Латекс для чего используется
Латекс. Виды и свойства. Применение и особенности
Латекс – эмульсия дисперсных полимерных частиц синтетического или растительного происхождения в воде. По сути, это обобщенное название водной дисперсии коллоидных каучуковых частиц. Материал представляет собой резиноподобное вещество, которое имеет широкую область использования, начиная от изготовления перчаток, и заканчивая эластичными интерьерными красками. Различают природную и синтетическую разновидность латекса. Оба материала являются востребованными. Для производства первого применяется сок специально выращиваемых молочайных растений, обычно бразильской гевеи. Синтетическая форма латекса производится благодаря переработке нефтепродуктов.
Природный латекс
Изначально материал имел исключительно природное происхождение. Для его получения осуществляется переработка сока растений, чаще всего бразильской гевеи. Латексы природного происхождения отличаются экологической безопасностью, однако они в чистом виде имеют малую устойчивость к ультрафиолету. Кроме этого они разрушаются при соприкосновении с жиром. Для коррекции слабых сторон материала, в его состав добавляются различные присадки, чаще всего это мономер изопрен. Благодаря добавкам фактический срок эксплуатации природного латекса многократно возрастает. По своим характеристикам он превосходит синтетический аналог.
Добыча сока для производства натурального латекса имеет промышленный характер во многих тропических странах. Однако всего собираемого объема недостаточно, чтобы полностью покрыть спрос на материал. По этой причине основная доля латекса на рынке имеет искусственное происхождение. Природный материал ввиду своей редкости и сложности добычи сырья отличается достаточно большой стоимостью. Она повышается и по причине больших трудовых вложений в производство, особенно в уход за растениями и сбор сока из них.
Природный латекс имеет много достоинств:
Изделия из природного латекса отличаются действительно большой упругостью. Эта эластичность является залогом долговечности, износоустойчивости при контакте с более жесткими основаниями. Также изделия из латекса прекрасно восстанавливают форму после деформации. Это крайне важное качество для обеспечения долговечности.
Латекс не является пригодным субстратом для размножения микроорганизмов. Это касается даже пористых изделий на его основе, к примеру, пены наполнителя для матрасов. Поверхность латекса гигиеничная, легко поддается дезинфекции, чистки или мойке. Материал не гниет, имеет слабо выраженный эффект старения.
Материалы из латекса получили широкое распространение для изготовления товаров широкого потребления, таких как матрасы, интерьерные краски и т.д. Все дело в гипоалергенности. У латекса отсутствуют опасные испарения, способные вредить здоровью человека.
Для производства натурального латекса выполняется сбор сока гевеи. Для этого на дереве выполняется надрез, через который сочится густой белый сок. Тот собирается в резервуары, и запенивается. Сок поддается вулканизации, в результате чего приобретает свойства готового латекса. Такая масса после этого может применяться по назначению при производстве различных изделий.
Искусственный материал
Это наиболее распространенная разновидность латекса. Чаще всего его получают из мономеров сирена и бутадиена. Материал очень похож по своим характеристикам на натуральный аналог, и практически не уступает ему. Он также гипоаллергенный и упругий. Но при этом его износоустойчивость ниже, зачастую примерно в 2 раза.
Зачастую латекс искусственного происхождения бывает более жестким. По этой причине из него редко делают изделия, где нужно сочетать мягкость с эластичностью. Такие качества, к примеру, требуются при производстве матрасов. В этой области синтетический материал уступает натуральному.
Для материала характерна влагоустойчивость. Причем это касается всех изделий из него. Это может быть, как гладкая одежда с плотных листов, так и пористого наполнителя. Материал также способен пропускать воздух.
Область использования
Из латекса делают различные материалы и изделия в самых разнообразных сферах. Большая его часть уходит на изготовления:
Латексные краски
Этот вид лакокрасочных материалов применяется для внутренней отделки. Такая интерьерная краска практически не имеет запаха, так как в качестве растворителя в ней применяется вода.
Отличительной особенностью латексных ЛКМ является следующие качества:
Окрашенные латексной краской поверхности можно мыть, не рискуя испортить покрытие. Этим материалом чаще всего окрашивают обои, шпаклеванные стены, потолки. Он подходит для покрытия поверхностей, которые не поддаются сильному механическому трению. То есть, для пола он не подходит.
Латексная краска является паропроницаемой. Это важное качество, особенно при покрытии стен. Благодаря этому сквозь них может осуществляться естественная регуляция влажности. Нельзя не отметить и превосходную укрывистость материала. Такой краской можно добиться практически безупречного покрытия всего за 2-3 слоя. Она имеет хорошую адгезию к минеральным поверхностям, дереву, ДСП, гипсокартону, ткани. Именно такую краску чаще всего рекомендуют для покрытия окрашиваемых тканевых натяжных потолков.
Основная ценность латексной краски в сохранении эластичности после высыхания. Она отлично подходит для покрытия поверхностей с нестабильной геометрией. Слой латекса может сжиматься или растягиваться вместе с основанием. Благодаря этому у такой краски вообще нет проблемы с шелушением слоя.
Матрасы из латекса
Латекс также используют для изготовления мягкой пены, которая применяется как наполнитель для матрасов. Он наделяет готовое изделие ортопедическими качествами. Наполнитель из вспененного латекса превосходно держит форму. Он не слеживается, быстро возвращает изначальное положение. В нем не заселяется пылевой клещ.
Для повышения амортизационных качеств, вспененная масса обычно дополнительно перфорируется. Материал отличается большим сроком эксплуатации. Матрасы из вспененного натурального латекса обычно способны прослужить 10-15 лет. Изделия же из искусственного латекса имеют более скоростные показатели срока эксплуатации, обычно в 5-10 лет.
Материал является одним из самых качественных и долговечных наполнителей. Именно он обеспечивает ортопедический эффект, за который так ценятся матрасы. Однако изделия с ним нельзя отнести к бюджетной категории. Из латекса делают как монолитный литой наполнитель для матрасов, так и применяют его как слой в пружинной конструкции.
Большим спросом пользуются подушки из латекса. За счет оптимального для человека баланса между мягкостью и упругостью они отлично поддерживают голову в правильном анатомическом положении. Как и в случае с матрасами, при производстве подушек застывшая латексная пена перфорируется. Это корректирует жесткость и повышает воздухопроницаемость. Поэтому на такой подушке спать достаточно удобно.
Стоит учитывать, что так как натуральный материал имеет растительное происхождение, то при его изготовлении сделать разделение исходного сырья на компоненты сложно. По этой причине такой издает специфический запах. Зачастую он неприятен людям, поэтому вместо натурального выбирают синтетический латекс.
Что касается недостатков латексных матрасов, то их немного. В первую очередь это высокая стоимость. Также следует отметить большую массу готовых изделий, в сравнении с аналогами. Тот же самый матрас из синтепона или другого волоконного материала получается куда легче. Недостатком выступает и запах, который долго выветривается. Но он присутствует только у натурального латекса.
Хирургические перчатки
Из латекса также делают хирургические стерильные перчатки. Они отличают от аналогов более высокой устойчивостью к ультрафиолету, растяжению. Кроме этого материал имеет стойкость к химическим жидкостям. Такие перчатки хорошо растягиваются. При работе с ними исключаются разрывы на этапе надевания гипса на руку. Ближайшими аналогами латексных перчаток служат изделия из нитрила и винила.
Одежда из латекса
Из латекса изготавливаться также одежда, плотно облегающая тело. Она обеспечивает так называемый эффект «второй кожи». Ее получают двумя технологиями: склейкой или отливкой. Чаще всего из латекса делается склеенная одежда. Для этого листы материала склеиваются между собой в готовое изделие. Также возможна отливка латекса на смазанную разделителем форму. Затем такое покрытие отрывается. В итоге получается бесшовное изделие, строго подходящее под размер.
Линолеум
Латекс тоже входит в состав некоторых видов линолеума. Он применяется только в качестве одного из слоев. В этом случае используют только материал синтетического происхождения, так как натуральный в этом случае является избыточно дорогим.
Что такое 100% натуральный латекс?
100% натуральным латексом (англ. аббревиатура NRL) называется млечный сок, получаемый из каучукового дерева Гевея Бразильская (Hevea brasiliensis). Гевея Бразильская активно культивируется в странах Юго-Восточной Азии, так как благоприятный климат этих стран способствует её быстрому росту.
В производстве спальных принадлежностей (матрасы, подушки и т.д.), натуральный латекс используется с 1926 года, когда компания «Dunlop» представила новую технологию производства латексной пены, имеющей ряд огромных преимуществ, таких как: высокий коэффициент растяжения, отличная упругость и сверхэластичность.
Существует огромная разница между 100% натуральным латексом (NRL) и синтетическим латексом. Синтетический каучук стал популярен в Соединенных Штатах во время Второй мировой войны. Синтетический латекс, используемый в матрасах и подушках, является бутадиен-стироловым каучуком (англ. аббревиатура SBR). Такой латекс производится из отходов нефтепродуктов и других химических веществ.
Так же следует понимать, что существует отличие между 100% натуральным латексом и просто натуральным латексом, так как понятие натуральный латекс может подразумевать под собой, так называемый смешанный латекс (15% NRL и 85% SBR или 40% NRL и 60% SBR). Такой латекс примерно в 2 раза дешевле, обладает более низкой упругостью и эластичностью, а кроме того возможно вреден для здоровья, так как в продукции содержится не вступившие полностью в химическую реакцию молекулы бутадиен/стирола. Однако такой латекс тоже имеет право называться натуральным (так как какой-то процент натурального каучука в общей смеси содержится), чем, кстати, часто пользуются предприимчивые продавцы, но, ни в коем случае, его не стоит путать со 100% натуральным латексом.
Культивирование каучукового дерева Гевея в Юго-Восточной Азии
Оптимальными климатическими условиями для быстрого роста каучуковых деревьев являются:
Эти климатические условия делают страны Юго-Восточной Азии, такие как Вьетнам, Таиланд, Индонезия и др. идеально подходящими для культивирования Гевеи и производства лучшего млечного сока (латекса) в мире.
Во Вьетнаме, огромное количество неиспользуемых земель были превращены в районы, специализирующиеся на выращивании каучуковых деревьев и лесоразведении. Программа развития каучуковых ферм стала важной частью в сельском хозяйстве Вьетнама.
Сбор латекса
Каучуковые деревья надрезаются обычно по утрам, и в кору, надрезанную под углом, вставляется щепка, что позволяет собирать небольшое количество сока ежедневно. С каждого каучукового дерева можно собирать латекс примерно 180 дней в году, за исключением сезона дождей и жаркого лета. Деревья дают сок около четырех часов и после остановки, происходит свертывание латекса естественным путем на линии разреза, блокируя, таким образом, латексные каналы дерева в разрезе коры. Надрез длиной 90 см дает хороший ручеек латекса примерно в течение часа, который потом постепенно ослабевает в течение 3-х часов. Профессиональному надрезчику деревьев требуется всего 20 секунд, чтобы надрезать одно дерево по стандартной полувинтовой системе, а ежедневный план такого работника составляет 450-650 деревьев.
Когда латекс собран, он имеет в своем составе примерно 2/3 части воды и по консистенции является достаточно густым, поэтому обязательно должен быть переработан.
Переработка латекса
Если же латекс свернулся (коагулировал), то он уже не может быть превращен в жидкое состояние и может быть переработан в технические каучуки более низкого класса, из которых изготавливают резиновые коврики, листовой латекс и т.д.
При изготовлении подушек и матрасов из 100% натурального латекса по технологии «DUNLOP» очень востребован свежесобранный латекс, поэтому расстояние и время доставки от плантации до завода является решающим фактором. Именно из-за этого большинство заводов, желающих производить качественную продукцию, (например, завод LIENA), стремятся расположиться в местах поближе к такому капризному сырью, как свежесобранный млечный сок Гевеи, так как именно качественное сырье дает ключевой успех для производства высококачественных подушек и матрасов из латексной пены.
Латекс
Содержание
Общая характеристика
Латекс — микрогетерогенные природные (млечный сок каучуконосных растений) или искусственные системы, которые представляют собой водные дисперсии коллоидных каучуковых частиц (глобул), стабилизированных поверхностно-активными веществами эмульгаторами.
Форма и размеры частиц латексов тесно связаны с закономерностями процесса эмульсионной полимеризации исходных мономеров. Частицы синтетических латексов зачастую имеют сферическую или близкую к ней форму. Латексные глобулы стабилизированы ионогенным поверхностно-активным веществом чаще анионного типа. Спонтанно, с течением времени или вследствие специальной обработки (кислотно-щелочной, гидродинамическим, температурной и под др. воздействием) в латексной дисперсии образуются вторичные агрегаты, напоминающие гроздья. Первичные глобулы в таких «гроздьях» слиплись, но их коалесценция не состоялась. В большинстве случаев латексы не являются монодисперсными и характеризуются той или иной степенью полидисперсности, которая, в свою очередь, зависит от условий протекания полимеризационного процесса. Как правило, диаметр первичных латексных глобул составляет 10-200 нм. В различных отраслях промышленности широко применяются изопреновые, бутадиеновые, бутадиен-стирольные, бутадиен-метилстирольные, хлоропреновые, изобутилен-изопреновые, карбоксилатные, акриловые, уретановые и другие латексы.
Получение изделий из латекса
На форму наносят раствор соли, напр. хлористого кальция. Затем опускают форму в латекс. Раствор соли содержит положительно заряженные частицы металла — катионы. При внесении формы в латекс с ее поверхности в глубь латекса начинают диффундировать катионы. Встречая на своем пути отрицательно заряженные частицы латекса, положительно заряженные катионы разряжают их. И каучуковые частицы оседают в виде тонкого каучукового слоя на форме.
Латекс на основе натурального каучука
Товарный латекс на основе натурального каучука (ЛН) — концентрированный и стабилизированный млечный сок бразильской гевеи. Содержание сухого вещества в исходном соке составляет 37-41 %, в товарном ЛН его содержание увеличивается до 58-75 %. Способы концентрирования — отстаивание и центрифугирование; последний метод наиболее эффективный и продуктивный.
Латексные смеси готовят введением в его состав множества ингредиентов: вулканизующих агентов, ускорителей и активаторов вулканизации, антиоксидантов, порошковых наполнителей, поверхностно-активных веществ, антистабилизирующих добавок, способствующих снижению устойчивости коллоидной системы, загустителей, пластификаторов, пеногасителей или, наоборот, стабилизаторов пены и т. д. При изготовлении смесей целесообразно использовать свежеприготовленные дисперсии и эмульсии ингредиентов. Хранить их следует в емкостях при непрерывном перемешивании, не допуская пенообразования. Сначала в латекс вводят стабилизаторы, затем остальные ингредиенты и, в последнюю очередь, перед непосредственным применением, дисперсию оксида цинка. Для смешивания латекса с эмульсиями, дисперсиями, растворами используют эмалированные или обрезиненные антикоррозионными покрытиями емкости, снабженные рубашками для охлаждения или нагрева и мешалками с переменной частотой вращения в пределах 30-40 об/мин. Продолжительность приготовления смеси — 30-60 мин. В ряде случаев смесь «вызревает» 6-24 ч при 20-60°С при медленном перемешивании. При этом меняются коллоидно-химические характеристики смеси (снижается уровень рН, возрастает вязкость и др.), повышается ее однородность, полимер в смеси частично вулканизующих, улучшаются технологические свойства смеси.
Основную массу ЛН применяют для получения натуральных каучуков, около 8-10 % — для получения латексных изделий: перчаток, метеорологических, радиозондовых и шаропилотных оболочек, медицинских изделий, резиновых нитей, губчатой резины, легкой резиновой и спортивной обуви, латексных клеев различного назначения: для кожи, резины, металлов, для производства обуви, для наклеивания корешков переплетов книг, заклеивания коробок, пакетов, наклеивания этикеток, при изготовлении листовой фанеры и других деревянных изделий, для приклеивания паркета, линолеума, полимерных плиток к различным основаниям пола; в производстве текстильных материалов и ковров (для соединения хлопчатобумажных, шерстяных и льняных нитей без образования узлов и толстых складок), для производства абразивных материалов в сочетании с меламино-формальдегидных олигомеров; для склеивания пенополистирола, пенорезины, ПВХ-материалов, для приклеивания керамики, стекла, металлов к бумаге, ткани, коже, полистирола и к другим мягким и твердым материалам.
Латексы на основе синтетических каучуков
Латексы на основе синтетических каучуков (ЛС) — коллоидные водные дисперсии синтетических каучуков и других полимеров (полистирол, сополимеры стирола с 20-35 мас% бутадиена), полученные в большинстве случаев эмульсионной полимеризацией одного или нескольких диеновых, винильного, винилиденовых и других мономеров. Некоторые ЛС изготавливают диспергированием в воде в присутствии поверхностно-активных веществ «готовых» полимеров (бутилаучука, полиизопрена СКИ-3, силоксановых и других СК — искусственные латексы). К ЛС относят также водные дисперсии термопластов (ПВХ, ПВА), получаемые эмульсионной или суспензионной полимеризацией. Важными характеристиками для потребителя является средний размер глобул, рН среды и содержание сухого остатка: чем больше размер глобул, тем большего содержания сухого остатка можно добиться при концентрировании ЛС, при малых размерах глобул — выше стабильность ЛС.
Основные характеристики латекса
Использование
Латекс используется в химической промышленности как реагент-флокулянт при обогащении полезных ископаемых.
Изделия, содержащие латекс
Латекс содержат следующие изделия: эластичный бинт, медицинский бандаж, ластики, воздушные шарики, хирургические перчатки, бактерицидный пластырь, некоторые виды обуви и предметы одежды, катетеры, презервативы, соски, пустышки, некоторые предметы спортивного инвентаря, некоторые ремешки для часов, массажеры для зубов, бельевая резинка, краски, фаллоимитаторы, различные маски, матрасы, подушки и другие.
Аллергия на латекс
Протеины (белки) латекса в нечастых случаях (наследственная предрасположенность + сенсибилизация) могут вызвать аллергию, которая обычно проявляется в виде высыпаний на коже в месте соприкосновения с латексом (и далее), затруднением дыхания + падение сосудистого давления (анафилактический шок), раздражением носовых каналов, в редких случаях даже может привести к летальному исходу. Эффективным способом избавления от аллергии на латекс является избегание контакта с провоцирующим аллергеном. Если у человека выявлена аллергия, то он должен стараться избегать контакта с любыми изделиями, содержащими латекс. Вместо этого используются медицинские и бытовые СИЗ (средства индивидуальной защиты: перчатки, презервативы), состоящие из синтетических эластичных субстанций: изопрен, неопрен, нитрил, винил (ПВХ), стирол-бутадиен и т. д..
Латекс для чего используется
Натуральный латекс
Что такое латекс
Латекс представляет собой натуральный сок дерева Гевея бразильская, свернувшийся под действием химических реагентов и обогащенный добавками для достижения необходимых характеристик и потребительских свойств. По виду латекс несколько напоминает резину, однако не имеет ее специфичного запаха, намного более гигиеничен и долговечен.
Все латексы можно разделить на две большие группы: натуральный и искусственный латекс. Первый представляет собой стабилизированный сок гевеи с содержанием сухих веществ 34-41%, в который добавлены катализаторы, вулканизирующие компоненты, антиоксиданты, поверхностно-активные вещества и прочие компоненты. Второй представляет собой водную коллоидную дисперсию синтетических каучуков и других полимеров (полистирола, бутадиена, сополимеров стирола), образующуюся в результате эмульсионной полимеризации, к которой добавлен и ряд других компонентов. Таким образом, и искусственный, и натуральный латексы содержат некоторое количество искусственных добавок, а разница между двумя видами состоит лишь в происхождении исходного сырья. Нередко для придания материалу мягкости его вспенивают.
Гевея бразильская относится к семейству молочайных. Ее родиной является Южная Америка, но сегодня она произрастает преимущественно в Юго-Восточной Азии, где и добывается значительная часть сырья для латекса. Однако львиная доля поставок латекса приходится на Таиланд, Малайзию и Индонезию.
Характеристики латекса
Специалисты технологи и химики выделяют целый ряд свойств латексов, таких, например, как размер глобул (коллоидных каучуковых частиц), агрегативная устойчивость, процентное содержание сухого остатка в материале и пр. Однако с потребительской точки зрения немного более важными являются следующие характеристики:
История латекса
Установить время, с которого началось практическое использование сока Гевеи бразильской, практически невозможно. С уверенностью можно утверждать только то, что в доколумбовой Америке индейцы-ацтеки изготавливали из него мячики для игры. Кроме того, индейцы использовали сок для получения непромокаемой обуви, для чего достаточно было окунуть стопы ног в жидкий сок и немного подождать. Были у материала и другие практические применения
Один их индейских мячей вместе с огромным количеством безделушек Нового света в Европу привез Колумб. Игрушка пришлась по вкусу. Она обладала невиданной упругостью и прыгучестью. Однако практического применения каучук («слезы млечного дерева» на индейском) не получили до 1770 года, когда была обнаружена его способность стирать нарисованное графитным карандашом. Так появился гуммиэластик. Однако звездный час латекса наступил только почти через сто лет, когда появилась технология вулканизации каучука. Наступило время непромокаемых плащей, калош и резиновых сапог. Впоследствии, когда по дорогам мира начали ездить автомобили, по технологии вулканизации каучука стали производить шины.
Важной вехой в получении мебельного латекса стал 1971 год, когда технологи разработали методику вспенивания латекса и получения так называемой латексной пены, которая к тому же обладала стабильностью. Практически сразу она начала применяться для изготовления удобных и долговечных постельных принадлежностей.
Производство латекса
Первый шаг к потребителю латекс делает на плантациях гевеи, где его собирают, аналогично тому, как собирают березовый сок, надрезая кору дерева в виде буквы V и собирая «слезы гевеи» в специальную емкость. Дальнейший процесс осуществляется на специальных фабриках, где сырье очищают и смешивают с добавками. Такая смесь подвергается вспениванию с последующим добавлением гелеобразователя и вулканизацией. Последний процесс происходит при повышенных температурах. Латекс, говоря простым языком, запекается. После этого цельный блок разрезается на плиты нужного размера. При этом, в зависимости от принятой на каждой конкретной фабрике технологии (часто это диктуется объемами производства), материал может производиться постоянно, как на конвейере (непрерывный процесс), или порциями.
Применение латекса
На сегодняшний день латекс применяется очень широко. Его отличные свойства позволили применять его для производства кухонных принадлежностей, в качестве простилочных материалов для мягкой мебели, в медицине, для изготовления презервативов, детских пустышек, воздушных шариков, спортивного инвентаря, строительно-отделочных материалов и одежды. Список продукции поистине огромен.
Наши специалисты лучше всех разбираются в вопросах комфортного сна и всегда готовы вам помочь. Мы на связи и ответим на все вопросы. Консультация оказывается абсолютно бесплатно.