Пробка – непроницаемый плавучий материал. Это феллемный слой ткани коры , который собирают для коммерческого использования в основном из Quercus suber (пробкового дуба), произрастающего в юго-западной Европе и северо-западной Африке . Пробка состоит из суберина — гидрофобного вещества. Благодаря своим непроницаемым, плавучим, эластичным и огнезащитным свойствам он используется в различных продуктах, наиболее распространенными из которых являются винные пробки .
Ландшафт Монтадо в Португалии производит примерно половину пробки, собираемой ежегодно во всем мире, при этом Corticeira Amorim является ведущей компанией в отрасли. [1] Пробка была исследована микроскопически Робертом Гуком , что привело к его открытию и названию клетки . [2]
Состав пробки варьируется в зависимости от географического происхождения, климата и почвенных условий, генетического происхождения, размеров дерева, возраста (девственного или воспроизводственного) и условий роста. Однако в целом пробка состоит из суберина (в среднем около 40%), лигнина (22%), полисахаридов ( целлюлозы и гемицеллюлозы ) (18%), экстрагируемых веществ (15%) и других. [3]
Пробка — природный материал, используемый человеком уже более 5000 лет. Это материал, применение которого известно с античных времен , особенно в плавучих устройствах и в качестве пробки для напитков , в основном вина , рынок которого с начала двадцатого века значительно расширился, в частности, благодаря разработке нескольких агломератов на основе пробки. [4]
В Китае , Египте , Вавилоне и Персии примерно с 3000 г. до н. э. пробка уже использовалась для запечатывания контейнеров , рыболовного снаряжения и домашнего применения. В Древней Греции (1600–1100 гг. до н. э.) пробка использовалась в обуви для изготовления сандалий, прикрепленных к ноге ремнями, обычно кожаных и с подошвой из пробки или кожи. [5] [6]
Во втором веке нашей эры греческий врач Диоскорид отметил несколько медицинских применений пробки, в основном для лечения выпадения волос. [5] В настоящее время большинство людей знают пробку как пробку для винных бутылок . Пробки из пробки были приняты на вооружение в 1729 году компанией Ruinart , а в 1973 году — компанией Moët et Chandon . [3]
Пробка представляет собой характерную ячеистую структуру, клетки которой обычно имеют пятиугольную или шестиугольную форму. Клеточная стенка состоит из тонкой, богатой лигнином средней пластинки (внутренней первичной стенки), толстой вторичной стенки, состоящей из чередующихся субериновых и восковых пластинок, и тонкой третичной стенки из полисахаридов. Некоторые исследования показывают, что вторичная стенка лигнифицирована и, следовательно, не может состоять исключительно из суберина и восков. Ячейки пробки заполнены газовой смесью, похожей на воздух, благодаря чему они ведут себя как настоящие «подушечки», что способствует способности пробки восстанавливаться после сжатия. [3]
В бассейне Средиземного моря , родной зоне этого вида, находится около 2 200 000 гектаров леса пробкового дуба ( Quercus suber ) . Наиболее тщательно управляемые места обитания находятся в Португалии (34%) и Испании (27%). Годовой объем производства составляет около 300 000 тонн; 49,6% из Португалии, 30,5% из Испании, 5,8% из Марокко , 4,9% из Алжира , 3,5% из Туниса , 3,1% из Италии и 2,6% из Франции . [7] Когда деревьям исполняется около 25 лет, пробку традиционно снимают со стволов каждые девять лет, при этом первые два урожая обычно дают пробку более низкого качества ( мужскую пробку или первичную пробку ). Деревья живут около 300 лет.
Пробковая промышленность обычно считается экологически чистой. [8] Производство пробки обычно считается устойчивым , поскольку пробковое дерево не вырубают для получения пробки; для извлечения пробки снимают только кору. [9] Дерево продолжает жить и расти. Экологичность производства и простота переработки пробковых изделий и побочных продуктов — два наиболее отличительных аспекта. Леса пробкового дуба также предотвращают опустынивание и являются особой средой обитания на Пиренейском полуострове и убежищем для различных видов, находящихся под угрозой исчезновения . [10]
Исследования углеродного следа, проведенные компаниями Corticeira Amorim , Oeneo Bouchage из Франции и Cork Supply Group из Португалии, пришли к выводу, что пробка является наиболее экологически чистой пробкой для вина по сравнению с другими альтернативами. Исследование Corticeira Amorim , в частности («Анализ жизненного цикла пробковых, алюминиевых и пластиковых винных пробок»), было разработано PricewaterhouseCoopers в соответствии со стандартом ISO 14040 . [11] [12] Результаты показали, что, что касается выбросов парниковых газов, каждая пластиковая пробка выделяет в 10 раз больше CO 2 , в то время как алюминиевая завинчивающаяся крышка выделяет в 26 раз больше CO 2 , чем пробковая пробка. Например, при производстве 1000 пробковых пробок выбрасывается 1,5 кг CO 2 , но при производстве такого же количества пластиковых пробок выбрасывается 14 кг CO 2 , а при таком же количестве алюминиевых завинчивающихся крышек выбрасывается 37 кг CO 2 . [4]
Китайский пробковый дуб произрастает в Восточной Азии и в ограниченных масштабах выращивается в Китае. Произведенная пробка считается уступающей Q. suber и используется для производства агломерированных пробковых изделий. [13]
Так называемые «пробковые деревья» ( Феллодендрон ) не связаны с пробковым дубом: у них пробковая кора, но недостаточно толстая для производства пробки. [ нужна цитата ]
Пробку добывают только с начала мая до конца августа, когда пробку можно отделить от дерева, не причинив необратимого ущерба. Когда дерево достигнет возраста 25–30 лет и окружности около 24 дюймов (60 см), пробку можно будет удалить впервые. Однако из этого первого урожая почти всегда получается пробка низкого качества или «девственная» пробка (португальская cortiça virgem ; испанская corchobornizo или corcho virgen [14] ).
Работников, специализирующихся на удалении пробки, называют экстракторами. Экстрактор использует очень острый топор, чтобы сделать два типа надрезов на дереве: один горизонтальный надрез вокруг растения, называемый кроной или ожерельем, на высоте примерно в 2–3 раза больше окружности дерева, и несколько вертикальных надрезов, называемых короной или ожерельем. линейки или отверстия. Это наиболее деликатный этап работы, поскольку, хотя разрезание пробки требует значительной силы, экстрактор не должен повредить нижележащий феллоген , иначе дерево будет повреждено. [ нужна цитата ]
Чтобы освободить пробку от дерева, экстрактор втыкает рукоятку топора в линейки. Хороший экстрактор требует твердого, но точного прикосновения, чтобы освободить большое количество пробки, не повреждая при этом продукт или дерево. [ нужна цитата ]
Эти освобожденные части пробки называются досками. Доски обычно уносят вручную, поскольку пробковые леса редко доступны для транспортных средств. Пробку складывают штабелями в лесу или на складах фабрики и традиционно оставляют сохнуть, после чего ее можно загрузить в грузовик и отправить на переработку.
Кору начального урожая можно использовать для изготовления напольных покрытий, обуви, изоляции и других промышленных изделий. Последующие извлечения обычно происходят с интервалом в 9 лет, хотя для того, чтобы пробка достигла приемлемого размера, может потребоваться до 13 лет. Если продукт высокого качества, его называют «нежной» пробкой (португальский cortiça amadia , [15] , но также cortiça secundeira, только если это второй раз; испанский corcho segundero , также ограничивается «вторым разом» [14]). ), а в идеале — для изготовления пробок для бутылок вина и шампанского. [16]
Эластичность пробки в сочетании с ее почти непроницаемостью делает ее подходящей в качестве материала для пробок для бутылок , особенно для винных бутылок . Пробки из пробки составляют около 60% всей продукции на основе пробки. Пробка имеет почти нулевой коэффициент Пуассона , что означает, что радиус пробки существенно не меняется при ее сжатии или вытягивании. [17]
Пробка является отличным прокладочным материалом. Например, некоторые прокладки поплавковой камеры карбюратора изготовлены из пробки. [ нужна цитата ]
Пробка также является важным элементом при производстве воланов для бадминтона . [ нужна цитата ]
Пузырьковая структура пробки и натуральный огнезащитный состав делают ее подходящей для акустической и теплоизоляции стен, полов, потолков и фасадов домов. Пробковый картон, побочный продукт более прибыльного производства пробок, набирает популярность как гипоаллергенная, простая в обращении и безопасная альтернатива изоляционным продуктам на нефтехимической основе.
Листы пробки, которые также часто являются побочным продуктом производства пробок, используются для изготовления досок объявлений , а также напольной и настенной плитки .
Низкая плотность пробки делает ее подходящим материалом для изготовления рыболовных поплавков и буев, а также ручек для удочек (в качестве альтернативы неопрену ).
Гранулы пробки также можно смешивать с бетоном . Композиты, изготовленные путем смешивания пробковых гранул и цемента, имеют меньшую теплопроводность, меньшую плотность и хорошее энергопоглощение. К числу диапазонов свойств композитов относятся плотность (400–1500 кг/м 3 ), прочность на сжатие (1–26 МПа) и прочность на изгиб (0,5–4,0 МПа). [18]
Еще в середине 17 века французские виноделы не использовали пробки, а вместо них использовали пропитанные маслом тряпки, втыкаемые в горлышки бутылок. [19]
Винные пробки могут быть изготовлены либо из цельного куска пробки, либо состоять из частиц, как пробки для шампанского; пробки из зернистых частиц называются «агломерированными пробками». [20]
Натуральные пробковые пробки используются примерно в 80% из 20 миллиардов бутылок вина , производимых ежегодно. После сокращения использования пробок для вина из-за увеличения использования синтетических альтернатив, пробковые пробки для вина возвращаются и в настоящее время составляют примерно 60% пробок для вина в 2016 году. [21]
Благодаря ячеистой структуре пробки она легко сжимается при вставке в бутылку и расширяется, образуя плотное уплотнение. Внутренний диаметр горлышка стеклянных бутылок, как правило, непостоянен, что делает эту способность герметизировать за счет переменного сжатия и расширения важным атрибутом. Однако неизбежные естественные дефекты, каналы и трещины в коре делают саму пробку весьма непостоянной. В исследовании, проведенном в 2005 году, в 45% пробок во время испытаний под давлением была обнаружена утечка газа как со стороны пробки, так и через саму пробку. [22]
С середины 1990-х годов ряд винных брендов перешли на альтернативные укупорочные средства для вина , такие как пластиковые пробки, завинчивающиеся крышки или другие укупорочные средства. В 1972 году более половины австралийского бутилированного вина испортилось из-за закупорки. Большой гнев и подозрения были направлены на португальских и испанских поставщиков пробки, которых подозревали в намеренной поставке плохой пробки производителям вина, не входящим в ЕЭС , чтобы предотвратить дешевый импорт. Более дешевые виноделы разработали алюминиевую крышку «Стелвин» с полипропиленовой пробкой. В более дорогих винах и газированных сортах по-прежнему использовалась пробка, хотя качеству уделялось гораздо более пристальное внимание. Несмотря на это, некоторые производители премиум-класса предпочитают Стельвин, поскольку это гарантия того, что вино будет хорошим даже после многих десятилетий выдержки. Некоторые потребители могут иметь представление о том, что завинчивающиеся крышки представляют собой вина более низкого качества из-за их более низкой цены; однако, например, в Австралии большая часть производителей неигристых вин теперь использует эти крышки Stelvin в качестве альтернативы пробкам, хотя некоторые из них недавно снова перешли на пробку, ссылаясь на проблемы с использованием завинчивающихся крышек. [23]
Альтернативы пробке имеют как преимущества, так и недостатки. Например, обычно считается, что завинчивающиеся крышки не содержат трихлоранизола (ТСА), но они также снижают скорость переноса кислорода между бутылкой и атмосферой почти до нуля, что может привести к снижению качества вина. [ нужна цитация ] TCA является основной документально подтвержденной причиной пробкового запаха вина. Однако некоторые представители винодельческой отрасли говорят, что натуральные пробки важны, поскольку они позволяют кислороду взаимодействовать с вином для правильной выдержки и лучше всего подходят для вин, купленных с намерением выдерживаться. [24]
Пробки, которые очень напоминают натуральную пробку, могут быть изготовлены путем выделения суберинового компонента пробки из нежелательного лигнина , смешивания его с тем же веществом, которое используется для контактных линз и клея, и формования из него стандартизированного продукта, не содержащего ТСА или других веществ. нежелательные вещества. [25] Композитные пробки с настоящим пробковым шпоном используются в более дешевых винах. [26] Знаменитый австралийский винный писатель и критик Джеймс Холлидей написал, что, поскольку пробка, помещенная в горлышко винной бутылки, представляет собой 350-летнюю технологию, логично изучить другие, более современные и точные методы обеспечения безопасности вина. [27]
Исследование «Анализ жизненного цикла пробковых, алюминиевых и пластиковых винных пробок», проведенное PricewaterhouseCoopers по заказу крупного производителя пробки Amorim , пришло к выводу, что пробка является наиболее экологически ответственной пробкой при сравнении анализа жизненного цикла в течение одного года. с пластиковыми пробками и алюминиевыми завинчивающимися крышками. [28] [29]
Текст был скопирован из этого источника, который доступен по международной лицензии Creative Commons Attribution 4.0. Текст был скопирован из этого источника, который доступен по международной лицензии Creative Commons Attribution 4.0.материал на основе пробки под названием SLA-561V, который был разработан Lockheed Martin для использования в миссиях Viking на Марс и использовался в нескольких миссиях, включая Genesis, Pathfinder, Stardust и миссии Mars Exploration Rover.
