ANÀLISIS D'UN MATERIAL

EL CAUTXÚ

RECURSOS NATURALS

En estat natural, el cautxú apareix en forma de làtex en plantes productores de cautxú anomenades coloides. Una d'aquestes plantes es l'abre de l'espècie Hevea Brasiliensis, de la familia de les Euforbiàcies, originari de l'Amazones. Una altra planta productora de cautxú es l'arbre de l'hula, Castilloa elastica, originari de Méxic, molt utilitzat desde l'época prehispànica per la fabricació de pilotes, en algunes tribus antigues com els mayes. Indonesia, Malaysia, Tailàndia, Xina i l' India produeixen actualment al voltant del 90% del cautxú natural.

El cautxú en brut obtingut daltres plantes sol estar contaminat per una mescla de resines que han de ser extretes per que el cautxú sigui apte per el consum. Entre aquests cautxús s'hi troben la gutaperxa i la balata, que s'extreuen de certs arbres tropicals.

Predominant fins al 1960, la producció de cautxú natural, tot i un darrer creixement, s'ha vist cada cop més clarament superada per la de cautxú sintétic, ja que la seva producció mundial s'apropa als set milions de tones, sent la producció del cautxú natural 3,5 milions de tones.

Plantació de cautxú

PROCÉS DE TRANSFORMACIÓ

La producció de cautxú segueix diferents passos.

• A la plantació, els operaris extreuen el làtex dels arbres (una substància blanca i lletosa que segreguen les cél·lules d'algunes plantes) amb un procediment anomenat sagnat que consisteix en fer un tall a l'arbre per on degota el làtex.

• Un cop recollit, el làtex lletós s'introdueix en un tanc de tractament en el que el líquid comença a quallar o coagular-se, fent-se més sòlid. En la majoría dels casos, el cautxú brut es mescla amb numeroses substàncies que modifiquen les seves característiques. Existeixen aditius que estiren el cautxú però no l'endureixen materialment, com el carbonat de calci i la baritina o sulfat de bari. També s'afegeixen altres substàncies reforçants per donar duresa al producte final, com el negre de fum, òxid de zinc, carbonat de magnesi i certes argiles. Altres aditius que s'usen sòn pigments, com l'óxid de zinc, el litopó i tintes orgàniques, i estobadores, com certs derivats del petroli (olis i ceres), la breva de pi o els àcidos grassos, que s'usen quan el cautxú es massa rígid per barrejar-se amb altres substàncies. Abans de barrejar-lo amb altres substàncies, pero, el cautxú es somet a un procés de trituració, que el torna suau, enganxifós i plàstic. En aquest estat, està en millors condicions per barrejar-se amb altres substàncies com pigments, agents vulcanizadors i altres aditius secs.

• Un cop mesclat amb altres ingredients, el cautxú passa a un procés de setinació o extrucció, depenent de l'ús que se li vulgui donar.

Les setinadores sòn màquines que consisteixen en tres, quatre o cinc rodets, que es fan servir per produïr làmines de cautxú amb o sense dibuixos, com les estríes dels neumàtics, per comprimir-lo i donar-li textura de teixit, i per revestir-lo amb més capes. Els productes obtinguts amb les satinadores passen generalment per altres processos, com en el cas de la fabricació de neumàtics, abans de la vulcanització.

En el procés d'extrucció, es premsa el cautxú a través de motlles, fent tires aixafades, tubulars o d'una forma determinada. Aquest procés s'usa en la fabricació de tuberíes, mangueres, etc.

• Un cop fabricats, la majoría dels productes de cautxú es vulcanitzen sota presió i alta temperatura. Molts productes es vulcanitzen en motlles i es comprimeixen en prenses hidràuliques.

• Finalment, el cautxú es fuma, s'asseca i s'embala per la distribució als fabricants.

TIPUS DE VARIETATS i les seves PROPIETATS

EL CAUTXÚ NATURAL: Correspón, des del punt de vista químic, a la fórmula (C5 H8)n. Es presenta en forma de massa translúcida, incolora o groguenca, segons el procés de fabricació al que pertanyi. L'acció de l'oxígen provoca la ruptura de la seva estructura atómica, i el fa perdre gran part de les seves propietats d'elasticitat i resistència. Després d'un estirat, el cautxú crú conserva una certa deformació que la vulcanització atenúa. La vulcanització consisteix en connectar les cadenes d'hidrocarburs amb àtoms de sofre, i permet augmentar el caràcter elàstico. En una tasa del 32% de sofre, el cautxú natural es torna una massa fràgil, la ebonita, que ha perdut tot caràcter elàstico.

ELS CAUTXÚS SINTÉTICS : Sòn substàncies macromol·leculars que en estat vulcanitzat poseeixen propietats elàstiques.Com el cautxú natural, están constituïts per llargues cadenes flexibles amb característiques particulars de forma i simetría. Entre ells els més importants sòn els copolímers de butadié i estiré. El plibutadié poliisopré son també cautxús d'ús general , que s'utilitzen principalment en la fabricació de pneumàtics, en la que s'han substituit en gran part al cautxú natural.

Es produeixen diferents tipus de cautxú sintétic: neopré, buna, cautxú de butil i altres cautxús especials.

Neopré

Un dels primers cautxús sintétics. El neopré fou desenvolupat al 1931 i és de caràcter aïllant, resistent a la calor i a productes químics com olis petroli. S'usa en tuberíes de conducció de petroli, com aïllant en cables i maquinària, en alguns vetits de bombers i submarinistes.

Buna o cautxú artificial

Obtinguts per copolimerització, que consisteix en la polimerització de dos monómers denominats comonómers. La paraula buna es deriva de les lletres inicials de butadié. En el buna N, l'altre comonómer es el propenonitril (CH2-CH(CN)), que es produeix a partir de l'àcid cianhídric. El buna N és molt útil en aquells casos que es requereix resistència a l'acció d'olis i a la abrasió. També s'obté cautxú industrialment per copolimerització de butadié i estiré.

Cautxú de butil

És un plàstic i pot treballar-se com el cautxú natural, però és difícil de vulcanitzar. Encara que no es tant flexible com el cautxú natural i altres sintétics, és molt resistentent a la oxidació i a la acció de productes corrosius. Degut a su baixa permeabilitat als gasos, s'utilitza en els tubs interiors de les llantes d'automóvils.

Altres cautxús especials

Se han desarrollado numerosos tipos de cauchos con propiedades específicas para aplicaciones y usos especiales:

Coroseal: Resistents al calor, la corrosió i l'electricitat, i no es deterioren per l'acció de la llum ni per un enmagatzament prolongat. El coroseal no es pot vulcanizar, però mentres no es someti a altes temperatures, es mostra més resistent a la abrasió que el cautxú natural o el cuir.

Tiocol: Resistent a l'acció dels olis i els dissolvents orgànics com els barniços. S'utilitza en aillaments eléctrics, ja que no es deteriora amb la llum ni l'electricidad.

Alguns canvis introduïts en els processos de polimerització han millorat la calitat dels productes i abaratit els seus costos.

Altres avenços importants sòn el desenvolupament de la espuma de cautxú sintética, que s'usa en tapicería, matalassos i coixins, i el cautxú brut de superfície arrugada, per la indústria del calçat.

RECICLATGE

El cautxú de, per exemple les llantes dels pneumàtics es pot reciclar utilitzant un procés de recuperació del cautxú desfet amb àcid, per reutilitzar-lo en nous productes.

S'utilitza l'àcid sulfúric, que destrueix els teixits incorporats al cautxú, i després, al escalfar-lo, s'aconsegueix que el cautxú adquireixi la plasticitat suficient per incorporar-lo en lots de cautxú crú.

APLICACIONS

Comparat amb el cautxú vulcanitzat, el cautxú no tractat té molt poques aplicacions. S'usa en ciments, cintes aïllants, cintes adhesives i com aïllant en mantes i sabates.

El cautxú vulcanitzat té altres moltes aplicacions.

• Per a seva resistència a la abrasió, el cautxú tou s'utilitza en els dibuixos dels pneumàtics d'automóvils i en les cintes transportadores; el cautxú dur s'usa per fabricar carcasses d'equips de bombeig i les tuberíes utilizades per perforacions amb llods abrasius.

• Per la seva flexibilitat, s'utilitza frequentment per fabricar mangueres, pneumàtics i rodets per una amplia varietat de màquines, desde els rodets per escórrer la roba fins els de les rotatives i imprentes.

• Per la elasticitat s'usa en diferents tipus d'amortiguadors i mecanismes de les carcasses de màquines per reduir les vibracions.

• Al ser relativament impermeable als gasos s'utilitza per fabricar mangueres d'aire, globus i matalassos.

• La seva resistència a l'aigua i a la majoría dels productes químics líquids s'aprofita per fabricar roba impermeable, vestits de busseig, tubs per química i medicina, revestiments de tancs de contenció i màquines processadores.

• Per la resistència a la electricitat, el cautxú tou s'utilitza en materials aïllants, guants protectors, sabates i mantes, i el cautxú dur s'usa per les carcasses de teléfons, peces d'aparells de ràdio i altres instruments eléctrics.

• El coeficient de fricció del cautxú, alt en superfícies seques i baix en superfícies humides, s'aprofita per corretges de transmissió i coixinets lubricats amb aigua en bombes per pous profunds.