المطاط الطبيعي (رابطة الدول المستقلة-1,4،XNUMX-polyisoprene) هو منتج نباتي معالج يمكن عزله عن عدة مئات من أنواع الأشجار والنباتات في العديد من مناطق العالم ، بما في ذلك المناطق الاستوائية في إفريقيا وجنوب شرق آسيا وأمريكا الجنوبية. النسغ اللبني ، أو اللاتكس ، لشجرة المطاط التجارية Hevea brasiliensis يوفر بشكل أساسي كل (أكثر من 99٪) من إمدادات العالم من المطاط الطبيعي. يتم إنتاج المطاط الطبيعي أيضًا من اللبخ المرنة وغيرها من المصانع الأفريقية في مناطق الإنتاج مثل كوت ديفوار ومدغشقر والسنغال وسيراليون. يُعرف trans-1,4،XNUMX-polyisoprene الطبيعي باسم gutta-percha ، أو balata ، ويأتي من الأشجار في أمريكا الجنوبية وإندونيسيا. هذا ينتج مطاطًا أقل نقاءً من رابطة الدول المستقلة ايزومير. مصدر آخر محتمل لإنتاج المطاط الطبيعي التجاري هو شجيرة guayule ، بارثينيوم أرجينتاتوم، التي تنمو في المناطق الحارة والجافة ، مثل جنوب غرب الولايات المتحدة.
يتم تقسيم إنتاج مطاط Hevea بين مزارع أكبر من 100 فدان ومزارع صغيرة ، عادة أقل من 10 أفدنة. زادت إنتاجية أشجار المطاط التجارية بانتظام منذ السبعينيات. ترجع هذه الإنتاجية المتزايدة في المقام الأول إلى تطوير وإعادة زراعة المساحات ذات النضج الأسرع والأشجار ذات الإنتاجية العالية. كما ساهم استخدام الأسمدة الكيماوية ومكافحة أمراض شجرة المطاط في زيادة الإنتاجية. يمكن للتدابير الصارمة للسيطرة على التعرض لمبيدات الأعشاب ومبيدات الآفات أثناء التخزين والخلط والرش ، واستخدام الملابس الواقية المناسبة وكريمات الحاجز ، وتوفير غرف التغيير والمراقبة الطبية المناسبة أن تتحكم بشكل فعال في المخاطر المرتبطة باستخدام المواد الكيميائية الزراعية .
عادةً ما يتم استغلال أشجار المطاط للحصول على مادة اللاتكس عن طريق إجراء قطع حلزوني خلال لحاء الشجرة في أيام بديلة ، على الرغم من اختلاف وتيرة وطريقة النقر. يتم جمع اللاتكس في أكواب معلقة على الشجرة أسفل الجروح. يتم نقل محتويات الأكواب إلى حاويات كبيرة ونقلها إلى محطات المعالجة. عادة ما تضاف الأمونيا كمادة حافظة. تعمل الأمونيا على تعطيل جزيئات المطاط وتنتج منتجًا ثنائي الطور يتكون من 30 إلى 40٪ من المواد الصلبة. يتركز هذا المنتج أيضًا في 60٪ من المواد الصلبة ، مما يؤدي إلى تركيز مادة اللاتكس الأمونيا ، والتي تحتوي على 1.6٪ من الأمونيا بالوزن. يتوفر أيضًا مركز لاتكس منخفض الأمونيا (0.15 إلى 0.25٪ أمونيا). يتطلب تركيز الأمونيا المنخفض إضافة مادة حافظة ثانوية إلى مادة اللاتكس لتجنب التخثر والتلوث. تشتمل المواد الحافظة الثانوية على خماسي كلورو فينات الصوديوم ، ورباعي ميثيل ثيورام ثنائي كبريتيد ، وثنائي ميثيل ديثيوكاربامات الصوديوم وأكسيد الزنك.
تتمثل المخاطر الرئيسية للعاملين الميدانيين في التعرض للعناصر ولدغات الحيوانات والحشرات والمخاطر المتعلقة بالأدوات الحادة المستخدمة في إحداث شقوق في الأشجار. يجب معالجة الإصابات الناتجة على الفور لتقليل خطر العدوى. يمكن للتدابير الوقائية والعلاجية أن تقلل من مخاطر المناخ والآفات. تم تقليل حالات الإصابة بالملاريا والأمراض المعدية المعوية في المزارع الحديثة من خلال الوقاية ومكافحة البعوض والتدابير الصحية.
شجيرة Guayule ، نبات أصلي في جنوب تكساس وشمال وسط المكسيك ، تحتوي على المطاط الطبيعي في سيقانها وجذورها. يجب حصاد الشجيرة بالكامل لاستخراج المطاط.
مطاط Guayule مطابق بشكل أساسي لمطاط Hevea ، فيما عدا أن مطاط Guayule له قوة خضراء أقل. مطاط Guayule ليس بديلاً تجاريًا قابلاً للتطبيق لمطاط Hevea في هذا الوقت.
أنواع المطاط الطبيعي
تشمل أنواع المطاط الطبيعي المُنتَج حاليًا صفائح مدخنة مضلعة ، ومطاط محدد تقنيًا ، وكريب ، ولثي ، ومطاط طبيعي إيبوكسيدي ، ومطاط طبيعي لدن بالحرارة. تعد تايلاند أكبر مورد للألواح المدخنة المضلعة ، والتي تمثل حوالي نصف إنتاج المطاط الطبيعي في العالم. تم إدخال المطاط المحدد تقنيًا ، أو المطاط الطبيعي الكتلي ، في ماليزيا في منتصف الستينيات ، ويمثل حوالي 1960 إلى 40 ٪ من إنتاج المطاط الطبيعي. تعد إندونيسيا وماليزيا وتايلاند أكبر موردي المطاط المحدد تقنيًا. يستمد المطاط المحدد تقنيًا اسمه من حقيقة أن جودته تحددها المواصفات الفنية ، في المقام الأول نقاوته ومرونته ، بدلاً من المواصفات المرئية التقليدية. يمثل مطاط الكريب الآن جزءًا صغيرًا فقط من سوق المطاط الطبيعي في العالم. ارتفع استهلاك المطاط الطبيعي في جميع أنحاء العالم مؤخرًا ، ويرجع ذلك أساسًا إلى زيادة الطلب على منتجات اللاتكس كحاجز أمام فيروس نقص المناعة البشرية ومسببات الأمراض الأخرى المنقولة بالدم. تُستخدم مركزات اللاتكس لإنتاج المواد اللاصقة ودعم السجاد والرغوة والمنتجات المغموسة. تشمل المنتجات المغموسة البالونات والقفازات والواقي الذكري. يتم إنتاج المطاط الطبيعي إيبوكسيدي عن طريق معالجة المطاط الطبيعي مع البيرموكيدات. يستخدم المطاط الطبيعي إيبوكسيد كبديل لبعض المطاط الصناعي. ينتج المطاط الطبيعي اللدائن الحرارية من الفلكنة الديناميكية الجزئية لمزيج من البولي أوليفينات والمطاط الطبيعي. إنها في المراحل الأولى من التطور التجاري.
عمليات الانتاج
يتم شحن اللاتكس من أشجار المطاط إلى المستهلكين كمركز أو معالجته بشكل أكبر في المطاط الجاف (انظر الشكل 1 والشكل 2). بالنسبة للمطاط المحدد تقنيًا ، تتضمن إحدى عمليات التصنيع تخثر اللاتكس الميداني بالحمض وتمرير اللاتكس المتخثر من خلال آلات القطع وسلسلة من بكرات الكريب. تقوم مطاحن المطرقة أو الحبيبات بتحويل المنتج إلى فتات مطاطية ، والتي يتم غربلتها وغسلها وتجفيفها وربطها وتعبئتها. تتضمن الطريقة الأخرى لإنتاج المطاط المحدد تقنيًا إضافة عامل مفتت قبل التخثر ، متبوعًا بالتفتت باستخدام بكرات التكسير.
الشكل 1. أداة قطع الأشجار المطاطية تخثر مادة اللاتكس المجمعة عن طريق تجميعها أولاً على عصا ثم وضعها فوق وعاء من الدخان
الشكل 2. معالجة المطاط في مزرعة في شرق الكاميرون
يتم إنتاج الصفائح المدخنة المضلعة عن طريق تمرير مادة اللاتكس المتخثر عبر سلسلة من البكرات لإنتاج صفائح رقيقة ، منقوشة بنمط مضلع. يعمل النمط المضلع بشكل أساسي على زيادة مساحة سطح المادة والمساعدة في تجفيفها. يتم حفظ الأوراق بوضعها في مدخنة عند 60 درجة مئوية لمدة أسبوع ، متدرجة بصريًا ، مرتبة ومعبأة في بالات.
التركيبات المركبة المستخدمة في المطاط الطبيعي هي في الأساس نفس تلك المستخدمة في معظم المطاط الصناعي غير المشبع. قد تكون هناك حاجة إلى المسرعات والمنشطات ومضادات الأكسدة والحشو والملينات وعوامل الفلكنة ، اعتمادًا على الخصائص المرغوبة في المركب النهائي.
تتطلب المخاطر الناشئة عن استخدام طرق الإنتاج الآلية (مثل القوائم وأجهزة الطرد المركزي) ضوابط صارمة للسلامة أثناء التركيب والاستخدام والصيانة ، بما في ذلك الانتباه إلى حراسة الماكينة. يجب استخدام الاحتياطات المناسبة عند استخدام معالجة المواد الكيميائية. يجب الانتباه إلى استخدام الأسطح المناسبة للمشي والعمل لمنع الانزلاق والتعثر والسقوط. يجب أن يتلقى الموظفون تدريباً على ممارسات العمل الآمنة. مطلوب إشراف صارم لمنع الحوادث المرتبطة باستخدام الحرارة كعامل مساعد في المعالجة.