|
Kauçuk Nedir
Kauçuk, bugünkü endüstrinin önemli maddelerinden biridir. Motorlu -
motorsuz taşıt araçlarının tekerlekleri, çeşitli yağmurluklar,
ayakkabılar, elektrikçilikte en önemli izolalar, düğme, tarak, kalem
gibi maddeler, yapıştırma solüsyonları, vernikler, kauçukun 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
lateksinden 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 lateks (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. Lateksin
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
sebeb 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 Filipinler’dir. 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
sakızı”ndan 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. Kauçukağacını 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 Yerliler’in 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 (lateks)
kaplarda toplanır. Bu lateksin % 30-40 kadarı kauçuktur. Kauçuğu elde
etmek için lateksin 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 kükürtle vulkanize edilir. Vulkanizasyonda kükürt (S) ve kükürt
bileşikleri (S2Cl2,SO2,H2S) gibi kullanılır. Se ve Te de kullanılır,
fakat pahalıya mal olur. Vulkanizasyonla polimerde bir bağlaşma meydana
gelir. % 2-3 lük S bağları teşekkül eder.
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 yada 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 makina yağlarına büyük direnç
gösteren bu maddeden yapılır. Akrilonitrik kauçuk, akrilonitrilin (CH2 =
CHCN) bütadienle 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 slikon 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 Kullanma Sahaları - Kauçuk Kullanım Alanları;
Kauçuk kullanımı, karayolu ulaşımının
gelişmesiyle büyük artış göstermiştir. Önce bisikletler olmak üzere
sırası ile otomobillere, kamyonlara, uçaklara, traktörlere ve hafriyat
makinalarına 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.
Kauçuk Geri Dönüşümü;
Kauçuğun geri
donümü 2 şekilde olmaktadır.
1) Rejenere
Kauçuk ;
Rejenere
kauçuk, çapraz bağlanmış kauçuk kütlesinin çapraz bağlarını kırarak
yeniden çifte bağ kazandırılması yöntemidir. Daha güvenli vulkanisazyon
ve rijitlik sağlayan bu yöntem ile hemen hemen tüm elastomerler geri
kazanılabilmektedir. Surası gerçek hiçbirzaman 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 granuller 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
yada antioksidan dediğimiz çapraz bağları kapatan kimyasalların daha az
kullanıdığı kauçuklada daha başarılı olur. Homojenizasyon granülün
kendisi için mümkündür, yani heryerde eşit oranda faklılaşma. Ancak sırf
SBR'yi otomobil lastiğinden ayırmak imkansızdır, 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.
|
