Lateks - właściwości, rodzaje i wykorzystanie lateksu

Plastik w dzisiejszym świecie budzi raczej złe skojarzenia. W rzeczywistości sztuczne tworzywa są jednak polimerami w zaskakujący sposób podobnymi do tych, które występują w przyrodzie. Naturalne lateksy pozyskiwane z roślin już przed wiekami okazały się tak użyteczne, że stały się inspiracją dla dzisiejszych syntetyków. Co warto wiedzieć o gutaperce, balacie i kauczuku?



Lateks - pozyskiwanie kauczuku.Pozyskiwanie kauczuku, fot. Maximillian cabinet/Shutterstock
  1. Co to są lateksy?
  2. Gutaperka – pochodzenie i właściwości
  3. Wykorzystanie gutaperki
  4. Balata – amerykańska wersja gutaperki
  5. Kauczuk
  6. Wykorzystanie naturalnego kauczuku
  7. Inne naturalne lateksy
Polimery w najprostszym ujęciu to cząsteczki złożone z długich łańcuchów identycznych bloków. Polimerem jest PET stosowany do wyrobu butelek, nylon w odzieży sportowej, ale również keratyna budująca włosy i paznokcie. Do znanych naturalnych polimerów należą również wełna czy celuloza. Ponadto w tej kategorii znajdują się również silikony, czyli polimery zbudowane z bloków zawierających atomy krzemu oraz lateksy.

Co to są lateksy?

Z chemicznego punktu widzenia lateks jest emulsją złożoną z cząsteczek polimerów rozproszonych w wodzie. Występuje w licznych postaciach w przyrodzie, ale jest również wytwarzany sztucznie i wykorzystywany do produkcji m.in. farb lateksowych i klejów.

Naturalne lateksy odgrywają bardzo ważną rolę w życiu roślin. Obecne w mlecznym soku, który wydziela nawet co dziesiąty gatunek kwitnący, pod wpływem kontaktu z powietrzem podlegają koagulacji. Gdy tkanka zielona zostanie uszkodzona, sok wycieka i zasklepia ranę, chroniąc przed wniknięciem chorobotwórczych patogenów. Dodatkowo roślinne lateksy stanowią również formę ochrony przed owadzimi szkodnikami.

Łącznie lateks produkuje ok. 20 tysięcy gatunków typowych przede wszystkim dla tropikalnej strefy klimatycznej. Oprócz roślin kwitnących obserwowany jest on również u wybranych gatunków grzybów, które z jego pomocą naprawiają uszkodzenia tkanek.

Gutaperka – pochodzenie i właściwości

W nizinnych lasach Indonezji występuje drzewo zwane gutaperkowcem (Palaquium gutta), dorastające nawet do 40 m wysokości. Lokalne społeczności od wieków wykorzystują jego drewno oraz nasiona, z których wytwarza się świece i mydła. Sporym zainteresowaniem cieszy się również lateks wypływający po uszkodzeniu czerwonobrązowej kory.

Gutaperkę pozyskuje się ze ściętych lub żywych drzew i pozwala jej zaschnąć. Otrzymane bryłki są następnie myte, oczyszczane i formowane w bloki. Taki surowiec posiada zadziwiające właściwości – nie poddaje się działaniu wody, alkoholi, kwasów, zasad ani olejów. Jest rozpuszczalny jedynie w nafcie, terpentynie, benzolu, chloroformie, wrzącym eterze oraz dwusiarczku węgla. Co zaś najważniejsze, gutaperka jest wytrzymała, termoplastyczna i nie przewodzi prądu elektrycznego. Pod względem chemicznym jest polimerem izoprenu, a krystalizując tworzy bardzo sztywne struktury. Nie jest elastyczna jak kauczuk, nie odbija się od ziemi, jednym słowem przypomina raczej plastik niż gumę.

Wykorzystanie gutaperki

Społeczeństwa zamieszkujące Archipelag Malezyjski tradycyjnie wykorzystywał gutaperkę w nieprzetworzonej postaci do wyrobu przedmiotów codziennego użytku typu rękojeści noży czy laski. Pierwsi Europejczycy zetknęli się z surowcem w drugiej połowie XVII w., ale dopiero szkocki chirurg William Montgomerie docenił jego medyczny potencjał. W 1851 r. do Wielkiej Brytanii wywieziono 1500 ton gutaperki, która szybko stała się hitem w całej Europie.

Montgomerie zasugerował kolegom po fachu wykorzystanie fascynującego lateksu do przygotowania łubek służących unieruchamianiu złamanych kończyn czy chorych stawów. Z czasem naturalny plastik zaczęto stosować do produkcji cewników, zgłębników, krążków macicznych, itp. Zainteresowali się nim również stomatolodzy, początkowo w celu hamowania krwawień po ekstrakcji zębów. Współcześnie najpowszechniejsze zastosowanie gutaperki dotyczy leczenia kanałowego – wypełnia się nią przestrzenie powstałe po oczyszczeniu kanałów martwego zęba.

W przeszłości gutaperka wykorzystywana była jednak również jako izolacja do kabli telegraficznych, zwłaszcza tych kładzionych na dnie oceanicznym. Produkowano z niej meble, rękojeści do broni palnej, a nawet podeszwy butów futbolowych.
Drzewo gutaperkowca należące do rodziny sączyńcowatych, fot. Jaka Suryanta/Shutterstock

Balata – amerykańska wersja gutaperki

Bardzo podobne właściwości do gutaperki ma balata, czyli lateks pozyskiwany z drzewa gatunku Manilkara bidentata porastającego Amerykę Środkową, północną część Ameryki Południowej oraz Karaiby. Należy ono do tej samej rodziny sączyńcowatych co gutaperkowiec i również osiąga bardzo duże do rozmiary – do 45 m wysokości. Jego drewno jest bardzo cenione w przemyśle meblarskim i budowlanym.

W celu pozyskania lateksu na drzewach wykonuje się zygzakowate nacięcia, z których wycieka mleczny sok. Jest on wylewany na tace i pozostawiany do skrzepnięcia. Otrzymany tym sposobem lateks jest nieelastyczny, twardy i odporny na wodę, a mięknie dopiero po podgrzaniu. Ze względu na podobieństwo do gutaperki materiał nazywany bywa „gutta-balata”.

Balata jest tańsza niż gutaperka, więc z czasem wyparła indonezyjski lateks w zastosowaniach industrialnych. Stosowano ją przede wszystkim do produkcji taśmociągów oraz piłeczek do golfa, chociaż obecnie preferuje się już raczej inne materiały syntetyczne. Balatę wciąż jednak jeszcze wykorzystuje się do produkcji przedmiotów dekoracyjnych, biżuterii, pamiątek, itd. Co ciekawe, w tradycyjnej medycynie ludowej płynna balata polecana jest jako lek na dyzenterię.

Kauczuk

Najsłynniejszym naturalnym lateksem na świecie jest bez wątpienia kauczuk, pozyskiwany przede wszystkim z drzew kauczukowca brazylijskiego (Hevea brasiliensis). Mimo nazwy zdradzającej faktyczne pochodzenie gatunku, czołowymi producentami kauczuku na świecie są dziś Tajlandia, Malezja, Indonezja i Kambodża.

Współczesne plantacje kauczukowca działają jako „fabryki” lateksu, ale po osiągnięciu wieku ok. 30 lat drzewa produkują go już mniej, więc ścina się je i wykorzystuje jako drewno do wyrobu mebli. Sam lateks po zbiorze jest mieszany z amoniakiem, aby nie stwardniał, a następnie za pomocą kwasu izoluje się z niego czysty kauczuk. Po wysuszeniu surowiec przekazywany jest do dalszego etapu przeróbki, gdzie zwykle dodaje się do niego syntetyczne związki przeciwdziałające kruszeniu i nadmiernej lepkości.

Z racji na ogromną skalę produkcja naturalnego kauczuku stwarza zagrożenia dla środowiska naturalnego – przede wszystkim związane z deforestacją oraz wykorzystaniem pestycydów i herbicydów na plantacjach. Mimo to jest pozyskiwanie go jest zdecydowanie bardziej ekologicznym procesem niż produkcja syntetycznego kauczuku.
Tabela przedstawiająca wykorzystanie naturalnych lateksów; opracowanie własne

Wykorzystanie naturalnego kauczuku

W przeciwieństwie do gutaperki i balaty naturalny kauczuk jest doskonale elastyczny. Ponieważ jednak podlega dość łatwo procesowi utleniania, jest zazwyczaj utrwalany metodą wulkanizacji. Gotowy produkt wykorzystuje się do produkcji taśmociągów, opon samochodowych, rur, ale także odzieży, obuwia, rękawic ochronnych i wielu urządzeń elektrycznych. Niestety, z 25 milionów ton kauczuk produkowanych corocznie, zaledwie 30% jest pochodzenia naturalnego. Pozostała część jest syntetyzowana z produktów rafinacji ropy naftowej.

Uwaga: niektórzy ludzie są uczuleni na białka obecne w lateksie drzew z rodzaju Hevea i mogą doświadczyć silnych reakcji alergicznych w styczności z kauczukiem naturalnym, zwłaszcza tym nie poddanym wulkanizacji. W drastycznych wypadkach mogą rozwinąć nawet zagrażający życiu wstrząs anafilaktyczny.
Lateks - piłeczki golfowe
Balatę wykorzystuje się do produkcji piłeczek do golfa, fot. antpkr/Shutterstock

Inne naturalne lateksy

Kauczuk, gutaperka oraz balata to najbardziej znane przykłady naturalnych lateksów o wysokich walorach użytkowych. Poza nimi na uwagę zasługuje również lateks z pigwicy właściwej, zwanej też sączyńcem właściwym (Manilkara zapota), również należącej do rodziny drzew sączyńcowatych. Sok mleczny sączący się z uszkodzonej kory już przez Majów stosowany był jako guma do żucia oraz materiał do wypełniania dziur w zębach. Współcześnie jedynie garstka producentów zachowała tą oryginalną recepturę na gumę do żucia – pozostali korzystają z tańszych syntetycznych surowców otrzymanych w procesie rafinacji ropy naftowej.

Nie z drzew, ale z jednorocznych maków lekarskich (Papaver somniferum) pozyskuje się natomiast mleczny lateks cieszący się niesławą jako surowiec do produkcji narkotyku opium. Z drugiej jednak strony, makowe mleko jest kopalnią cennych alkaloidów wykorzystywanych od lat w medycynie, w tym morfiny, kodeiny oraz tebainy.

Przy okazji warto wspomnieć o ciemnej stronie naturalnych lateksów. Sok mleczny obecny w tkankach trojeści amerykańskiej (Asclepias syriaca) jest silnie toksyczny z powodu zawartości glikozydów zaburzających pracę serca.
W Polsce w okresie II wojny światowej aktywnie uprawiano też mniszka kog-sagiz (Taraxacum kok-saghyz), azjatycką bylinę z rodziny astrowatych, w której soku mlecznym znajduje się aż 20% kauczuku. Surowiec ten pierwotnie służył ZSSR do uniezależnienia się od dostaw kauczuku z zachodu. Obecnie, w obliczu wyzwań stojących przed plantacjami kauczukowców, coraz więcej ekspertów bacznie przygląda się azjatyckim mniszkom. W 2019 r. renomowana marka Continental opracowała nawet metodę wykorzystania ich lateksu do produkcji opon motocyklowych. Naukowcy pracują obecnie nad wyhodowaniem odmian, które zwiększą wydajność mniszków kog-sagiz i uczynią je konkurencyjnymi wobec kauczukowców.
Ekologia.pl (Agata Pavlinec)

Bibliografia

1. „A brief history of plastics, natural and synthetic” BBC News, https://www.bbc.com/news/magazine-27442625, 8/11/2023
2. “Gutta-Percha” Harvey Wickes Felter i in., https://www.endodonziamauroventuri.it/Guttaperca/Historical%20Uses%20of%20Gutta.pdf, 8/11/2023
3. “Gutta-percha in endodontics - A comprehensive review of material science” Vijetha Vishwanath i in., https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC6632621/, 8/11/2023
4. “Manilkara bidentata” Useful Tropical Plants, https://tropical.theferns.info/viewtropical.php?id=Manilkara+bidentata, 8/11/2023
5. “Natural Rubber - History and Developments in the Natural Rubber Industry” AZO Materials, https://www.azom.com/article.aspx?ArticleID=2101, 8/11/2023
6. “Natural Rubber: Material Basics, History, and Fun Facts” Lee Lechner, https://www.echosupply.com/blog/natural-rubber-material-basics-history-and-fun-facts/, 8/11/2023

Ocena (2.8) Oceń: