Guma – elastomer zbudowany z alifatycznych łańcuchów polimerowych (na przykład poliolefin), które zostały w pewnym stopniu usieciowane w procesie wulkanizacji. W przemyśle terminem „guma” obejmuje się czasami w uproszczeniu wszystkie rodzaje stałych elastomerów.
Dokładniej guma jest produktem wulkanizacyjnym – kauczuku naturalnego, syntetycznego lub też ich mieszanek zawierający około 3% siarki oraz różne inne dodatki (zmiękczacze, barwniki i in.). Guma (zwłaszcza miękka) jest materiałem bardzo elastycznym (wytrzymuje duże odkształcenia), odpornym na działanie czynników chemicznych.
Właściwości i rodzaje gumy
Właściwości gumy zależą od rodzaju i ilości składników mieszanki gumowej zawłaszcza kauczuku. Przez odpowiedni dobór składników mieszanki gumowej można otrzymać gumę o różnych właściwościach m.in.: gumę nadającą się do produkcji opon, gumę odporną na wysoką lub niską temperaturę, gumę odporną na działanie olejów, materiałów pędnych, rozpuszczalników czy też gumę trudno palną odznaczającą się właściwościami wymaganymi do materiałów stosowanych w przemyśle spożywczym, medycynie itp.
Kto wynalazł gumę?
Gumę wynaleźli i po raz pierwszy użyli Majowie i Aztekowie w Ameryce Południowej.
Do Europy została sprowadzona przez Krzysztofa Kolumba w XV wieku. Po raz pierwszy gumę otrzymał Amerykanin Ch. N. Goodyear w wyniku wulkanizacji kauczuku na zimno za pomocą siarki. W 1852 r ten sam badacz otrzymał tzw. twardy kauczuk czyli inaczej ebonit. W 1843 roku opatentowano metodę produkcji gumy. W 1946 roku odkryto sposób wulkanizowania kauczuku na zimno za pomocą chlorku siarki. Od połowy XIX w. zaczyna się przemysłowe wytwarzanie gumy i fabrykacja wyrobów.
Lata 30-ste XX wieku przyniosły ze sobą postęp w produkcji gumy – w tym czasie powstaje lateks czyli koloidalny roztwór kauczuku naturalnego(lateks naturalny) lub syntetycznego (lateks syntetyczny) w substancji płynnej. Lateks naturalny jest pozyskiwany bezpośrednio z soku mlecznego roślin kauczukodajnych. Lateks syntetyczny jest produktem pośrednim lub końcowym w procesie wytwarzania kauczuków syntetycznych. Stosuje się go do wytwarzania m.in.: klejów, nici, prezerwatyw, rękawic.
Udział gumy w przemyśle
Guma dzięki swym właściwościom takim jak duża elastyczność , wytrzymałość mechaniczna, mała rozpuszczalność, dobre właściwości dielektryczne jest jednym z najważniejszych materiałów stosowanych w przemyśle lotniczym, samochodowym, maszynowym i chemicznym.
Technologia wytwarzania większości produktów gumowych polega na:
- Wykonywaniu mieszanek gumowych
- Wytwarzaniu półwyrobów z mieszanek gumowych (wytłaczanie kształtek)
- Cięciu półwyrobów na części wchodzące w skład gotowych wyrobów
- Konfekcjonowaniu gotowych wyrobów
- Wulkanizacji wyrobów
- Wykańczaniu wyrobów.
Zastosowanie gumy w przemyśle.
Guma arabska – wysuszony sok z akacji; ma postać substancji stałej, bezbarwnej lub żółtobrunatnej. Stosowana jest do wyrobu kleju (głównie biurowego), spoiw farb artystycznych (akwarele i pastele). Jest także wykorzystywana w przemyśle farmaceutycznym i spożywczym. Jest wykorzystywana w szlachetnej technice fotograficznej zwanej “gumą” szczególnie popularnej w Polsce w latach międzywojennych.
Guma naturalna – gęsty wyciek z uszkodzonych pni lub gałęzi. Jest stosowana do wyrobu farb artystycznych, kredek pastelowych, kosmetyków.
Guma jest stosowana także do pokrywania nią tkanin, wyrobów metalowych. Tkaniny gumuje się w celu umocnienia tkaniny i uczynienia z niej nieprzemakalnej czy też ochronnej. Wyroby metalowe gumuje się w celu ochrony ich przed korozją. Z gumy tworzone są elastyczne elementy współpracujące ze sobą np. w sprzęgle.
Guma służy także do produkcji niezliczonej ilości wyrobów
- artykuły biurowe
- gumowe pokrycia
- kołnierz gumowy
- opony i dętki do pojazdów mechanicznych
- zderzaki gumowe
- odbojniki gumowe
- poduszki gumowe
- przewody gumowe
- sprzęt medyczny
- sprzęt sportowy
- odzież wodoodporna
- odzież ochronna (maski gazowe)
- uszczelki
- kleje i roztwory kauczukowe
- arkusze i tkaniny gumowane i impregnowane gumą nici
- sznury, linki, taśmy i pasy transmisyjne
- rury i giętkie węże gumowe
- wyroby gumowe do zastosowań przemysłowych
- profile, bloczki, wałki i łożyska gumowe
- zawory, membrany i pierścienie
- gumowe podłoża
- złącza elastyczne antywibracyjne
- torby i worki gumowe
- wyroby gumowe do użytku w gospodarstwach domowych (uszczelki gumowe do likwidowania przeciągów, gumowe uchwyty, gumowe podnóżki itp.)
- nadmuchiwane konstrukcje ( np. gumowe zbiorniki do przechowywania wody, łodzie gumowe, balony gumowe, nadmuchiwane wyroby reklamowe unoszące się w powietrzu, balony gumowe do treningów strzeleckich)
Ponadto jest ona wykorzystywana jako wypełniacz, który zmienia całkowicie przeznaczenie czy właściwości danego materiału.
Rodzaje gumy
Przemysł chemiczny wytwarza współcześnie niezliczoną ilość rodzajów gumy. Najpopularniejsze rodzaje gumy to: guma naturalna i lateks.
Specyficznym rodzajem gumy ale także powszechnie używanym jest guma do żucia. Jest to produkt, rodzaj słodyczy przeznaczony do żucia. Tradycyjnie produkowana była ona z mleczka otrzymywanego poprzez nacięcie pnia drzewa o nazwie sączyniec. Obecnie wykonywana jest z polimerów na bazie ropy naftowej.
Niektóre gatunki gumy do żucia mają też zastosowanie w profilaktyce stomatologicznej (gatunki te mają obniżoną zawartość cukru), inne – jako wspomagające rzucanie nałogu palenia tytoniu (zawierają nikotynę lub jej pochodne).
Guma do żucia jest specyficznym i nietypowym produktem spożywczym, o szczególnej funkcjonalności dla organizmu człowieka. Podkreśla się swoiste oddziaływanie procesu jej żucia, zmniejszającego napięcie nerwowe, zwiększającego wydzielanie śliny i soków trawiennych, wzmacniającego mięśnie szczęk oraz poprawiającego higienę jamy ustnej, stan uzębienia oraz dziąseł.