О чем плачет «резиновое» дерево?

Сергей Ижевский, доктор биологических наук
Латекс

Латекс

Наверное, многие полагают, что натуральный каучук давно стал анахронизмом вроде пергаментных книг или крахмального клейстера. Мы считаем, что в XXI веке его уж наверняка заменил каучук синтетический, о котором каждый что-то смутно помнит из школьной программы. Но оказывается, натуральный каучук все еще добывают, более того, без него невозможно производство современных автомобильных шин и многих других необходимых изделий.

Натуральный каучук

Сознаюсь, я сам находился в полном неведении о судьбе натурального каучука, до того как волей случая оказался на плантации гевеи, которая в прямом смысле служит его источником. Произошло это не в Бразилии, откуда гевея родом, и не в Малайзии, где расположены самые обширные на сегодняшний день ее посадки, а в Мексике. Здесь это тропическое дерево пользуется уважением и служит пополнению национальной казны.

Каучуководство – одна из самых молодых отраслей растениеводства (и ближе она все же к лесному хозяйству, чем к сельскому). Дикорастущие растений для получения каучука применяли уже давно, а вот их возделывание началось менее чем три четверти века тому назад.

Почти все гевеи (хевеи), а их в роду около 20 видов, произрастают в Южной Америке и известны лишь немногим специалистам по семейству молочайных. Но один вид приобрел огромную популярность. Это гевея бразильская (Hevea brasiliensis) – вечнозеленое дерево, достигающее 30 м высоты и 75 см в диаметре ствола. В диком состоянии она встречается в лесах Амазонии. Все части растения заключают в себе млечный сок (латекс), в котором содержится до 50 процентов каучука.

Туземцы добывали из гевеи сок, и покрывают им свои холщовые плащи, чтобы сделать их непромокаемыми.

«Слезы дерева»

Сбор латекса гевеи

Сбор латекса гевеи

Первое свединья о каучуке можно найти у испанского историка Антонио Герреры, которого Филипп II назначил историографом обеих Индий и Кастилии. В описании второго путешествия Колумба Геррера упоминает, что индейцы недавно открытых земель употребляют смолистый сок некоторых деревьев для изготовления упругих мячей или шаров. Несколько позже, в 1615 году, в своей книге «Monarquia Indiana» («Монархия Индиана») Хуан де Торквемада описывает, как туземцы добывают из деревьев сок и покрывают им свои холщовые плащи, чтобы сделать их непромокаемыми.

Однако лишь полтора столетия спустя европейцы узнали, что же это за дерево и как получают из него сок. Выяснил это знаменитый французский геодезист Шарль Мари де ла Кондамин (1701–1774). Уже в 29 лет он стал членом французской Академии наук и в 1735 году отправился с экспедицией в Южную Америку, где провел более 10 лет. В Эквадоре ему удалось обнаружить гевею, которую индейцы называли «као-чу», что означало «слезы дерева». Кондамин оказался первым европейцем, увидевшим весь процесс получения каучука – от первых надрезов ствола до изготовления сырой каучуковой массы путем копчения латекса в дыму костра. Он увидел резиновые галоши, бутылки, пипетки и прочие предметы домашнего обихода, о чем не замедлил по возвращении в Париж сообщить своим коллегам-академикам.

Но, как это, увы, нередко бывает, сногсшибательная новость не вызвала серьезных последствий. Если не считать, что великий английский химик Джозеф Пристли стал использовать кусочек привезенного каучука в качестве резинки для стирания карандашных записей. Долгое время это оставалось единственным полезным применением каучука.

Каучук завоевывает Европу

В 1791 году лед тронулся: английскому промышленнику Самуэлю Пилю была дана привилегия на применение каучука для изготовления непромокаемых тканей. С того времени интерес к каучуку в Европе начал стремительно расти. Изобретения, связанные с его использованием, посыпались одно за другим.

В 1813 году Джон Кларк открыл, что скипидар растворяет каучук, и применил этот раствор для производства воздушных матрацев. В 1823 году предприимчивый шотландский фабрикант и изобретатель Чарльз Макинтош обнаружил, что каучук растворяется в каменноугольном масле. Из данного раствора была получена непромокаемая ткань, из которой изобретатель стал изготовлять верхнее платье, впоследствии получившее по его имени свое название – макинтош. Плащи имели огромный спрос, особенно в дождливой Англии.

Постепенно каучук приобретал все большую и большую популярность. Потребность в нем стремительно возрастала. В России первая резиновая фабрика начала работать в 1832 году. Промышленность специализировалась в основном на производстве резиновых галош.

Покорение гевеи

Подобно множеству разного рода растительных смол, эфирных масел, камедей, каучук является продуктом жизнедеятельности растительного организма. Получают его из гевеи точно так же, как у нас из сосны живицу, – методом подсочки.

Плантация гевеи

Плантация гевеи

Способ подсочки каучуковых деревьев и получения латекса за столетия мало изменился. Состоит он в том, что на дереве острым ножом делают горизонтальные насечки на глубину нескольких сантиметров. Из разреза сок вытекает только в течение нескольких часов, пока рана не затянется. На следующий день делают новые зарубки на 20–30 см ниже, эту процедуру повторяют изо дня в день, пока не достигнут основания ствола, после чего переходят на другую сторону дерева. Вытекающий из надрезов сок собирается в чашки (раньше глиняные, теперь пластмассовые), откуда его выливают в один широкий открытый сосуд. Собранный таким образом латекс индейцы коптили в дыму костра, что придавало каучуку устойчивость к окислению и воздействию микроорганизмов. Сейчас каучук из латекса выделяют коагуляцией с помощью муравьиной, щавелевой или уксусной кислоты.

Стремительно возросший спрос на каучук провоцировал хищническую заготовку его в Бразилии. В поисках гевеи индейцы-сборщики вынуждены были все дальше и дальше углубляться в джунгли, а оттуда доставлять сырье по Амазонке и ее притокам в «каучуковую столицу» – город Манаус.

В 1876 году Уикхэм, несмотря на существовавший в Бразилии закон о запрещении вывоза семян гевеи, все же собрал 70 000 семян и доставил их в Англию, в знаменитый Ботанический сад в Кью. Из этой партии только 2800 семян оказались всхожими и дали сеянцы. Большая часть их была перевезена на остров Цейлон и посажена в Ботаническом саду в Перадении. Эти сеянцы и положили начало организации промышленных плантаций бразильской гевеи в Старом Свете. Первоначально культура гевеи была одомашнена на Цейлоне, затем на Малаккском полуострове, в Индонезии, во Вьетнаме – практически всюду, где для нее имеются благоприятные условия. Здесь на плодородных равнинах выращивать гевею стало намного дешевле, хотя новые высокопродуктивные ее сорта вернулись и на Американский континент. Именно на одной из мексиканских плантаций «новой» гевеи мне и пришлось побывать.

Промышленное выращивание гевеи оказалось намного эффективнее, чем поиск ее в малодоступных джунглях. Почти весь природный каучук сейчас получают на огромных созданных человеком плантациях гевеи.

Техническая зрелость дерева на промышленной плантации наступает на 10–12-й год. Оно легко выносит подсочку 20–30 лет. В среднем одно дерево дает до 3–4 кг, а лучшие – по 8–14 кг каучука в год (это 1500–1800 кг/га). Если в 1912 году примерно 70% мировой продукции составлял натуральный каучук из дикорастущей гевеи, то уже в 1922 году – всего 6,6% каучука, а сейчас – менее 2%.

Новейшая история

С изобретением резиновых шин, автомобильных покрышек и баллонов потребность в каучуке неизмеримо возросла. Речь шла уже не о плащах и галошах. Каучук становился стратегическим товаром. Но производство резины в промышленно развитых странах, включая Россию, по-прежнему находилось в зависимости от поставок каучука из тропических стран.

Долгие годы химики во всем мире бились над получением синтетической замены каучука. Заслуга разработки современной технологии его производства принадлежит целому ряду ученых-химиков: русским Б.В. Бызову и И.И. Остромысленскому, немцу Г. Штаудингеру, американцам Э. Фармеру и Е. Гута.

Синтетический каучук не смог полностью заменить натуральный. Россия по-прежнему нуждается в поставках каучука из тропических стран.

Благодаря созданию синтетических каучуков потребление натурального каучука стало сокращаться. Однако во многих видах промышленной продукции синтетический каучук до сих пор требует смешивания с натуральным. Уже не вся (и не каждая) современная автомобильная шина делается из натурального каучука; по ряду физико-химических свойств натуральный каучук незаменим в производстве лишь некоторых ее деталей. Идет он на изготовление транспортерных лент, приводных ремней, амортизаторов, уплотнителей, электроизоляционных материалов, для получения резиновых клеев. Резины из натурального каучука характеризуются хорошей эластичностью, износо- и морозостойкостью и высокими динамическими свойствами, хотя обладают низкой стойкостью к действию растворителей и масел.

945499_57587622804591_83613462Как видим, натуральный каучук, получаемый из тропического дерева гевеи, далеко еще не исчерпал свои резервы. В настоящее время плантации этого ценного дерева в мире занимают более 2 млн га! Ежегодное производство натурального каучука достигает 3,5 млн тонн. Значительная часть его поступает в Россию.

Оставить комментарий