ยางธรรมชาติ
ยางหรือเรียกอีกอย่างว่ายางอินเดียน้ำยางยางอะเมซอนยางเคาโชหรือยางเคาโช [ 1 ] ตามการผลิตครั้งแรก ประกอบด้วยพอลิเมอร์ของสารประกอบอินทรีย์ไอโซพรีนโดยมีสิ่งเจือปนเล็กน้อยของสารประกอบอินทรีย์อื่นๆ
ประเภทของโพลีไอโซพรีนที่ใช้เป็นยางธรรมชาติจัดอยู่ในกลุ่มอีลาสโตเมอร์ปัจจุบัน ยางส่วนใหญ่ถูกเก็บเกี่ยวในรูปของน้ำยางจากต้นยางพารา ( Hevea brasiliensis ) หรือต้นอื่นๆ[ 2 ]น้ำยางเป็นคอลลอยด์เหนียว ขุ่น และสีขาว ซึ่งได้มาจากการเจาะเปลือกและเก็บของเหลวไว้ในภาชนะในกระบวนการที่เรียกว่า " การกรีด " ผู้ผลิตจะนำน้ำยางนี้ไปกลั่นให้เป็นยางที่พร้อมสำหรับการแปรรูปเชิงพาณิชย์
ยางธรรมชาติถูกนำไปใช้อย่างกว้างขวางในงานและผลิตภัณฑ์ต่างๆ มากมาย ทั้งในรูปแบบเดี่ยวหรือผสมกับวัสดุอื่นๆ ในรูปแบบที่มีประโยชน์ส่วนใหญ่ ยางธรรมชาติมีอัตราส่วนการยืดตัวสูง มีความยืดหยุ่นสูง และยังลอยน้ำได้และกันน้ำได้อีกด้วย[ 3 ] [ 4 ]ความต้องการวัสดุคล้ายยางในภาคอุตสาหกรรมเริ่มมีมากกว่าปริมาณยางธรรมชาติในช่วงปลายศตวรรษที่ 19 ส่งผลให้มีการสังเคราะห์ยางสังเคราะห์ ขึ้น ในปี พ.ศ. 2452 ด้วยวิธีการทางเคมี[ 5 ]ประเทศไทย มาเลเซีย อินโดนีเซีย และกัมพูชา เป็น 4 ประเทศผู้ผลิตยางชั้นนำ[ 6 ] [ 7 ] [ 8 ]
พันธุ์ต่างๆ
ต้นยางอะเมซอน ( Hevea brasiliensis )
แหล่งเชิงพาณิชย์หลักของน้ำยางธรรมชาติคือต้นยางอะเมซอน ( Hevea brasiliensis ) [ 1 ]ซึ่งเป็นสมาชิกของวงศ์Euphorbiaceae เดิมทีเป็นพืช พื้นเมือง ของบราซิล แต่ปัจจุบันพบได้ทั่วไปในเขตร้อนชื้น พันธุ์นี้เป็นที่นิยมเพราะเจริญเติบโตได้ดีภายใต้การเพาะปลูก ต้นไม้ที่ได้รับการจัดการอย่างเหมาะสมจะตอบสนองต่อบาดแผลโดยการผลิตน้ำยางมากขึ้นเป็นเวลาหลายปี[ 9 ]
ยางคองโก ( Landolphia owariensisและL. spp.)
ยางคองโกซึ่งเคยเป็นแหล่งยางที่สำคัญ ซึ่งเป็นแรงจูงใจให้เกิดความโหดร้ายในรัฐอิสระคองโกมาจากเถาวัลย์ในสกุลLandolphia ( L. kirkii , L. heudelotiiและL. owariensis ) [ 10 ]
ดอกแดนดิไลออน
น้ำยาง จากดอกแดนดิไลออนมีน้ำยางอยู่ น้ำยางนี้มีคุณภาพเช่นเดียวกับยางธรรมชาติจากต้นยางพาราในดอกแดนดิไลออนสายพันธุ์ป่า ปริมาณน้ำยางจะต่ำและแตกต่างกันมาก ในสมัยนาซีเยอรมนีโครงการวิจัยพยายามใช้ดอกแดนดิไลออนเป็นพื้นฐานในการผลิตยาง แต่ล้มเหลว[ 11 ]ในปี 2013 นักวิทยาศาสตร์ในสถาบัน Fraunhofer Institute for Molecular Biology and Applied Ecology (IME) ในเยอรมนี ได้พัฒนาสายพันธุ์ดอกแดนดิไลออนคาซัคสถาน ( Taraxacum kok-saghyz ) ที่ดูเหมือนจะเหมาะสมสำหรับการผลิตยางธรรมชาติในเชิงพาณิชย์ โดยการยับยั้งเอนไซม์สำคัญตัวหนึ่ง และใช้เทคนิคการเพาะปลูกและการปรับปรุงที่ทันสมัย IME ได้เริ่มดำเนินการโรงงานนำร่องโดยความร่วมมือกับContinental Tires
อื่น
พืชชนิดอื่นๆ อีกมากมายผลิตน้ำยางที่มีโพลีเมอร์ไอโซพรีนเป็นองค์ประกอบหลัก แม้ว่าบางชนิดจะไม่สามารถผลิตโพลีเมอร์ที่ใช้งานได้ง่ายเหมือน Pará ก็ตาม[ 12 ]บางชนิดต้องผ่านกระบวนการที่ซับซ้อนกว่าจึงจะผลิตยางที่ใช้งานได้ และส่วนใหญ่ก็เจาะได้ยากกว่า บางชนิดผลิตวัสดุที่น่าสนใจอื่นๆ เช่นกัตตาเปอร์ชา ( Palaquium gutta ) [ 13 ]และชิเคิลจากพืชสกุล Manilkaraพืชชนิดอื่นๆ ที่ถูกนำมาใช้ประโยชน์ในเชิงพาณิชย์ หรืออย่างน้อยก็มีแนวโน้มว่าจะเป็นแหล่งยางธรรมชาติ ได้แก่ ยางมะเดื่อ ( Ficus elastica ), ยางปานามา ( Castilla elastica ), Micrandra minor (แหล่งที่มาของยาง Caurá), [ 14 ] พืชสกุล Euphorbia หลายชนิด , ผักกาดหอม ( Lactuca species), Scorzonera tau-saghyz ที่เกี่ยวข้อง, Taraxacumหลายชนิด รวมถึงดอกแดนดิไลออนทั่วไป ( Taraxacum officinale ) และดอกแดนดิไลออนคาซัคสถาน และที่สำคัญที่สุด (เนื่องจากมีคุณสมบัติไม่ก่อให้เกิดอาการแพ้) คือกัวยูเล ( Parthenium argentatum ) บางครั้งมีการใช้คำว่ายางธรรมชาติ (gum rubber)กับยางธรรมชาติที่ได้จากต้นไม้ เพื่อแยกความแตกต่างจากยางสังเคราะห์[ 15 ]
ประวัติศาสตร์
การใช้ยางครั้งแรกเกิดขึ้นโดยชนพื้นเมืองในเมโสอเมริกาหลักฐานทางโบราณคดีที่เก่าแก่ที่สุดเกี่ยวกับการใช้น้ำยางธรรมชาติจากต้นHeveaมาจาก วัฒนธรรม Olmecซึ่งมีการใช้ยางครั้งแรกในการทำลูกบอลสำหรับเกมบอลของชาวเมโสอเมริกาต่อมายางถูกนำมาใช้โดย วัฒนธรรม มายาและแอซเท็กนอกจากการทำลูกบอลแล้ว ชาวแอซเท็กยังใช้ยางเพื่อวัตถุประสงค์อื่น ๆ เช่น การทำภาชนะและการทำให้สิ่งทอกันน้ำโดยการชุบด้วยน้ำยาง[ 16 ] [ 17 ]
Charles Marie de La Condamineได้รับการยกย่องว่าเป็นผู้แนะนำตัวอย่างยางให้กับAcadémie Royale des Sciencesของฝรั่งเศสในปี 1736 ซึ่งเขาเขียนว่าcaoutchoucมาจากcahuchuในภาษาของชาว Manina ในเมืองQuito [ 18 ] [ 19 ]ในปี 1751 เขาได้นำเสนอเอกสารของFrançois Fresneauให้กับ Académie (ตีพิมพ์ในปี 1755) ซึ่งอธิบายคุณสมบัติหลายประการของยาง เอกสารนี้ได้รับการกล่าวถึงว่าเป็นเอกสารทางวิทยาศาสตร์ฉบับแรกเกี่ยวกับยาง[ 19 ]ในอังกฤษJoseph Priestleyในปี 1770 สังเกตเห็นว่าวัสดุชิ้นหนึ่งนั้นดีมากสำหรับการถูรอยดินสอบนกระดาษ จึงเป็นที่มาของชื่อ "rubber" [ 18 ]มันค่อยๆ แพร่หลายไปทั่วอังกฤษ ในปี 1764 François Fresnau ค้นพบว่าน้ำมันสน เป็น ตัวทำละลายยางGiovanni Fabbroniได้รับการยกย่องว่าเป็นผู้ค้นพบแนฟทาในฐานะตัวทำละลายยางในปี 1779 [ 20 ] [ 21 ] Charles Macintosh ยังได้ทดลองกับแนฟทาจนนำไปสู่การประดิษฐ์ผ้าเคลือบยางกันน้ำ สาระสำคัญของสิทธิบัตรของเขาคือการยึดผ้าสองชั้นเข้าด้วยกันด้วยยางธรรมชาติCharles Goodyearได้พัฒนาการวัลคาไนเซชัน ขึ้นใหม่ ในปี 1839 แม้ว่าชาวเมโสอเมริกาจะใช้ยางที่คงตัวสำหรับทำลูกบอลและวัตถุอื่นๆ มาตั้งแต่ปี 1600 ก่อนคริสตกาลแล้วก็ตาม[ 22 ] [ 23 ]
อเมริกาใต้ยังคงเป็นแหล่งหลักของยางลาเท็กซ์ที่ใช้ในช่วงศตวรรษที่ 19 การค้ายางถูกควบคุมอย่างเข้มงวดโดยกลุ่มผลประโยชน์ทางธุรกิจ แต่ไม่มีกฎหมายใดห้ามการส่งออกเมล็ดพันธุ์หรือต้นกล้าอย่างชัดเจน ในปี พ.ศ. 2319 เฮนรี วิคแฮม ลักลอบนำเมล็ดต้นยางอะเมซอน 70,000 เมล็ดจากบราซิลและส่งไปยังสวนคิวในอังกฤษ มีเพียง 2,400 เมล็ดเท่านั้นที่งอก ต้นกล้าถูกส่งไปยังอินเดียบริติชซีลอน (ศรีลังกา) ดัตช์อีสต์อินเดีย (อินโดนีเซีย) สิงคโปร์ และมาลายาของอังกฤษมาลายา (ปัจจุบันคือคาบสมุทรมาเลเซีย ) ต่อมากลายเป็นผู้ผลิตยางรายใหญ่ที่สุด[ 24 ]
ในช่วงต้นทศวรรษ 1900 รัฐคองโกเสรีในแอฟริกาเป็นแหล่งสำคัญของน้ำยางธรรมชาติ ซึ่งส่วนใหญ่ได้มาจาก การบังคับ ใช้แรงงาน[ 25 ]รัฐอาณานิคมของพระเจ้าเลโอโปลด์ที่ 2 บังคับใช้โควตาการผลิตอย่างโหดร้ายเนื่องจากราคายางธรรมชาติสูงในขณะนั้น[ 26 ]กลยุทธ์ในการบังคับใช้โควตายางรวมถึงการตัดมือของเหยื่อเพื่อพิสูจน์ว่าพวกเขาถูกฆ่า ทหารมักกลับมาจากการบุกโจมตีพร้อมตะกร้าที่เต็มไปด้วยมือที่ถูกตัด หมู่บ้านที่ต่อต้านจะถูกทำลายเพื่อกระตุ้นให้เกิดการปฏิบัติตามที่ดีขึ้นในท้องถิ่น[ 26 ] [ 27 ]
การบูม ของยางพาราในลุ่มแม่น้ำอะมาซอนส่งผลกระทบต่อชนพื้นเมืองในระดับที่แตกต่างกันไป การโจมตีเพื่อจับตัวทาสเกิดขึ้นบ่อยครั้งในโคลอมเบีย เปรู และโบลิเวีย ซึ่งมีผู้คนจำนวนมากถูกจับหรือถูกฆ่า กรณีความโหดร้ายที่โด่งดังที่สุดที่เกิดจากการสกัดยางพาราในอเมริกาใต้มาจากการฆ่าล้างเผ่าพันธุ์ที่ปูตูมาโยระหว่างปี 1880 ถึง 1913 ฮูลิโอ เซซาร์ อารานาและบริษัทของเขา ซึ่งต่อมากลายเป็นบริษัทอะมาซอนของเปรู ควบคุมแม่น้ำปูตูมาโย ดับเบิลยู ฮาร์เดนเบิร์กเบนจามิน ซัลดาญา รอกกาและโรเจอร์ เคสเมนต์เป็นบุคคลสำคัญในการเปิดเผยความโหดร้ายเหล่านี้ โรเจอร์ เคสเมนต์ ยังมีบทบาทสำคัญในการเปิดเผยความโหดร้ายในคองโกให้โลกได้รับรู้ ไม่กี่วันก่อนเดินทางเข้าเมืองอิควิตอสโดยเรือ เคสเมนต์เขียนว่า "'ยางพาราถูกเรียกว่า 'ยางอินเดีย' ในตอนแรก เพราะมันมาจากอินเดีย และการใช้งานครั้งแรกของชาวยุโรปคือการถูหรือลบ ปัจจุบันมันถูกเรียกว่ายางอินเดียเพราะมันถูหรือลบชาวอินเดีย'" [ 28 ] [ 29 ]
ในอินเดีย การปลูกยางพาราเชิงพาณิชย์ได้รับการริเริ่มโดยชาวอังกฤษ แม้ว่าความพยายามในการทดลองปลูกยางพาราในเชิงพาณิชย์จะเริ่มต้นขึ้นตั้งแต่ปี 1873 ที่สวนพฤกษศาสตร์กัลกัตตา แล้วก็ตาม สวน ยางพาราเชิงพาณิชย์แห่งแรกก่อตั้งขึ้นที่ Thattekadu ในรัฐเกรละในปี 1902 ในเวลาต่อมา สวนยางพาราได้ขยายไปยัง รัฐ กรณาฏกะ รัฐทมิฬนาฑู และหมู่เกาะอันดามันและนิโคบาร์ของอินเดีย ปัจจุบัน อินเดียเป็นผู้ผลิตยางพารารายใหญ่เป็นอันดับสามและผู้บริโภคยางพารารายใหญ่เป็นอันดับสี่ของโลก[ 30 ]
ในสิงคโปร์และมาลายา การผลิตเชิงพาณิชย์ได้รับการส่งเสริมอย่างมากโดยเซอร์เฮนรี นิโคลัส ริดลีย์ซึ่งดำรงตำแหน่งผู้อำนวยการฝ่ายวิทยาศาสตร์คนแรกของสวนพฤกษศาสตร์สิงคโปร์ตั้งแต่ปี 1888 ถึง 1911 เขาได้แจกจ่ายเมล็ดยางพาราให้กับผู้ปลูกจำนวนมากและพัฒนาเทคนิคแรกในการกรีดต้นยางเพื่อเอาน้ำยางโดยไม่ทำให้ต้นไม้ได้รับอันตรายร้ายแรง[ 31 ]เนื่องจากการส่งเสริมพืชชนิดนี้อย่างกระตือรือร้น เขาจึงเป็นที่จดจำกันโดยทั่วไปด้วยชื่อเล่นว่า "แมด ริดลีย์" [ 32 ]
ก่อนสงครามโลกครั้งที่สอง
ก่อนสงครามโลกครั้งที่สอง การใช้งานยางที่สำคัญ ได้แก่ การทำโปรไฟล์ประตูและหน้าต่าง ท่อ สายยาง ปะเก็นเสื่อพื้น และอุปกรณ์ลดแรงสั่นสะเทือน (ตัวยึดกันสั่นสะเทือน) สำหรับ อุตสาหกรรม ยานยนต์ โดยเฉพาะอย่างยิ่ง การใช้ยางในยาง รถยนต์ (ในระยะแรกเป็นยางตัน ไม่ใช่ยางลม) ทำให้มีการบริโภคยางจำนวนมากถุงมือ (ทางการแพทย์ ใช้ในครัวเรือน และในอุตสาหกรรม) และลูกโป่ง ของเล่น ก็ใช้ยางในปริมาณมากเช่นกัน แม้ว่ายางที่ใช้จะเป็นน้ำยางเข้มข้นก็ตาม ยางจำนวนมากถูกใช้เป็นกาวในอุตสาหกรรมการผลิตและผลิตภัณฑ์ต่างๆ มากมาย แม้ว่าสองอุตสาหกรรมที่เห็นได้ชัดที่สุดคืออุตสาหกรรมกระดาษและอุตสาหกรรมพรม ยางยังถูกใช้ทั่วไปในการทำยางรัดและยางลบดินสอ
ยางที่ผลิตเป็นเส้นใย ซึ่งบางครั้งเรียกว่า 'ยางยืด' มีคุณค่าอย่างมากต่ออุตสาหกรรมสิ่งทอเนื่องจากคุณสมบัติการยืดตัวและการคืนตัวที่ดีเยี่ยม เพื่อจุดประสงค์นี้ เส้นใยยางที่ผลิตขึ้นจึงทำเป็นเส้นใยกลมที่ขึ้นรูปด้วยการอัดรีด หรือเส้นใยสี่เหลี่ยมที่ตัดเป็นแถบจากฟิล์มที่อัดรีด เนื่องจากดูดซับสีได้น้อย สัมผัสและลักษณะภายนอกไม่ดี เส้นใยยางจึงถูกหุ้มด้วยเส้นด้ายของเส้นใยอื่น หรือทอรวมกับเส้นด้ายอื่นโดยตรงในเนื้อผ้า เส้นด้ายยางถูกนำมาใช้ในชุดชั้นใน แม้ว่ายางยังคงใช้ในการผลิตสิ่งทอ แต่ความเหนียวต่ำของยางจำกัดการใช้งานในเสื้อผ้าที่มีน้ำหนักเบา เนื่องจากน้ำยางขาดความต้านทานต่อสารออกซิไดซ์และเสียหายได้จากการเสื่อมสภาพตามอายุ แสงแดด น้ำมัน และเหงื่อ อุตสาหกรรมสิ่งทอจึงหันมาใช้เนโอพรีน (พอลิเมอร์ของคลอโรพรีน ) ซึ่งเป็นยางสังเคราะห์ชนิดหนึ่ง รวมถึงเส้นใยอีลาสโตเมอร์ที่ใช้กันทั่วไปอีกชนิดหนึ่งคือสแปนเด็กซ์ (หรือที่รู้จักกันในชื่ออีลาสเทน) เนื่องจากมีคุณสมบัติเหนือกว่ายางทั้งในด้านความแข็งแรงและความทนทาน
ปัจจุบันมีการสำรวจพืชเช่นกัวยูเลและแดนดิไลออนคาซัคสถานเพื่อใช้เป็นแหล่งยางธรรมชาติทางเลือก[ 33 ]
คุณสมบัติ
ยางมีคุณสมบัติทางกายภาพและเคมีที่เป็นเอกลักษณ์ พฤติกรรมความเค้น-ความเครียดของยางแสดงให้เห็นถึงปรากฏการณ์มัลลินส์และปรากฏการณ์เพย์นและมักถูกจำลองเป็นแบบ ไฮ เปอร์อิลาสติก ความเครียดของยาง ทำให้เกิด การตกผลึกเนื่องจากมีพันธะ C–H แบบอัลลิลิก ที่อ่อนแอในแต่ละ หน่วยซ้ำยางธรรมชาติจึงไวต่อการวัลคาไนเซชันและไวต่อ การแตกร้าวจาก โอโซน ตัว ทำละลายหลักสองชนิดสำหรับยางคือเทอร์เพนไทน์และแนฟทา (ปิโตรเลียม) เนื่องจากยางไม่ละลายง่าย วัสดุจึงต้องถูกบดให้ละเอียดก่อนนำไปแช่ สารละลายแอมโมเนียสามารถใช้ป้องกันการจับตัวเป็นก้อนของน้ำยางดิบได้ ยางเริ่มละลายที่อุณหภูมิประมาณ180 °C (356 °F )
ความยืดหยุ่น
ในระดับจุลภาค ยางที่ผ่อนคลายคือกลุ่มของโซ่ย่นที่เปลี่ยนแปลงอย่างไม่เป็นระเบียบและมีการจัดเรียงตัวไม่สม่ำเสมอ ในยางที่ยืดออก โซ่จะเกือบเป็นเส้นตรง แรงคืนตัวเกิดจากความเด่นของโครงสร้างย่นมากกว่าโครงสร้างที่เป็นเส้นตรง[ 34 ] [ 35 ]
การทำให้เย็นลงต่ำกว่าอุณหภูมิการเปลี่ยนสถานะของแก้วช่วยให้เกิดการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างในระดับท้องถิ่น แต่การจัดเรียงใหม่แทบจะเป็นไปไม่ได้เลยเนื่องจากมีอุปสรรคทางพลังงาน ที่มากขึ้น สำหรับการเคลื่อนที่พร้อมกันของโซ่ที่ยาวกว่า ความยืดหยุ่นของยาง "แช่แข็ง" นั้นต่ำ และความเครียดเกิดจากการเปลี่ยนแปลงเล็กน้อยของ ความยาวและมุม ของพันธะซึ่งเป็นสาเหตุของภัยพิบัติชาเลนเจอร์เมื่อวงแหวนโอริงที่แบนราบของกระสวยอวกาศ อเมริกัน ไม่สามารถคลายตัวเพื่อเติมเต็มช่องว่างที่กว้างขึ้นได้[ 36 ]การเปลี่ยนสถานะของแก้วนั้นรวดเร็วและย้อนกลับได้ แรงจะกลับมาเมื่อได้รับความร้อน
โซ่ขนานของยางที่ยืดออกนั้นไวต่อการตกผลึก กระบวนการนี้ใช้เวลาสักระยะหนึ่ง เนื่องจากการหมุนของโซ่บิดต้องเคลื่อนออกไปจากทางของผลึก ที่กำลังเติบโต การตกผลึกเกิดขึ้นแล้ว ตัวอย่างเช่น เมื่อลูกโป่งของเล่นที่พองตัวอยู่นานหลายวันพบว่าเหี่ยวเฉาลงโดยยังมีปริมาตรเหลืออยู่ค่อนข้างมาก เมื่อสัมผัสแล้วจะหดตัวลงเนื่องจากอุณหภูมิของมือสูงพอที่จะทำให้ผลึกละลายได้[ 34 ]
การวัลคาไนเซชันของยางสร้าง พันธะ ได ซัลไฟด์ และโพลีซัลไฟด์ระหว่างโซ่ ซึ่งจำกัดระดับความเป็นอิสระและส่งผลให้โซ่กระชับเร็วขึ้นสำหรับความเครียดที่กำหนด ส่งผลให้ค่าคงที่แรงยืดหยุ่นเพิ่มขึ้นและทำให้ยางแข็งขึ้นและยืดหยุ่นน้อยลง[ 37 ]
กลิ่นเหม็น
คลังเก็บยางดิบและกระบวนการแปรรูปยางอาจทำให้เกิดกลิ่นเหม็นรุนแรงจนกลายเป็นสาเหตุของการร้องเรียนและการประท้วงต่อผู้ที่อาศัยอยู่ในบริเวณใกล้เคียง[ 38 ]สิ่งเจือปนจากจุลินทรีย์เกิดขึ้นระหว่างการแปรรูปยางบล็อก สิ่งเจือปนเหล่านี้จะสลายตัวระหว่างการเก็บรักษาหรือการเสื่อมสภาพจากความร้อนและผลิตสารประกอบอินทรีย์ระเหยง่าย การตรวจสอบสารประกอบเหล่านี้โดยใช้แก๊สโครมาโทกราฟี / แมสสเปกโทรเมตรี (GC/MS) และแก๊สโครมาโทกราฟี (GC) แสดงให้เห็นว่าสารประกอบเหล่านี้ประกอบด้วยกำมะถัน แอมโมเนีย อัลคีนคีโตนเอสเทอร์ไฮโดรเจนซัลไฟด์ไนโตรเจนและกรดไขมันโมเลกุลต่ำ (C2–C5) [ 39 ] [ 40 ]เมื่อมีการผลิตน้ำยางเข้มข้นจากยาง จะใช้ กรดซัลฟิวริกในการจับตัวเป็นก้อน ซึ่งจะทำให้เกิดไฮโดรเจนซัลไฟด์ที่มีกลิ่นเหม็น[ 40 ]อุตสาหกรรมสามารถลดกลิ่นเหม็นเหล่านี้ได้ด้วยระบบเครื่องขัด[ 40 ]
องค์ประกอบทางเคมี
ยางธรรมชาติเป็นพอลิ เมอร์ซิส-1,4-โพลีไอโซพรีน ซึ่งมีน้ำหนักโมเลกุล 100,000 ถึง 1,000,000 ดาลตันโดยทั่วไปแล้ว ยางธรรมชาติจะมีวัสดุอื่นๆ ปะปนอยู่เล็กน้อย (ไม่เกิน 5% ของมวลแห้ง) เช่นโปรตีนกรดไขมันเรซินและวัสดุอนินทรีย์ (เกลือ) โพลีไอโซพรีนยังสามารถสร้างขึ้นได้ด้วยวิธีสังเคราะห์ ซึ่งบางครั้งเรียกว่า "ยางธรรมชาติสังเคราะห์" แต่เส้นทางสังเคราะห์และธรรมชาติแตกต่างกัน[ 15 ]แหล่งยางธรรมชาติบางชนิด เช่นกัตตาเปอร์ชาประกอบด้วยทรานส์-1,4-โพลีไอโซพรีน ซึ่งเป็นไอโซเมอร์โครงสร้างที่มีคุณสมบัติคล้ายกัน ยางธรรมชาติเป็นทั้งอีลาสโตเมอร์และเทอร์โมพลาสติกเมื่อยางผ่านกระบวนการวัลคาไนซ์แล้ว จะกลายเป็นเทอร์โมเซตยางส่วนใหญ่ที่ใช้ในชีวิตประจำวันจะผ่านกระบวนการวัลคาไนซ์จนถึงจุดที่มีคุณสมบัติทั้งสองอย่าง กล่าวคือ หากได้รับความร้อนและความเย็น ยางจะเสื่อมสภาพแต่ไม่ถูกทำลาย คุณสมบัติสุดท้ายของผลิตภัณฑ์ยางไม่ได้ขึ้นอยู่กับพอลิเมอร์เพียงอย่างเดียว แต่ยังขึ้นอยู่กับสารปรับปรุงคุณภาพและสารเติมแต่ง เช่นคาร์บอนแบล็กแฟกทิซผงชอล์ก และอื่นๆ อีกด้วย
การสังเคราะห์ทางชีวภาพ
อนุภาคยางถูกสร้างขึ้นในไซโตพลาสซึมของเซลล์ผลิตน้ำยางเฉพาะที่เรียกว่าเซลล์สร้างน้ำยางภายในต้นยาง[ 41 ]อนุภาคยางถูกล้อมรอบด้วยเยื่อฟอสโฟลิปิด ชั้นเดียวที่มีหาง ไฮโดรโฟบิกชี้เข้าด้านใน เยื่อหุ้มนี้ช่วยให้โปรตีนชีวสังเคราะห์ถูกกักเก็บไว้ที่พื้นผิวของอนุภาคยางที่กำลังเติบโต ซึ่งช่วยให้หน่วยโมโนเมอร์ใหม่ถูกเพิ่มเข้ามาจากภายนอกเยื่อชีวภาพ แต่ภายในเซลล์สร้างน้ำยาง อนุภาคยางเป็นเอนทิตีที่มีเอนไซม์ทำงานซึ่งประกอบด้วยวัสดุสามชั้น ได้แก่ อนุภาคยาง เยื่อชีวภาพ และหน่วยโมโนเมอร์อิสระ เยื่อชีวภาพยึดติดแน่นกับแกนยางด้วยประจุลบสูงตามพันธะคู่ของโครงสร้างพอลิเมอร์ยาง[ 42 ]หน่วยโมโนเมอร์อิสระและโปรตีนที่เชื่อมต่อกันประกอบเป็นชั้นนอกสุด สารตั้งต้นของยางคือไอโซเพนเทนิลไพโรฟอสเฟต ( สารประกอบ อัลลิลิก ) ซึ่งยืดออกโดยการควบแน่นที่ขึ้นอยู่กับ Mg 2+โดยการทำงานของเอนไซม์ยางทรานสเฟอเรส โมโนเมอร์จะเพิ่มเข้าไปที่ปลายไพโรฟอสเฟตของพอลิเมอร์ที่กำลังเติบโต[ 43 ]กระบวนการนี้จะแทนที่ไพโรฟอสเฟตพลังงานสูงที่ปลายสุด ปฏิกิริยานี้จะสร้างพอลิเมอร์ซิส ขั้นตอนการเริ่มต้นจะถูกเร่งปฏิกิริยาโดยพรีนิลทราน สเฟอเร สซึ่งจะเปลี่ยนโมโนเมอร์ของไอโซเพนเทนิลไพโรฟอสเฟตสามตัวให้เป็นฟาร์เนซิลไพโรฟอสเฟต[ 44 ]ฟาร์เนซิลไพโรฟอสเฟตสามารถจับกับยางทรานสเฟอเรสเพื่อยืดพอลิเมอร์ยางใหม่ได้
ไอโซเพนเทนิลไพโรฟอสเฟตที่จำเป็นนั้นได้มาจาก วิถี เมวาโลเนตซึ่งได้มาจากอะเซทิล-โคเอในไซโตซอลในพืช ไอโซพรีนไพโรฟอสเฟตยังสามารถได้มาจากวิถี 1-ดีออกซ์-ดี-ไซยูโลส-5-ฟอสเฟต/2-ซี-เมทิล-ดี-อีริทริทอล-4-ฟอสเฟตภายในพลาสมิด[ 45 ]อัตราส่วนสัมพัทธ์ของหน่วยเริ่มต้นฟาร์เนซิลไพโรฟอสเฟตและโมโนเมอร์การยืดไอโซพรีนิลไพโรฟอสเฟตจะเป็นตัวกำหนดอัตราการสังเคราะห์อนุภาคใหม่เทียบกับการยืดอนุภาคที่มีอยู่ แม้ว่ายางจะทราบกันว่าผลิตโดยเอนไซม์เพียงตัวเดียว แต่สารสกัดจากน้ำยางมีโปรตีนที่มีน้ำหนักโมเลกุลต่ำจำนวนมากซึ่งมีหน้าที่ไม่ทราบแน่ชัด โปรตีนเหล่านี้อาจทำหน้าที่เป็นโคแฟคเตอร์ เนื่องจากอัตราการสังเคราะห์ลดลงเมื่อกำจัดออกไปอย่างสมบูรณ์[ 46 ]
การผลิต
ในปี 2022 มีการผลิตยางมากกว่า 29 ล้านเมตริกตัน[ 47 ]ซึ่งมากกว่า 50% เป็นยางธรรมชาติ (15.1 ล้านตัน[ 48 ] ) เนื่องจากส่วนที่เหลือเป็นยางสังเคราะห์ซึ่งได้มาจากปิโตรเลียม ราคาของยางธรรมชาติจึงถูกกำหนดโดยราคาน้ำมันดิบในตลาดโลกเป็นส่วนใหญ่[ 49 ] [ 50 ]เอเชียเป็นแหล่งผลิตยางธรรมชาติหลัก คิดเป็นประมาณ 90% ของผลผลิตในปี 2021 [ 51 ]ผู้ผลิตรายใหญ่ที่สุด 3 ราย ได้แก่ ไทย อินโดนีเซีย และเวียดนาม รวมกันคิดเป็นประมาณ 61% ของการผลิตยางธรรมชาติทั้งหมดในปี 2022 [ 48 ]
ยางธรรมชาติไม่ได้ถูกปลูกอย่างแพร่หลายในทวีปอเมริกาใต้ซึ่งเป็นถิ่นกำเนิดของมัน เนื่องจากโรคใบไหม้ในอเมริกาใต้และศัตรูพืชอื่นๆ ในบริเวณนั้น
การเพาะปลูก
น้ำยางสกัดจากต้นยางพารา อายุการใช้งานทางเศรษฐกิจของต้นยางพาราในสวนยางอยู่ที่ประมาณ 32 ปี โดยช่วง 7 ปีแรกเป็นระยะที่ยังไม่เจริญเติบโตเต็มที่ และช่วงที่ให้ผลผลิตประมาณ 25 ปี
คุณสมบัติของดินคือ ดินที่ระบายน้ำได้ดี ผุพัง ประกอบด้วยดินลูกรัง ดินประเภทลูกรัง ดินตะกอน ดินแดงที่ไม่ใช่ลูกรัง หรือดินตะกอนน้ำพา
สภาพภูมิอากาศที่เหมาะสมที่สุดสำหรับการเจริญเติบโตของต้นยางพารา ได้แก่:
- ปริมาณน้ำฝนเฉลี่ยประมาณ250 เซนติเมตร (98 นิ้ว)กระจายตัวอย่างสม่ำเสมอโดยไม่มีฤดูแล้งที่ชัดเจน และมีวันฝนตกอย่างน้อย 100 วันต่อปี
- ช่วงอุณหภูมิประมาณ20 ถึง 34 องศาเซลเซียส (68 ถึง 93 องศาฟาเรนไฮต์)โดยมีอุณหภูมิเฉลี่ยรายเดือนอยู่ที่25 ถึง 28 องศาเซลเซียส (77 ถึง 82 องศาฟาเรนไฮต์)
- ความชื้นในบรรยากาศประมาณ 80%
- โดยเฉลี่ยแล้วจะมีแสงแดดประมาณ 2,000 ชั่วโมงต่อปี หรือประมาณ 6 ชั่วโมงต่อวันตลอดทั้งปี
- ไม่มีลมแรง
มีการพัฒนาพันธุ์ยางพาราที่มีผลผลิตสูงหลายสายพันธุ์เพื่อการปลูกเชิงพาณิชย์ พันธุ์เหล่านี้ให้ผลผลิต ยางแห้งมากกว่า2,000 กิโลกรัมต่อเฮกตาร์ (1,800 ปอนด์ต่อเอเคอร์) ต่อปี ภายใต้สภาวะที่เหมาะสม
การผลิตยางพารามีความเชื่อมโยงกับการทำลายป่า ดังนั้นยางพาราจึงเป็นหนึ่งในเจ็ดสินค้าโภคภัณฑ์ที่รวมอยู่ในระเบียบ EU ว่าด้วยผลิตภัณฑ์ปลอดการทำลายป่า (EUDR) ปี 2023 ซึ่งมีจุดมุ่งหมายเพื่อรับประกันว่าผลิตภัณฑ์ที่พลเมืองสหภาพยุโรป (EU) บริโภคจะไม่ก่อให้เกิดการทำลายป่าหรือการเสื่อมโทรมของป่าทั่วโลก[ 52 ]
ของสะสม
ในสถานที่ต่างๆ เช่น เกรละและศรีลังกา ซึ่งมีมะพร้าวอุดมสมบูรณ์ เปลือกมะพร้าวครึ่งซีกถูกใช้เป็นภาชนะเก็บน้ำยาง ถ้วยดินเผาเคลือบ ถ้วยอะลูมิเนียม หรือถ้วยพลาสติกเริ่มเป็นที่นิยมมากขึ้นในเกรละ ประเทศอินเดียและประเทศอื่นๆ ถ้วยเหล่านี้ได้รับการรองรับด้วยลวดที่พันรอบต้นไม้ ลวดนี้มีสปริงอยู่ภายในเพื่อให้สามารถยืดได้ตามการเจริญเติบโตของต้นไม้ น้ำยางจะถูกนำเข้าไปในถ้วยโดยใช้ "ท่อ" ชุบ สังกะสีที่ตอกเข้าไปในเปลือกไม้การกรีดน้ำยางมักจะเกิดขึ้นในช่วงเช้าตรู่ เมื่อแรงดันภายในของต้นไม้สูงที่สุด ผู้กรีดน้ำยางที่มีฝีมือสามารถกรีดต้นไม้ได้ทุกๆ 20 วินาที บนระบบเกลียวครึ่งมาตรฐาน และขนาด "งาน" ทั่วไปในแต่ละวันจะอยู่ระหว่าง 450 ถึง 650 ต้น[ 53 ]โดยปกติจะกรีดต้นไม้ในวันเว้นวันหรือวันที่สาม แม้ว่าจะมีการเปลี่ยนแปลงหลายอย่างในเรื่องเวลา ความยาว และจำนวนครั้งของการตัดก็ตาม “คนกรีดเปลือกไม้จะใช้ขวานขนาดเล็กกรีดเป็นรอยเฉียง รอยกรีดเฉียงเหล่านี้ทำให้น้ำยางไหลออกมาจากท่อที่อยู่ด้านนอกหรือด้านในของเปลือกไม้(แคมเบียม ) ของต้นไม้ เนื่องจากแคมเบียมควบคุมการเจริญเติบโตของต้นไม้ การเจริญเติบโตจะหยุดลงหากถูกตัด ดังนั้น การกรีดยางจึงต้องมีความแม่นยำ เพื่อไม่ให้มีรอยกรีดมากเกินไปเมื่อเทียบกับขนาดของต้นไม้ หรือลึกเกินไป ซึ่งอาจทำให้การเจริญเติบโตชะงักงันหรือทำให้ต้นไม้ตายได้” [ 54 ]
โดยทั่วไปแล้ว การเจาะต้นยางพาราอย่างน้อยสองครั้ง และบางครั้งสามครั้ง เป็นเรื่องปกติในระหว่างช่วงชีวิตของต้นยาง อายุการใช้งานทางเศรษฐกิจของต้นยางขึ้นอยู่กับประสิทธิภาพในการเจาะ เนื่องจากปริมาณการใช้เปลือกไม้เป็นปัจจัยสำคัญ ในประเทศมาเลเซีย ปริมาณการใช้เปลือกไม้มาตรฐานสำหรับการเจาะวันเว้นวันคือ 25 เซนติเมตรในแนวตั้งต่อปี
ท่อส่งน้ำยางในเปลือกไม้จะเรียงตัวเป็นเกลียวขึ้นไปทางขวา ดังนั้นโดยปกติแล้วการกรีดเพื่อกรีดน้ำยางจึงมักทำขึ้นไปทางซ้ายเพื่อให้ตัดกับท่อได้มากขึ้น ต้นไม้จะปล่อยน้ำยางออกมาประมาณสี่ชั่วโมงก่อนที่การไหลจะหยุดลง เนื่องจากน้ำยางจะแข็งตัวตามธรรมชาติบริเวณรอยกรีด ทำให้ท่อในเปลือกไม้ถูกอุดตัน ผู้กรีดน้ำยางมักจะพักผ่อนและรับประทานอาหารหลังจากเสร็จสิ้นการกรีดน้ำยาง และเริ่มเก็บน้ำยาง "น้ำยางจากไร่" ในช่วงเที่ยงวัน
แอกกูลาสนาม
น้ำยางที่ไหลออกมาเป็นก้อนมี 4 ประเภท ได้แก่ "ก้อนรูปถ้วย" "ลูกไม้ต้นไม้" "ก้อนของเกษตรกรรายย่อย" และ "เศษดิน" แต่ละประเภทมีคุณสมบัติที่แตกต่างกันอย่างมาก[ 55 ]ต้นไม้บางต้นยังคงหยดน้ำยางต่อไปหลังจากเก็บเกี่ยว ทำให้เกิด "ก้อนรูปถ้วย" จำนวนเล็กน้อยซึ่งจะถูกเก็บรวบรวมในการกรีดครั้งต่อไป น้ำยางที่แข็งตัวบนรอยกรีดจะถูกเก็บรวบรวมเป็น "ลูกไม้ต้นไม้" ลูกไม้ต้นไม้และก้อนรูปถ้วยรวมกันคิดเป็น 10%–20% ของยางแห้งที่ผลิตได้ น้ำยางที่หยดลงบนพื้น "เศษดิน" จะถูกเก็บรวบรวมเป็นระยะเพื่อนำไปแปรรูปเป็นผลิตภัณฑ์คุณภาพต่ำ
ก้อนถ้วย
น้ำยางจับตัวเป็นก้อน (Cup lump) คือวัสดุที่จับตัวเป็นก้อนซึ่งพบในถ้วยเก็บน้ำยางเมื่อคนกรีดต้นไม้ไปกรีดอีกครั้ง มันเกิดจากน้ำยางที่เกาะติดอยู่กับผนังถ้วยหลังจากเทน้ำยางลงในถังครั้งล่าสุด และจากน้ำยางที่ไหลออกมาในช่วงท้ายก่อนที่ท่อลำเลียงน้ำยางของต้นไม้จะอุดตัน น้ำยางจับตัวเป็นก้อนนี้มีความบริสุทธิ์และมีมูลค่าสูงกว่าน้ำยางอีกสามประเภท
คำว่า 'ก้อนยาง' ยังสามารถใช้เรียกสารจับตัวเป็นก้อนอีกประเภทหนึ่งที่สะสมอยู่ในสวนยางของเกษตรกรรายย่อยเป็นเวลา 1-2 สัปดาห์ได้อีกด้วย หลังจากกรีดต้นยางทั้งหมดแล้ว คนกรีดยางจะกลับไปที่ต้นยางแต่ละต้นและคนกรดลงไป ซึ่งจะช่วยให้ยางที่เก็บมาใหม่ผสมกับสารจับตัวเป็นก้อนที่สะสมไว้ก่อนหน้านี้ ส่วนผสมของยางและกรดนี้เองที่ทำให้สวนยาง ตลาด และโรงงานมีกลิ่นฉุน
ลูกไม้ต้นไม้
แถบยางเหนียวที่คนกรีดจะลอกออกจากรอยกรีดก่อนหน้าก่อนที่จะกรีดใหม่นั้น เรียกว่า "แถบยางจากต้นไม้" (Tree lace) โดยปกติจะมีปริมาณทองแดงและแมงกานีสสูงกว่าแถบยางก้อน (Cup lump) ซึ่งทั้งทองแดงและแมงกานีสเป็นสารที่เร่งปฏิกิริยาออกซิเดชันและสามารถทำลายคุณสมบัติทางกายภาพของยางแห้งได้
ก้อนของเกษตรกรรายย่อย
น้ำยางของเกษตรกรรายย่อยนั้นได้มาจากการเก็บน้ำยางจากต้นยางที่อยู่ห่างไกลจากโรงงานแปรรูป เกษตรกรรายย่อยชาวอินโดนีเซียจำนวนมากที่ทำนาในพื้นที่ห่างไกล จะกรีดต้นยางที่กระจัดกระจายอยู่ระหว่างทางไปทำงานในนา และเก็บน้ำยาง (หรือน้ำยางที่จับตัวเป็นก้อนแล้ว) ระหว่างทางกลับบ้าน เนื่องจากมักเป็นไปไม่ได้ที่จะเก็บรักษาน้ำยางให้ได้นานพอที่จะส่งไปยังโรงงานแปรรูปน้ำยางให้ทันเวลาเพื่อใช้ผลิตสินค้าคุณภาพสูง และเนื่องจากน้ำยางจะจับตัวเป็นก้อนอยู่แล้วเมื่อถึงโรงงาน เกษตรกรรายย่อยจึงใช้วิธีใดก็ได้ในการทำให้น้ำยางจับตัวเป็นก้อน โดยใช้ภาชนะใดก็ได้ที่มีอยู่ เกษตรกรบางรายใช้ภาชนะขนาดเล็ก ถัง ฯลฯ แต่ส่วนใหญ่มักจะทำให้น้ำยางจับตัวเป็นก้อนในหลุมบนพื้นดิน ซึ่งมักจะปูด้วยแผ่นพลาสติก มีการใช้สารที่เป็นกรดและน้ำผลไม้หมักเพื่อทำให้น้ำยางจับตัวเป็นก้อน ซึ่งเป็นรูปแบบหนึ่งของการทำให้แข็งตัวทางชีวภาพแบบช่วย โดยไม่ค่อยมีการดูแลให้เศษกิ่งไม้ ใบไม้ และแม้แต่เปลือกไม้ปะปนอยู่ในก้อนที่เกิดขึ้น ซึ่งอาจรวมถึงเส้นใยไม้ด้วย
เศษดิน
เศษดินจากต้นไม้ คือวัสดุที่สะสมอยู่รอบโคนต้นไม้ เกิดจากน้ำยางที่ไหลล้นออกมาจากรอยตัดและไหลลงมาตามเปลือกไม้ จากน้ำฝนที่ท่วมถ้วยเก็บน้ำยาง และจากน้ำยางที่หกจากถังของคนกรีดยางระหว่างการเก็บ เศษดินเหล่านี้มีดินและสิ่งปนเปื้อนอื่นๆ ปะปนอยู่ และมีปริมาณยางแตกต่างกันไป ขึ้นอยู่กับปริมาณสิ่งปนเปื้อน คนงานในไร่จะเก็บเศษดินเหล่านี้ปีละสองหรือสามครั้ง และอาจนำไปล้างในเครื่องล้างเศษวัสดุเพื่อนำยางกลับมาใช้ใหม่ หรือขายให้กับผู้รับเหมาที่นำไปล้างและนำยางกลับมาใช้ใหม่ เศษดินเหล่านี้มีคุณภาพต่ำ
กำลังประมวลผล
น้ำยางจะจับตัวเป็นก้อนในถ้วยหากเก็บไว้นานเกินไป และต้องเก็บรวบรวมก่อนที่จะเกิดการจับตัวเป็นก้อน น้ำยางที่เก็บรวบรวมได้ หรือ "น้ำยางจากธรรมชาติ" จะถูกถ่ายโอนไปยังถังตกตะกอนเพื่อเตรียมยางแห้ง หรือถ่ายโอนไปยังภาชนะที่ปิดสนิทพร้อมการกรองเพื่อทำการแอมโมเนีย การแอมโมเนีย ซึ่งคิดค้นโดยเออร์เนสต์ ฮอปกินสัน ทนายความด้านสิทธิบัตรและรองประธานบริษัท United States Rubber Companyประมาณปี 1920 ช่วยรักษาน้ำยางให้อยู่ในสถานะคอลลอยด์ได้นานขึ้น โดยทั่วไปแล้ว น้ำยางจะถูกแปรรูปเป็นน้ำยางเข้มข้นสำหรับการผลิตสินค้าจุ่ม หรือตกตะกอนภายใต้สภาวะที่ควบคุมและสะอาดโดยใช้กรดฟอร์มิก น้ำยางที่ตกตะกอนแล้วสามารถนำไปแปรรูปเป็นยางบล็อกคุณภาพสูงตามข้อกำหนดทางเทคนิค เช่น SVR 3L หรือ SVR CV หรือใช้ในการผลิตยางแผ่นลายริ้ว ยางที่ตกตะกอนตามธรรมชาติ (ก้อนในถ้วย) ใช้ในการผลิตยางเกรด TSR10 และ TSR20 กระบวนการผลิตสำหรับยางเกรดเหล่านี้คือการลดขนาดและทำความสะอาดเพื่อกำจัดสิ่งปนเปื้อนและเตรียมวัสดุสำหรับขั้นตอนสุดท้ายของการอบแห้ง[ 56 ]
จากนั้นจะนำวัสดุที่แห้งแล้วมาอัดเป็นก้อนและวางบนพาเลทเพื่อจัดเก็บและขนส่ง
ยางวัลคาไนซ์
ยางธรรมชาติมีปฏิกิริยาไวและเสี่ยงต่อการเกิดออกซิเดชัน แต่สามารถทำให้คงตัวได้ด้วยกระบวนการให้ความร้อนที่เรียกว่าการวัลคาไนเซชัน การวัลคาไนเซชันเป็นกระบวนการที่ยางถูกให้ความร้อนและเติมกำมะถัน เพอร์ออกไซด์หรือบิสฟีนอล เพื่อเพิ่มความต้านทานและ ความยืดหยุ่นและป้องกันการเกิดออกซิเดชัน บางครั้งมีการใช้ คาร์บอนแบล็กซึ่งสามารถได้มาจากโรงกลั่นปิโตรเลียมหรือกระบวนการเผาไหม้ตามธรรมชาติอื่นๆ เป็นสารเติมแต่งในยางเพื่อเพิ่มความแข็งแรง โดยเฉพาะอย่างยิ่งในยางรถยนต์[ 57 ] [ 58 ]
ในระหว่างกระบวนการวัลคาไนเซชัน โมเลกุลโพลีไอโซพรีนของยาง (โซ่ยาวของไอโซพรีน) จะถูกให้ความร้อนและเชื่อมโยงกันด้วยพันธะโมเลกุลกับกำมะถัน ทำให้เกิดเมทริกซ์ 3 มิติ เปอร์เซ็นต์ของกำมะถันที่เหมาะสมอยู่ที่ประมาณ 10% ในรูปแบบนี้ การวางแนวของโมเลกุลโพลีไอโซพรีนยังคงเป็นแบบสุ่ม แต่จะเรียงตัวกันเมื่อยางถูกยืด การวัลคาไนเซชันด้วยกำมะถันนี้ทำให้ยางแข็งแรงและแข็งขึ้น แต่ยังคงมีความยืดหยุ่นสูง[ 59 ]และผ่านกระบวนการวัลคาไนเซชัน กำมะถันและน้ำยางจะถูกใช้หมดไปในรูปแบบแต่ละส่วน
การขนส่ง
น้ำยางธรรมชาติถูกส่งจากโรงงานในเอเชียตะวันออกเฉียงใต้ อเมริกาใต้ และ แอฟริกา ตะวันตกและกลางไปยังปลายทางต่างๆ ทั่วโลก เนื่องจากต้นทุนของยางธรรมชาติเพิ่มสูงขึ้นอย่างมากและผลิตภัณฑ์ยางมีความหนาแน่นสูง จึงนิยมใช้วิธีการขนส่งที่มีต้นทุนต่อหน่วยน้ำหนักต่ำที่สุด ขึ้นอยู่กับปลายทาง ความพร้อมของคลังสินค้า และสภาพการขนส่ง ผู้ซื้อบางรายจึงนิยมใช้วิธีการขนส่งบางวิธี ในการค้าระหว่างประเทศ น้ำยางส่วนใหญ่จะถูกขนส่งในตู้คอนเทนเนอร์ขนาด 20 ฟุต ภายในตู้คอนเทนเนอร์จะมีตู้คอนเทนเนอร์ขนาดเล็กกว่าสำหรับเก็บน้ำยาง[ 60 ]
การขาดแคลนยางพาราและเศรษฐกิจโลก
มีความกังวลเพิ่มมากขึ้นเกี่ยวกับอุปทานยางในอนาคตเนื่องจากปัจจัยต่างๆ รวมถึงโรคพืช การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ และราคายางในตลาดที่ผันผวน[ 61 ] [ 62 ] [ 63 ] [ 64 ]ผู้ผลิตยางธรรมชาติส่วนใหญ่เป็นสวนยางขนาดเล็กที่ดำเนินการโดยครอบครัว ซึ่งมักจะให้บริการแก่ผู้รวบรวมอุตสาหกรรมรายใหญ่ ความผันผวนสูงของราคายางส่งผลกระทบต่อการลงทุนในสวนยาง และเกษตรกรอาจโค่นต้นยางของตนหากราคาสปอตในตลาดโลกของพืชผลที่ดูเหมือนจะมีกำไรมากกว่า (เช่นน้ำมันปาล์ม ) พุ่งสูงขึ้นเมื่อเทียบกับยาง
ตัวอย่างเช่น ในช่วงการระบาดใหญ่ของ COVID-19 ทั่วโลกในปี 2020 และ 2021 ความต้องการถุงมือยางเพิ่มสูงขึ้น ส่งผลให้ราคายางพุ่งสูงขึ้นประมาณ 30% นอกจากการระบาดใหญ่แล้ว ความต้องการยังเกินกว่าอุปทานส่วนหนึ่งเป็นเพราะสวนยางที่ปลูกมานานถูกรื้อถอนและปลูกพืชชนิดอื่นทดแทนในช่วง 5-10 ปีที่ผ่านมา และพื้นที่อื่นๆ ได้รับผลกระทบจากภัยพิบัติทางธรรมชาติที่เกิดจากสภาพภูมิอากาศ ในสภาพแวดล้อมเช่นนี้ ผู้ผลิตจึงเพิ่มราคาเพื่อให้สอดคล้องกับพลวัตของอุปทานและความต้องการ ส่งผลให้ราคาสูงขึ้นตลอดห่วงโซ่อุปทานปลายน้ำ[ 64 ]
การใช้งาน
ยางที่ยังไม่ผ่านการวัลคาไนซ์ใช้สำหรับทำซีเมนต์[ 65 ]สำหรับเทปกาว ฉนวน และเทปเสียดทาน และสำหรับยางเครปที่ใช้ในผ้าห่มฉนวนและรองเท้ายางวัลคาไนซ์มีการใช้งานอีกมากมาย ความต้านทานต่อการเสียดสีทำให้ยางชนิดที่อ่อนนุ่มมีคุณค่าสำหรับดอกยางของยางรถยนต์และสายพานลำเลียง และทำให้ยางแข็งมีคุณค่าสำหรับตัวเรือนปั๊มและท่อที่ใช้ในการจัดการตะกอนที่มีฤทธิ์กัดกร่อน
ความยืดหยุ่นของยางเป็นที่น่าสนใจในท่อ ยางรถยนต์ และลูกกลิ้งสำหรับอุปกรณ์ต่างๆ ตั้งแต่เครื่องบิดผ้าในครัวเรือนไปจนถึงเครื่องพิมพ์ ความยืดหยุ่นของยางทำให้เหมาะสำหรับโช้คอัพชนิดต่างๆ และสำหรับการติดตั้งเครื่องจักรเฉพาะทางที่ออกแบบมาเพื่อลดการสั่นสะเทือนการซึมผ่าน ของก๊าซที่ค่อนข้างต่ำ ทำให้ยางมีประโยชน์ในการผลิตสิ่งของต่างๆ เช่น ท่อลม ลูกโป่ง ลูกบอล และเบาะรองนั่งความต้านทานของยางต่อน้ำและต่อสารเคมีเหลวส่วนใหญ่ทำให้มีการนำไปใช้ในชุดกันฝน อุปกรณ์ดำน้ำ และท่อเคมีและยา และเป็นวัสดุบุภายในสำหรับถังเก็บ อุปกรณ์แปรรูป และรถถังบรรทุกของทางรถไฟ เนื่องจากความต้านทานไฟฟ้าผลิตภัณฑ์ยางอ่อนจึงใช้เป็นฉนวนและสำหรับถุงมือป้องกัน รองเท้า และผ้าห่มยางแข็งใช้สำหรับสิ่งของต่างๆ เช่น ตัวเรือนโทรศัพท์และชิ้นส่วนสำหรับเครื่องรับวิทยุ มิเตอร์ และเครื่องมือไฟฟ้าอื่นๆ ค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานของยางซึ่งสูงบนพื้นผิวแห้งและต่ำบนพื้นผิวเปียก ทำให้มีการนำไปใช้สำหรับสายพานส่งกำลัง ข้อต่อที่มีความยืดหยุ่นสูง[ 66 ]และสำหรับแบริ่งหล่อลื่นด้วยน้ำในปั๊มน้ำบาดาล ลูกบอลยางอินเดียหรือลูกบอลลาครอสทำจากยาง
มีการผลิตยางประมาณ 25 ล้านตันในแต่ละปี โดย 30 เปอร์เซ็นต์เป็นยางธรรมชาติ[ 67 ]ส่วนที่เหลือเป็นยางสังเคราะห์ที่ได้จากแหล่งปิโตรเคมี ยางคุณภาพสูงจากการผลิตน้ำยางจะนำไปใช้ในการผลิตผลิตภัณฑ์น้ำยาง เช่น ถุงมือผ่าตัด ลูกโป่ง และผลิตภัณฑ์อื่นๆ ที่มีมูลค่าค่อนข้างสูง ยางระดับกลางซึ่งได้จากวัสดุยางธรรมชาติที่กำหนดทางเทคนิค ส่วนใหญ่จะนำไปใช้ในการผลิตยางรถยนต์ แต่ยังรวมถึงสายพานลำเลียง ผลิตภัณฑ์ทางทะเล ที่ปัดน้ำฝน และสินค้าเบ็ดเตล็ดอื่นๆ ยางธรรมชาติมีความยืดหยุ่นดี ในขณะที่วัสดุสังเคราะห์มักจะทนต่อปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมได้ดีกว่า เช่น น้ำมัน อุณหภูมิ สารเคมี และรังสีอัลตราไวโอเลต "ยางที่ผ่านการบ่ม" คือยางที่ผสมและผ่านกระบวนการวัลคาไนเซชันเพื่อสร้างพันธะเชื่อมโยงภายในเมทริกซ์ยาง สามารถเติมยางลงในซีเมนต์เพื่อปรับปรุงคุณสมบัติได้[ 68 ]
อาการแพ้
บางคนมีอาการแพ้ลาเท็กซ์ อย่างรุนแรง และการสัมผัสกับผลิตภัณฑ์ยางลาเท็กซ์ธรรมชาติ เช่นถุงมือลาเท็กซ์อาจทำให้เกิดอาการช็อกจากการแพ้ได้โปรตีนแอนติเจนที่พบใน ลาเท็กซ์ Heveaจะลดลงประมาณ 99.9 เปอร์เซ็นต์ (แม้ว่าจะไม่หมดไป) [ 69 ]ผ่านกระบวนการวัลคาไนเซชัน
น้ำยางจากแหล่งที่ไม่ใช่Heveaเช่นguayuleสามารถใช้ได้โดยไม่ก่อให้เกิดอาการแพ้ในผู้ที่แพ้น้ำยางHevea [ 70 ]
อาการแพ้บางอย่างไม่ได้เกิดจากน้ำยางโดยตรง แต่เกิดจากสารเคมีตกค้างที่ใช้ในการเร่งกระบวนการเชื่อมโยง แม้ว่าอาจจะสับสนกับการแพ้น้ำยาง แต่ก็แตกต่างกัน โดยทั่วไปมักอยู่ในรูปของภาวะภูมิไวเกินประเภท IVในกรณีที่มีสารเคมีเฉพาะที่ใช้ในกระบวนการผลิต[ 69 ] [ 71 ]
การย่อยสลายโดยจุลินทรีย์
ยางธรรมชาติสามารถย่อยสลาย ได้ด้วยแบคทีเรียหลายชนิด[ 72 ] [ 73 ] [ 74 ] [ 75 ] [ 76 ] [ 77 ] [ 78 ] [ 79 ] แบคทีเรียStreptomyces coelicolor , Pseudomonas citronellolisและNocardia spp. สามารถย่อยสลายยางธรรมชาติที่ผ่านการวัลคาไนซ์ ได้[ 80 ] อย่างไรก็ตาม ไม่แนะนำให้ทิ้งผลิตภัณฑ์ยางลงในขยะอินทรีย์ เนื่องจากยางไม่ สามารถย่อยสลายได้เองตามธรรมชาติในสภาวะการหมักปุ๋ยทั่วไปในครัวเรือนหรืออุตสาหกรรม
ดูเพิ่มเติม
- เมืองแอครอน รัฐโอไฮโอศูนย์กลางอุตสาหกรรมยางพาราของสหรัฐอเมริกา
- ยางเครป
- อีโบไนต์
- การกระจายตัวของอิมัลชัน
- ฟอร์ดแลนเดียความพยายามที่ล้มเหลวในการจัดตั้งสวนยางพาราในบราซิล
- ยางเสริมแรง
- เรซิลินโปรตีนที่มีความยืดหยุ่นสูง พบในแมลง
- น้ำมันเมล็ดยางพารา
- เทคโนโลยียาง
- แผนสตีเวนสันแผนทางประวัติศาสตร์ของอังกฤษเพื่อรักษาเสถียรภาพราคายางพารา
- ชาร์ลส์ เกรวิลล์ วิลเลียมส์ได้ทำการวิจัยเกี่ยวกับยางธรรมชาติ โดยพบว่ายางธรรมชาติเป็นพอลิเมอร์ของโมโนเมอร์ไอโซพรีน
อ่านเพิ่มเติม
- ดีน, วอร์เรน (1997) บราซิลและการต่อสู้เพื่อยางพารา: การศึกษาประวัติศาสตร์สิ่งแวดล้อมสำนักพิมพ์มหาวิทยาลัยเคมบริดจ์
- แกรนดิน, เกร็ก. ฟอร์ดแลนเดีย: การรุ่งเรืองและการล่มสลายของเมืองป่าที่ถูกลืมของเฮนรี ฟอร์ด . สำนักพิมพ์พิคาดอร์ 2010. ISBN 978-0-312-42962-1
- ไวน์สไตน์, บาร์บารา (1983) ยุคเฟื่องฟูของยางพาราในลุ่มแม่น้ำอะมาซอน ค.ศ. 1850–1920สำนักพิมพ์มหาวิทยาลัยสแตนฟอร์ด
- ทัลลี, จอห์น เอ. น้ำนมของปีศาจ: ประวัติศาสตร์สังคมของยางพารา . นิวยอร์ก: สำนักพิมพ์มันท์ลี่ รีวิว, 2011.
ลิงก์ภายนอก
ความหมายของยางธรรมชาติจากพจนานุกรมวิกิพีเดีย