关于天然胶乳制品性能的影响因素研究进展论文_晏国平

关于天然胶乳制品性能的影响因素研究进展论文_晏国平

广州市加明橡塑制品有限公司

摘要:天然胶乳制品的纯度是影响其性能的最重要因素,但影响胶乳制品的性能因素很多,限于篇幅本文主要从天然乳胶制品的纯度、处理和加工工艺来研究其性能的影响因素。

关键词:天然胶乳;性能,因素

前言

天然胶乳是一种乳白色的流动液体,外观像牛奶。天然胶乳由于受树种、地质、气候以及其他相关条件的不同,其成分和胶体结构会经常出现较大的差异。没有加任何物质的新鲜乳胶中,橡胶经只占总量的20%-40%,其余为少量非橡胶组分和水。非橡胶组分中有蛋白质、树脂类、糖类和无机物等组分,它们一部分与橡胶粒子成复合结构,一部分溶解于乳清中或形成非橡胶粒子。天然乳胶制品的纯度是影响其性能的最重要因素,而纯度的组成部分分为五部分:浓度、相对密度、黏度、表面张力和PH值。

一、天然乳胶的纯度

1.1浓度

胶乳的浓度可以用乳胶中的固体含量占新鲜乳胶总量的百分比的形式的表现,即胶乳的浓度是一个乳胶的纯度指标。总固体含量与干胶含量一般都有一差值,此值叫总干差,用以说明胶乳中不挥发性非橡胶成分的含量。这些指标对于指导生产和产品质量都有重要的意义。天然胶乳的浓度对天然胶乳制品的性能会产生较大影响,最初天然乳胶的浓度会在20%-40%,要减少其浓度对成品的性能影响,可以分两个步骤出发:第一步是乳胶的购买,要购买固含量高的天然乳胶,那些年份高的橡胶树在清晨切胶时候的品质最好,所以要在合适的橡胶场地在合适的时间内完成采购。第二部是要对天然橡胶进行物理提纯,提纯的对象不是水分,而是天然乳胶中的蛋白质、天然树脂,这些成分会占天然橡胶高达9%的含量,只有将其中的蛋白质、天然树脂进行物理提纯同时保留干乳胶成分,得到的天然乳胶的浓度会提高,接着进行干胶处理才能得到优质的天然乳胶。天然乳胶作为天然乳胶制品的原理原料,其浓度越高,天然胶乳的产品性能就越好。

1.2相对密度

天然乳胶的相对密度定义如下:是由乳清的相对的密度和橡胶的相对密度决定的,从相对密度可以近似地衡量乳胶中橡胶烃的含量。乳胶中的成分橡胶烃含量越高,说明其原材料的品质越好。新鲜乳胶的相对密度约在0.96-0.98之间,它橡胶径的含量愈高,乳胶的相对密度就愈小,所以天然乳胶的浓度越高,其相对密度就越小,这方面的改善制品的性能措施和第一部分中的采购措施一样。在物理提纯和分离乳胶中的天然蛋白质和天然树脂的时候,注意保护其橡胶烃的成分不被破坏,提高橡胶烃的含量。

1.3黏度

总固体含量在35%左右的新鲜乳胶其黏度约为12-15mPa.s,随采集时期和其他因素而有较大变化。一般总固体含量高者黏度高,但是同一总固体含量的乳胶,由于保存的方法,储存的时间,粒子的大小等的不同,黏度会发生相对差异。所以,要保证新鲜乳胶的黏度,要尽量避免在橡胶林场有暴雨的季节采购乳胶,采购的时间也必须在清晨,还要保证从树龄较大的林场进行采购。总结下来也就是原材料采购要注意很多事项,而且在进行天然胶乳浓度物理提纯时候,要注意控制天然乳胶的黏度。

1.4表面张力

表面张力的大小表明乳胶均匀分布于固体表面性能——所谓湿润性能的好坏。橡胶是不溶于水的,但乳胶中含有大量能降低水表面张力的表面活性物质,如蛋白质、脂肪酸等,它们能降低乳胶的表面张力。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆如总固体含量为38%-40%的乳胶,其表面张力约为38—40mN/m,远比水(72mN/m)低,因而对亲水表面如布类,皮革等的湿润和浸透能力能常都随着其表面张力的降低而增加,生产上当乳胶仍不能满足工艺要求时,需要加入一些表面活性剂,以进一步改善表面性能,增加湿润性。也可以通过物理提纯方法去除乳液中的活性物质,比如蛋白质、天然树脂和脂肪酸等。一般而言,浓度越高的天然胶乳,其表面张力就越大。胶乳的PH值对其稳定性有很大影响,新鲜胶乳呈中性偏弱碱,PH值为7-7.2。但这是刚从橡胶树林场采摘下来的具有活性能量高的天然胶乳。因为采摘环境和保存环境给以微生物进行发酵而改变其质地,所以要对乳胶中的细菌和各种生物酶进行限制,限制细菌的数量和繁殖过程,限制生物酶的活性变差。通常的做法是在天然乳胶的乳液中加入碱性物质,比如氨水,来防止橡胶的凝固。还可以通过物理搅拌的方式阻止天然乳胶的凝固,最好的措施是在林场附近直接进行物理提纯、低温存储和低温物理搅拌运输。

小结。综合上文所述,天然乳胶的纯度,受天然橡胶乳液采购、保存和运输的影响,必须对这些环节加以更多的关注才能保证和提高天然橡胶的纯度,从而提高其制品的性能。

二、天然胶乳配合剂

胶乳配合剂在胶乳中不仅可以改善工艺性能,影响加工条件,提高加工效率,而且还可以改善制品物性和加工性能,提高其使用价值和延长使用寿命。根据其在胶乳中的作用可以分为:使胶乳具有一定的工艺操作性能的配合剂;以及使胶乳制品具有一定的物理力学性能和使用性能的配合剂。比如,加入硫化剂,可以使橡胶成网状结构,物性提高。促进剂氧化锌是胶乳生产中广泛使用的重要活性剂,一方面可以加快胶乳的硫化速度,另一方面还可以改善制品的物理性能和耐老化性能。廖小雪等研究了两种新型氧化锌(增大比表面积与普通氧化锌对胶乳胶膜的影响,研究得出三者对应的胶膜物理性能基本相同;在用量相同的情况下,硫化胶乳的热稳定性和力学稳定性等差异不大,同时得出氧化锌最佳用量为0.4~0.6份。胶乳制品配合过程中无焦烧的现象,而且希望在胶乳制品生产过程中以低温、快速硫化的状态进行。促进剂的使用,一方面可以提高劳动生产效率,另一方面可以更好地改善产品的性能。促进剂的选用既要考虑制品性能的要求,又要考虑硫化特征。陈利水等研究了TBSI和ZDIBC两种促进剂并用时对胶乳及胶膜性能的影响。另外未在胶乳制品中加入防老剂,其耐老化性能较差,在较高的使用温度下可导致橡胶分子结构的变化,低压力时氧气则可致其氧化。故在制备胶膜时需加入各类防老剂,如耐热空气老化的防老剂H、耐蒸煮老化的防老剂4010NA、耐紫外光及臭氧老化的防老剂DNP等。提高天然胶乳胶膜的耐老化性能除了可以加防老剂外,还可通过填料改性、化学改性等方法实现。

三、胶乳加工工艺

天然胶乳制品的性能很多,特殊场合要求制品有特殊的性能,如耐油、无异味、气密性、硬度、低蛋白等。人们对这些因素进行了长时间的系统研究,通过加入各种化学配合剂和采取不同的加工工艺,可以满足人们对各种天然胶乳制品的要求。

总结

乳胶制品的性能因素很多,本文主要从天然乳胶制品的纯度、处理和加工工艺来研究其性能的影响因素。

参考文献:

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[2] 梁金兰. 马来西亚胶乳工业概况[J]. 世界橡胶工业. 2006(11)

[3] 罗文杰,汪志芬,李思东,方林,林华. 天然胶乳的补强研究进展[J]. 热带生物学报. 2011(04)

[4] 闫伟. 天然乳胶蛋白的酶催化改性及其应用[D]. 华东理工大学 2011

[5] 诸杰,朱南康.降低天然橡胶乳液中水溶性蛋白质含量的方法[J]. 中国血液流变学杂志. 2006(01)

论文作者:晏国平

论文发表刊物:《基层建设》2017年第24期

论文发表时间:2017/11/28

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