Cao su thiên nhiên là gì? Tìm hiểu nguồn gốc, đặc điểm và ứng dụng

Cao su thiên nhiên là một trong những loại chất liệu phổ biến nhất hiện nay, nổi bật với các đặc tính vượt trội và được ứng dụng rộng rãi trong nhiều ngành công nghiệp sản xuất. Vậy cao su thiên nhiên có nguồn gốc từ đâu? Sở hữu những ưu điểm nào? Có tính ứng dụng ra sao? Hãy cùng Nệm Trung Nguyên tìm hiểu chi tiết trong bài viết dưới đây!

Cao su thiên nhiên là gì?

Cao su thiên nhiên (cao su tự nhiên) là chất liệu có dạng lỏng màu trắng đục nằm bên dưới lớp vỏ thân cây cao su (Hevea brasiliensis). Sau khi cây cao su được 7 tuổi thì quá trình thu hoạch sẽ bắt đầu diễn ra, người trồng sẽ rạch vuông góc với mạch nhựa mủ, đảm bảo độ sâu phù hợp sao cho mủ chảy ra mà không ảnh hưởng đến cây – quá trình này gọi là cạo mủ cao su. Một cây cao su có thể khai thác liên tục trong khoảng 30 năm, năng suất dao động khoảng 2,5 tấn trên 1 ha.

Cao su tự nhiên có nguồn gốc từ đâu?

Khoảng 3000 năm trước, người Maya cổ đại đã tạo ra các sản phẩm từ cao su tự nhiên như quả bóng, tượng người,… Bên cạnh đó, người ta cũng phát hiện một loại bóng cao su cứng được sử dụng trong các trận bóng ở Trung bộ châu Mỹ vào 300 năm TCN – 250 SCT, được thu thập tại nhiều di chỉ khảo cổ.

Năm 1492 khi Christopher Columbus phát hiện ra châu Mỹ, lúc này ông và nhóm chinh phục của mình đã nhìn thấy những người bản xứ da đỏ thường hay chơi cùng các trái banh có độ đàn hồi kỳ lạ. Những quả banh này có được làm từ thứ nhựa màu trắng đục như sữa lấy từ một loại cây trong rừng, khi nhựa khô sẽ đông lại thành một khối không thấm nước, đàn hồi, dai – người ta gọi chất liệu này là cao su (hay cây gỗ biết khóc).

Theo một nghiên cứu từ Viện công nghệ MIT (Hoa Kỳ) công bố vào năm 2010, các nền văn minh ở Trung bộ châu Mỹ cổ đại là những người đầu tiên nghiên cứu chất polyme, bằng cách thay đổi các nguyên liệu kết hợp với cao su thô, họ có thể thay đổi tính chất của chúng tuỳ vào từng mục đích sử dụng cụ thể. Do đó các món đồ vật từ cao su đã rất phổ biến từ hàng nghìn năm trước.

Cấu tạo cao su thiên nhiên

Về mặt hoá học, cao su thiên sẽ có cấu tạo là polyisoprene – một loại polime của isopren.

Mạch đại phân tử của cao su tự nhiên hình thành từ những mắt xích isopren đồng phân cis liên kết với nhau ở vị trí 1,4. Bên cạnh đó, trong cao su tự nhiên còn có khoảng 2% mắt xích liên kết với nhau ở vị trí 3,4.

Quy trình sản xuất cao su tự nhiên

Hãy cùng Nệm Trung Nguyên khám phá quy trình sản xuất cao su tự nhiên chi tiết dưới đây.

• Giai đoạn 1: Mủ cao su tự nhiên sẽ được thu hoạch từ những nông trường cao su. Thông thường, các nhà sản xuất sẽ tự khai thác hoặc thu mua lại từ người dân địa phương.
• Giai đoạn 2: Xử lý mủ cao su kỹ lưỡng nhằm giúp loại bỏ hết tạp chất, bụi bẩn,… bên trong. Quá trình này được chia thành nhiều bước như: Chưng cất, kết tủa mủ cao su, lọc cặn bẩn và xử lý bằng phương pháp hoá học.
• Giai đoạn 3: Lúc này cao su sẽ được đưa đi làm sạch, rồi xay nhỏ ra thành dạng bột.
• Giai đoạn 4: Bột cao su được phối trộn với nhiều loại phụ gia như chất tạo màu, chất tăng cường, chất chống oxy hoá,… được xử lý ở nhiệt độ cao để tan ra hoàn toàn và đồng nhất với nhau.
• Giai đoạn 5: Cao su được gia nhiệt, kết hợp cùng lưu huỳnh và các chất khác để tạo liên kết chéo, qua đó tăng cường độ bền và tính cơ học.
• Giai đoạn 6: Tiến hành trộn cao su cùng các hợp chất quan trọng khác, giúp cao su sở hữu các tính chất cần thiết.
• Giai đoạn 7: Cao su được đưa vào máy ép thành dạng tấm mỏng hoặc các hình dạng khác. Rồi đem đi sấy khô để loại bỏ hết độ ẩm và lượng nước còn sót bên trong.
• Giai đoạn 8: Kiểm tra chất lượng cao su và phân phối ra thị trường.

Đánh giá ưu nhược điểm của cao su tự nhiên

Vậy chất liệu cao su tự nhiên có những ưu và nhược điểm như thế nào? Cùng tìm hiểu nhé!

Ưu điểm cao su tự nhiên

• Độ đàn hồi cao: Cao su tự nhiên có khả năng đàn hồi tuyệt vời, có thể kéo căng dài ra gấp 9 lần so với kích thước ban đầu và nhanh chóng khôi phục lại trạng thái như cũ mà không lo bị biến dạng.
• An toàn cho sức khỏe: Là chất liệu có nguồn gốc từ thiên nhiên, không sử dụng hoá chất độc hại, được xử lý kỹ lưỡng giúp loại bỏ tạp chất nên cao su tự nhiên rất an toàn cho sức khỏe người dùng.
• Thân thiện với môi trường: Khi hết vai trò sử dụng, cao su tự nhiên có khả năng tự phân huỷ sinh học, điều này giúp hạn chế được các tác động tiêu cực đến môi trường xung quanh.
• Tuổi thọ sử dụng cao: Cao su là vật liệu có tính bền bỉ cao, chịu được áp lực lớn, chống mài mòn tốt trong thời gian dài. Tuổi thọ của cao su tự nhiên có thể lên đến 30-40 năm.

Nhược điểm cao su tự nhiên

• Giá cả cao: Cao su thiên nhiên có quá trình thu hoạch, xử lý và sản xuất phức tạp; vì thế giá cả của chất liệu này sẽ khá cao.
• Dễ oxy hoá: Cao su tự nhiên dễ gặp vấn đề oxy hoá khi tiếp xúc với môi trường xung quanh.
• Biến dạng khi tiếp xúc nhiệt độ cao: Cao su dễ bị biến dạng khi tiếp xúc với nhiệt độ cao, làm mất tính đàn hồi và dễ hư hỏng.
• Chất thải ô nhiễm: Quá trình sản xuất cao su tự nhiên có thể tạo ra nhiều chất thải làm ảnh hưởng đến môi trường.

Tổng hợp các sản phẩm từ cao su thiên nhiên

Chất liệu cao su tự nhiên được sử dụng trong rất nhiều lĩnh vực sản xuất hiện nay, có thể kể đến như:

Sản xuất nệm và gối

Cao su thiên nhiên thường được dùng để sản xuất các loại nệm và gối, mang đến nhiều ưu điểm như: đàn hồi cao, kháng khuẩn tốt, lành tính, thoáng khí và tuổi thọ sử dụng lâu dài. Hiện nay, Nệm Trung Nguyên đang mang đến nhiều dòng sản phẩm từ chất liệu này như nệm cao su thiên nhiên và gối cao su thiên nhiên.

Ví dụ như mẫu nệm cao su Trung Nguyên Gold với vật liệu chính từ cao su tự nhiên 100%, có cấu trúc nguyên khối chắc chắn, bề mặt có hệ thống hàng nghìn lỗ thông hơi giúp tản nhiệt nhanh chóng. Nệm sở hữu độ đàn hồi cao, nâng đỡ tốt cơ thể, hỗ trợ tối ưu cho hệ xương khớp cùng tuổi thọ sử dụng lên đến 15-20 năm.

Gối lượn sóng cao su thiên nhiên Trung Nguyên là sản phẩm được nhiều khách hàng lựa chọn, sử dụng chất liệu 100% mủ cao su thiên nhiên, mang đến độ kháng khuẩn cao, an toàn cho da nhạy cảm và hệ hô hấp. Bề mặt gối hàng nghìn lỗ thông hơi nhỏ giúp điều hoà nhiệt độ tối ưu, kết hợp với thiết kế lượn sóng giúp nâng đỡ tốt vùng đầu và cổ, hạn chế tình trạng đau mỏi và tạo cảm giác thoải mái cho giấc ngủ.

Xem thêm: Nệm cao su thiên nhiên là gì?

Làm lốp xe

Hiện nay, khoảng 70% sản lượng cao su thiên nhiên trên toàn thế giới được sử dụng để sản xuất các loại lốp xe ô tô, xe gắn máy, xe đạp,… Lốp xe cần đảm bảo các tiêu chí quan trọng như bám dính tốt, chống mài mòn, đàn hồi cao, chịu được trọng lượng nặng,… nên cao su thiên nhiên là lựa chọn rất lý tưởng.

Lĩnh vực xây dựng

Cao su tự nhiên thường được dùng để sản xuất ống cao su chịu nhiệt, cao su giảm xóc, trục cao su, cao su bảo vệ góc tường, ống cao su công nghiệp, ống cao su bơm cát, gối cầu cao su tấm thép,…

Lĩnh vực y tế

Dùng để sản xuất găng tay cao su, nút cao su và các loại thiết bị y tế khác.

Lĩnh vực thuỷ lợi – thuỷ điện

Sản xuất nút chặn nước, gioăng cao su, dụng cụ chống thấm, cao su chắn than,… trong các thiết bị máy móc.

Lĩnh vực công nghiệp thực phẩm

Cao su tự nhiên dùng để làm con lăn ép cá, ống cao su xoắn ốc bơm dầu, ống cao su chuyên dụng,…

Đồ dùng công nghiệp

Chất liệu cao su được ứng dụng trong sản xuất thiết bị công nghiệp như nẹp cửa kính cao su, thảm cao su, đệm cao su giảm chấn/giảm rung, ống dẫn nhiên liệu,…

So sánh cao su thiên nhiên và cao su tổng hợp

Khác với cao su thiên nhiên, cao su tổng hợp được làm ra từ phản ứng trùng ngưng các cấu trúc đơn bao gồm isopren, 1,3 butadien, cloropren và isobutylen (các chất này có nguồn gốc từ dầu mỏ và khí đốt tự nhiên). Cao su nhân tạo có nhiều đặc tính nổi bật như đàn hồi tốt, co giãn, độ bền cao, chống mài mòn…

Tuy nhiên, các ưu điểm của cao su tổng hợp thường sẽ kém hơn một chút so với cao su thiên nhiên. Do được làm từ chất liệu nhân tạo, nên cao su tổng hợp được đánh giá là không thân thiện với môi trường và có thể gây ảnh hưởng đến sức khoẻ. Bù lại, giá cả của cao su tổng hợp thường rẻ hơn nhiều so với cao su thiên nhiên.

Kết luận

Cao su thiên nhiên là chất liệu có vai trò vô cùng quan trọng, được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực sản xuất đa dạng. Với những thông tin trên đây, Nệm Trung Nguyên tin rằng đã giúp cho bạn hiểu thêm về loại vật liệu phổ biến này. Xin hẹn gặp lại bạn trong những bài viết hữu ích tiếp theo!