Андрей Смирнов
Время чтения: ~16 мин.
Просмотров: 0

Гевея: полезные свойства каучукого дерева

Дерево Гевея Бразильская описание

Каучуковое дерево Pará изначально росли только в тропических лесах Амазонки. Повышение спроса и открытие вулканизации в 1839 году привело к каучуковому буму в этом регионе, обогащая города Берлен и Манус. Название дерева происходит от Para, второго по величине бразильского государства, столицей которого является Белен.Деревья Hevea brasilensis были использованы для получения каучука местными жителями, которые населяли эти земли. У народов Ольмеки , которые населяли в то время,территории Мезоамерики, были найдены каучуковые шары, сделанные из примитивного каучука, который был получен из деревьев, так же, производящих латекс, эти деревья назывались Кастилья эластика Castilla Elastica. Первые упоминания об этом растении были 3600 лет назад. Древними ольмеками были использованы каучуковые шары, используемые в месоамериканской игры в мяч.

Содержание каучука в млечном соке этого дерева, растущего в бассейне Амазонки, достигает 40—50 %. Спрос на каучук возник в XIX в. и резко возрос после того, как, открыв процесс вулканизации, люди научились получать резину. Материал каучук стал широко применяться во многих отраслях промышленности. В середине XIX в. поставщиком лучшего каучука считался бразильский штат Пара, где его получали из млечного сока дикорастущей гевеи бразильской. В 1875 г. англичане вывезли из Бразилии крупную партию семян гевеи и начали выращивать это дерево на Шри-Ланке и в Сингапуре. Вскоре обширные плантации гевеи в Юго-Восточной Азии стали давать более дешевый каучук, чем поставляемый из Бразилии.

Родиной гевеи бразильской является Южная Америка, но впоследствии заболевание эпифития практически уничтожила растение на материке. Уже тогда очень высокой была конкуренция амазонской культуре со стороны культуры гевеи в Азии. Еще в 1876 году англичане вывезли большое количество семян гевеи из Бразилии, и рассадили эту культуру в Юго-Восточной Азии. В настоящее время гевея бразильская широко культивируется в тропической Азии. Имеются большие плантации гевеи бразильской и в некоторых африканских странах, например в Нигерии.

Зеленым цветом указаны места, где растет Гевея Бразильская

Гевея бразильская произошла в результате амфидиплоидизации от каких-то двух неизвестных диплоидных видов. Основные гибриды гевеи, высаживаемые на плантациях — GT1 и RIM600. Плотность посадки саженцев гибрида Гевеи GT1 — 555 шт. на 1 гектар, а гибрида Гевеи RIM600 — 408 шт. на 1 гектар. Оба гибрида Гевеи Бразильской устойчивы к засухе. Во время культивирования саженцы обрабатываются инсектицидами и гербицидами в период их роста, особенно в период муссонных дождей с июля по ноябрь.

Гевея Бразильская − дерево из которого добывают каучук — основное сырье для производства резины и резиновых изделий. Натуральный латекс, полученный от Гивеи Бразильской, используется в производстве латексных воздушных шаров.

Максимальная продуктивность плантации Гевеи в 2 тонны латекса с 1 га достигается на 8-м, иногда на 9-м году после посадки и сохраняется до 30 лет. В дальнейший период продуктивность добычи каучука заметно снижается до 1 т. После 40 лет эксплуатации плантации подлежат вырубке.

Использование древесины Гевеи Бразилской

Гевея, или каучуковое дерево произрастает в Индонезии, южной Америке и Малайзии. Такое странное название растение получило из-за наличия молокообразного сока, который выступает из трещин и надрезов на коре. Эти выделения изначально очень похожи на сок одуванчика, а через некоторое время застывают – это и есть латекс. Сырье местные жители собирают в специальные емкости и называют сырым или необработанным каучуком. Во многих государствах гевея находится под охраной закона, поэтому совершать вырубку деревьев где бы то ни было не разрешается, только в определенных местах.

Упругая смола каучукового дерева собирается местными жителями в специальные емкости. Для этого на стволе делают надрезы, по которым стекает резиновый сок, затем его перерабатывают и получают огромное количество нужных, качественных и совершенно экологически безопасных вещей. Не следует думать, что каждое каучуковое дерево дает латекс. Сок собрать можно лишь с растений, достигших подросткового возраста, то есть около 10-12 лет. Пока в нем имеется латекс, на дерево не нападают паразиты-древоточцы, поэтому древесина остается крепкой, прочной и без видимых повреждений.

Фабрика слез

Перед нами высокие деревья, рассаженные в определенном порядке. Раз в пять дней специально обученный человек надрезает дерево на уровне груди, и с него, как молоко, стекает сок растения в подвешенный ниже горшочек. Когда с дерева стекал сок, индейцам казалось, что оно плачет. Поэтому они стали называть это растение «плачущим деревом» — от индейских слов кау («дерево») и учу («плакать»).

Ни в коем случае не стоит поддаваться искушению попробовать сок гевеи на вкус. Дело в том, что при взаимодействии с кислородом воздуха сок превращается в эластичную твердую массу. Так что выпить сока просто не удастся: получится лишь покушать резину.

Сколько «шин» вырастает на одной гевее? Ответ зависит от того, какие колеса мы имеем в виду. Если легковые, то ежегодного урожая одной гевеи (а это около 5 кг латекса) может хватить на несколько десятков шин. Если же брать грузовые, то для производства одного колеса может потребоваться несколько деревьев. И дело тут вовсе не в том, что шины для коммерческого транспорта больше и тяжелее. Достоинство натурального материала, в отличие от синтетики, — его высокая ходимость и способность выдерживать серьезные вертикальные нагрузки. Это как раз то, что нужно грузовикам! Поэтому некоторые шины грузовиков и автобусов могут состоять на 85% из натурального каучука, хотя обычно в них содержится 30−40% этого материала. В шинах легковых автомобилей натуральной резины всего 15−20%: ресурс шин для обычных машин не самая важная характеристика.

В авиационных шинах низкая истираемость и способность выдерживать высокие нагрузки — самые главные характеристики. Поэтому их делают исключительно из натуральной резины. В случае с шинами для «Формулы-1» срок службы мало кого волнует, куда важнее коэффициент сцепления колеса с дорожным полотном, поэтому эти колеса состоят только из синтетической резины. По крайней мере так предполагает директор нашей плантации Жерар Бокё, давний сотрудник компании Michelin. Информация о составе «формульных» шин, разумеется, держится в секрете, но до недавнего времени болиды «Формулы-1» ездили как на покрышках Bridgestone (нынешний монополист), так и Michelin. Так что можно полагать, что наш хозяин владеет «инсайдерской» информацией.

Жерар Бокё — интересный собеседник. Выращиванием латекса он занимается около 30 лет и не понаслышке знает, что происходит в этой области. Оказывается, за последние десятилетия благодаря научным исследованиям производительность некоторых плантаций возросла примерно втрое!

Но все равно эти успехи не останавливают роста суммарной площади каучуковых плантаций в мире. С каждым годом мировая потребность в резине увеличивается примерно на 3%. Примерно 40% всей производимой резины — натуральная, так что каучуковых деревьев в мире становится все больше. Параллельно строятся новые заводы по производству искусственной резины. «Кстати, вы знаете, что СССР была первой в мире страной, начавшей крупномасштабное производство искусственной резины?» — интересуется у русской группы Жерар. Конечно! Правда, стоит признать, что первыми искусственную резину открыли все-таки немцы. Им пришлось это сделать.

Лист гевеи, пораженный микроциклусом.

Ценные свойства

Гевея – техническая культура, основной источник природного каучука и красивой прочной древесины.

Каучук

За светлый млечный сок, обильно вытекающий из стволов при надрезании коры, индейцы называли дерево плачущим, а саму жидкость именовали «као-чу» – древесные слезы.

В составе сока гевеи обнаружено около 60% воды, почти 35% латекса, 1,5–2% протеинов и сахаров, 2% смолистых соединений и небольшое количество золы. Выделяясь наружу, он через некоторое время густеет и становится темным.

Синтезировать латекс гевея начинает не в молодом возрасте, а по достижении 8–10 лет. Однократный сбор приносит от 20 до 200 мл сока с одного дерева. За год такой «урожай» может составить около 2500 кг. К 30-летнему периоду его количество достигает максимума.

Масло, содержащееся в семенах, используют для производства натуральной олифы.

Древесина

Старые деревья, те, которым исполняется 45–50 лет, перестают вырабатывать латекс в необходимом для сбора количестве, но не теряют ценности. Отслужившие свой срок как каучуконосы, взрослые экземпляры представляют собой источник высококачественной древесины. Этот материал входит в известную группу так называемого красного дерева, обладая высокой декоративностью, прочностью и износостойкостью.

В пределах одного бревна массив гевеи меняет несколько оттенков: от насыщенного кремового с темными мелкими штрихами до молочного и нежно-розового с легким перламутровым оттенком. Со стороны кажется, что гладкая поверхность переливается. Древесина имеет очень плотную структуру: ее волокна пропитаны латексом, слои нарастают равномерно, не образуя годовых колец. По прочности она превосходит европейский дуб. Долговечность материала обеспечивают водоотталкивающие свойства, не подверженность повреждению древоточцами и грибками. Гевея не разбухает, не гниет, не растрескивается. Благодаря однородной текстуре, равноплотности, отсутствию свилеватостей, материал неплохо поддается резке и обтачиванию, склеиванию, покрытию лаками, полировке. Проблемы возникают лишь при пропитывании древесины, но подобная обработка для него требуется редко. Ее природные особенности слишком хороши, чтобы их улучшать.

Физические и химические свойства натурального каучука

Натуральный каучук — аморфное, способное кристаллизоваться твёрдое тело.

Природный необработанный (сырой) каучук — белый или бесцветный углеводород.

Он не набухает и не растворяется в воде, спирте, ацетоне и ряде других жидкостей. Набухая и, затем, растворяясь в жирных и ароматических углеводородах (бензине, бензоле, эфире и других) и их производных, каучук образует коллоидные растворы, широко используемые в технике.

Натуральный каучук однороден по своей молекулярной структуре, отличается высокими физическими свойствами, а также технологическими, то есть, способностью обрабатываться на оборудовании заводов резиновой промышленности.

Особенно важным и специфическим свойством каучука является его эластичность (упругость) — способность каучука восстанавливать свою первоначальную форму после прекращения действия сил, вызвавших деформацию. Каучук — высокоэластичный продукт, обладает при действии даже малых усилий обратимой деформацией растяжения до 1000%, а у обычных твёрдых тел эта величина не превышает 1%. Эластичность каучука сохраняется в широких температурных пределах, и это является характерным его свойством. Но при долгом хранении каучук твердеет.

При температуре жидкого воздуха –195°C он жёсткий и прозрачный; от 0 ° до 10 °C — хрупкий и уже непрозрачный, а при 20 °C —  мягкий, упругий и полупрозрачный. При нагреве свыше 50 °C он становится пластичным и липким; при температуре 80 °C натуральный каучук теряет эластичность; при 120 °C — превращается  в смолоподобную жидкость, после застывания которой уже невозможно получить первоначальный продукт. Если поднять температуру до 200—250 °C, то каучук разлагается с образованием ряда газообразных и жидких продуктов.

Каучук — хороший диэлектрик, он имеет низкую водо- и газопроницаемость. Каучук не растворяется в воде, щёлочи и слабых кислотах; в этиловом спирте его растворимость небольшая, а в сероуглероде, хлороформе и бензине он сначала набухает, а уж затем растворяется. Легко окисляется химическими окислителями, медленно — кислородом воздуха. Теплопроводность каучука в 100 раз меньше теплопроводности стали.

Наряду с эластичностью, каучук ещё и пластичен — он сохраняет форму, приобретённую под действием внешних сил. Пластичность каучука, проявляющаяся при нагревании и механической обработке, является одним из отличительных свойств каучука. Так как каучуку присущи эластические и пластические свойства, то его часто называют пласто-эластическим материалом.

При охлаждении или растяжении натурального каучука наблюдается переход его из аморфного в кристаллическое состояние (кристаллизация). Процесс происходит не мгновенно, а во времени. При этом в случае растяжения каучук нагревается за счёт выделяющейся теплоты кристаллизации. Кристаллы каучука очень малы, они лишены чётких граней и определённой геометрической формы.

При температуре около –70 °C каучук полностью теряет эластичность и превращается в стеклообразную массу.

Вообще все каучуки, как и многие полимерные материалы, могут находиться в трёх физических состояниях: стеклообразном, высокоэластическом и вязкотекучем. Высокоэластическое состояние для каучука наиболее типично.

Каучук легко вступает в химические реакции с целым рядом веществ: кислородом (O2), водородом (H2), галогенами (Cl2,  Br2), серой (S) и другими. Эта высокая реакционная способность каучука объясняется его ненасыщенной химической природой. Особенно хорошо реакции проходят в растворах каучука, в которых каучук находится в виде молекул сравнительно крупных коллоидных частиц.

Почти все химические реакции приводят к изменению физических и химических свойств каучука: растворимости, прочности, эластичности и других. Кислород и, особенно, озон, окисляют каучук уже при комнатной температуре. Внедряясь в сложные и большие молекулы каучука, молекулы  кислорода разрывают их на более мелкие, и каучук, деструктурируясь, становится хрупким и теряет свои ценные технические свойства. Процесс окисления лежит также в основе одного из превращений каучука — перехода его из твёрдого в пластичное состояние.

Послесловие

Стоит отметить, что сегодня часто используют и древесину каучукового дерева для производства мебели, рам, кухонных аксессуаров, пола. Особенно хороши разделочные доски из нее, поскольку они не впитывают влагу. А особенная расцветка гевеи позволяет делать эксклюзивные вещи и воплощать в жизнь самые причудливые фантазии дизайнеров. Вот такое оно, уникальное дерево из Нового Света, которое сделало жизнь человека более комфортной. И теперь главной задачей Homo sapiens является сохранение этого растения, поскольку оно может исчезнуть с лица земли из-за интенсивного его использования.

Гевея бразильская

Плод коробочковидный. Семена овальные, крупные (до 3 см), с плотной коричневой оболочкой, быстро теряют всхожесть. Млечный сок растений содержит каучук, для получения которого применяют подсочку деревьев с 10—12-летнего возраста. С одного дерева получают от 3-4 до 7,5 кг каучука в год.

Гевея выращивается на отдельных плантациях и в течение 13 лет (с 7 до 20) используется для производства каучука. Затем старые деревья вырубаются и идут на производство мебели.

Сок каучукового дерева называется «латекс». Его состав следующий: 65-70% воды, 25-30% натурального каучука, 1-2% протеина, 1% минералов.

Латекс добывается при вырубании V-образного клина в стволе дерева. Он собирается в специальные коллекторы порциями по 45-60 грамм.

Собранный латекс из нескольких десятков емкостей заливается в большой поддон, где отстаивается довольно длительное время.

В результате отстаивания сок превращается в плотную и очень прочную резиновую массу.

Затем эту массу пропускают через пресс, чтобы отжать воду.

В результате получается брикет резины, который затем высушивается при высоких температурах, в результате чего масса приобретает более темный цвет (на фотографии этот брикет расположен слева).

Привет! Вы попали на этот сайт, потому-что ищите ответ на вопрос, из игры-викторины. У нас на проекте самая гигантская база решений к этой и многим другим подобным играм. По-этому, мы рекомендуем добавить наш портал к себе в браузерные закладки, чтобы не потерять его.

Характеристики дерева

Гевея – вечнозеленое тропическое растение семейства молочайных. Включает этот род деревьев около 20 видов, и самым известным из них является гевея Бразильская. Получила она довольно широкое признание как лучшее в мире каучуконосное растение.

Дерево достаточно высокое (20-35 метров, реже до 50 метров) с голым в нижней части прямым стволом в диаметре до 50 см. Кора у него коричневато-серого цвета. Листья слегка заостренные, овальные. Цветки светло-желтого оттенка собраны пучками на кончиках ветвей. В коре дерева имеется множество сосудов, по которым циркулирует млечный сок (латекс).

Природные каучуконосы

Слово
«каучук» происходит
от двух слов
языка тупи-гуарани:
«кау» — дерево,
«учу» — течь,
плакать. «Каучу»
— сок гевеи,
первого и самого
главного каучуконоса.
Европейцы
прибавили к
этому слову
всего одну
букву.

Натуральный
каучук получают
коагуляцией
млечного сока
(латекса) каучуконосных
растений. Основной
компонент
каучука — углеводород
полиизопрен
(91-96%).

Природный
каучук встречается
в очень многих
растениях, не
составляющих
одного определённого
ботанического
семейства. В
зависимости
от того, в каких
тканях накапливается
каучук, каучуконосные
растения делят
на:

  • паренхимные
    — каучук в корнях
    и стеблях;

  • хлоренхимные
    — каучук в листьях
    и зелёных тканях
    молодых побегов.

  • латексные
    — каучук в млечном
    соке.

Травянистые
латексные
каучуконосные
растения из
семейства
сложноцветных
(кок-сагыз,
крым-сагыз и
другие), произрастающие
в умеренной
зоне, в том числе
в южных республиках,
содержащие
каучук в небольшом
количестве
в корнях, промышленного
значения не
имеют.

Среди
травянистых
растений России
есть всем знакомые
одуванчик,
полынь и молочай,
которые тоже
содержат млечный
сок.

Промышленное
значение имеют
латексные
деревья, которые
не только накапливают
каучук в большом
количестве,
но и легко его
отдают; из них
наиважнейшее
— гевея бразильская
(Hevea brasiliensis), дающая
по разным оценкам
от 90 до 96% мирового
производства
натурального
каучука.

Сырой
каучук из других
растительных
источников
обычно засорён
примесями смол,
которые должны
быть удалены.
Такие сырые
каучуки содержат
гуттаперчу
— продукт некоторых
тропических
деревьев семейства
сапотовых
(Sapotaceae). В течение
Второй мировой
войны (1939-1945) по
экономическим
причинам были
культивированы
другие, нетропические
источники
каучука: гуайуль
(guayule) мексиканского
происхождения,
а также одуванчик
кок-сагыз (Taraxatum
kok-saghyz
), произрастающий
на территории
Западного
Туркестана1.

Каучуконосы
лучше всего
произрастают
не далее 10° от
экватора на
север и юг. Поэтому
эта полоса
шириной 1300 километров
по обе стороны
от экватора
известна как
«каучуковый
пояс».

Дело
в том, что для
каучуконосов
требуется очень
тёплый и влажный
климат и плодородная
почва. Развитие
автомобильной
промышленности
значительно
повысило потребности
в резине и,
соответственно,
в каучуке. Поэтому
появились новые
плантации
гевей: молодые
деревца из
Южной Америки
посадили в
Малайзии, на
Шри-Ланке и в
Индонезии. Они
отлично прижились
и дают большой
урожай.

Гевея — дерево мирового значения.

Взрослые деревья растут в высоту до 20—30 метров. Прямой ствол гевеи толщиной до 30—50 см покрыт беловатой корой. Дерево отличается наличием млечного сока (латекса) во всех частях. Тройчатые, кожистые листья длиной до 15 см имеют овальную форму с заострённой верхушкой и собраны на концах ветвей в виде пучков. Смена листьев у гевеи бразильской происходит ежегодно.

Растение однодомное с однополыми мелкими, бело-жёлтыми цветками, собранными в рыхлые кисти. Плоды гевеи имеют форму трёхстворчатой коробочки с 3 яйцевидными семенами с плотной оболочкой длиной 2,5 — 3 мм.

Родиной гевеи являются влажные тропические леса долины реки Амазонки. В 1876 году англичане перевезли большое количество ее семян на Цейлон, в Индию и Индонезию. В настоящее время порода широко культивируется в странах тропической Азии (Шри-Ланка, Малайский архипелаг, полуостров Малакка), Бразилии и в африканских странах (Нигерия). Дерево является основным источником натурального каучука, а Малайзия получает стабильно большие объемы древесины с каучуковых плантаций и является крупнейшим поставщиком латекса. Для сбора сока пригодны только молодые деревья, поэтому взрослые деревья подлежат вырубке

Древесина гевеи и изделия из нее наряду с каучуком являются важной частью малайского экспорта, поэтому малайцы называют гевею «золотым деревом». Содержание каучука в соке гевеи из бассейна Амазонки достигает 40—50 %, а его доля в мировом производстве натурального каучука составляет 90—92 %

Текстура древесины гевеи слабо выражена, так как не имеет образующихся от смены сезонов годовых колец. Древесина имеет благородный нежно-кремовый оттенок, прикорневая часть пронизана мелкими коричневыми прожилками. Средняя часть имеет однотонный кремовый цвет, переходящий ближе к кроне в светлорозовый. Разница оттенков позволяет создавать эксклюзивную мебель за счет использования деталей различных оттенков и фактур.

Наличие в структуре древесины натурального каучука, скрепляющего волокна, делает изделия из гевеи особо прочными. По прочности гевея не уступает европейскому дубу. Древесина гевеи относится к семейству пород красного дерева, включающего пьянкадо, керуянг, тик, напаук, тхинвин и др. Для этих пород характерна стойкость к гниению, высокая твердость и прочность древесины, долговечность и отличная обрабатываемость.

В древние времена древесине гевеи приписывались магические свойства, из нее изготовляли особые ритуальные вещи. Из гевеи вырезали также декоративные фигурки, ажурные рамы для картин, а также искусной резьбой украшали мебель, благодаря изящным узорам обладающей неповторимым шармом. В наши дни из гевеи производят также красивый и особо прочный паркет, декоративные отделочные панели, кухонную утварь.

все породы деревьев

Гевея, хевея (Hevea), род вечнозелёных однодомных деревьев семейства молочайных. Около 12 видов, высота дерева 30—40 м, листья тройчатосложные, цветки мелкие, однополые, собранные в метельчатые соцветия.

Изготовление древесины из каучукового дерева

При неправильной обработке массив гевеи будет непригоден для изготовления хорошей мебели. Самое главное требование к сырью – это его качественная просушка, во время которой из древесины удаляют практически всю влагу. По стандартам, ее количество не должно превышать 10%. Производители добиваются такого результата благодаря тому, что помещают бревна в камеры, где на них оказывается высокое давление, выталкивающее воду из древесины. Затем заготовку пропитывают антисептическим веществом, которое заполняет образовавшиеся в результате гнета пустоты в структуре дерева. Если этого не сделать, то дерево быстро разрушится.

Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Степан Волков
Наш эксперт
Написано статей
141
Ссылка на основную публикацию
Похожие публикации