Gabus

Bahan alami yang sangat serbaguna, gabus dipanen dari pohon ek gabus hidup seperti wol yang dikumpulkan dari domba. Pohon-pohon tidak terluka oleh proses tersebut, dan mereka terus memproduksi gabus selama rata-rata 150 tahun.

Latar Belakang

Gabus terdiri dari sel-sel mati yang menumpuk di permukaan luar pohon ek gabus. Karena strukturnya yang seperti sarang lebah, gabus sebagian besar terdiri dari ruang kosong; densitasnya (berat per satuan volume) adalah seperempat dari air. Tidak seperti sarang lebah, bagaimanapun, gabus terdiri dari sel-sel berbentuk tidak beraturan dan spasi memiliki rata-rata 14 sisi. Dengan 625 juta sel kosong ini per inci kubik (40 juta per sentimeter kubik), gabus seperti banyak lapisan Pembungkus Gelembung mikroskopis, menjadikannya bahan bantalan yang efektif. Kepadatannya yang rendah membuat gabus berguna dalam produk seperti pelampung dan pelampung. Banyaknya ruang udara mati membuat gabus menjadi bahan isolasi yang efektif untuk suhu dan kebisingan. Selain itu, ini tahan api; api hanya akan menghanguskan permukaan, dan tidak ada asap beracun yang dihasilkan. Memotong permukaan gabus mengubah banyak sel mikroskopis menjadi cangkir hisap kecil, menciptakan permukaan non-slip yang efektif. Selain fleksibel, gabus sangat ulet. Setelah dihancurkan di bawah tekanan 14,000 lbs/in ² (96.000 kPa), gabus akan mendapatkan kembali 90% dari ukuran aslinya dalam 24 jam. Gabus tidak menyerap debu atau kelembaban, dan tahan terhadap pembusukan dan serangga. Sangat tahan aus, digunakan untuk memoles berlian.

Di antara banyak produk yang terbuat dari gabus adalah bahan lantai (misalnya, linoleum), sol sepatu, panel atap, gasket, pelapis helm pengaman, sumbat botol, papan dart, papan buletin, dan inti untuk bola golf dan bola bisbol. Banyak bahan buatan telah dikembangkan untuk menggantikan gabus dalam aplikasi tertentu (misalnya, kacang sintetis dalam peluit wasit, sol busa untuk sepatu, atau pelampung styrofoam). Namun, tidak ada pengganti umum yang dikembangkan untuk gabus yang dapat digunakan dalam berbagai aplikasi.

Sejarah

Sumbat botol gabus telah ditemukan di kuburan Mesir sejak ribuan tahun yang lalu. Orang Yunani kuno menggunakan gabus untuk membuat pelampung jaring ikan, sandal, dan sumbat botol. Dua ribu tahun yang lalu, orang Romawi banyak menggunakan gabus dalam berbagai cara, termasuk jaket pelampung untuk nelayan. Selama ratusan tahun, pondok-pondok Mediterania telah dibangun dengan atap dan lantai gabus untuk menahan panas musim panas dan dingin musim dingin—dan untuk menyediakan permukaan jalan yang lembut.

Botol kaca ditemukan pada abad kelima belas, tetapi penggunaannya tidak meluas sampai abad ketujuh belas. Popularitas gabus sebagai sumbat menyebabkan penanaman pohon gabus yang disengaja, yang sebelum sekitar tahun 1760 hanya dipanen di mana pun mereka tumbuh. Tutup mahkota yang revolusioner—tutup logam yang dilapisi dengan piringan gabus alami yang biasa dikenal sebagai tutup botol—ditemukan pada tahun 1892.

Banyak panen gabus terbuang sia-sia sampai sekitar tahun 1890, ketika sebuah perusahaan Jerman mengembangkan proses untuk menambahkan pengikat tanah liat ke partikel gabus dan memproduksi lembaran gabus (komposit) yang diaglomerasi untuk digunakan sebagai insulasi. Tahun berikutnya, seorang Amerika bernama John Smith mengembangkan teknik untuk menghasilkan aglomerasi gabus murni dari bahan limbah dengan memasukkan partikel gabus ke panas dan tekanan tanpa menambahkan pengikat apa pun. Perkembangan besar berikutnya terjadi pada tahun 1909 ketika Charles McManus menemukan jenis gabus yang diaglomerasi yang dapat digunakan untuk melapisi tutup mahkota. Sejak itu, banyak teknik lain telah dikembangkan untuk menghasilkan senyawa gabus dengan berbagai sifat dan kegunaan.

Bahan Baku

Bahan baku untuk produk gabus dipanen dari pohon ek gabus (baik yang selalu hijau Quercus suber atau gugur- Quercus occidentalis). Pohon-pohon biasanya mencapai ketinggian 40-60 kaki (12-18 m) dan lingkar batang 6-10 kaki (2-3 m). Hampir semua pohon gabus komersial dunia tumbuh di wilayah Mediterania barat dan Semenanjung Iberia. Hutan gabus Portugal adalah yang paling produktif. Terhitung 30% dari pohon yang ada, mereka menghasilkan setengah dari gabus yang dipanen dunia.

Sebuah pohon gabus siap untuk panen pertama ketika berumur sekitar 20 tahun. Panen pertama berkualitas buruk, dan hanya dapat digunakan untuk membuat produk gabus yang diaglomerasi. Panen berikutnya terjadi pada interval sembilan tahun, ketika lapisan gabus mencapai ketebalan 1-2 in (2-5 cm). Panen dari pohon muda menghasilkan sekitar 35 pon (16 kg) gabus, sedangkan hasil untuk pohon yang lebih tua mungkin 500 pon (225 kg). Setiap pohon memiliki umur produktif sekitar 150 tahun.

Selama produksi sumbat botol, rendaman kimia digunakan untuk mengondisikan gabus. Di antara yang lebih populer adalah rendaman kapur terklorinasi diikuti dengan rendaman penetral asam oksalat, rendaman hipoklorit yang dinetralkan oleh natrium oksalat, dan rendaman peroksida yang dinetralkan dengan asam sitrat.

Produksi gabus yang diaglomerasi majemuk melibatkan penambahan bahan pengikat atau perekat ke butiran gabus. Pengikat yang berbeda dipilih, tergantung pada kualitas yang diinginkan dalam produk akhir (misalnya, fleksibilitas, kelembutan, ketahanan terhadap keausan). Diantara yang sering digunakan adalah aspal, karet, gypsum, lem, dan plastik.

Tutup botol

Gabus telah digunakan sejak jaman dahulu sebagai sumbat untuk botol karena kemampuan tekannya. Selama Renaisans, sumbat gabus adalah hal yang biasa, dan pohon ek gabus ditanam dan diproses di Pegunungan Pyrenees terutama untuk tujuan ini. Botol anggur biasanya disegel dengan rami yang diminyaki. Ketika Pierre Perignon (1638-1715) menemukan sampanye pada tahun 1688, ia menemukan bahwa tekanan gas di dalam botolnya meniup sumbat rami. Untuk mengatasi masalah tersebut, ia menemukan gabus yang diikat dengan kawat.

Tutup botol logam modern dikembangkan oleh penemu Maryland yang produktif William Painter, yang mematenkan sumbat pertamanya pada tahun 1885. Pada tahun 1891, desain definitifnya, tutup logam berlapis gabus dengan tepi bergelombang yang berkerut di sekitar bibir botol, muncul. Painter menyebut penemuannya sebagai "topi mahkota", mendirikan Crown Cork and Seal Company untuk memasarkannya, dan menjadi sangat kaya karenanya.

Tutup mahkota adalah standar industri selama hampir 80 tahun. Pada tahun 1955, liner gabus tutup mahkota diganti dengan plastik, dan mesin berkecepatan tinggi untuk memeriksa segel mahkota diperkenalkan pada tahun 1958. Pada 1960-an, perusahaan Coca-Cola menawarkan tutup mahkota angkat atas. Tutup push-on, twist-off pertama kali dikembangkan untuk makanan bayi. Tutup sekrup untuk minuman berkarbonasi muncul pada 1960-an dan 1970-an dan merupakan standar saat ini.

Manufaktur
Proses

• 1 Dengan menggunakan kapak yang dirancang khusus, pemanen memotong lapisan gabus pada batang pohon, berhati-hati agar tidak memotong cukup dalam untuk merusak bagian batang yang masih hidup. Potongan horizontal dibuat di pangkal batang dan tepat di bawah cabang terendah. Beberapa potongan vertikal memisahkan cincin gabus melingkar menjadi beberapa bagian dengan ukuran yang sesuai. Dengan menggunakan gagang kapak berbentuk baji, pemanen melepaskan setiap panel gabus dari pohon. Pada beberapa pohon besar, gabus juga dicabut dari cabang-cabang yang lebih rendah.
• 2 Papan gabus ditumpuk di luar ruangan dan dibiarkan mengering selama beberapa minggu hingga enam bulan. Udara segar, matahari, dan hujan mendorong perubahan kimia yang meningkatkan kualitas gabus. Pada akhir proses pengawetan, papan telah menjadi rata dan kehilangan sekitar 20% dari kadar air aslinya.
• 3 Papan kemudian diolah dengan panas dan air untuk menghilangkan kotoran dan komponen yang larut dalam air seperti tanin, dan untuk membuat gabus lebih lembut dan fleksibel. Proses ini biasanya melibatkan penurunan tumpukan papan gabus ke dalam tong tembaga besar yang diisi dengan air mendidih yang mengandung fungisida. Beban berat ditempatkan di atas gabus agar tetap terendam selama 30-75 menit.
• 4 Ketika papan dikeluarkan dari tong, pisau berbentuk cangkul digunakan untuk mengikis lapisan luar gabus yang berkualitas buruk, yang berjumlah sekitar 2% dari volume papan tetapi 20% dari beratnya . Papan ditumpuk di ruang bawah tanah yang gelap dan dibiarkan mengering dan mengering di bawah kelembaban yang terkendali selama beberapa minggu lagi.
• 5 Papan gabus dipotong menjadi bentuk persegi panjang yang seragam dan diurutkan berdasarkan kualitas. Bahan berkualitas terbaik akan digunakan untuk membuat produk gabus alami seperti sumbat botol anggur. Bahan berkualitas buruk akan digiling dan digunakan untuk membuat komposisi atau gabus yang diaglomerasi.

Boffle gabus

• 6 Lembaran gabus dengan ketebalan yang diinginkan ditempatkan dalam ruang uap selama 20 menit untuk melunakkannya. Lembaran kemudian dipotong menjadi strip yang lebarnya sesuai dengan panjang yang diinginkan dari sumbat botol. Strip diumpankan melalui mesin yang meninju tabung logam berongga melaluinya, menghilangkan silinder gabus.
• 7 Meskipun beberapa pembotolan minuman menginginkan gabus silindris, yang lain menginginkan gabus yang runcing. Untuk mencapai bentuk ini, silinder disusun pada konveyor miring yang membawa Gabus terdiri dari sel-sel mati yang menumpuk di permukaan luar pohon ek gabus. Panen terjadi pada interval sembilan tahun, ketika lapisan gabus mencapai ketebalan 1-2 dalam 12-5 cm). Panen dari pohon muda menghasilkan sekitar 35 pon (16 kg) gabus, sedangkan hasil untuk pohon yang lebih tua mungkin 500 pon (225 kg). mereka melewati pisau melingkar yang berputar cepat. Saat melewati bilahnya, gabus juga berputar di konveyor, sehingga dipangkas menjadi lancip.
• 8 Baik gabus silindris maupun tirus dicuci, dikelantang, dan disterilkan dalam tong besar. Memutar dayung kayu terus-menerus mendorong sumbat ke dalam larutan pencuci terlebih dahulu dan kemudian larutan penetral.
• 9 Setelah dikeringkan dalam pengering sentrifugal besar, gabus dapat ditandai dengan label pengenal (dengan tinta atau cap logam panas). Beberapa juga dilapisi dengan sealant seperti parafin atau silikon. Kemudian dikemas dalam kantong kedap udara dalam jumlah 1.000 atau 1.500; udara dikeluarkan dari kantong dan diganti dengan sulfur dioksida (SO ₂ ) untuk menjaga gabus tetap steril.

Gabus yang diaglomerasi

• 10 Limbah gabus dilewatkan melalui mesin yang memecahnya menjadi potongan-potongan kecil. Potongan dicuci dan dikeringkan, dan kemudian dikirim melalui dua penggiling berturut-turut untuk lebih mengurangi ukuran partikel. Setelah proses pencucian dan pengeringan lainnya, partikel disaring untuk ukuran yang seragam.
• 11 Gabus aglomerasi murni dibentuk dengan mengemas partikel gabus ke dalam cetakan dan menutupinya dengan aman. Uap super panas (600 ° F atau 315 ° C) dilewatkan melalui Gabus yang akan digunakan sebagai gabus botol pertama-tama dilunakkan dengan uap lalu dipotong-potong. Selanjutnya, strip diumpankan melalui mesin yang meninju tabung logam berlubang melaluinya, melepaskan silinder gabus. cetakan. Sebagai alternatif, cetakan dipanggang pada suhu 500 ° F (260 ° C) selama empat hingga enam jam. Salah satu proses mengikat partikel gabus menjadi blok padat dengan mengaktifkan resin alami mereka.
• 12 Senyawa diaglomerasi, atau komposisi, gabus dibuat dengan melapisi butiran gabus secara merata dengan lapisan tipis bahan perekat tambahan. Butiran yang dilapisi ditekan ke dalam cetakan dan dipanaskan perlahan (suhu bervariasi, tergantung pada perekat yang digunakan). Saat dikeluarkan dari cetakan dan didinginkan, balok ditumpuk untuk memungkinkan sirkulasi udara dan dibiarkan membumbui.
• 13 Gabus yang diaglomerasi dipotong untuk tujuan penggunaannya. Misalnya, lembaran dapat dipotong dari balok persegi panjang. Atau jika cetakan berbentuk tabung digunakan, batang gabus yang dihasilkan dapat diiris menjadi cakram. Sebuah balok besar berbentuk silinder dapat diputar dengan pisau untuk mencukurnya menjadi lembaran panjang yang terus menerus yang digulung ulang menjadi gulungan.

Produk Sampingan/Limbah

Limbah gabus yang dihasilkan selama proses pembuatan digiling dan digunakan untuk membuat produk gabus yang diaglomerasi. Bubuk gabus yang dihasilkan dari proses penggilingan dikumpulkan dan dibakar untuk membantu bahan bakar pabrik. Komponen kimia yang dikeluarkan dari gabus selama pemrosesan dapat diperoleh kembali sebagai produk sampingan yang berguna dan termasuk tanin (digunakan untuk pengawetan kulit), lilin keras (digunakan dalam produk seperti parafin, cat, dan sabun), getah resin (membantu menghilangkan melekat pada tembaga dan aluminium) , dan asam phonic (digunakan untuk membuat plastik dan perlengkapan mandi beraroma musk).