Naturalne lub syntetyczne substancje te są bardzo ważne i szeroko produkowane i stosowane
Czy słyszałeś o żywicach? Temat ten może nie być zbyt dobrze znany lub często poruszany, dlatego prawdopodobnie zdziwisz się, gdy zdasz sobie sprawę, że żywice są szeroko obecne zarówno w przyrodzie, spontanicznie i inteligentnie, jak i przy wytwarzaniu różnych produktów konsumowanych w naszym codziennym życiu. Ale w końcu czym są żywice i jakie są ich zastosowania?
Natura jest nieustannie sceną dla wielkich demonstracji inteligencji, rytmu, harmonii i synchronizmu. Sama motywacja, która inicjuje istnienie żywic, odnosi się do wrażliwego instynktu życia i przetrwania, który przenika rośliny i wszystkie istoty. Są to substancje lepkie, wytwarzane w większości przypadków przez specjalne komórki obecne w pniu niektórych gatunków drzew, gdy są one narażone na zakłócenia (połamane gałęzie, ukąszenia owadów i nacięcia wzdłuż jego struktury).
Substancja ta „przykrywa” uszkodzenie w roślinie i chociaż początkowo daje się formować, twardnieje w kontakcie z powietrzem, zapewniając skuteczną ochronę przed utratą ważnych substancji, patogenów i wieloma innymi zagrożeniami.
Żywice te składają się w zasadzie z terpenów i pochodnych, dodawanych do niektórych związków organicznych w mniejszych proporcjach, takich jak olejki eteryczne i kwasy karboksylowe - więcej w artykule „Czym są terpeny?”.
Oprócz tego mechanizmu, który zapewnia ochronę drzewom, lotne składniki obecne w terpenach, głównym składniku żywic, uwalniają również zapach, który przyciąga różne zwierzęta żywiące się owadami roślinożernymi. W ten sposób zwierzęta te zapobiegają uszkodzeniu drzew przez owady i patologie, gdy żywice jeszcze nie stwardniały.
Głównymi cechami żywic są: nie rozpuszczają się w wodzie, twardnieją w kontakcie z tlenem (utleniają się), nie odgrywają bezpośredniej roli w podstawowych procesach utrzymania żywotności rośliny i przeważnie przekształcają się w polimery.
Oprócz żywic naturalnych wyjaśnionych pokrótce powyżej, dzięki szeroko zakrojonej obserwacji przyrody i postępowi technologicznemu, jaki miał miejsce od połowy XIX wieku, istoty ludzkie były w stanie wytwarzać żywice metodami syntetycznymi, w wyniku reakcji chemicznych związków często otrzymywanych w źródła nieodnawialne. Jednak pomimo skutków i niebezpieczeństw, materiały te odgrywają ważną rolę i spełniają współczesne potrzeby, które nadal pozostają bez innych, bardziej zrównoważonych alternatyw.
Historia użytkowania
Nie wiadomo dokładnie, w którym momencie my, ludzie, odkryliśmy żywice i zaczęliśmy ich używać, ale przypuszcza się, że działo się to już od tysięcy lat.
Wiadomo, że żywice naturalne były szeroko stosowane i wysoko cenione w rytuałach religijnych w starożytnej Grecji i Rzymie, a także w starożytnym Egipcie, zwłaszcza żywice znane jako kadzidło i mirra.
Jeśli chodzi o handel tymi substancjami, szacuje się, że bursztyn w Europie był bardzo popularny już w epoce kamienia (3500 pne), a historię komercjalizacji żywic można doszukiwać się co najmniej w epoce brązu (1800 r. PNE).
Bursztyn to skamieniała sztywna żywica roślinna, pochodząca głównie z drzew iglastych, np. Sosny. Jednak z różnych źródeł powstają te skamieniałości, a niektóre datowane są na okres od 40 tysięcy do 310 milionów lat. Początek handlu tymi substancjami miał miejsce w epoce kamienia łupanego, chociaż ich użycie jako ozdób i rekwizytów miało miejsce już setki lat wcześniej, a nawet więcej.
Ponadto na całej planecie znaleziono wiele artefaktów zawierających bursztyn (na przykład w Chinach i Ameryce Środkowej). Wygląda na to, że różne kultury przypisywały bursztynowi duże znaczenie religijne, być może ze względu na jego złociste odcienie oraz pomoc w ochronie i zachowaniu życia roślinnego.
Inne bardzo ważne zastosowanie przypisywane żywicom w całej historii dotyczy ich stosowania w środowisku morskim. Stosowano je w postaci płynnej, dzięki działaniu hydroizolacji, na linach i plandekach oraz na drewnianej konstrukcji. Działały jako klej, który „uszczelniał”, zapewniał wodoodporność i zwiększał odporność konstrukcji statków. Były również szeroko stosowane jako składnik farb i lakierów.
Jednak nadużywanie niektórych gatunków prowadzi zwykle do wylesiania i wynikającego z tego braku równowagi w niektórych ekosystemach. Konieczne stały się nowe alternatywy dla produkcji żywic iw tym kontekście pojawiły się pierwsze żywice syntetyczne.
Produkcja żywic syntetycznych jest znacznie nowsza - pierwszą z nich jest żywica fenolowa. Żywice fenolowe mają ogromne znaczenie, ponieważ są uważane za pierwszy polimer termoutwardzalny wytwarzany syntetycznie do użytku komercyjnego. W 1907 roku Leo Baekeland był w stanie opracować żywicę fenolową w kontrolowanym procesie, zwaną bakelitem (więcej w „Zrozumieć żywice fenolowe”).
Mimo to wiele obecnie produkowanych żywic syntetycznych pochodzi ze źródeł nieodnawialnych, głównie z ropy. Dlatego nadal potrzebne są lepsze alternatywy, aby proces produkcji tych żywic mógł być naprawdę zrównoważony.
Rodzaje żywic
Żywice naturalne
Wiadomo, że różne żywice są wytwarzane w fantastyczny i naturalny sposób w środowisku przez różne gatunki drzew, nasiona, korzenie i owoce, np. Drzewa iglaste (sosny). W nielicznych przypadkach, podobnie jak szelak, mogą być również wytwarzane przez owady.
Oto kilka przykładów znanych i używanych żywic naturalnych:
- Bursztyn;
- Kadzidło;
- Balsam z indyka;
- Żywica rycynowa;
- Breu (las Amazonii);
- Kopale z Ameryki Południowej;
- Lakier;
- Szelak;
- Mirra.
Żywice syntetyczne
Poniżej przedstawiono niektóre z głównych żywic syntetycznych dostępnych na rynku.
- Żywice fenolowe;
- Epoksydowa żywica;
- Żywice poliestrowe;
- Żywice polipropylenowe.