Hiện nay, có khoảng 25 triệu tấn cao su đang được sản xuất mỗi năm, trong đó có 30% cao su tự nhiên và chắc hẳn rằng trong ngôi nhà của bạn sẽ có ít nhất 1 đồ vật được làm từ chất liệu cao su tự nhiên. Bây giờ hãy cùng Sông Hồng đi vào tìm hiểu về cao su thiên nhiên nhé!

Cao su thiên nhiên là gì?

Nội dung chính

1 Cao su thiên nhiên là gì?
2 Nguồn gốc và quá trình phát triển của cao su thiên nhiên
3 Cao su thiên nhiên được sản xuất ở đâu?
4 Tính chất của cao su tự nhiên
- 4.1 Tính chất vật lý
- 4.2 Tính chất hoá học
5 Quy trình sản xuất
6 Đặc tính của cao su thiên nhiên
- 6.1 Ưu điểm
- 6.2 Nhược điểm
7 Ứng dụng cao su thiên nhiên trong đời sống
8 So sánh giữa cao su thiên nhiên và cao su tổng hợp
9 Cách sử dụng và bảo quản của cao su tự nhiên
10 Kết luận

Cao su tự nhiên là vật liệu được sản xuất từ mủ của cây cao su thuộc dòng Đại kích. Mủ trôm là một hợp chất keo dính, có màu trắng đục được tạo ra bằng cách rạch trên vỏ cây và thu thập chất lỏng ở trong mạch. Sau đó mủ được tinh chế trở thành cao su sẵn sàng để chế biến phụ vụ cho việc thương mại.

Mủ cao su tự nhiên là dạng nhũ tương bên trong nước, các hạt cao su với hàm lượng phần khô từ 28% – 40%, kích thước của hạt cao su rất nhỏ với kích cỡ khoảng 0,05μ – 3μ và có hình dạng giống quả trứng gà. Trong 1 gam mủ cao su có hàm lượng phần khô là 40% trong đó có 5000 hạt cao su với đường kính trung bình là 0,26μ và tất cả các hạt này đều ở trong trạng thái chuyển động Browner.

Cao su thiên nhiên được phân loại thuộc polyme, polyme là một hợp chất hoá học có những phân tử lớn được tạo ra từ nhiều phân tử nhỏ hơn có cùng loại.

Nguồn gốc và quá trình phát triển của cao su thiên nhiên

Việc sử dụng cao su, đầu tiên là bởi nền văn hoá bản địa của Mesoamerica. Bằng chứng khảo cổ đầu tiên của việc sử dụng cao su thiên nhiên thuộc cây Hevea xuất phát từ nền văn hoá Olmec, trong đó cao su đầu tiên được dùng để làm quả bóng cho những trò chơi bóng Mesoamerica. Cao su sau đó được sử dụng bởi nền văn hoá Maya và Aztec, ngoài việc làm bóng người Aztec còn sử dụng cao su cho những mục đích khác như làm đồ đựng và hàng dệt chống thấm.

Tại thế kỉ 16, người dân Nam Mỹ là những người đầu tiên đã phát hiện và sử dụng mủ cao su tự nhiên. Quốc gia chính sản xuất mủ cao su tự nhiên là nước Nam Mỹ với số lượng rất hạn chế được sử dụng trong nhiều năm ở thế kỷ 19. Tuy nhiên, vào trong năm 1876 Henry Wickham đã nhập lậu 70.000 para hạt giống cây cao su từ nước Brazil và được giao cho Kew Gardens. Trong toàn bộ số lượng đó có 2.400 hạt được nảy mầm, sau đó những cây con đó đã được gửi tới Ấn Độ, Sri Lanka, Indonesia, Malaya… thuộc Anh.

Từ những năm 1888 tới năm 1911, tại Singapore và Malaya, đã sản xuất thương mại được thúc đẩy mạnh mẽ bởi ông Henry Nicholas Ridley, người đã từng là Giám đốc khoa học đầu tiên từ vườn bách thảo Singapore. Ông đã phân phối những hạt giống cao su cho nhiều người trồng rừng và phát triển kỹ thuật khai thác cao su, cây lấy mủ đầu tiên mà không gây hại nghiêm trọng tới cho cây.

Cao su thiên nhiên được sản xuất ở đâu?

Theo thống kê vào trong năm 2017 có khoảng hơn 28 triệu tấn cao su đã được sản xuất và trong đó có tới 47% thuộc cao su tự nhiên. Vì phần lớn là sử dụng cao su tổng hợp có nguồn gốc từ dầu mỏ nên giá của cao su tự nhiên ở một mức độ lớn và được xác định bởi giá của dầu thô phổ biến ở trên toàn cầu. Châu Á là nguồn cung cấp cao su tự nhiên chính có trên thế giới, chiếm khoảng 72% tổng sản lượng cao su trong năm 2005. Ba nhà sản xuất lớn là nước Thái Lan, Indonesia và Malaysia cùng chiếm tới khoảng 72% tổng sản lượng cao su tự nhiên.

Tính chất của cao su tự nhiên

Tính chất vật lý

Khả năng kháng nước: Tốt
Khả năng chống hao mòn: Rất tốt
Phản ứng với thời tiết: Tốt
Khả năng chống lại oxy hoá: Vừa phải
Khả năng uyển chuyển: Xuất sắc
Chống rách: Tuyệt vời
Khả năng bám dính với kim loại: Tuyệt vời
Bộ nén: Tuyệt vời
Khả năng phục hồi – Hồi phục: Xuất sắc

Tính chất hoá học

Ảnh hưởng với dung môi hữu cơ: Kém
Ảnh hưởng với dầu: Kém
Ảnh hưởng của nhiệt độ: Ở nhiệt độ thấp, cao su thiên nhiên sẽ có cấu trúc tinh thể. Cao su tự nhiên được kết tinh với vận tốc nhanh nhất ở nhiệt độ -25 độ C. Cao su tự nhiên tinh thể sẽ nóng chảy ở trong 40 độ C.
Ảnh hưởng của vi khuẩn: Cao su tự nhiên dễ dàng bị phân huỷ bởi nhiều loại vi khuẩn như vi khuẩn Streptomyces coelicolor, Pseudomonas citronellolis, Nocardia spp…. có thể phân huỷ cao su thiên nhiên đã bị lưu hoá.

Quy trình sản xuất

Hơn 28 triệu tấn cao su đã được sản xuất ở năm 2017, trong đó khoảng 47% là tự nhiên. Khi nhắc tới quy trình sản xuất ra những sản phẩm cao su, tồn tại nhiều quy trình sản xuất để được phù hợp với lý tưởng của các sản phẩm đầu ra. Một số quy trình sản xuất cao su phổ biến nhất là đùn, nhúng mủ, đúc và cán…

Trồng trọt

Cây cao su sẽ được trồng trọt trong đồn điền lớn, yêu cầu là đất phải thoát nước tốt, đất phong hoá bao gồm đá ông, các loại trầm tích, đất đỏ hoặc là đất phù sa. Ngoài ra điều kiện khí hậu cũng sẽ là yếu tố chính để cây cao su được phát triển tốt hơn.

Thu hoạch

Quy trình sản xuất cao su tự nhiên được bắt đầu từ việc thu hoạch mủ từ cây cao su. Ở trong công đoạn này, người ta sẽ rạch ra một đường trên vỏ cây cao su và mủ cao su sẽ chảy vào những cái cốc hoặc thùng.

Tinh chế

Để tinh chế được từ mủ thành cao su, latex sẽ được trộn với axit formic để làm cao su đông lại thành những cục cao su đông, sau đó được rửa sạch và ép thành các khối hoặc nguyên tấm, sau đó được hun khói.

Xử lý

Tiếp theo, cao su được đưa qua máy nghiền để làm cho cao su được hoạt động tốt hơn, tiếp theo sẽ được trộn cùng với hoá chất để cải thiện được tính chất cao su. Cuối cùng, cao su được tạo ra thành một dạng bằng cách gia công hoặc ép đùn.

Lưu hoá

Lúc này, cao su sẽ được lưu hoá bằng cách đun nóng cùng với một số lưu huỳnh trong nồi áp suất cùng với khoảng 320 độ F. Quá trình lưu hoá được liên kết tráo các chuỗi phân tử của Polyisoprene để nhằm tăng độ bền và khả năng chống lão hoá, đồng thời loại bỏ độ dính của cao su thô.

Đặc tính của cao su thiên nhiên

Ưu điểm

Độ đàn hồi cao

Đặc tính nổi trội nhất của cao su tự nhiên là khả năng đàn hồi tuyệt vời, nếu bạn kéo sợi dây thun cao su ra gấp 9 lần hình dạng ban đầu thì khi thả ra nó hoàn toàn sẽ trở lại hình dạng cũ mà không hề bị biến dạng. Cao su tự nhiên có độ bền cao (kéo và xé) và khả năng giảm mỏi vượt trội.

An toàn

Cao su tự nhiên có tính an toàn cao bởi nó có nguồn gốc tự nhiên và không chứa những chất độc hại. Bởi vậy những sản phẩm điển hình như chăn ga gối đệm luôn được người tiêu dùng ưu tiên lựa chọn.

Kháng khuẩn

Cao su tự nhiên có khả năng kháng khuẩn khá tốt, vì vậy chúng có thể ngăn chặn đuợc bụi bẩn và các loại vi trùng xâm nhập. Đối với những sản phẩm làm từ cao su tự nhiên để được bảo quản và làm sạch thì cần có những cách riêng biệt để đảm bảo được chất lượng.

Độ bền – tuổi thọ cao

Cao su tự nhiên có độ bền bỉ cao và độ bám tuyệt vời, nó có khả năng dính vào các vật liệu khác giúp cho dễ dàng chế tạo hơn. Ngoài ra, dòng cao su tự nhiên có thể chống cắt, sứt mẻ và xé rách cao. Với các sản phẩm từ chất liệu cao su tự nhiên, tuổi thọ sản phẩm lên tới từ 5 năm – 10 năm sử dụng.

Nhược điểm

Gây dị ứng: Một số người bị dị ứng với mủ cao su cực nghiêm trọng và việc tiếp xúc với các sản phẩm cao su tự nhiên như găng tay cao su có thể gây ra tình trạng sốc phản vệ. Một số phản ứng tình trạng dị ứng không tới từ bản thân chất liệu mủ cao su mà là từ dư lượng hoá chất để đẩy nhanh quá trình liên kết chéo của chất.
Giá thành sản phẩm cao: Các sản phẩm có thành phần tự nhiên hầu hết giá thành khá cao nhưng đảm bảo về chất lượng tốt nên đáng để chi tiền nếu sản phẩm đó xứng đáng so với công năng sử dụng của bạn
Mùi hơi khó chịu: Một số người dùng đã đồng ý rằng mùi cao su gây cảm giác khó chịu, và phải rất lâu sau quá trình sử dụng thì mùi cao su mới mất đi.

Ứng dụng cao su thiên nhiên trong đời sống

Sản xuất lốp xe

Có khoảng 70% cao su tự nhiên trên thế giới được chiết xuất trong lốp xe ô tô nhờ sức mạnh và khả năng chịu sức nén. Cao su là nguyên liệu thô duy nhất được sử dụng ở nghành công nghiệp ô tô.

Nghành công nghiệp xây dựng

Đối với đặc tính của cao su tự nhiên, từ điện trở của chúng nên hàng hoá cao su mềm được sử dụng làm các vật liệu cách nhiệt và làm găng tay, giày, chăn bảo hộ,…..

Sản xuất trong ngành chăn ga gối đệm

Cao su tự nhiên là một chất liệu quen thuộc và phổ biến trong ngành sản xuất các chăn ga gối đệm, đệm, gối cao su… Với những đặc tính nổi trội và là khả năng đàn hồi cực tốt, độ bền cực cao thì đệm cao su tự nhiên là một lựa chọn tuyệt vời.

ứng dụng của cao su thiên nhiên trong ngành chăn ga gối đệm

Nghành y tế

Cao su tự nhiên là một chất liệu cực kỳ tuyệt vời trong việc tạo ra một hàng rào chống lại những tác nhân gây bệnh như loại virus, đặc biệt là loại virus AIDS nên trong nghành y tế, cao su được ứng dụng trong sản xuất những loại găng tay phẫu thuật và trong khám bệnh, bao su su, ống thông,…

Nghành thuỷ điện

Trong nghành công nghiệp thuỷ lợi và thuỷ điện thì cao su tự nhiên được ứng dụng trong quá trình sản xuất gioăng đệm cao su, băng chặn nước, các loại thiết bị chống thấm, phớt cao su…

So sánh giữa cao su thiên nhiên và cao su tổng hợp

Cả cao su tự nhiên và cao su tổng hợp đều đang giữ một vị trí rất quan trọng trong nghành cao su, cả hai đều có những nhu cầu rất cao, vậy sự khác biệt giữa hai loại này là gì? chúng ta cùng xem qua ưu và nhược điểm của cao su nhé.

Thành phần và sản xuất

So sánh	Cao su thiên nhiên	Cao su tổng hợp
Thành phần	Là một hợp chất cao, phân tử tự nhiên được sản xuất từ mủ của cây Hevea brasiliensis	Cao su tổng hợp có thể sản xuất nhân tạo và thông qua những phản ứng trùng hợp của các monome thành polyme
Quy trình sản xuất	Phương pháp phổ biến để chiết xuất cao su từ latex sử dụng quá trình đông tụ, một quá trình làm đông đặc và làm đặc polyisoprene thành khối. Quá trình này được thực hiện bằng cách thêm một loại axit như axit formic vào latex, quá trình đông tụ sẽ mất khoảng 12 giờ.	Sản xuất cao su thông qua phản ứng trùng hợp của các monome thành polyme. Điều này sẽ có thể được thực hiện theo hai cách, bằng cách polyme hóa với dung dịch hoặc polyme hóa nhũ tương. Có nhiều loại cao su tổng hợp khác nhau được tạo thành từ những monome khác nhau trước quá trình được polyme hóa. Do các polyme được sản xuất nhân tạo, cao su tổng hợp có thể có những tính chất khác nhau và có nhiều ứng dụng

Tính chất

So sánh tính chất	Cao su thiên nhiên	Cao su tổng hợp
Độ cứng có sẵn (°Bờ A)	25°C – 95°C	10°C – 95°C
Khả năng chịu nhiệt độ (°C)	-40°C đến 80°C	70°C đến 180°C
Nhiệt độ cao điểm trong thời gian ngắn (°C)	100°C	100°C đến 350°C
Độ bền kéo (N / mm 2 )	25	8 tới 30
Độ giãn dài khi kéo (%)	800%	150% – 800%
Khả năng mài mòn	Tốt	Trung bình tới xuất sắc
Khả năng co dãn	Xuất sắc	Tệ tới xuất sắc
Khả năng chống ánh sáng	Tệ	Từ xấu tới xuất sắc
Khả năng chống oxy hóa	Vừa	Trung bình tới xuất sắc
Khả năng kháng ozon	Vừa phải	Trung bình tới xuất sắc
Khả năng chống mài mòn	Cực tốt	Tệ tới xuất sắc
Hiệu ứng của thời tiết	Tốt	Trung bình tới xuất sắc
Khả năng chống lại xăng dầu	Không phù hợp	Không phù hợp tới xuất sắc
Kháng thực phẩm	Phù hợp	Không phù hợp tới xuất sắc
Khả năng chống dầu, mỡ bôi trơn	Không phù hợp	Không phù hợp tới xuất sắc
Khả năng chống nước	Tốt	Không phù hợp tới xuất sắc

Giá thành

Giá thành của dòng cao su tổng hợp và dòng cao su tự nhiên sẽ phụ thuộc tới rất nhiều vào giá của nguyên vật liệu, hãy cùng nhìn vào bảng so sánh dưới đây để biết rõ về sự khác nhau của hai dòng này nhé.

So sánh

Cao su tự nhiên

Cao su tổng hợp

Các yếu tố bên cầu (ảnh hưởng tới giá)

Sản xuất sẽ đòi hỏi tới sức bền, khả năng linh hoạt, khả năng chịu nhiệt và chống rách.

Sản xuất đòi hỏi sự chống lại mài mòn, chịu nhiệt và chống lại lão hóa, khả năng đàn hồi, khả năng chống lại dầu mỡ

Các yếu tố bên cầu (ảnh hưởng tới giá)

Chậm trễ khoảng 5 năm – 7 năm giữa khả năng trồng trọt và sản xuất.

Dựa vào thời tiết

Giá cả và sự sẵn có cây giống

Chi phí thuê người lao động

Tính sẵn có và giá đất

Khả năng sinh lời của cây cao su so với những cây trồng khác

Giá thành của đầu vào như dầu thô, dầu thô và khí đốt tự nhiên

Cách sử dụng và bảo quản của cao su tự nhiên

Các loại sản phẩm được làm từ cao su tự nhiên cực kỳ phổ biến trong cuộc sống hằng ngày hiện nay như sản phẩm đệm, gối.. thì Sông Hồng sẽ hướng dẫn cách sử dụng và bảo quản cho các bạn dễ dàng hình dung nhé, những cách này sẽ có thể được áp dụng cho toàn bộ sản phẩm được làm từ cao su tự nhiên.

Quá trình sử dụng vật liệu

Quá trình làm sạch của cao su

Quá trình bảo quản cao su

Nên có được một tấm bảo vệ bên ngoài để chống được các loại nước, dầu, hoá chất… ảnh hưởng trực tiếp tới cao su tự nhiên, ví dụ trên thị trường có loại tấm bảo vệ nệm, tấm bảo vệ gối..

Hạn chế đặt các thiết bị có khả năng toả nhiệt lên bề mặt sản phẩm được làm từ cao su tự nhiên

không bố trí để lại gần nơi có nhiệt lượng lớn.

Không đổ nước lên trực tiếp bề mặt của sản phẩm

Nếu có vết bẩn hãy sử dụng khăn ấm và cho 1 chút nước giặt pha loãng để làm sạch

Thường xuyên sử dụng máy hút bụi để làm sạch sẽ bụi bẩn và lỗ thoát hơi có trên sản phẩm

Tranh phơi các sản phẩm trực tiếp dưới ánh nắng mặt trời, hãy chọn nơi khô ráo và thoáng mát, sạch sẽ để phơi cho tới khi khô hoàn toàn.

Trong quá trình bảo quản sản phẩm, nhất định bạn cần có tấm bảo vệ chống thấm bên ngoài để bọc lại, sau đó có thể cất đi bình thường nếu không cần dùng tới.