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Grundwissen zu Gummi

Grundwissen zu Gummi

 

Ob Spielball, Handschuhe, Autoreifen, Schlauchboot, Gartenstiefel, Haushaltgummi, Quietscheentchen, Latexanzug, Kondom oder Dichtung an Türen und Fenstern: Gummi ist ein Werkstoff, aus dem die verschiedensten Gegenstände hergestellt werden.

Dabei kennzeichnet sich Gummi durch drei Eigenschaften, die gleichzeitig auch seine größten Pluspunkte sind. So ist Gummi dehnbar, wasserabweisend und strapazierfähig. Aber was ist Gummi eigentlich genau? Wie wird es gewonnen? Und warum wird Gummi nach einiger Zeit porös und brüchig?

 

Hier ein wenig Grundwissen rund um Gummi in der Übersicht:

 

Was ist Gummi?

Gummi wird im allgemeinen Sprachgebrauch als Bezeichnung für Produkte oder Materialien verwendet, die elastisch sind und sich wie für Gummi typisch anfühlen. Tatsächlich ist Gummi aber nicht gleich Gummi. Stattdessen verarbeitet die Industrie viele verschiedene Gummiwerkstoffe, die eigens für die jeweiligen Anwendungsgebiete entwickelt und optimiert wurden.

Deshalb sprechen Fachleute auch nicht von Gummi, sondern stattdessen von Elastomeren oder von Elastomerprodukten. Zu diesen Elastomeren gehören Produkte wie Kautschuk oder Latex. Diese Bezeichnungen sagen aber nichts darüber aus, ob das Produkt aus natürlichen oder synthetischen Rohstoffen hergestellt wurde.

So ist beispielsweise Latex die Bezeichnung für flüssigen Kautschuk. Dieser Kautschuk wiederum kann sowohl Naturkautschuk als auch synthetischer Kautschuk sein.

 

Wie wird der Rohstoff für Gummi gewonnen?

Den Rohstoff für den Werkstoff Gummi liefern Kautschukbäume. Sie sind in tropischen Regionen heimisch, werden zwischen 15 und 30 Meter hoch und haben einen bis zu einen Meter dicken Stamm. Die erste Ernte ist möglich, wenn ein Kautschukbaum etwa fünf bis acht Jahre alt ist. Für die Ernte wird die Baumrinde ungefähr den halben Baumumfang weit schräg eingeschnitten.

Dieser Schnitt wird meist noch vor Tagesanbruch durchgeführt, denn dann fließt der begehrte Pflanzensaft am stärksten. Bei dem Pflanzensaft handelt es sich um Latex und pro Tag liefert ein Kautschukbaum zwischen 20 und 30 Gramm davon. Latex wiederum besteht zu etwa einem Drittel aus Kautschuk, die restlichen zwei Drittel sind hauptsächlich Wasser.

An einem Schnitt kann zwei Tage lang Latex geerntet werden. Am dritten Tag wird ein dünner Streifen Baumrinde unterhalb des ersten Schnittes entfernt, damit der Pflanzensaft weiterhin fließt. Nach diesem Prinzip wird vorgegangen, bis der Fuß des Baumes erreicht ist. Anschließend wird die Ernte auf die andere Seite des Baumstammes verlagert. Bei guter Pflege kann ein Kautschukbaum bis zu 40 Jahre lang Latex liefern. Je älter er ist, desto weniger Saft produziert er aber. 

In Deutschland ist allerdings nur ein knappes Drittel des verarbeiteten Kautschuks Naturkautschuk. Die Hauptlieferanten sind die asiatischen Länder Malaysia, Thailand und Indonesien. Beim überwiegenden Teil handelt es sich um synthetischen Kautschuk, der größtenteils vor Ort in Deutschland produziert wird. 

 

Warum ist Gummi dehnbar?

Gummi kann gezogen, gedrückt und zusammengequetscht werden, kehrt aber immer wieder in seine ursprüngliche Form zurück. Wenn sich ein Kunststoff soweit dehnen lässt, dass er mindestens doppelt so lang ist wie zuvor, wird diese Eigenschaft als Gummielastizität bezeichnet.

Die Gummiwerkstoffe, also die elastischen Kunststoffe oder Elastomere, setzen sich aus langen Molekülketten zusammen. Diese Molekülketten verbinden sich untereinander zu Knäueln. Diese Knäuel sehen ein bisschen so aus wie gekochte Spaghetti, die auf einem Teller liegen.

Wenn das Gummi nun gezogen wird, reihen sich die Molekülketten in der Richtung aneinander, in die das Gummi gedehnt oder gespannt wird. Wird das Gummi wieder losgelassen, kehren die Molekülketten in ihre knäuelartige Anordnung zurück und das Gummi zieht sich zusammen. 

 

Warum löst Gummi bei einigen Personen allergische Reaktionen aus?

Einige Menschen reagieren allergisch, wenn sie mit Produkten aus Naturkautschuk in Kontakt kommen. Die Ursache hierfür sind Eiweiße, die im Naturprodukt enthalten sind. Je nach Produkt und Anwendungsbereich filtert die Industrie deshalb die Proteine heraus. So kann das Naturmaterial verwendet werden, ohne dass die Gefahr besteht, dass es zu allergischen Reaktionen kommt.

Dies ist deshalb von Bedeutung, weil Naturkautschuk etwas andere Eigenschaften aufweist als synthetischer Kautschuk. Gummihandschuhe aus Naturmaterial beispielsweise haben ihre Stärken, wenn es um den Umgang mit Ölen und Fetten geht. Im Unterschied dazu sind Gummihandschuhe aus synthetisch hergestelltem Material beim Kontakt mit Chemikalien überlegen.

Die Schwerpunkte der deutschen Gummiindustrie liegen allerdings weniger im Bereich der Haushaltsgegenstände und der Dinge des täglichen Bedarfs, sondern vor allem im Fahrzeug- und Maschinenbau. So gehören Schläuche, Federungen, Dichtungen, Autoreifen und Werkstoffe für beispielsweise Antriebsriemen und Förderbänder zu den wichtigsten Erzeugnissen.

 

Warum wird Gummi im Laufe der Zeit porös?

Kautschuk als Rohstoff von Gummi besteht aus Kohlenstoffketten. Diese Kohlenstoffketten sind untereinander aber nicht verbunden. Damit Kautschuk die gewünschte Elastizität erhält, wird dem Rohstoff Schwefel beigemischt. Der Schwefel bildet Brücken und vernetzt so die Kohlenstoffketten miteinander.

Im Laufe der Zeit lösen sich die Schwefelbrücken zunehmend auf und werden durch Sauerstoffbrücken ersetzt. Die Verbindungen mit Sauerstoff halten die Kohlestoffketten aber nur in sehr begrenztem Umfang zusammen. Die Folge davon ist, dass Gummi an Elastizität verliert und immer poröser und brüchiger wird, je weiter der Alterungsprozess des Gummis voranschreitet. 

 

Kann Gummi recycelt werden?

In den Forschungsabteilungen der Kautschukindustrieunternehmen wird permanent daran gearbeitet, Gummierzeugnisse zu verbessern. Veränderte Materialzusammensetzungen sollen dazu beitragen, dass die Produkte länger halten.

Auf der anderen Seite ist aber auch das Recycling ein großes Thema. Viele Gummiprodukte finden schon jetzt über verschiedene Wege in den Wirtschaftskreislauf zurück. So werden beispielsweise alte Reifen verkleinert und zu Gummimatten oder Bodenbelägen verarbeitet.

Teilweise dienen sie der Industrie auch als Brennstoff, denn der Brennwert von Autoreifen entspricht ungefähr dem Brennwert von Steinkohle. Die Zementindustrie wiederum kann die Eisenverstärkung in den Autoreifen im neu produzierten Zement verwerten.

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