

Ham kauçuğa lâteks denir. Pamuk veya viskonla karıştırılarak, kemer korse, lastik çorap (varis çorabı) yapımında kullanılır. Kauçuk, giysi, hortum ve lastik yapmak için esnek bir maddeye dönüştürülebilir. Kauçuğun emici özellikleri, onu otomobil süspansiyonunda kullanışlı madde yapar. Kauçuk aynı zamanda endüstriyel maddelerin titreşimlerini de azaltır.

    Ayrıca kauçuktan su geçirmezlik apresinde de faydalanılır. Kauçuk suya dayanıklı olduğu için, dalgıç giysilerinde, yağmurluklarda ve tıbbi tüplemede kullanılır. Kauçuk iyi bir elektrik yalıtkanıdır ve genellikle elektrik tellerini kaplamada kullanılır. Kauçuk, milyonlarca hava kabarcığından oluşan köpük hale dönüştürülebilir. Bu köpüğe kalıp verilip, sünger ve yastık gibi çok sayıda hafif ürün elde edilebilir. Kauçuk yenidünyada (bir zamanlar tabi şimdiki Amerika) “ağlayan ağaç” anlamına gelir.

 

-Kauçuk Geri Dönüşümü

 

 Kauçuğun geri dönüşümü 2 şekilde olmaktadır.

 

1) Rejenere Kauçuk

    Rejenere kauçuk, çapraz bağlanmış kauçuk kütlesinin çapraz bağlarını kırarak yeniden çifte bağ kazandırılması yöntemidir. Daha güvenli vulkanizasyon ve rijitlik sağlayan bu yöntem ile hemen hemen tüm elastomerler geri kazanılabilmektedir. Şurası gerçek hiçbir zaman çapraz Rejenere kauçuk; çapraz bağlanmamış saf elastomerin performansını vermeyecektir.

 

 2) Granül Kauçuk

    Granül hale gelen kauçuklar genelde otomobil lastiklerinde kullanılan isopren yada butadien içeren lastiklerdir ( NR; IR; SBR; CBR; NBR ). Otomobil lastiğinin minik granüller haline gelmesi fiziksel yöntemler ile yapılır, bıçaklarla kıyma. Bu kauçuk granülleri aynı karbon siyahı gibi özellikle etli kauçuk parçalarda dolgu gibi maliyet düşürücü olarak kullanmanız mümkünüdür. Sülfür vulkanizasyonu ile ham elastomer parçalanmış olan kauçuk parçalara bağlanır. Bağlanma özellikle ozon wax ya da antioksidan dediğimiz çapraz bağları kapatan kimyasalların daha az kullanıldığı kauçukla da daha başarılı olur. Homojenizasyon granülün kendisi için mümkündür, yani her yerde eşit oranda faklılaşma. Ancak sırf SBR’yi otomobil lastiğinden ayırmak imkânsızdır, illaki, CBR, butil ve doğal kauçuk bileşime bulunacaktır.

 

Granül kauçuk kullanım alanları;
* Tenis Kortları – Golf – Futbol – Basketbol Sahaları
* Suni Çim
* Dekorasyon – Dekoratif Çim
* Lastik Ayakkabı ve Çizme
* Lastik Taban ve Topuk imalatında
* Otomotiv Sert Tekerlek, Fren ve Debriyaj Balataları, Sürtünme Plakaları, Lastik Conta ve Takoz imalatında da kullanılmaktadır.

 

Reklamlar

Bir Cevap Yazın

Aşağıya bilgilerinizi girin veya oturum açmak için bir simgeye tıklayın:

WordPress.com Logosu

WordPress.com hesabınızı kullanarak yorum yapıyorsunuz. Çıkış  Yap / Değiştir )

Twitter resmi

Twitter hesabınızı kullanarak yorum yapıyorsunuz. Çıkış  Yap / Değiştir )

Facebook fotoğrafı

Facebook hesabınızı kullanarak yorum yapıyorsunuz. Çıkış  Yap / Değiştir )

Google+ fotoğrafı

Google+ hesabınızı kullanarak yorum yapıyorsunuz. Çıkış  Yap / Değiştir )

Connecting to %s