Vznik a vývoj gumy

Guma sprevádza ľudstvo už neuveriteľných päť storočí. Aké boli prvopočiatky jej vzniku, ako sa vyvíjala jej výroba i spotreba, kam smeruje výskum a využitie v súčasnej dobe? Ak aj vás zaujíma tento neuveriteľne vitálny a mnohostranne využiteľný materiál, pozývam vás na malý výlet časom!

Doložený počiatok využitia gumy

V 16. storočí sa Európania v Amerike u Mayov a Aztékov zoznámili s latexom. Bola to mliečne biela tekutina, ktorá vytekala z kôry stromu kaučukovníka. Pôvodný obyvatelia Ameriky z nej vyrábali lopty na hry.

Kedy sa aj ostatní Európania prvýkrát dozvedeli o novej látke?
Prvé zmienky o kaučuku aj v európskych písomnostiach sa zachovali z roku 1535. Španieli, navrátilci z Južnej Ameriky, popisujú šťavu z "plačúceho dreva". Zmieňujú sa o tom, že Indiáni si z nej vyrábajú pružné lopty, ktoré sa do výšky odrážajú od zeme.

V roku 1745 sa „guma“ vo svojej hmotnej podobe objavila v Európe, priviezol ju Francúz Charles de la Condamine a predstavil ju francúzskej Akadémii vied. V roku 1751 Francúz Fresneau navrhol, aby sa z kaučuku vyrábali hadice, nepremokavé odevy a ďalšie potreby.

Viete, prečo sa predmet, ktorým mažete ceruzkou napísaný text, volá guma?
Takto kaučuk prvýkrát pomenoval chemik Joseph Priestley. Zistil totiž, že sa dá použiť na vygumovanie čiar napísaných ceruzkou. Onedlho sa skutočne začala vyrábať guma určená na gumovanie textov. Od tej doby nesie označenie "rubber", podľa anglického výrazu "to rub" - trieť.

V roku 1791 sa kaučuk prvýkrát používa vo väčšom meradle. Na prepravu poštových zásielok sa začali vyrábať nepremokavé
plachty a vrecia, ktoré sa však kvôli pogumovaniu museli posielať z Európy do Ameriky do miest „ťažby“ kaučuku.

Európania teda už gumu poznali, ale doteraz netušili, ako by sa mohla spracovávať až po transporte, v krajine vylodenia - v Európe
Okolo roku 1800 sa podarilo francúzskym chemikom Macquerovi a Herissantovi rozpustiť stuhnutú kaučukovú šťavu v terpentíne a éteri. Od tej doby bolo možné kaučuk z Ameriky dovážať v stuhnutom stave, potom v Európe rozpustiť v týchto dvoch kvapalinách, premeniť na kaučukový roztok a ďalej spracovávať. Najčastejšie sa ním vtedy potieral textil, ktorý sa po vyschnutí stal nepriepustným pre vodu.

Gumové výrobky pre dámy aj pre pánov
Rok 1803 znamenal prevrat v móde - v Paríži bola založená prvá továreň na gumárenský tovar. Špecializovala sa na pánske traky 
a dámske podväzky. Ich nevýhodou však bolo, že sa jednalo o veľmi lepkavé, v lete nepríjemné a v zimne tuhé a tvrdé výrobky.

Hovorí vám niečo kabát „Macintosh“?
V roku 1823 škótsky chemik Charles Macintosh vynašiel nepremokavé kabáty, ktoré sa začali priemyselne vyrábať vrstvením látky a gumy. Ale ako dopadli? Tieto plášte do dažďa z "vodeodolného materiálu z Brazílie" v zime zmrzli na kosť a v lete sa dokonca roztiekli na kašu! Čo s tým? 

Ako vytvoriť z kaučuku nelepkavú a súčasne pružnú hmotu?
Až roku 1839 americký obchodník so železiarenským tovarom Charles Goodyear a Angličan Thomas Hancock pri svojich nezávislých pokusoch vynašli spôsob, ako zabrániť lepkavosti kaučuku pri jeho zahriatí a prílišnému tvrdnutiu pri ochladení. Hancock skúsil zmiešať kaučuk so sírou, Goodyear zmiešal kaučuk nielen so sírou, ale aj s oxidom zinočnatým. Potom výslednú zmes ohriali a výsledkom bol výrobok oveľa stabilnejší, pevnejší a súdržnejší, ktorý si však aj naďalej uchoval odrazovú pružnosť ako pôvodný nespracovaný kaučuk. Konečne bol nelepivý a elastický. Tento postup si Goodyear nechal v roku 1844 patentovať ako "vulkanizáciu". Zaujíma vás, ako slávny vynálezca dopadol? Bol skvelý technik, ale neschopný obchodník. Zomrel 1. 6. 1860 v úplnej biede a zanechal po sebe dedičstvo v podobe patentov aj veľkých dlhov.

S kožou na trh
V roku 1824 začal Thomas Hancock vyrábať z kaučuku umelú kožu (dnes používame výraz "koženku" alebo "vegánsku kožu"). V roku 1852 vyrobil Charles Goodyear prvýkrát tvrdú gumu (ebonit) z kaučuku, ktorý vulkanizoval pomocou síry.

Gumy je nedostatok, ako to riešiť?
Od roku 1860 boli už zakladané početné gumárne. Brazília mala monopol na kaučuk, kaučuková šťava bola získavaná z divoko rastúcich stromov. Ale čo Európa? Prevážanie kaučuku na také vzdialenosti bolo stále veľmi riskantné a finančne náročné. Vyhrá ten, kto má odvahu podstúpiť veľké nebezpečenstvo: a tak v roku 1876 istý Angličan Wickham pašuje v dutej palici 70 000 semien kaučukovníka do Anglicka. Ale smola! 
Za nepriaznivých klimatických podmienok vyklíčia iba 4%! A tak sa hľadá náhradné riešenie: až prenesením týchto semien do Indonézie a Malajzie a vysiatím na miestnych plantážach začína úspešná veľkoprodukcia kaučuku.

Súvislosť gumy a pneumatiky
Roku 1888 vynašiel Ír Dunlop gumovú pneumatiku plnenú vzduchom. Ale až v roku 1890 bratia Michelinovci vo Francúzsku zdokonalili gumové pneumatiky, aby sa nechali lepšie demontovať. Začali ich priemyselne vyrábať.

Dopyt po kaučuku vplyvom nárastu motorizmu prudko stúpa
Z tohto dôvodu sa od roku 1905 stala guma nedostatkovým a drahým tovarom, 1 kg kaučuku sa predával za 28 mariek v zlate!

A zase sa hľadajú ďalšie cesty ... tentoraz na výrobu umelého (syntetického) kaučuku
V roku 1909 bol na trh uvedený prvý synteticky vyrábaný kaučuk - polyizoprén. Stalo sa to v Nemecku a v roku 1910 bol na základe
ďalších chemických pokusov vyrobený polybutadién v Rusku. Tento prvý syntetický kaučuk sa používal na výrobu ebonitových skríň 
pre akumulátory do ponoriek.

Ako sa na vývoji gumy podieľali Spojené štáty americké?
V období medzi svetovými vojnami v 20. storočí došlo tiež k prudkému vývoju syntetického kaučuku v USA. V rokoch 1924-1930 začala spoločnosť Dunlop vyrábať obrovské pneumatiky, najskôr na autobusy a úžitkové vozidlá, potom aj špeciálne typy pre poľnohospodárske traktory. 

Ale nemeckí vedci nezaháľali - už v roku 1935 vynašli chemici v Nemecku butadién-styrénový kaučuk. Na konci 30. rokov 20. storočia prebiehal vývoj pneumatických pružín s vlnovcovými prvkami. Od roku 1942 sa začína rozvíjať rozsiahla výroba syntetického kaučuku v USA.

Povojnový vývoj gumárenstva
Od roku 1957 začali postupne všetky významné gumárenské spoločnosti (Conti-nental, Dunlop, Phoenix, Rubena, Taurus) dodávať pneumatické odpruženie, súčasť hlavne autobusov, nákladných áut a návesov, neskôr i podvozkov koľajových vozidiel. Pneumatické vlnovcové pružiny z gumy sa od roku 1961 začínajú uplatňovať aj v československom automobilovom priemysle - ako antivibračný prvok systému pružného uloženia, odpruženia podvozkov aj sedadiel pre vodičov, kabín nákladných automobilov, ale aj ako pružné uloženie strojov s dynamickými aj rázovými účinkami (lisy, buchare). 

Ako vyzerá súčasná situácia v gumárenstve
Bez gumy by nemohol existovať automobilový priemysel, kde si bez tohto materiálu nedokážeme predstaviť nielen pneumatiky, ale ani hadicové vedenia do motora, rôzne tesnenia, ktoré zabraňujú rachoteniu rámov a prepúšťaniu vody v oknách. V roku 1900 potrebovalo motorové vozidlo len 15-20 gumových častí, teraz ich je už vyše 600!

Zaujímavé fakty o gume

Čím sa líši surový kaučuk od vulkanizátu (gumy)?
Surový kaučuk je za tepla lepivý, za studena tuhý a nepružný. Guma je elastická v širokom rozmedzí teplôt.

Z čoho vznikol názov kaučuk a ako sa kaučuk získava?
Domorodci pôvodne nazývali strom, z ktorého vytekala šťava meniaca sa na tuhnúcu hmotu (Kaučukovník brazílsky), "cau-uchu" (plačúce drevo). Kaučukovník produkuje kaučuk spravidla od 6. roku, a to po dobu 20-30 rokov. Zber kaučuku sa vykonáva skoro ráno okolo piatej hodiny. Samotný zber sa vykoná šikmým rezom v kôre cez polovicu obvodu stromu. Pri narezaní kôry sa nesmie zájsť nožom príliš hlboko, aby nedošlo k poškodeniu stromu. Po narezaní vyteká tekutina, tzv. latex, po dobu dvoch až troch hodín. Ďalšie zárezy sa vždy vykonajú pod prvým zárezom. Po vyčerpaní "zásob" sa narezaná kôra nožom odstráni, strom sa časom zahojí a celý proces sa opakuje. K zozbieranej tekutine sa pridá kyselina mravčia a voda na účely zrazenia latexu. V ďalšej fáze spracovania sa od latexu oddelí voda, latex sa usuší a pripraví na prepravu.

Prečo označujeme kaučuk za „elastomer“?
Je to materiál prírodného alebo syntetického pôvodu, ktorý sa vyznačuje veľkou pružnosťou. Dokáže sa účinkom vonkajšej sily výrazne zdeformovať, ale potom opäť zaujať pôvodný tvar (protikladom sú plastoméry, ktoré túto schopnosť nemajú).

Na čo sa kaučuk hlavne používa?
Je základnou surovinou na výrobu gúm. Guma vzniká z kaučuku vulkanizáciou.

Čo znamená pojem „vulkanizacia“?
Je to teplom a / alebo katalyzátormi (urýchľovačmi) podporovaná reakcia vulkanizačného činidla (napr. síry). Vulkanizáciou sa zvyčajne zásadne zlepšia vlastnosti kaučukov, ako je pevnosť v ťahu, elastická vratnosť deformácie, štruktúrna pevnosť, odolnosť voči oderu a pod.

Kto výraz „vulkanizacia“ vymyslel?
Takto nazval proces premeny kaučuku na gumu prvýkrát William Brockendon, a to podľa boha Vulkána z rímskej mytológie, ktorý bol považovaný za ochrancu pred ohňom a sírou.

Je možné zdroj prírodného kaučuku nahradiť? Ako vyzerá vízia budúcnosti?
Plány dobrodruhov: získať väčšie množstvo prírodného kaučuku pomocou stimulátorov rastu kaučukovníkov.

V Európe kaučukovníkové plantáže nepripadajú do úvahy, preto sa výskumníci vydali iným smerom. Bez nárokov na náročnú logistiku, bez dlhých prepravných ciest pôvodnej suroviny - to všetko si sľubujú vedci v spoločnosti Continental, ktorí majú na starosti vývoj získavania kaučukovníka z koreňa veľmi rozšírenej buriny - púpavy. Šťava z tohto koreňa má vraj porovnateľné vlastnosti ako latex z kmeňa kaučukovníka.

Výrobky z gumy, ktoré nájdete v sortimente GUMEXU

Z prírodnej, syntetickej, väčšinou však zmesovej gumy máme v sortimente najrôznejšie hadice, tesniace gumy v doskách a roliach (kompaktné i mikroporézne), dosky z recyklovanej gumy, gumové profily, podlahoviny, protiúnavové rohože aj rohože do čistiacich zón, dopravníkové pásy, retardéry, brity na snehové radlice, hardy spojky, tesniace materiály (výrezy), podložky pre autoservisné zdviháky, gumolaná, elektroizolačné samovulkanizačné pásiky z izobutylového kaučuku.

Zdroje: Wikipedia; Ottova encyklopedia; www.chronomag.cz/clanek/2008-05-15/reminky-remeny-a-tahy-ii-kaucuk-guma.html, autor: Martin Šafránek www.tyma.cz/technicke-informace/materialy/historie-kaucuk; www.techmagazin.cz; 
Lukáš Baše, Problematika vzhledu povrchu na výliscích vzduchových pružin, Diplomová práca, ČVUT v Praze, 2017.