Schwamm

Hintergrund

Es gibt viele verschiedene Arten von Meeresschwämmen, und diese kommen in sehr unterschiedlichen Formen und Größen vor. Sie können sehr groß sein und in kunstvoll verzweigten Formationen wachsen, oder rund und klein sein oder flach oder röhrenförmig wachsen. Einige sind brillant gefärbt, verblassen jedoch, wenn sie geerntet werden. Es wird angenommen, dass sich Meeresschwämme vor mindestens 700 Millionen Jahren entwickelt haben. Sie gehören zu den einfachsten tierischen Organismen und haben keine spezialisierten Organe wie Herz und Lunge und keine Fortbewegung. Schwämme leben an Felsen auf dem Meeresboden. Ihre Körper bestehen aus Skeletten aus einem weichen Material namens Spongin und einer ledrigen Haut, die von Poren durchbrochen ist. Der Schwamm frisst, indem er Meerwasser durch seine Poren pumpt. Es filtert mikroskopisch kleine Pflanzen aus dem Wasser und vertreibt das überschüssige Wasser durch ein oder mehrere große Löcher, die Oscula genannt werden. Es nimmt auch Sauerstoff direkt aus Meerwasser auf. Schwämme wachsen langsam, es dauert mehrere Jahre, bis sie ihre volle Größe erreichen, und manche leben Hunderte von Jahren.

Meeresschwämme wurden seit der Antike im Mittelmeerraum verwendet, wo sie am häufigsten vorkommen. Römische Soldaten trugen jeweils einen persönlichen Schwamm, der dem modernen Toilettenpapier diente und sicherlich auch für andere Zwecke verwendet wurde. Künstliche Schwämme wurden erstmals in den 1940er Jahren von der Firma Du Pont entwickelt – einem führenden Unternehmen der synthetischen Materialien, das auch Nylon erfunden hat. Drei DuPont-Ingenieure ließen sich das Zelluloseschwammverfahren patentieren, und DuPont bewahrte das Geheimnis bis 1952, als es seine Schwammtechnologie an General Mills verkaufte. In der zweiten Hälfte des 20. Jahrhunderts ersetzten Zelluloseschwämme schnell den Naturschwamm für die gängigsten Haushaltszwecke.

Rohstoffe

Viele verschiedene Arten von Schwämmen werden für den menschlichen Gebrauch geerntet und getrocknet, aber die häufigste ist die Spongia oficinalis, auch als Handschuhschwamm bekannt. Ein anderer gebräuchlicher Typ, der kommerziell verwendet wird, ist der Schafwollschwamm oder Hippospongia canaliculata. Synthetische Schwämme bestehen aus drei Grundbestandteilen:Zellulose aus Holzzellstoff, Natriumsulfat und Hanffasern. Andere benötigte Materialien sind chemische Weichmacher, die die Zellulose in die richtige Konsistenz zerlegen, Bleichmittel und Farbstoffe.

Meeresschwämme ernten

Um Naturschwämme zu sammeln, steigen speziell ausgebildete Taucher mit einem großen zweizinkigen Haken und einem Schnurbeutel in schwammanbauende Gewässer hinab. Traditionelle Schwammtaucher in Griechenland verwendeten keine speziellen Atemgeräte. Die Männer der Küstendörfer wurden von Kindheit an ausgebildet und waren erfahrene Tiefseetaucher. Die Schwammindustrie in den Vereinigten Staaten konzentriert sich auf Tarpon Springs, Florida, eine Gemeinde, die von griechischen Tauchern gegründet wurde. Heutige Schwammtaucher verwenden moderne Tauchausrüstung wie Neoprenanzüge und Sauerstoffflaschen. Die Taucher heben Schwämme von den Felsen oder Riffen, wo sie wachsen, und bringen sie in ihren Schnursäcken hoch. Die Taucher stapeln die Schwämme auf dem Deck ihres Bootes und bedecken sie mit nassen Tüchern. Die Tiere sterben auf dem Boot und ihre Häute verrotten. Nachdem die Häute verrottet sind, waschen die Erntemaschinen die Schwämme und fädeln sie an einem langen, dünnen Seil zum Trocknen in der Sonne auf. Nachdem sie vollständig getrocknet sind, waschen die Erntemaschinen die Schwämme noch mehrmals. Dies ist alles, was die Schwämme für den Verkauf benötigen.

Naturschwämme sind die Skelette einer Art einfacher Meerestiere. Sie wachsen in wurmigen, seichten Gewässern und sind besonders im östlichen Mittelmeerraum und vor der Westküste Floridas zahlreich. Künstliche Schwämme haben in den Vereinigten Staaten die natürlichen Schwämme weitgehend ersetzt, wo mindestens 80 % der verwendeten Schwämme von Menschenhand hergestellt werden.

Der Herstellungsprozess
Prozess

Die Schritte, die bei der Herstellung von synthetischem Schwamm erforderlich sind, werden unten diskutiert.

1. Die für Schwämme verwendete Zellulose kommt in großen, steifen Platten in die Schwammfabrik. Arbeiter nehmen die Laken und legen sie in einen Bottich mit Wasser, das mit bestimmten chemischen Weichmachern vermischt ist. Die Zellulose wird weich und geleeartig. Dann laden Arbeiter die Zellulose in einen rotierenden Mischer, bei dem es sich um eine große rotierende Metalltrommel handelt. Arbeiter fügen die Natriumsulfatkristalle hinzu, schneiden Hanffasern und färben und schließen den Mischer. Der Mixer ist auf Rotation eingestellt und rührt die Zutaten so, dass sie gründlich vermischt werden.
2. Aus dem Mischer gießen Arbeiter das Material in eine große rechteckige Form, die 2 Fuß (61 cm) hoch, 2 Fuß (61 cm) breit und 6 Fuß (1,8 m) lang sein kann. Die Form wird erhitzt und die Zellulosemischung kocht. Beim Kochen schmelzen die Natriumsulfatkristalle und fließen durch Öffnungen im Boden der Form ab. Ihr Schmelzen hinterlässt die charakteristischen Poren im fertigen Schwamm. Die Größe der Poren wird durch die Größe der Natriumsulfatkristalle bestimmt. Ein grober Schwamm zum Waschen eines Autos besteht beispielsweise aus groben Kristallen, während ein feiner Schwamm, wie er zum Auftragen von Make-up verwendet wird, aus sehr feinen Kristallen besteht. Wenn die Zellulosemischung kocht und dann abkühlt, wird sie zu einem harten, porösen Block.
3. Der Schwammblock wird dann in einem Bottich mit Bleichmittel eingeweicht. Dadurch werden Schmutz und Verunreinigungen entfernt und die Farbe zusätzlich aufgehellt. Als nächstes wird der Schwamm in Wasser gereinigt. Zusätzliches Waschen verändert die Textur und macht den Schwamm geschmeidiger. Der Schwamm wird trocknen gelassen, um ihn zum Schneiden vorzubereiten.
4. Einige Hersteller stellen den Schwamm selbst her und schneiden und verpacken ihn. Andere produzieren die rohen Schwammblöcke und verkaufen sie dann an eine Firma, die als Konverter bekannt ist. Der Verarbeiter schneidet die Schwämme nach Kundenwunsch und kümmert sich um die Verpackung und den Vertrieb. Ob in der ersten Produktionsstätte oder beim Weiterverarbeiter, Arbeiter schneiden die Schwämme auf einem Schneideautomaten ab. Sie laden jedes große Rechteck des Schwamms in eine Maschine, die es in die gewünschte Größe schneidet. Da der Schwammblock rechteckig ist, kann er ohne oder mit wenig Abfall in viele kleinere Rechtecke geschnitten werden.
5. Viele Haushaltsschwämme haben an einer Seite einen strukturierten Kunststoff-Scheuerschwamm. Dieser wird in einem als Laminieren bezeichneten Prozess angebracht, nachdem der Schwamm geschnitten wurde. Der auf die gleiche Größe wie der Schwamm zugeschnittene Scheuerschwamm wird in einer Laminierung auf den Schwamm geklebt Erweichte Zellulose wird mit Natriumsulfatkristallen vermischt, Hanffasern geschnitten und in einer großen, sich drehenden Metalltrommel gefärbt. Nach dem Mischen wird das Material in eine große rechteckige Form gegossen, die 2 Fuß (61 cm) hoch, 2 Fuß (61 cm) breit und 6 h (182,9 cm) lang sein kann. Während die Form kocht, schmelzen die Natriumsulfatkristalle und laufen durch Öffnungen im Boden der Form ab. Ihr Schmelzen hinterlässt die charakteristischen Poren im fertigen Schwamm. Maschine, die einen speziellen Schwammkleber aus feuchtigkeitsgehärtetem Polyurethan verwendet. Als nächstes gelangen die Schwämme in einen Verpackungsbereich, wo sie in Plastik eingeschweißt werden. Die verpackten Schwämme werden in Kartons verpackt und die Kartons zur weiteren Verteilung an ein Lager geschickt.

Qualitätskontrolle

Ein Schwammhersteller prüft das Produkt in der Regel in vielen Schritten des Herstellungsprozesses auf Qualität. Die Rohstoffe werden bei der Ankunft im Werk auf ihre Normkonformität hin analysiert. In einer modernen Einrichtung werden die meisten Maschinen von Computern überwacht, die beispielsweise die richtigen Mischungsverhältnisse beibehalten und die Temperatur der Form während des Kochvorgangs steuern. Die fertigen Schwämme werden auf Zähigkeit geprüft, also wie leicht sie reißen. Ein Prüfer entnimmt der Charge eine Stichprobe und legt sie in eine eigens dafür gebaute Maschine. Die Maschine misst die Kraft, die benötigt wird, um den Schwamm zu zerreißen. Ein weiterer Test ist die Farbe. Dabei wird ein Probenschwamm unter einem Spektrographen untersucht.

Nebenprodukte/Abfälle

Bei der Schwammherstellung entstehen keine schädlichen Nebenprodukte und wenig Abfall. Schwammmaterial, das beim Besäumen verloren geht, beispielsweise wenn ein unebenes Ende des großen Blocks abgeschnitten wird, wird zerkleinert und recycelt. Es kann zu Beginn des Prozesses in den Mixer geworfen werden und wird Teil eines neuen Schwamms.