GUTTAPERCA

GUTTAPERCA (dal malese gĕtah pĕrcah "albero della gomma")

È il lattice disseccato di varie specie di alberi della famiglia delle Sapotacee, indigene della regione indomalese. La specie dalla quale dapprima venne ricavata la guttaperca fu il Palaquium gutta Burck (= Dichopsis gutta Benth. e Hook.) di Malacca, ma poiché si estraeva il lattice abbattendo gli alberi, anziché incidendoli, la specie fu quasi distrutta; oggi la guttaperca si ottiene principalmente dai P. oblongifolium Burck, P. borneense Burck, P. Treubii Burck e dalla Payena Leerii Benth. e Hook. La zona in cui queste piante crescono è notevolmente più ristretta di quella delle piante da caucciù. La coltivazione in piantagione è limitatissima (piantagioni Tijpetir a Giava e Selborue a Sumatra). In Oriente la guttaperca è usata da epoca remota. In Europa fu importata verso la metà del sec. XVII da Tradescant, ma non ebbe applicazione. Solo nel 1847 la ditta Siemens ne iniziò l'utilizzazione per la preparazione di cavi sottomarini, sfruttandone l'alto potere isolante e la proprietà di essere impermeabile all'acqua e relativamente elastica.

Raccolta del lattice. - Il lattice di Palaquium come quello della Mimusops balata (v. balata) coagula spontaneamente assai più rapidamente di quello della gomma e perciò è assai difficile poterlo avere esente da corteccia e contiene come fase dispersa l'idrocarburo gutta, poliprene costituito da sferette quasi solide della grandezza di 2 a 4 μ, accompagnato da diverse altre sostanze (principalmente le resine solide albana e fluavile) disperse in un liquido acquoso. Esso è bianco sporco o leggermente colorato da una materia colorante che trasuda dalla corteccia. La raccolta di questo lattice si fa solo raramente con incisioni parziali della corteccia (v. gomma elastica) sia perché esso è contenuto in ricettacoli isolati e perciò la sua fuoruscita con tagli superficiali è scarsa, sia perché gl'indigeni nelle cui mani è la maggior parte della produzione vogliono ottenere la massima resa. L'estrazione si fa di solito o incidendo con tagli circolari assai vicini gli alberi abbattuti e lasciando scolare il lattice, o meccanicamente riducendo a polpa gli alberi abbattuti e poi estraendo con solventi o infine facendo bollire con acqua e separando la gutta che sale alla superficie. L'abbattere le piante è naturalmente esiziale; si preferisce, perciò, estrarlo dalle foglie (che ne contengono circa il 10% contro il 3 a 5% contenuto nella corteccia) e dai rami lavorando con mezzi meccanici (guttaperca Tijpetir).

Depurazione della guttaperca greggia. - La guttaperca greggia, così come arriva alle fabbriche di cavi sottomarini, si presenta in pezzi di diverse forme e grandezza, di color biancastro sino a bruno chiaro, con porosità assai diverse da partita a partita. Contiene dal 6 sino al 25% di umidità e, secondo le provenienze, ha diverso contenuto in resine e in impurezze grossolane (sabbia, pezzi di corteccia, ecc.). Le diverse qualità di guttaperca sono contrassegnate con nomi che di massima ne indicano la provenienza. All'analisi su campioni seccati alcune fra le principali qualità di guttaperca in confronto alla balata, che si può considerare come una varietà, hanno presentato la seguente composizione:

La guttaperca prima d'essere impiegata deve venire depurata dai costituenti solubili in acqua e dalle impurità grossolane come terra e corteccia. A tale scopo la guttaperca greggia, che nei magazzini è conservata sott'acqua per preservarla dall'ossidazione, assai più rapida per essa che per la gomma, viene tagliuzzata in fettucce da una macchina rotativa, e poi trattata in un depuratore, costituito da due cilindri scannellati rotanti in una cassa cilindrica che porta diversi fori, il tutto sommerso in un grande cassone che va riempito d'acqua bollente. La guttaperca viene lavorata e compressa contro le pareti della cassa cilindrica, e liberata dalla parte solubile con l'acqua bollente. Ancora calda e plastica viene quindi passata in un torchio riscaldato e ivi pressata contro una rete che trattiene le impurità grossolane. Infine è lasciata raffreddare e conservata fino al momento dell'uso con il 2% circa di umidità per preservarla da una rapida ossidazione. Per essere usata, essa viene essiccata più o meno completamente secondo il grado d'isolamento che si vuol raggiungere (gutte con elevato contenuto di resine sono più isolanti di gutte con bassa percentuale di resine; gutte più umide sono meno isolanti delle corrispondenti gutte meglio seccate). L'essiccamento si compie in un Werner a cilindri e coltelli riscaldato a vapore, ma operante, anziché in un cassone d'acqua, in un cassone in cui si fa preferibilmente il vuoto per ridurre l'ossidazione e affrettare l'evaporazione dell'acqua. La gutta, così seccata e plastica perché calda, è pronta per gli usi cui è destinata. Essa contiene allora più resine e più gutta di quanto non ne contengano i campioni su indicati e ciò perché le impurezze (insolubili in benzolo) sono qui praticamente scomparse.

Proprietà fisiche e chimiche della guttaperca; idrocarburo gutta e resine. - La guttaperca depurata si presenta come una massa solida compatta assai tenace, ma poco elastica, e che si lascia tagliare facilmente; è più dura della balata, la quale deve la sua flessibilità principalmente alle resine fluide che contiene, e incomparabilmente più dura della gomma elastica. Presenta un colore che varia dal bruno al nerastro; quella ossidata prende color nero e col taglio in profondità dal passaggio netto di colore prima nerastro e poi bruno si ha la demarcazione fra zona ossidata e zona non ossidata. A. R. Kemp e R. O. Bishop hanno trovato che la guttaperca sotto l'azione dell'ossigeno aumenta di peso sino al 38%. Se fortemente compressa, la guttaperca ha una densità leggermente superiore a quella dell'acqua: quella ordinaria ha una densità di 0,97 a 0,99 per la presenza di piccole porosità. È un pessimo conduttore del calore e dell'elettricità; per strofinio si carica negativamente. A 37° essa comincia a rammollire (perciò si chiama anche gomma plastica in contrapposto al caucciù, gomma elastica); a 50° può essere modellata a caldo per pressione, conservando la forma col raffreddamento; a 90° è adesiva e quasi fluida, tanto che le superficie di due pezzi di gutta così scaldati, poste a contatto e pressate, si saldano formando un pezzo solo. Quando però si opera a una temperatura troppo elevata e si raggiunge il punto di fusione (circa 130°) essa rimane peciosa anche dopo raffreddamento e non è più fornita delle sue proprietà naturali. La guttaperga resiste bene alle soluzioni alcaline concentrate e agli acidi diluiti: è invece attaccata dall'acido solforico concentrato e dall'acido nitrico. È insolubile in acqua e quasi impermeabile a differenza della gomma elastica che ne assorbe notevoli quantità; è solubile negli ordinarî solventi organici eccetto l'alcool, ed è appunto con soluzioni in solventi organici che si può isolare dalla guttaperca l'idrocarburo gutta puro. Aggiungendo alcool a una soluzione di guttaperca in tetracloruro di carbonio questo idrocarburo si separa come massa solida bianca che si può ulteriormente estrarre con acetone per essere certi che siano state eliminate completamente le resine.

L'idrocarburo gutta puro, nonostante le sue notevoli differenze nel comportamento fisico rispetto alla gomma elastica, mostra una notevole analogia chimica con essa. Williams già nel 1860 riconobbe che si ottengono gli stessi prodotti (isoprene e polipreni) per distillazione distruttiva sia della gomma elastica sia della guttaperca. W. Ramsay diede all'idrocarburo gutta la costituzione (C₁₀H₁₆)_x cioè quella di un poliprene a grado di polimerizzazione sconosciuto. C. Harries trovò negli alogen-derivati, nei nitrositi e negli ozonuri di gutta una differenza soltanto minima rispetto agli analoghi derivati dal caucciù (v. gomma elastica). H. Staudinger con l'idrogenazione della gutta ottenne un'idrogutta di peso molecolare eguale a quello dell'idrocaucciù. Il peso molecolare dell'idrocarburo gutta ha dato valori fra 1500 e 2400 per abbassamento del punto di congelamento in mentolo; per il nitrone della guttaperca isolato da G. Bruni, R. Pummerer ha trovato un peso molecolare da 1700 a 2400, il che indicherebbe che la molecola fondamentale della guttaperca come quella del caucciù (sempre secondo le vedute di Pummerer basate su pesi molecolari del nitrone di caucciù) è costituita di 8 molecole d'isoprene. E. Ott in seguito a ricerche röntgenografiche dà per la guttaperca la formula (C₅H₈)₁₂ contro una formula (C₅H₈)₆ per il caucciù.

G. von Susich e poi C. W. Stillwell e G. L. Clark, esaminando coi raggi X la guttaperca e la balata, sono giunti alla conclusione che guttaperca e balata sono identiche, ma che le due sostanze esistono in due modificazioni cristalline diverse di cui la forma α è stabile sotto 60° ma passa a β (β guttaperca o balata) sopra 60°. La balata sarebbe quindi una gomma originariamente identica alla guttaperca la quale, per essere stata a temperatura superiore a 60°, ha cambiato la sua struttura cristallina.

Le resine che accompagnano la gutta nella guttaperca sono come già si è detto il fluavile e l'albana. Contengono dall'8 al 10% di ossigeno: di esse la prima amorfa, traslucida è solubile in alcool freddo e fonde a 110°; la seconda bianca, cristallina, è solubile solo in alcool bollente e fonde a 160°.

Vulcanizzazione. - La guttaperca si comporta con lo zolfo assai diversamente dalla gomma elastica (v.). Mentre quest'ultima si combina facilmente a caldo dando la gomma vulcanizzata e l'ebanite con proprietà fisiche e chimiche diversissime dalla gomma cruda, la guttaperca o la balata, riscaldate nelle condizioni di vulcanizzazione della gomma elastica, dànno un prodotto che si può ritenere guttaperca vulcanizzata e che possiede una certa elasticità, ma che in poche settimane diverita duro quasi come la guttaperca non vulcanizzata. Vulcanizzate poi con grandi quantità di zolfo, dànno una specie di ebanite che non può peraltro concorrere con quella da gomma elastica anche in ragione del prezzo. Del resto un problema della vulcanizzazione della gutta non esiste, perché quello che interessa in questo prodotto è l'elasticità e l'impermeabilità e l'elevato potere isolante, proprietà che ha già la guttaperca greggia.

Analisi. - I saggi analitici da farsi sulla guttaperca greggia sono anzitutto la determinazione del grado di umidità, il dosaggio delle resine, praticato questo per estrazione acetonica diretta ed evaporazione dell'estratto acetonico o per evaporazione del liquido rimasto dopo la precipitazione con alcool di una soluzione di guttaperca in un solvente organico. Il % in gutta si ha pesando la gutta seccata, ottenuta per precipitazione con alcool della soluzione di guttaperca in un solvente organico. Le impurità grossolane si dosano facendo una soluzione diluita della guttaperca e filtrando: la sabbia, i pezzi di corteccia, ecc., rimangono sul filtro.

Sostituti della guttaperca, guttaperca rigenerata. - Dato il prezzo elevato della guttaperca si è cercato di sostituirla con prodotti più economici. L'unico vero sostituto della guttaperca è peraltro la balata. Sono stati anche proposti i seguenti prodotti naturali: paraffina, ozocherite, una miscela di gomma elastica e di residuo della distillazione dell'ozocherite, una miscela di guttaperca, olio di resina e catrame di Norvegia (pasta Chatterton, usata come adesivo per fissare il primo rivestimento di guttaperca al cavo in rame); ma si tratta più che altro di tentativi.

La guttaperca rigenerata ha un nome improprio perché non si tratta, in analogia alla gomma elastica, di guttaperca vulcanizzata sottoposta a trattamenti chimici di desolforazione, ma invece del ricupero delle cosiddette "pelature di cavi" ossia dell'isolante dei cavi sottomarini scartati alle prove elettriche o comunque di scarti di lavorazione, dai quali si libera l'inviluppo di guttaperca, lo si uniformizza al Werner e lo si riessicca.

Usi. - L'uso di gran lunga più importante della guttaperca è nella confezione dei cavi sottomarini e sotterranei nei quali costituisce un involucro isolante del conduttore in rame (per il process0 di rivestimento v. cavo). Altre applicazioni della guttaperca sono in galvanoplastica per la produzione dei più minuti particolari delle medaglie, nella fabbricazione di tubi per condurre liquidi, di rulli per tipografie e macchine dattilografiche, vasi, strumenti chirurgici, oggetti d'ornamento e di utilità domestica. In terapia si usa come cemento dentario o in soluzione cloroformica come vernice cutanea protettiva della pelle (traumaticina); in foglia sottile si adopera come materiale di medicazione.

Bibl.: E. Obach, Die Guttapercha, Dresda 1899; R. Marzahn, Matières premières de la fabrication du caoutchouc et de la guttapercha, ecc., Parigi 1911; Gaspari, India Rubber Laboratory Practice, 1914; H. C. Pearson, Crude Rubber and Compounding ingredients, Londra 1918; H. Brunswig, Über Guttapercha, Amburgo 1930.