Сырьем для производства каучука является белый млечный сок (латекс) каучукового дерева Hevea brasiliensis. Каучуковое дерево относится к семейству Молочайные (Euphorbiaceae). Родина этого дерева - тропические леса Амазонии, где оно часто растет в регулярно затопляемых районах низменностей. В дикой природе каучуковые деревья достигают высоты более 30 метров, на плантациях они значительно меньше. Есть множество других растений, молочный сок которых можно использовать для производства резины. Но в настоящее время Hevea brasiliensis поставляет 99% всего натурального каучука, добываемого во всем мире.
Натуральная резина
Латекс каучукового дерева течет по сосудам под корой. Чтобы добраться до латекса, утром кору надрезают. Надрезы вскрывают млечные сосуды, и латекс может стекать наружу в течение дня. Его собирают в привязанную к дереву чашку или скорлупу кокоса, прикрепленную к стволу ниже. Собранный латекс собирают и обрабатывают вечером. Этот метод сбора использовался сборщиками каучука на протяжении уже многих поколений.
Латекс каучукового дерева содержит полимер, называемый полиизопреном. Полимеры - это длинноцепочечные молекулы, в которых небольшие молекулы - в данном случае изопрен - соединены вместе тысячи раз. Многие полиизопреновые цепи в состоянии покоя слабо связаны друг с другом. Во время сбора урожая латекс состоит из 30% полиизопрена и 60% воды. Остальные 10% - это другие природные вещества, такие как белки, крахмалы и алкалоиды. При добавлении муравьиной или уксусной кислоты латекс коагулирует, образуя творожистую массу, которую можно высушить и спрессовать в блоки - это натуральный каучук.
Каучук собирают с деревьев, которые достигли семилетнего возраста. На одном гектаре каучуковой плантации можно посадить от 800 до 900 деревьев. На 8-9 год жизни плантация входит в пик продуктивности - 2 тонны каучука в год с одного гектара. Такая продуктивность сохраняется до 30 лет. Потом падает до одной тонны. А еще через 10 лет плантация подлежит вырубке.
История резины
Коренное население Центральной и Южной Америки использовали сок гевеи задолго до открытия Америки Колумбом. Они использовали латекс Hevea brasiliensis для приготовления лекарств, ритуалов, для рисования. Высушенный латекс использовался для изготовления обуви и резиновых мячей для церемониальных игр. В 1645 году, европейцы впервые наблюдали, как коренные народы получают и обрабатывают латекс, царапая кору.
Долгое время ничего не происходило, пока француз Шарль-Мари де ла Кондамин (или Кодамин) не отправил высушенный латекс в Европу во время экспедиции в Южную Америку в 1736 году. Ла Кондамин придумал для обозначения резины французский термин «каучук», который происходит от слова "каучу", что означает «слезы млечного дерева».
Фамилия этого француза намекает нам на изобретение кондома, но это предположение ошибочно. Считается, что Кондом изобрел придворный врач Карла II. И его изобретение было названо его фамилией, и оно не имело ничего общего с латексом гевеи бразильской. Первые кондомы были изготовлены из овечьих кишок, смазанных растительными маслами.
Позже британец Джозеф Пристли понял, что высохшим латексом можно стереть надписи, выполненные карандашом. Это было первое применение каучука в Европе. Называлось изобретение Гумми.
А вот далее произошло важное открытие химика Чарльза Макинтоша. Он изобрел водонепроницаемую ткань. Он растворял каучук в керосине, а затем полученным составом пропитывал ткань. После высыхания прорезиненная ткань не пропускала воду. Из этой ткани делали плащи Макинтоши, непромокаемые калоши и почтовые сумки. Начался первый каучуковый бум.
С тех пор многочисленные изобретатели пытались улучшить обработку высушенного латекса. Но ни один из них не смог решить основную проблему. Когда было жарко, масса становилась мягкой и плавилась, когда было холодно, она становилась твердой и хрупкой. К тому же он был липким, вонючим и скоропортящимся. Лишь в 1839 году американец Чарльз Гудиер случайно изобрел вулканизацию, при которой полиизопреновые цепи в натуральном каучуке сшиваются с помощью серы и нагрева. Это делает натуральный каучук твердым, химически стойким и менее липким. При этом сохранялась его эластичность. Вулканизированный натуральный каучук называется резиной (от лат. resina - «смола»). Вулканизация заложила основу современной резиновой промышленности. Начался второй каучуковый бум.
О каучуковых плантациях и войнах, которые происходят на плантациях можно прочитать в знаменитой книге Перси Фосетта "Неоконченное путешествие", где он описывает путешествие своего отца по джунглям Амазонии в поисках затерянного города Z. Рекомендую книгу всем любителям приключений и ботаники. Мы немного отвлеклись...
Каучуковый бум
Европейцы быстро осознали экономический потенциал каучука. Велосипед был изобретен в 1817 году, а автомобиль - в 1886 году. Шотландский ветеринар Джон Бойд Данлоп наконец изобрел пневматическую шину в 1888 году. В результате спрос на резину быстро увеличился. Это было началом резинового бума. К 1900 году ежегодно перерабатывалось более 40 000 тонн каучука. Половина используемого для этого натурального каучука была собрана с дико растущих каучуковых деревьев в тропических лесах Бразилии, а половина - с дико растущих виноградных лоз Ландольфия в Центральной Африке. Некоторые резиновые бароны в Бразилии, в том числе Брайан Суини Фицджеральд (по прозвищу Фицкарральдо), нажили огромное состояние на белом золоте. Представьте, что посреди джунглей вдруг стоит город ,в котором разгуливают дамы в прекрасных платьях, а по вечерам в театре идет итальянская опера с настоящими оперными дивами из Италии.
Однако количество резины в больших объемах вскоре перестало удовлетворять растущий спрос. В 1876 году англичанин Генри Викхэм , совершив беспрецедентный акт биопиратства, украл 70 000 семян Hevea brasiliensis в Бразилии и контрабандой переправил их в Лондон. Для бразильцев Hevea brasiliensis была настолько важна, что экспорт любых частей растения был запрещен. В Лондоне Уикхэм выращивал рассаду из семян, которые позже отправил в Шри-Ланку и Сингапур. Лишь несколько растений пережили транспортировку, но были успешно высажены и размножены. В 1910 году на плантациях в Азии выросло 58 миллионов каучуковых деревьев. Поскольку Hevea brasiliensis изначально не существовали в Азии, многие из каучуковых деревьев, которые существуют сегодня, можно проследить до этих нескольких экземпляров. Все они генетически похожи, что делает их восприимчивыми к болезням и вредителям.
Управление плантациями в Амазонке возможно лишь в ограниченной степени из-за паразитического грибка Microcyclus ulei. Грибок очень сильно поражает листья, и дерево их сбрасывает, а затем погибает. Microcyclus ulei относится к биологическому оружию в соответствии с Приложением 1 к Закону о контроле над военным оружием. Из-за того, что каучуковые деревья стоят близко друг к другу на плантации, гриб легко передается с дерева на дерево. Бразильский каучуковый бум закончился в 1912 году.
Каучук сегодня
Сегодня около 94% натурального каучука производится в Азии, при этом Таиланд и Индонезия являются основными экспортерами, поставляя более 60% мирового каучука. Производство каучука растет как на дрожжах. Посмотрите на цифры:
- в 1960х - 2 млн тонн;
- в начале 1990х - 6 млн тонн;
- в 2018 - 14 млн тонн.
Самыми важными странами-производителями каучука после Таиланда и Индонезии являются Малайзия, за которой следуют Китай, Индия, Филиппины, Вьетнам и Шри-Ланка, а также государства Западной Африки - Нигерия, Кот-д'Ивуар, Камерун и Либерия. Только около 2% мирового производства приходится на Южную Америку.
В шинной промышленности 70% всего натурального каучука используется для производства шин для легковых, грузовых, велосипедных и авиационных автомобилей. Сегодня почти 50% всех автомобильных шин и 100% всех авиационных шин изготавливаются из натурального каучука, который превосходит синтетический каучук благодаря своим лучшим механическим свойствам. И это странно: мы научились разрезать ДНК генетическими ножницами и сшивать в нужной нам последовательности, но до сих пор используем природный каучук, который получают древним "дедовским" способом.
Растущий международный спрос на натуральный каучук стимулирует расширение монокультурных плантаций в промышленных масштабах и мелкими фермерами. Основное внимание для расширения производства каучука уделяется Юго-Восточной Азии и Юго-Западному Китаю. Каучук выращивают в нескольких биогеографических регионах, в том числе в тропических лесах Сундаленда (Малайский полуостров, Борнео, Суматра, Ява и Бали), Индо-Бирмы (Лаос, Камбоджа, Вьетнам, большая часть Мьянмы и Таиланда), Уолласеа (индонезийские острова к востоку от Бали и Борнео, но к западу от Новой Гвинеи и Восточного Тимора) и Филиппин. Дополнительные каучуковые плантации необходимы для удовлетворения растущего спроса. Это означает, что тропические леса в этих регионах, включая многие охраняемые территории, находятся под угрозой.
В конечном счете все сводится к тому, что плантации гевеи и масличной пальмы, а также непомерная жажда денег ведут тропические леса к неминуемой гибели. На этой грустной ноте наш обзор про гевею бразильскую и ее млечный сок закончен. Немного позже мы смонтируем небольшое видео, чтобы можно было не только почитать про это растение, но и посмотреть на него.
Друзья, а вот и обещанное видео:
Желаем приятного просмотра!