Gummi (tapping, Malaysia)

Gummi. Tapping av gummi i Malaysia, som er en stor produsent av rågummi. Bildet er hentet fra papirleksikonet Store norske leksikon, utgitt 2005-2007.

Av /KF-arkiv ※.
Gummi (bildekkproduksjon)

Ferdigbygd bildekk klart til pressing og vulkanisering i formen. Bildet er hentet fra papirleksikonet Store norske leksikon, utgitt 2005-2007.

Av /KF-arkiv ※.

Global produksjon av gummi, 1961-2021

1961 2120070
1962 2159128
1963 2223002
1964 2292485
1965 2383817
1966 2471089
1967 2473498
1968 2671760
1969 2919332
1970 2986300
1971 3036401
1972 3058785
1973 3404407
1974 3361652
1975 3269255
1976 3576326
1977 3606015
1978 3674133
1979 3800000
1980 3748108
1981 3754740
1982 3763673
1983 4035568
1984 4100807
1985 4247001
1986 4616828
1987 4824452
1988 5119374
1989 5143902
1990 5225364
1991 5181723.67
1992 5417798.41
1993 5605260.08
1994 5820598.13
1995 6077753.02
1996 6345759.76
1997 6512853.86
1998 6568417.31
1999 6732480.77
2000 7094492.53
2001 7483207.9
2002 7718893.92
2003 8410302.7
2004 9260420.11
2005 9522638.77
2006 10371991.93
2007 10603047.84
2008 10750753.52
2009 10269543.67
2010 10839348.19
2011 11619706.89
2012 12705101.46
2013 13126410.09
2014 13384994.99
2015 13361463.27
2016 13613339.98
2017 13906752.54
2018 14234107.11
2019 14535962.42
2020 14009771.15
2021 14021987.53
Kilde: FAOSTAT

Gummi er en betegnelse på flere ulike materialer:

Faktaboks

Etymologi
over gresk, fra egyptisk
Årlig global produksjon
14,0 millioner tonn (2021)
  • Vannløselige plantegummier: Visse harde, vegetabilske gummityper (tørkede plantesekreter) som sveller eller er løselige i vann.
  • Naturgummi: Myke, elastiske materialer som baseres på væske fra gummitreet (kautsjuk).
  • Syntetisk gummi: Syntetiske produkter med naturgummilignende egenskaper.

Alle gummier er polymerer, og er derfor sammensatt av store molekyler som danner lange kjeder. Disse molekylkjedene er sammenfiltret på en slik måte at gummi ofte kan strekkes til flere ganger sin egen lengde, og deretter komme tilbake til sin opprinnelige form etter at de påtrykte kreftene opphører. Gummi tilhører derfor gruppen av polymerer som kalles elastomerer.

Vannløselige plantegummier

Vannløselige plantegummier er harde i tørr tilstand, men med vann gir de myke, gelatinøse masser eller tyktflytende løsninger. De utvinnes særlig fra visse tropiske trær og busker. Eksempler på gummi av denne typen er gummi arabicum og tragant. De anvendes blant annet som tykningsmidler i næringsmidler, emulgeringsmidler og beskyttelseskolloider. Kjemisk sett er de polysakkarider eller derivater av slike. En annen betegnelse på disse stoffene er planteslim. Ofte utsondres gummien sammen med harpikser som såkalte gummiharpikser, gummiresina.

Naturgummi og syntetisk gummi

En rekke planter utskiller lateks, som kan brukes til å fremstille naturgummi. Det er imidlertid kautsjuk, som utvinnes fra lateks (melkesaft) fra gummitreet (Hevea Brasiliensis), som danner utgangspunktet for nesten all naturgummi som produseres i dag. Naturgummi består for det meste av polyisopren. Syntetisk gummi er på den andre siden polyisopren og andre typer gummi som fremstilles av mennesker. Både naturgummi og syntetisk gummi er høypolymere forbindelser som i seg selv er myke og høyelastiske (se gummielastisitet), og de påvirkes ikke nevneverdig av vann. Det er disse materialene man oftest forbinder med betegnelsen gummi. De er svært viktige industrielt, kommersielt og praktisk, og har bildekk som det største av mange anvendelsesområder.

Det er karakteristisk for natur- og syntetisk gummi at den er vulkaniserbar og først i vulkanisert tilstand får sine beste gummielastiske egenskaper. Vulkanisering er en prosess der gummimolekylene knyttes sammen til et molekylært nettverk, og dette sikrer gummien mot å flyte og få varige, ikke-elastiske deformasjoner.

I skandinaviske land omfatter betegnelsen gummi både den uvulkaniserte polymeren (rågummi) og det ferdige, vulkaniserte produktet, med eller uten fyllstoffer og så videre, mens betegnelsen kautsjuk er forbeholdt rå naturgummi. Elastomerer er fellesbetegnelsen på gummitypene (de vulkaniserbare elastomerer) og andre polymermaterialer med tydelige gummielastiske egenskaper. En type elastomer som skiller seg ut er termoplastisk gummi.

Mange myke, vulkaniserte gummityper kan strekkes til opptil tidobbelt lengde og er meget spenstige, idet de raskt smetter tilbake til utgangsformen når strekkraften opphører. Andre typer kan være betydelig tregere (viskoelastiske) og mer plastlignende, og tilsetning av inaktive fyllstoffer kan virke i samme retning.

Egenskaper og anvendelse

Valg av gummitype til industriell produksjon avhenger av de krav som må stilles til for eksempel elastisitet ved de aktuelle temperaturene, styrke, bestandighet mot slitasje, varme, aldring, olje og kjemikalier, bearbeidingsegenskaper og pris. Også den enkelte konsument møter et stort utvalg gummityper i mange forskjellige produkter. Om egenskaper og anvendelser, se de enkelte gummitypene.

Produksjonsprosesser

Utvinning og videre bearbeiding av rå naturgummi er beskrevet under kautsjuk og naturgummi.

Polymerisering

Syntetiske gummityper blir fremstilt ved polymerisasjon av de respektive monomerer, som alle er produkter fra petrokjemisk industri. Styren-butadiengummi, nitrilgummi og kloroprengummi fås mest ved emulsjonspolymerisasjon og derfor primært i form av en lateks. En viss del av naturgummilateksen og de syntetiske lateksene blir, etter tilsetting av eventuelle vulkaniseringsmidler og andre ingredienser, brukt direkte som lim, impregneringsmidler for tekstiler og belegg på undersiden av tepper, til fremstilling av mange tynnveggede artikler (hansker, preventiver og ballonger), skumgummi, gummitråd til elastikk med mer.

Koagulering

Det meste blir imidlertid koagulert ut av lateksen, eller befridd for løsemiddel hvis polymerisasjonen har foregått i løsning, og levert til gummivareindustrien i balle-, granulat- eller pulverform. Syntetiske rågummityper produseres med passende konsistens til å kunne bli blandet direkte med fyllstoffer, myknere, antialdringsmidler og vulkaniseringsmidler, mens naturgummien ofte må underkastes en mastisering (nedbrytning) før dette lar seg gjøre. Rågummien leveres til dels med mykneren (olje) tilsatt og i slike mengder at den er å betrakte som oljedrøyet gummi.

Tilsetting av fyllstoffer

Sot (carbon black) og kolloidal silika med meget små partikler virker forsterkende i gummi, og mange syntetiske gummityper (de ikke-krystalliserende) ville være lite anvendelige uten slike forsterkende fyllstoffer. Den ferdige gummiblandingen blir formet ved ekstrudering (slanger, lister og bånd), kalandrering (folier og gummiert tekstil), formpressing (bildekk, pakninger og buffere) eller sprøytestøping (såler på fottøy og støtfangere).

Vulkanisering

Vulkaniseringen skjer ved oppvarming, enten etter formingsprosessen eller allerede i pressformen. Egenskapene hos det ferdige produktet kan varieres innen vide grenser ved valg av egnet gummitype, tilsetningsstoffenes art og mengde og vulkaniseringsgraden. Stivheten kan økes med fyllstoffer, spesielle harpikser (for eksempel høystyrenharpikser) og høyere vulkaniseringsgrad. Vulkanisering med spesielt store svovelmengder gir ebonitt (hardgummi), som ikke lenger har typiske gummielastiske egenskaper.

Takket være en viss klebrighet hos den uvulkaniserte gummiblandingen, kan kompliserte produkter bygges opp av flere forskjellige blandinger, eventuelt også med armeringsmaterialer, og så vulkaniseres til ett produkt med optimale funksjonelle egenskaper. Således er et vanlig bildekk (radialdekk) bygd opp av 16–18 forskjellige gummiblandinger pluss kord og vulsttråd (se også vulkanisering).

Produksjonsstatistikk

Verdensproduksjonen av naturgummi var i 2001 om lag 7 millioner tonn, mens det ble laget rundt 10,5 millioner tonn syntetisk gummi. I 2017 hadde verdensproduksjonen økt til rundt 14 millioner tonn naturgummi og 15 millioner tonn syntetisk gummi. Syntetisk gummi produseres i en rekke land der infrastrukturen er lagt til rette (USA, Japan, Kina, Brasil, Tyskland), mens naturgummi produseres for det meste i land der gummitreet vokser. Det produseres i dag mest naturgummi i Thailand, Indonesia, Malaysia, India og Kina, men også land i Sør-Amerika og Afrika bidrar til produksjonen. Over halvparten av den totale verdensproduksjonen av naturgummi og syntetisk gummi går til bildekkproduksjon.

I Norge er en rekke bedrifter beskjeftiget med ulike gummiprodukter. Landets eldste gummivarefabrikk er Trelleborg-Viking A/S i Mjøndalen, som ble etablert i 1896.

Produksjon av naturgummi 2017

Land Produksjon i 1000 tonn
Thailand 4600
Indonesia 3630
Vietnam 1095
India 965
Kina 817
Malaysia 740
Elfenbenskysten 580
Filippinene 407
Guatemala 318
Myanmar 237
Brasil 191
Sri Lanka 167
Nigeria 159
Verden 14253

Estimat. Kilde: FAO

Historikk

Om historisk utvikling og dyrking av gummitrær, se kautsjuk. Det er sannsynlig at stammer i Mellomamerika kjente til måter å stabilisere gummi på allerede i 1600 fvt. I 1839 fant imidlertid amerikaneren Charles Goodyear opp en type vulkanisering av kautsjuk, som gav opphav til en raskt voksende gummiindustri som snart omfattet ikke bare impregnerte tekstiler og fottøy, men også mange nye produkter. I 1890-årene fulgte også de luftfylte hjulringene, som var gjenoppfunnet av John Boyd Dunlop. Fra 1910 begynte plantasjegummien, særlig fra det sørlige Asia, å bli et viktig tilskudd til gummien fra Brasil, som nå spiller en relativt liten rolle.

Den første syntetiske gummitype som fikk noen praktisk betydning, var den tyske «metylgummi» fra første verdenskrig, men den var lite egnet til annet enn ebonitt (hardgummi). Sist i 1920-årene ble den tyske buna fremstilt ved polymerisasjon av butadien. I 1930-årene ble de langt viktigere kopolymerer av butadien, nemlig styren-butadiengummi (buna S) og nitrilgummi (buna N) utviklet i Tyskland, samtidig med polysulfidgummi (thiokol), kloroprengummi (neopren) og butylgummi i USA. Dernest fulgte spesialtyper som silikongummi, fluorelastomerer, klorsulfonert polyetylen, uretangummi og akrylgummi.

I 1950-årene lyktes det ved hjelp av nyutviklede katalysatortyper å polymerisere isopren til en isoprengummi med kjemisk struktur identisk med strukturen til naturlig kautsjuk (syntetisk naturgummi). Epiklorhydringummi, etylen-propylengummi, etylen-vinylacetatgummi, propylenoksidgummi, stereoregulær butadiengummi og termoplastiske gummityper er andre relativt nye gummityper.

Et utvalg gummityper og deres bruksområde

Symbol Typisk anvendelse
Butadiengummi BR I blanding med natur- eller styrenbutadiengummi i bildekk, sålemateriale
Kloroprengummi (neopren) CR Vær- og ozonbestandige kabler, tetningslister og slanger, kontaktlim
Naturgummi og syntetisk isoprengummi NR, IR Bildekk, slanger, pakninger, transportbånd, tankfôring, valsebelegg, fottøy, hansker, preventiver, lim (solusjon)
Nitrilgummi NBR Bensin- og oljeslanger, pakninger, kabler, arbeidsklær, hansker, lim
Styren-butadiengummi SBR Bildekk, transportbånd, pakninger, såler, kabler, lim
Uretangummi (polyuretangummi) AU, EU Massive hjulringer og lavtrykkdekk, slitesterkt fottøy, kabler, pakninger for høye belastninger, støtfangere

Egenskaper og anvendelser

Oversikten viser egenskaper og anvendelser av de vulkaniserte produkter av de vanligste gummitypene. De angitte egenskapene er bare veiledende og vil kunne avhenge atskillig av arten og mengden av tilsetningsstoffer (forsterkende eller inaktive fyllstoffer, stabilisatorer, antialdringsmidler med mer).

Gummitype og symbol Densitet av den rene gummi g/cm3 Strekkstyrke og slitasjebestandighet Elastisitet (“sprett”) Bestandighet Brennbarhet av den rene gummi Laveste temperatur Høyeste kontinuerlige brukstemperatur Typiske anvendelser
mot sollys mot ozonsprekking mot fortynnede syrer og baser mot bensin, olje o.l. mot sterkere løsemidler
Akrylgummi, ABR, ACM, ANM 1,05–1,15 Moderat Moderat–god Meget god Meget god Moderat God Dårlig Brennbar –25 °C 150 °C Olje- og varmebestandige pakninger, slanger, kabler
Butadiengummi, BR 0,94 Meget god Utmerket Moderat Dårlig Meget god Dårlig Dårlig–moderat Brennbar –80 °C 60 °C I blanding med naturgummi eller styrenbutadiengummi i bildekk, sålemateriale
Butylgummi, IIR 0,92 God Dårlig–moderat Meget god Meget god Meget god Dårlig Dårlig–moderat Brennbar –40 °C 110 °C Lufttett belegg i slangeløse bildekk, varmebestandige radiatorslanger, elastisk bygningsfolie, kabler
Epiklorhydrin-gummi, CO, ECO 1,27–1,36 Moderat–god Moderat–god Moderat–god Utmerket Moderat–god God Dårlig Moderat–brennbar –40 °C 120 °C Oljebestandige eller gasstette tekniske artikler (pakninger, slanger, gummimembraner)
Etylenpropylen–, EPM, EPDM 0,86 God Moderat–god Utmerket Utmerket Utmerket Dårlig Dårlig–moderat Brennbar –50 °C 130 °C Pakninger, kabler, utendørs tetningslister, støtfangergummi, fottøy, hageslanger, radiatorslanger
Etylen-vinyl- acetatgummi, EVA 0,98–1,02 Moderat–god Moderat Utmerket Utmerket Moderat–god Moderat Dårlig–moderat Brennbar –40 °C 150 °C Pakninger, slanger, kabler og andre olje- og varmebestandige deler i bilmotorer og husholdningsapparater. Tilsetning for slagfasthet i PVC. Smeltelim
Fluorgummi (vinyliden-fluoridperfluor- propylen- gummi) 1,80–1,86 Moderat–god Moderat Utmerket Utmerket Utmerket Utmerket Dårlig–moderat Selvslokkende –40 °C 200 °C Pakninger og annet med høy bestandighet mot varme, olje og mange kjemikalier
Kloropren-gummi, (neopren), CR 1,23 God–meget god God Utmerket Utmerket Meget god God Dårlig–moderat Lite brennbar –45 °C 100 °C Gummiering av tekstiler til telt, redningsflåter o.l. Kabelisolasjon, tetningslister og slanger. Kontaktlim
Klorpolyetylen-gummi, CPE 1,15–1,17 Meget god Moderat Meget god Utmerket Meget god Moderat–god Dårlig–moderat Lite brennbar 140 °C Oljebestandige slanger, kabler, tetningsbelger og transportbånd
Klorsulfonert polyetylen-gummi, CSM 1,10–1,25 Meget god Moderat–god Utmerket Utmerket Meget god Moderat Dårlig–moderat Selvslokkende –40 °C 130 °C Vær– og kjemikaliebestandige artikler, slanger og belegg, kabler, presenninger, folie til fôring av vannbassenger
Naturgummi, NR, og syntetisk isoprengummi, IR 0,93 Meget god–utmerket Utmerket Moderat Moderat–dårlig Meget god Dårlig Dårlig–moderat Brennbar –55 °C 80 °C Bildekk, slanger, pakninger, transportbånd, tankfôring, valsebelegg, fottøy, hansker, preventiver, lim (solusjon)
Nitrilgummi, NBR 0,98–1,00 God–meget god God Dårlig Dårlig Meget god Meget god Dårlig–moderat Brennbar –40 °C 110 °C Bensin- og oljeslanger, pakninger, arbeidsklær, hansker, lim
Polysulfid-gummi, ST, FA 1,25–1,35 Dårlig–moderat God Utmerket Utmerket God Utmerket Moderat–god Brennbar –50 °C 80 °C Slanger for oljer o.l., utendørs fugemasse og kitt,pakninger, gasstette membraner
Propylenoksid-gummi, PO 1,01 God Meget god Meget god Utmerket Moderat Moderat–god Moderat Brennbar –40 °C 120 °C Pakninger, dempere, motoroppheng m.m., f.eks. i biler
Silikongummi, MQ, MPQ 0,98 Dårlig–moderat God–meget god Utmerket Utmerket Moderat Dårlig Dårlig Lite brennbar –100 °C 200 °C Høy- og lavtemperaturanvendelser til spesialpakninger, masse til avstøpninger, innstøpninger og fleksible former. Tetningsmasser, kitt. Medisinsk utstyr og implantater.
Styrenbutadiengummi SBR 0,94 God–meget god God Moderat Moderat–dårlig God–meget god Dårlig Dårlig–moderat Brennbar, sterkt sotende flamme –50 °C 100 °C Bildekk, transportbånd, pakninger, såler, kabler, lim
Uretangummi (polyuretangummi) AU, EU 1,02–1,20 Utmerket Moderat Meget god Utmerket Dårlig–moderat Meget god Dårlig Brennbar –20 °C 80 °C Massive hjulringer og lavtrykkdekk, slitesterkt fottøy, kabler, pakninger for høye belastninger, støtfangere

Les mer i Store norske leksikon

Kommentarer

Kommentarer til artikkelen blir synlig for alle. Ikke skriv inn sensitive opplysninger, for eksempel helseopplysninger. Fagansvarlig eller redaktør svarer når de kan. Det kan ta tid før du får svar.

Du må være logget inn for å kommentere.

eller registrer deg