[Eng. to rub, wrijven: vlakgom], I. m./o. (-s),
1. (ook: natuurrubber), het elastische produkt dat verkregen wordt van diverse tropische gewassen, maar voornamelijk van Hevea brasiliensis uit de familie Euphorbiaceae;
2. het op natuurrubber gelijkende maar synthetisch verkregen produkt;
3.(coll.) de rubberboom, het gewas dat het elastische produkt voortbrengt;
4. rubbersoort;
5. rubberaandeel rubber iets hoger; n. bn., van rubber: een boot.
De aanplant van rubberbomen bevindt zich voornamelijk in Zuidoost-Azië tussen 10° NBr.— 10° ZBr., maar deze bomen groeien het best in het zgn. equatoriaal gebied (tussen 5-6° NBr. en ZBr.) op hoogten beneden 600 m. Zij groeien op gronden van zeer uiteenlopende herkomst, vanaf jongvulkanische, lichte zandgronden tot zware, oude kleigronden indien de fysische structuur en waterluchthuishouding maar voldoende zijn. Selectie van het plantmateriaal (oculeren, kunstmatige bestuiving), bemesting, onderhoud van de tuinen, het invoeren van bepaalde planten tapsystemen en bestrijding van ziekten en plagen hebben de produktie van rubber in de loop der jaren doen toenemen. Zo bedroeg de wereldproduktie in 1910 slechts 98000 t, in 1977 was zij gestegen tot 3,6 mln. t (voornamelijk afkomstig uit Maleisië en Indonesië). De tap van de rubberboom geschiedt door met een tapmes door de bast sneden te maken tot nabij het cambium. Deze sneden worden bij opeenvolgende tappingen heropend.
Bij het openen van de tapsnede, waarbij ca. 4,5—5 cm bast per 30 tappingen wordt verbruikt, vloeit de latex langs de tapsnede. Aan het einde van de tapsnede wordt een gootje aangebracht (spout) en de latex druppelt via de spout in een aluminium bakje. De snede sluit zich na twee uur. De latex bevat 30-40 % rubber. De latex wordt in verzamelemmers naar de fabriek getransporteerd. De rubberboom produceert vanaf het 5e jaar en is vanaf het 6e-7e jaar tapbaar.
Tot aan het 12e-20e jaar stijgt de produktie. Door toepassing van synthetische hormonen kan men de produktie van 10 kg per boom per jaar aanmerkelijk verhogen.
Latex bestaat voornamelijk uit rubber en water. De rest (ca. 4 %) is echter voor de eigenschappen van de latex en de rubber zeer belangrijk. De rubber bevindt zich in de waterige oplossing (colloïd) als kleine bolletjes met een doorsnede van 0,5—0,3 p,m. De bolletjes hebben een negatieve lading tengevolge van een omhulling van eiwitten, die als schutcolloïd optreedt. Deze eiwitten kunnen tengevolge van de werking van micro-organismen veranderingen ondergaan, waardoor de innerlijke eigenschappen (b.v. vulkanisatiesnelheid) van de rubber veranderen. In het acetonextract komen stoffen voor die de oxidatie van de rubber tegengaan (natuurlijke antioxidanten). De minerale bestanddelen bevatten
a. magnesium en calcium, die een rol spelen bij de spontane stremming (coagulatie) van latex. Koper en mangaan zijn katalysatoren van de oxidatie. Indien het gehalte opgevoerd wordt tot 1 mg/100 g, dan is versnelde oxidatie of veroudering van de verkregen rubber te verwachten.
Bereiding. De latex wordt verwerkt tot sheet, crêpe en geconcentreerde latex. Voor alle eindprodukten bestaat de bereiding uit het geheel of gedeeltelijk verwijderen van het water uit de latex en het omvormen van de rubber tot een voor de handel geschikt eindprodukt. Voor het bereiden van de vaste (solid) rubber wordt het grootste deel van het water verwijderd door coagulatie. Daarna wordt door persen een watergehalte tot 30 % bereikt, waarna de rest door verdamping verdwijnt. Doordat de bewerking op den duur automatisch geregeld werd, moest men uitgaan van een constante grondstof.
Latex is echter niet constant en men vermengt dus diverse latexprodukten en verdunt het geheel tot een bepaald rubbergehalte. De verdere verwerking tot sheet en crêpe vindt plaats via coagulatie en mangelmachines, waarna balen of vellen rubber ontstaan.
Indien latex een tiental uren wordt bewaard, treedt tengevolge van de werking van micro-organismen en de aanwezigheid van magnesium en calcium spontane coagulatie op. Het beste preserveermiddel tot heden is ammoniak. Het water verwijdert men door opromen: latex vertoont, evenals melk, een natuurlijke oproming;
2. door centrifugeren met melkcentrifuges, aangepast aan de speciale eigenschappen van rubberlatex;
3. door indampen. De verkregen latex met een zeer hoog rubbergehalte (droogrest ca. 75 %) is een produkt dat alle serumbestanddelen en de toegepaste stabilisatoren, zoals zeep en loog, bevat. De stabilisatoren maken het mogelijk de latex aan een hittebehandeling te onderwerpen.
Verwerking. Nadat de rubberbalen op speciale snijapparaten tot kleine stukken zijn gesneden, wordt de rubber tot een plastische massa omgevormd. Dit geschiedt veelal op een zgn. plasticeerwals. De ruwe rubber wordt van een elastisch materiaal omgevormd tot een plastische massa (plasticeren). Het verkregen plastische materiaal moet nu gemengd worden met diverse chemicaliën. Toegevoegd worden:
a. zwavel in poedervorm, het onmisbare bestanddeel voor de vulkanisatie;
b. versnellers, die de optimale vulkanisatie tijd verkorten en dikwijls de vulkanisatietemperatuur verlagen;
c. activators, stoffen die de werking van de versnellers activeren;
d. vulstoffen (neutrale en actieve). Neutrale vulstoffen hebben geen invloed op de eigenschappen van de rubber zelf. Zij zullen b.v. de treksterkte van het uiteindelijke materiaal kunnen verminderen, wat voor vele toepassingen geen bezwaar is. Actieve vulstoffen hebben in het algemeen een versterkende invloed op de rubber. Voorts worden toegevoegd:
e. weekmakers, voornamelijk om het mengen te vergemakkelijken;
ƒ. antioxidanten om de houdbaarheid te verbeteren;
g. kleurstoffen;
h. odoranten om de onaangename reuk tegen te gaan.
Het aldus verkregen mengsel is een plastisch materiaal dat verwerkt kan worden op de machines die het min of meer de vorm geven van het eindprodukt. Dit kan op diverse manieren plaatsvinden.
1. In metalen vulkaniseervormen. Een hoeveelheid plastisch materiaal wordt in een meerdelige metalen vorm gelegd. De vormen worden onder verwarmde persen gevulkaniseerd. Door druk en warmte wordt de vorm geheel door het materiaal gevuld. De rubber wordt daarna gevulkaniseerd.
2. Op walsen met al of niet geprofileerde rollen die met dezelfde snelheid tegen elkaar in draaien. Op deze wijze worden vellen en linten met een bepaalde doorsnede verkregen (loopvlakken).
3.Door spuiten met behulp van een spuitmachine (extruder). Deze heeft aan het eind een verwisselbare spuitkop. De plastische rubber wordt door de transportschroef onder druk aangevoerd en door de spuitkop geperst. De vorm van de opening in de spuitkop geeft dus aan de verkregen band een constante dwarsdoorsnede. Door het aanbrengen van een doorn kunnen holle voorwerpen gespoten worden. Op deze wijze verkrijgt men binnenbanden, slangen, massieve bandjes, loopvlakken.
4. Het bedekken met rubber. Dit kan langs droge en langs natte weg geschieden. Langs de droge weg worden textielgoederen eenof tweezijdig van een zeer dun laagje rubber voorzien. Men gebruikt hiervoor kalanders met verscheidene rollen die alle een zelfde snelheid hebben. Men kan nu ook een van de rollen een grotere snelheid geven, b.v. op een driewals, waardoor de rubber min of meer in het textiel wordt gesmeerd (frictioneren). Een stof die eenzijdig is gecoat kan men tenslotte met de berubberde zijden tegen elkaar drukken (doubleren), waardoor een waterdichte stof verkregen wordt. Deze wijze van berubberen is belangrijk bij het vervaardigen van auto-, rijwielen transportbanden, drijfriemen, slangen, schoenen en andere technische en waterdichte artikelen. Ook langs de natte weg wordt textiel berubberd. Hiervoor gebruikt men een rubberoplossing in benzine of benzol of een verdikte latex. Op een verwarmde tafel, waarover het textiel zich beweegt, smeert een ‘mes’ de dikke solutie of latex op het textiel. Het oplosmiddel verdampt op de warme tafel en wordt teruggewonnen.
De van de kalander en spuitmachine verkregen onderdelen moeten worden samengebouwd. Dit gaat met natuurrubber zeer eenvoudig, daar dit materiaal in plastische toestand zeer gemakkelijk aan elkaar kleeft en door enige druk tot een geheel wordt (luchtband).
Nadat een artikel een tijdelijke vorm heeft verkregen, wordt het gevulkaniseerd. Dit berust op de inwerking van zwavel op rubber, m.n. op dezgn. dubbele bindingen in het rubbermolecule, dat na reactie met zwavel een driedimensionale structuur krijgt, zodat de rubber goede elastische eigenschappen verkrijgt. Het vulkaniseren vereist een bepaalde temperatuurverhoging gedurende een bepaalde tijd, afhankelijk van de gebruikte versnellers. Het geschiedt onder druk in dikwijls gecompliceerde gietijzeren en smeedijzeren vormen. Doordat het mengsel juist voor het vulkaniseren een ‘vloei’ vertoont, dringt het materiaal in de fijnste details van de vorm, zodat een scherp en strak voorwerp wordt verkregen. Na de vulkanisatie wordt de loodmantel machinaal verwijderd.
De vulkanisatie vindt gewoonlijk plaats bij ca. 140 °C gedurende ca. 30 min. Vloerbedekking wordt gevulkaniseerd op een zgn. continuvulkaniseermachine, waarbij de ongevulkaniseerde band door een stalen band op een roterende verwarmde trommel wordt gedrukt. Een bijzondere wijze van vulkanisatie, voor m.n. dunne voorwerpen, is het zgn. cold-cure (dompelen). De voorwerpen worden gedurende een korte tijd in een 2-4 % zwavelchloride-oplossing gehangen of in loden kamers gevuld met zwavelchloridedamp. De vulkanisatie voltrekt zich bij kamertemperatuur. De voorwerpen moeten na afloop met ammoniak geneutraliseerd worden.
Dompelen uit latex doet men door de vorm eerst in een coagulant te dompelen en daarna in de latex, waardoor men bij iedere dompeling een dikkere afzetting verkrijgt. Op deze wijze worden o.a. handschoenen, spenen en badmutsen vervaardigd. Na droging wordt gevulkaniseerd.
Schuimrubber is een produkt waarvan het gebruik zich na de Tweede Wereldoorlog sterk heeft ontwikkeld. In de vorm van matrassen, kussens, voor meubelstoffering, in treinen, autobussen enz. is dit materiaal zeer veel toegepast, maar thans grotendeels verdrongen door schuimplastic.
Latex wordt zonder meer als plakmiddel gebruikt, b.v. in de schoenenindustrie. Ook latexcementmengsels worden toegepast voor vloeren. Ditmengsel hecht zeer goed op ijzer, wat in de scheepsbouw van belang is.
GESCHIEDENIS
De eerste Europeaan die in aanraking kwam met het materiaal dat nu natuurrubber heet, was Las Casas, die Columbus op zijn tweede reis naar Amerika vergezelde (1493—96). De geschiedenis van de rubbercultuur begint pas ca. 1900. Vóór die tijd bestond de produktie slechts uit het winnen van zgn. wilde rubber.
In de 18e eeuw vond men oplosmiddelen voor rubber, waardoor men die kon gebruiken voor het waterdicht maken van stoffen. In het begin van de 19e eeuw ontstonden de eerste rubberfabrieken (J.N.Reithoffer, Wenen, 1811). In Groot-Brittannië begon T.Hancock in 1820 een werkplaats. De eerste Amerikaanse producent was Roxbury India Rubber Company (1832), de eerste Ned. fabrikant de apotheker Jan van Geuns uit Haarlem (1836). Rubber bleek een materiaal te zijn met vele bruikbare eigenschappen zoals zeer grote trekvastheid, elasticiteit, ondoorlaatbaar voor vloeistoffen en lucht en chemisch onaantastbaar voor vele stoffen. De enige onaangename eigenschap is dat het zacht en kleverig wordt bij een hoge zomertemperatuur.
In 1820 ontdekte T.Hancock dat rubber geplasticeerd kon worden. De geplasticeerde rubber loste beter op, maar het belangrijkste was dat men de rubber kon mengen met chemicaliën. De Amerikaan C.Goodyear ontdekte in 1839 het vulkaniseren. In de tweede helft van de 19e eeuw werd het rijwiel ontwikkeld; Dunlop paste hierop in 1888 de luchtband toe. De vraag naar rubber steeg enorm door de ontwikkeling van de automobiel, de toepassing van de luchtbanden hiervoor aan het begin van de 20e eeuw (Michelin, Goodrich), en later het gebruik van rubber bij luchtvaart, landbouw en techniek in het algemeen. Brazilië was vrijwel het enig exporterend land, en men zocht naar middelen om aan de toenemende vraag te voldoen.
De export van rubber bedroeg in 1830 nog slechts ca. 150 t, in 1860 was deze al gestegen tot 6600 t. De Engelsman H.A. Wickham bracht geselecteerde zaden over naar Engeland. Men kweekte ze op in Kew Gardens en bracht de bomen daarna over naar Ceylon (1876) en Malakka. Ondernemingen ontstonden op Sumatra in 1903 en op Java in 1906. De totale beplante oppervlakte bedroeg voor Zuidoost-Azië in 1904 ca. 500 km2 en in 1909 ca. 4000 km2.
De produktie van plantagerubber bedroeg toen ca. 11000 t. Daarna breidde de cultuur door de geweldige vraag zich uit tot 0,2 mln. km2. Na de Eerste Wereldoorlog ontstond echter een zodanige prijsdaling dat de Engelse producenten, die 75 % van de totale produktie controleerden, in 1922 overgingen tot produktiebeperking. In 1925 werd een nieuw hoogtepunt bereikt. Toen ontstond een zodanige uitbreiding van de rubberproduktie in de niet-Engelse gebieden, m.n. in Indonesië, dat de Engelsen de produktie in hun gebieden moesten vrijgeven. In 1929 tuimelden gedurende de wereldcrisis de prijzen en in 1934 werd een restrictieovereenkomst gesloten tussen Groot-Brittannië, Nederland, Frankrijk, Brits-Indië en Siam (Thailand).
De Tweede Wereldoorlog en de jaren daarna hebben de situatie totaal gewijzigd. De oorlog maakte het nodig dat synthetische rubber werd ingevoerd, die voor een deel de natuurrubber bleek te kunnen vervangen. Na de oorlog hebben de kunststoffen de natuurrubber grotendeel verdrongen.
LITT. E.W.Madge, Latex foam rubber (1962); L. G.Polhamus, Rubber, botany, production and utilisation (1962); C.M.Blow, Rubber technology and manufacture (1971).
