Pět gumových století

Text a foto Gumex TECH EDU 4 / 2018

Stejně jako lidé i materiály procházejí životními mezníky. Věci dnes považované za obyčejné byly dříve převratnými vynálezy. Vezměme si třeba obyčejnou pryž. Ač zde byla od nepaměti, lidé ji využívají teprve posledních pět století.

V 16. století se Evropané v Americe u Mayů a Aztéků seznámili s latexem. Byla to mléčně bílá tekutina, která vytékala z kůry stromu indiány nazývaného cau-uchu, plačící dřevo. Španělé navrátivší se z Jižní Ameriky se zmiňují o tom, že si z ní indiáni vyrábí pružné míče, které se do výšky odrážejí od země.

V roce 1745 se guma ve své hmotné podobě objevila v Evropě. Přivezl ji Francouz Charles de la Condamine a představil ji francouzské Akademii věd. V roce 1751 pak jeho krajan Fresneau navrhl, aby se z kaučuku vyráběly hadice, nepromokavé oděvy a další potřeby.

Kde se vzalo slovo guma

Gumou kaučuk poprvé pojmenoval chemik Joseph Priestley. Zjistil totiž, že se dá použít na vygumování čar napsaných tužkou. Zanedlouho se skutečně začala vyrábět guma určená na gumování textů. Od té doby nese označení rubber, podle anglického výrazu to rub – třít.

V roce 1791 se kaučuk začíná poprvé používat ve větším měřítku. Začala výroba nepromokavých plachet a pytlů na přepravu poštovních zásilek.

Evropané tedy už gumu znali, ale dosud netušili, jak by se mohla zpracovávat až po transportu v zemi vylodění – v Evropě. Kolem roku 1800 rozpustili francouzští chemici ztuhlou kaučukovou šťávu v terpentýnu a éteru. Od této doby bylo možné kaučuk z Ameriky dovážet a po rozpouštění v Evropě dále zpracovat.

Kabát Macintosh

V roce 1823 skotský chemik Charles Macintosh vynalezl nepromokavé kabáty, které se začaly průmyslově vyrábět vrstvením látky a gumy. Ale jak dopadly? Tyto pláště do deště z „voděodolného materiálu z Brazílie“ v zimě zmrzly na kost a v létě se dokonce roztekly na kaši!

Až za dalších šestnáct let americký obchodník se železárenským zbožím Charles Goodyear a Angličan Thomas Hancock při svých nezávislých pokusech přišli na to, jak zabránit lepkavosti kaučuku při jeho zahřátí a přílišnému tvrdnutí při ochlazení. Smíchali kaučuk se sírou (tento pokus prováděl T. Hancock) a sírou a oxidem zinečnatým (takto postupoval Ch. Goodyear). Poté výslednou směs ohřáli a výsledkem byl výrobek mnohem stabilnější, pevnější a soudržnější, který si však i nadále uchoval odrazovou pružnost jako původní nezpracovaný kaučuk. Konečně byl nelepivý a elastický. Tento postup si Goodyear nechal v roce 1844 patentovat pod názvem vulkanizace.

V roce 1852 vyrobil Charles Goodyear poprvé tvrdou gumu (ebonit) z kaučuku, kterou vulkanizoval pomocí síry. Zajímá vás, jak slavný vynálezce dopadl? Byl skvělý technik, ale neschopný obchodník. Zemřel v roce 1860 v naprosté bídě a zanechal po sobě dědictví v podobě patentů i velkých dluhů.

Spotřeba gumy stoupá

V té době už byly zakládány početné gumárny. Brazílie měla monopol na kaučuk, kaučuková šťáva byla získávána z divoce rostoucích stromů. Ale co Evropa? Převážení kaučuku na takové vzdálenosti bylo stále velmi riskantní a finančně náročné. Vyhraje odvaha: v roce 1876 jistý Angličan Wickham pašuje v duté holi 70 000 semen kaučukovníku do Anglie. Ale smůla! Za nepříznivých klimatických podmínek vyklíčí pouhá čtyři procenta! A tak se hledá náhradní řešení: teprve přenesením těchto semen do Indonésie a Malajsie a vysetím na místních plantážích začíná úspěšná velkoprodukce kaučuku.

Slavné michelinky a nedostatkové zboží

Roku 1888 vynalezl Ir Dunlop gumovou pneumatiku plněnou vzduchem. Ale již v roce 1890 bratři Michelinové ve Francii zdokonalili gumové pneumatiky, aby se nechaly lépe demontovat. Začali je průmyslově vyrábět.

Poptávka po kaučuku vlivem nárůstu motorismu prudce stoupá. Z tohoto důvodu se od roku 1905 stala guma nedostatkovým a drahým zbožím, jeden kilogram kaučuku se prodával za 28 marek ve zlatě! Proto se hledají cesty, jak ušetřit, tedy vyrobit umělý (syntetický) kaučuk. V roce 1909 byl na trh uveden první synteticky vyrobený kaučuk – polyisopren. Stalo se to v Německu a o rok později byl na základě dalších chemických pokusů vyroben polybutadien v Rusku. Tento první syntetický kaučuk se používal k výrobě ebonitových skříní pro akumulátory do ponorek.

A co USA?

V období mezi světovými válkami v minulém století došlo také k prudkému vývoji syntetického kaučuku v USA. V letech 1924 až 1930 začala společnost Dunlop vyrábět pneumatiky, nejdříve na autobusy a užitková vozidla, pak i speciální typy pro zemědělské traktory. Od roku 1942 se začíná rozvíjet rozsáhlá výroba syntetického kaučuku v USA.

Ale ani němečtí vědci nezahálejí: už v roce 1935 vynalezli butadien-styrenový kaučuk. Na konci 30. let 20. století probíhá vývoj pneumatických pružin s vlnovcovými prvky.

Poválečný vývoj gumárenství

Od roku 1957 začaly postupně všechny významné gumárenské společnosti (Continental, Dunlop, Phoenix, Rubena, Taurux) dodávat pneumatické odpružení součástí autobusů, nákladních aut a návěsů, později i podvozků kolejových vozidel. Pneumatické vlnovkové pružiny z pryže se od roku 1961 začínají uplatňovat i v československém automobilovém průmyslu – jako antivibrační prvek systému pružného uložení, odpružení podvozků i sedadel pro řidiče, kabin nákladních automobilů, ale i jako pružné uložení strojů s dynamickými i rázovými účinky (lisy, buchary).

Pampeliškový boom?

Bez pryže by nemohl existovat automobilový průmysl, kde si bez tohoto materiálu nedovedeme představit nejen pneumatiky, ale ani hadicová vedení ve spalovacích motorech, různá těsnění, která zabraňují rachocení rámů či propouštění vody v oknech a dveřích. V roce 1900 potřebovalo motorové vozidlo jen 15 až 20 gumových částí, nyní jich je už přes 600!

A jaká je vize budoucnosti? V Evropě kaučukovníkové plantáže nepřipadají v úvahu, proto se vědci vydali jiným směrem. Chtějí eliminovat náročnou logistiku i dlouhou přepravu původní suroviny. Výzkumníci společnosti Continental zkoušejí získat kaučuk z kořene velmi rozšířeného plevelu – pampelišky. Šťáva z jejího kořene má prý srovnatelné vlastnosti jako latex z kmene kaučukovníku.

Text: Gumex

Foto: Gumex

Celý článek si přečtěte v tištěné verzi TECH EDU 4 / 2018 na straně 17-19.