天然濃縮乳膠課件

1、濃縮乳膠項(xiàng)目資料二二、我國(guó)乳膠制品行業(yè)現(xiàn)狀與發(fā)達(dá)國(guó)家相比，我國(guó)乳膠制品企業(yè)仍存在規(guī)模小、技術(shù)力量分散、總體裝備水平不高、生產(chǎn)效率低、技術(shù)進(jìn)步滯后等差距。我國(guó)乳膠制品 行業(yè)產(chǎn)品有醫(yī)療衛(wèi)生用品，如安全套、醫(yī)用手套、檢查手套、輸血膠管、導(dǎo)尿管等；工業(yè)及國(guó)防防護(hù)用品，如工業(yè)手套、勞保手套、防毒手套、耐油手套、航空手 套、探空氣球、汽車(chē)靠墊、工業(yè)膠管、工業(yè)指套、防水袋等；日常生活用品，如家用手套、鞋套、農(nóng)用指套、泳帽、玩具氣球等，共70多個(gè)品種。其中，主要產(chǎn)品是安全套、醫(yī)用手套、檢查手套、家用手套及氣球5大類(lèi)，產(chǎn)能和產(chǎn)量居全球第2位或第3位，尤其以安全套和家用手套發(fā)展前景最好。乳膠制品本身的特點(diǎn)及使用功

2、能，決定了該類(lèi)產(chǎn)品無(wú)論在國(guó)外還是在國(guó)內(nèi)都不會(huì)萎縮。隨著人類(lèi)生活水平提高及自我保護(hù)意識(shí)增強(qiáng)，其需求量將越來(lái)越大。但各種產(chǎn)品增長(zhǎng)速度差異較大，每年每個(gè)品種的需求量增減幅度均不同，這是由其使用功能及市場(chǎng)儲(chǔ)備量所決定的。如隨著人們對(duì)預(yù)防愛(ài)滋病及性病的重視，非洲國(guó) 家安全套需求量大幅度增長(zhǎng)，成為我國(guó)產(chǎn)品出口的新市場(chǎng)。但同時(shí)西方國(guó)家紛紛在東南亞、非洲等地投資建設(shè)生產(chǎn)線，韓國(guó)、日本也在擴(kuò)大產(chǎn)量，這又將對(duì)我國(guó)出口 產(chǎn)生沖擊。因此，在看到有利形勢(shì)的同時(shí)，需充分考慮不利因素的影響，避免盲目決策，造成損失。三、濃縮天然膠乳的生產(chǎn)現(xiàn)狀近年來(lái)，世界濃縮天然膠乳的產(chǎn)量，已達(dá)100萬(wàn)噸/年以上。按制備和保存方法分，濃縮天然

3、膠乳主要有三種濃縮法和六個(gè)保存體系，見(jiàn)表3-1。表3-1 濃縮天然膠乳的類(lèi)型濃縮方法干膠含量，%類(lèi)型保存體系離心60高氨0.7%氨離心60低氨-五氯酚鈉0.2%氨+0.2%五氯酚鈉離心60低氨-硼酸0.2%氨+0.2%硼酸+0.05%月桂酸離心60低氨-ZDC0.2%氨+0.1%二乙基二硫代氨基甲酸鋅+0.05%月桂酸離心60低氨-TZ0.2%氨+0.013%二硫化四甲基秋蘭姆+0.013%氧化鋅+0.05%月桂酸膏化6066高氨0.7%氨蒸發(fā)6070固定堿0.05%KOH+2%肥皂此外，根據(jù)用戶(hù)的需要，還生產(chǎn)一些特種膠乳，包括純化膠乳、接枝膠乳、陽(yáng)電荷膠乳、高濃度膠乳、耐寒膠乳、硫化膠乳、樹(shù)

4、脂補(bǔ)強(qiáng)膠乳等。在生產(chǎn)的各種濃縮天然膠乳中，以離心濃縮天然膠乳最多，約占總產(chǎn)量的95%。原因是這種方法生產(chǎn)效率高，生產(chǎn)過(guò)程短，產(chǎn)品純度高，質(zhì)量好控制。在離心法濃縮天然膠乳中，又以高氨型的產(chǎn)量較多，約占總產(chǎn)量的75%。在低氨型濃縮天然膠乳中，以低氨-TZ膠乳最多，其產(chǎn)量已占低氨膠乳的三分之二。四、普通濃縮天然膠乳的生產(chǎn)（一）工藝流程普通濃縮天然膠乳的產(chǎn)量一般為天然橡膠總產(chǎn)量的8%10%，個(gè)別天然橡膠生產(chǎn)國(guó)所占的比例甚至可達(dá)15%。普通濃縮天然膠乳加工的基本工藝流程是：新鮮膠乳及時(shí)保存檢驗(yàn)過(guò)濾澄清調(diào)節(jié)濃縮積聚檢驗(yàn)、分級(jí)包裝、出廠其中，濃縮方法一般有離心法、膏化法、蒸發(fā)法和電潷法四種，只是電潷法直到現(xiàn)

5、在仍未能投入商業(yè)性生產(chǎn)，而膏化法和蒸發(fā)法也僅在有限的規(guī)模上使用，90%以上的濃縮天然膠乳都是采用離心法生產(chǎn)的。離心法濃縮天然膠乳的一般工藝流程為： 變質(zhì)膠乳（用制生膠） 氨（使膠乳含氨0.15%0.35%） 膠清（用制生膠） 加氨新鮮膠乳檢驗(yàn)過(guò)濾（40目篩）澄清罐（池）調(diào)節(jié)罐（池）（60目篩）離心機(jī) 凝塊、雜質(zhì) 殘?jiān)z乳（用制生膠） 出廠包裝桶（罐）檢驗(yàn)、分級(jí)積聚罐離心濃縮天然膠乳 凝塊、泡沫凝膠（用制生膠） 氨（使膠乳含氨0.60%0.75%）（二）膠乳離心濃縮的原理由于橡膠粒子的相對(duì)密度小，而乳清的相對(duì)密度大，在靜置期間，膠乳中的橡膠粒子會(huì)往上浮而乳清則相對(duì)地往下沉，從而實(shí)現(xiàn)橡膠粒子和乳清

6、分離。離心濃縮是利用高速旋轉(zhuǎn)的離心機(jī)以產(chǎn)生比地心引力加速度大得多的離心加速度作用于膠乳，改變靜置狀態(tài)下的分離條件，加快橡膠粒子與乳清的分離速度，從而使膠乳達(dá)到濃縮的目的。五、離心濃縮天然膠乳質(zhì)量的調(diào)控方法（一）、影響濃度的主要因素及調(diào)控方法使?jié)饪s天然膠乳濃度達(dá)到質(zhì)量指標(biāo)要求，是保證產(chǎn)品質(zhì)量的先決條件。而要使?jié)饪s天然膠乳達(dá)到規(guī)定濃度，則必須了解有關(guān)影響因素，從而根據(jù)不同情況采取不同的調(diào)控方法。 1、新鮮膠乳的濃度 一般而言，新鮮膠乳濃度的高低，直接影響濃縮天然膠乳的濃度。新鮮膠乳濃度較高，制得的濃縮天然膠乳的濃度也較高；反之，則所得濃縮天然膠乳的濃度也較低。2、新鮮膠乳的進(jìn)料速率 膠乳進(jìn)料速率是

7、指單位時(shí)間內(nèi)流入離心機(jī)的膠乳量。濃縮天然膠乳和膠清的濃度與新鮮膠乳的進(jìn)料速率有密切關(guān)系。即在其它條件不變的情況下，濃縮天然膠乳的濃度隨新鮮膠乳的進(jìn)料速率增加而降低，膠清的濃度則隨進(jìn)料速率增加而增加。3、離心機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間 濃縮天然膠乳的濃度和純度隨離心機(jī)每班運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間的延長(zhǎng)而降低，膠清濃度則隨運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間的延長(zhǎng)而增加，特別是后期影響更顯著。4、膠清的流出速率 膠清的流出速率是指單位時(shí)間從離心機(jī)排出的膠清量。在新鮮膠乳進(jìn)料速率一定的情況下，若膠清的流出速率越快，則濃縮天然膠乳的流出速率就相對(duì)慢些，因而濃度就較高；而膠清在離心轉(zhuǎn)鼓中停留時(shí)間相對(duì)短些，橡膠粒子被分離的效果較小，因而濃度就較大。5、其它 如沖

8、機(jī)用水量、補(bǔ)加氨量、濃縮天然膠乳的貯存時(shí)間等，對(duì)濃縮天然膠乳的濃度也有一定影響。（二）、非橡膠固體的調(diào)控方法濃縮天然膠乳的性質(zhì)主要受非橡膠物質(zhì)的影響?，F(xiàn)有的濃縮天然膠乳質(zhì)量指標(biāo)中，直接反映非橡膠物質(zhì)的檢驗(yàn)項(xiàng)目就是非橡膠固體。如果能很好地控制非橡膠固體含量，就有可能保證濃縮天然膠乳質(zhì)量和提高它的一致性。（三）、揮發(fā)脂肪酸值1、影響因素試驗(yàn)表明，新鮮膠乳乳清中的揮發(fā)脂肪酸（VFA）含量，與由此膠乳制得的濃縮天然膠乳乳清的揮發(fā)脂肪酸含量沒(méi)有明顯區(qū)別。這一結(jié)果說(shuō)明揮發(fā)脂肪酸并不與橡膠相相連，而是全部分布于乳清之中。由此，可控制新鮮膠乳乳清的揮發(fā)脂肪酸值（VFANO·）來(lái)達(dá)到控制濃縮天然膠乳V

9、FANO·的目的。而影響新鮮膠乳的VFANO·高低的主要因素包括如下幾個(gè)方面。（1）新鮮膠乳的細(xì)菌污染和繁殖量。 （2）加入保存劑的時(shí)間和數(shù)量。 （3）膠乳的溫度。 （4）被細(xì)菌作用物的數(shù)量。2、調(diào)控方法（1）注意濃縮天然膠乳的保存和貯運(yùn)。離心后所得的濃縮天然膠乳要盡快補(bǔ)足氨量。防止抗氨細(xì)菌的生殖。（2）若濃縮天然膠乳的VFANO·過(guò)高時(shí)，可用水稀釋此膠乳而后再離心。（四）、機(jī)械穩(wěn)定度1、所謂膠乳的機(jī)械穩(wěn)定度(MST)是指膠乳對(duì)機(jī)械攪拌即剪切力所產(chǎn)生去穩(wěn)定性的對(duì)抗能力。在膠乳制品工藝中，要求膠乳具有不同的機(jī)械穩(wěn)定度。例如紡織物的刮膠和噴膠，膠乳必須具有很高的機(jī)械穩(wěn)

10、定度才不致使膠層厚薄不均和堵塞噴槍。而模鑄制品對(duì)膠乳機(jī)械穩(wěn)定度要求則可相對(duì)較低。2、提高機(jī)械穩(wěn)定度的方法當(dāng)需要機(jī)械穩(wěn)定度較高的膠乳時(shí)，可設(shè)法加固橡膠粒子保護(hù)層，使之不易受到機(jī)械攪拌或剪切力的破壞。若濃縮天然膠乳的MST達(dá)不到要求，同時(shí)它的VFANO·又很高時(shí)，一般可將此膠乳稀釋?zhuān)缓笤匐x心濃縮，便可提高其MST。（五）、其它項(xiàng)目一般而言，要是濃縮天然膠乳的VFAN O·、MST都符合質(zhì)量指標(biāo)，那其它指標(biāo)也都可達(dá)到要求。一旦濃縮天然膠乳出現(xiàn)輕微的臭味或變色現(xiàn)象，便可采取稀釋和再離心的方法加以解決。此外，包裝時(shí)做好過(guò)濾并使膠乳充滿包裝桶，這樣，濃縮天然膠乳的凝塊含量便不會(huì)超標(biāo)；

11、同時(shí)，搞好包裝容器的涂料工作，濃縮天然膠乳也不會(huì)產(chǎn)生變色現(xiàn)象。六、濃縮天然膠乳的經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)（一）、分離效率（轉(zhuǎn)鼓效率）所謂離心機(jī)的分離效率是指流出離心機(jī)的濃縮天然膠乳總干膠量與進(jìn)入離心機(jī)的新鮮膠乳總干膠量的百分比?？捎脕?lái)確定橡膠損失量。分離效率高，則橡膠的損失量少，分離效率低，則橡膠的損失量多。一般而言，分離效率要比干膠制成率高一些。分離效率高，則濃縮天然膠乳干膠制成率就高。（二）、生產(chǎn)速率所謂生產(chǎn)速率是指在規(guī)定條件下，單位時(shí)間處理進(jìn)料膠乳的量。正常情況下，一般不必過(guò)多的考慮生產(chǎn)速率的問(wèn)題，因?yàn)樯a(chǎn)速率越高，則濃縮天然膠乳干膠制成率越低。（三）、干膠制成率所謂濃縮天然膠乳的干膠制成率是指所得

12、濃縮天然膠乳的干膠總量與進(jìn)廠新鮮膠乳干膠總量的百分比，即：干膠制成率=。應(yīng)在保證濃縮天然膠乳濃度達(dá)到質(zhì)量指標(biāo)的前提下，適當(dāng)兼顧干膠制成率和干膠回收率。一般而言，一定數(shù)量的新鮮膠乳，濃度較高的，其總干膠量就較多；濃度較低的，其總干膠量就較少，如果都用來(lái)制造相同濃度的濃縮天然膠乳，則新鮮膠乳濃度較高的，所制得濃縮天然膠乳量就較多，干膠制成率較高。反之，則相反。新鮮膠乳的質(zhì)量特別是揮發(fā)脂肪酸值的高低，對(duì)干膠制成率也有明顯的影響。質(zhì)量較差（如揮發(fā)脂肪酸值較高）的新鮮膠乳，干膠制成率降低。反之，新鮮膠乳質(zhì)量好的，則干膠制成率高。（四）、干膠回收率所謂干膠回收率，是指制成各種產(chǎn)品的總干膠量與進(jìn)廠新鮮膠乳的

13、總干膠量的百分比，即：干膠回收率= ×100工廠雜膠是指新鮮膠乳進(jìn)廠后所形成的各種凝塊、膠屑，包括泡沫凝膠、喇叭頭膠、殘?jiān)z、洗桶水膠等。干膠回收率也是濃縮天然膠乳廠的一項(xiàng)重要經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，一般不應(yīng)低于99%。七、濃縮天然膠乳的積聚經(jīng)過(guò)濃縮的天然膠乳，使之流入積聚罐（見(jiàn)圖3-36）進(jìn)行積聚。（一）、目的濃縮天然膠乳積聚的目的主要包括如下幾個(gè)方面：1、使不同批次生產(chǎn)的濃縮天然膠乳在積聚罐內(nèi)進(jìn)行混合均勻，以期提高產(chǎn)品的一致性；2、在積聚罐內(nèi)作好濃縮天然膠乳保存劑含量和濃度的調(diào)控工作。3、使?jié)饪s天然膠乳的機(jī)械的穩(wěn)定度在積聚期內(nèi)升高，以便達(dá)到出廠規(guī)定指標(biāo)。剛生產(chǎn)出來(lái)的氨保存濃縮天然膠乳，穩(wěn)定性較

14、低，尤其是離心濃縮天然膠乳的機(jī)械穩(wěn)定度只有幾十秒。在積聚過(guò)程中，由于膠乳中類(lèi)脂物水解產(chǎn)生的高級(jí)脂肪酸與氨反應(yīng)，逐漸生成銨皂，這種肥皂吸附在橡膠粒子上起著保護(hù)橡膠粒子的作用，因而膠乳的機(jī)械穩(wěn)定度隨積聚時(shí)間而增加。必要時(shí)也可采取適當(dāng)措施進(jìn)行調(diào)控，使?jié)饪s天然膠乳的機(jī)械穩(wěn)定度達(dá)到質(zhì)量指標(biāo)；4、減少出廠產(chǎn)品的檢驗(yàn)工作量。就一定數(shù)量的產(chǎn)品而言，如出廠批次多，則檢驗(yàn)的次數(shù)必多，反之則少。將大量的膠乳混合成一批，減少檢驗(yàn)頻次。（二）、主要要求1、及時(shí)加足保存劑。保存劑的加入不但要及時(shí)，還要足量和均勻，否則濃縮天然膠乳的VFANO.會(huì)增加，MST也會(huì)降低。2、混合均勻。在積聚過(guò)程中，為了調(diào)控好濃縮天然膠乳的質(zhì)量

15、，要取膠樣進(jìn)行檢驗(yàn)，如膠乳混合不均勻，則所取膠樣無(wú)代表性，檢驗(yàn)結(jié)果不能用來(lái)指導(dǎo)生產(chǎn)。因此，在積聚罐中必須裝有攪拌漿，用來(lái)攪拌和混勻膠乳。3、不污染膠乳。濃縮天然膠乳在積聚罐停留的時(shí)間較長(zhǎng)，罐的內(nèi)壁應(yīng)不受膠乳腐蝕。生產(chǎn)上過(guò)去使用的積聚罐，都用鋼板制造，不但耗用大量鋼材，制造和搬運(yùn)比較麻煩，而且不易清洗，還須消耗大量耐堿涂料（每年停產(chǎn)時(shí)都需涂刷一次才不致污染膠乳）?，F(xiàn)已大都改用鋼筋水泥建造罐身，瓷磚襯里，500號(hào)水泥勾縫的結(jié)構(gòu)，不但免去了上面所說(shuō)的那些缺點(diǎn)，而且使用效果良好。八、質(zhì)量檢驗(yàn)（一）檢驗(yàn)、分級(jí)1、分級(jí)指標(biāo)濃縮天然膠乳與其它商品一樣，出廠前要進(jìn)行嚴(yán)格的質(zhì)量檢驗(yàn)，只有質(zhì)量指標(biāo)符合相關(guān)規(guī)定時(shí)才

16、允許出廠。濃縮天然膠乳的質(zhì)量指標(biāo)是產(chǎn)用雙方根據(jù)生產(chǎn)的可能和使用的需要，并有利于提高產(chǎn)品質(zhì)量的原則下，協(xié)商制定的通用質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。表3-46 技術(shù)要求(GB/T 82892008)項(xiàng) 目指 標(biāo)檢驗(yàn)方法高氨低氨中氨高氨膏化低氨膏化總固體含量，% 干膠含量，% 非橡膠固體，% 堿度（氨）（按膠乳計(jì)），% 機(jī)械穩(wěn)定度，s 凝塊含量，% 銅含量，mg/kg總固體 錳含量，mg/kg總固體 殘?jiān)浚? 揮發(fā)脂肪酸值 氫氧化鉀（KOH）值 61.560.02.00.606500.05880.100.101.061.560.02.00.296500.05880.100.201.061.560.02.00.306

17、500.05880.100.201.061.560.02.00.556500.05880.100.201.061.560.02.00.356500.05880.100.201.0GB/T 8298GB/T 8299GB/T 8300 GB/T 8301GB/T 8291GB/T 8295GB/T 8296GB/T 8293GB/T 8292GB/T 8297總固體含量或者干膠含量，任選一項(xiàng)；固體含量與干膠含量之差。2、檢驗(yàn)規(guī)則（1）、每批出廠的濃縮天然膠乳都應(yīng)附有統(tǒng)一格式的質(zhì)量檢驗(yàn)單。（2）、每個(gè)積聚罐作為一批產(chǎn)品包裝。包裝前從積聚罐中取樣化驗(yàn)，取樣前充分?jǐn)嚢?，在剛停止攪拌時(shí)取樣。攪拌必須的時(shí)

18、間，由試驗(yàn)確定之。以攪拌到自罐頂部與罐底部所取出的膠乳的總固體含量之差在0.5%以?xún)?nèi)時(shí)為準(zhǔn)。（3）、產(chǎn)品檢驗(yàn)必須按規(guī)定的檢驗(yàn)方法進(jìn)行。如果檢驗(yàn)結(jié)果沒(méi)有準(zhǔn)確的把握，需要重新進(jìn)行，直到準(zhǔn)確為止。3、各檢驗(yàn)項(xiàng)目的測(cè)定意義（1）、總固體含量 主要是用來(lái)確定濃縮天然膠乳的非橡膠固體含量（總固體含量與干膠含量之差），也可用來(lái)快速和粗放了解濃縮天然膠乳的干膠含量，作為膠乳制品廠選擇原料和確定配方的根據(jù)之一。（2）、干膠含量 它是濃縮天然膠乳使用時(shí)的有效成分，在膠乳配料時(shí)，它又是計(jì)算配合劑用量的基本依據(jù)。膠乳干膠含量過(guò)低，不僅要求濃度較高的某些橡膠制品無(wú)法制造，而且對(duì)于能夠成型的制品也會(huì)增加不少麻煩。例如，用

19、干膠含量低的膠乳制造海綿，則所得產(chǎn)品的收縮率大；用來(lái)制造浸漬制品，則達(dá)到相同厚度所需的浸漬次數(shù)較多。（3）、非橡膠固體 其數(shù)值大小標(biāo)志膠乳非橡膠物質(zhì)含量的高低。若其值大，表示膠乳的純度低，在配入氧化鋅之類(lèi)的配合劑后，所得配合膠乳的穩(wěn)定性往往較低，因而有縮短配合膠乳有效使用時(shí)間的趨勢(shì)。（4）、堿度（NH3） 對(duì)于高氨保存的膠乳低于0.60%時(shí)，膠乳容易腐敗，不能長(zhǎng)期保存，濃縮天然膠乳的機(jī)械穩(wěn)定度隨貯存時(shí)間上升較慢，且最高值也較?。桓哌^(guò)0.75%，濃縮天然膠乳的機(jī)械穩(wěn)定度上升快，最高值也大，但下降也快，且浪費(fèi)氨水，增加制品成型時(shí)除氨的困難和用費(fèi)，膠乳貯存時(shí)間較長(zhǎng)后，還會(huì)因促進(jìn)非橡膠物質(zhì)分解而降低膠

20、乳的化學(xué)穩(wěn)定度。（5）、揮發(fā)脂肪酸值 中和含有100g總固體的膠乳中的揮發(fā)脂肪酸所需氫氧化鉀的克數(shù)，稱(chēng)為揮發(fā)脂肪酸值。揮發(fā)脂肪酸值能較敏感地反映膠乳保存，特別是早期保存的好壞。（6）、機(jī)械穩(wěn)定度 機(jī)械穩(wěn)定度低的膠乳不僅在配料攪拌過(guò)程中容易產(chǎn)生凝塊，特別是用于刮膠之類(lèi)制品，承受是強(qiáng)烈的機(jī)械處理時(shí)，還會(huì)遭遇根本不能操作的困難。（7）凝塊含量 膠乳凝塊多，有兩種可能性，一種是包裝出廠時(shí)沒(méi)有采取過(guò)濾的必要措施，除去濃縮天然膠乳原有凝塊；另一種是膠乳出廠后，穩(wěn)定性受到局部破壞，新產(chǎn)生了一些凝塊。凝塊含量高的膠乳，往往使制出的橡膠制品，特別是浸漬制品廢次品增加，制造壓出制品時(shí)，還會(huì)堵塞壓出機(jī)頭，造成生產(chǎn)停

21、頓。（8）顏色 膠乳變色后不僅不能用來(lái)制造鮮艷美觀的橡膠制品，而且熱穩(wěn)定度也往往較低，難于用來(lái)制造硫化膠乳和生產(chǎn)以硫化膠乳為原料的各種膠乳制品。（9）氣味 膠乳產(chǎn)生臭味，說(shuō)明它已嚴(yán)重腐敗。這樣的膠乳，往往揮發(fā)脂肪酸值高，穩(wěn)定性低，難于用來(lái)正常生產(chǎn)膠乳制品。（10、氫氧化鉀值 中和含有100g總固體的膠乳中的各種酸類(lèi)所需氫氧化鉀的克數(shù)，稱(chēng)為氫氧化鉀值。其值小，在一定程度上標(biāo)志膠乳化學(xué)穩(wěn)定度高。保存不好的膠乳，其氫氧化鉀值必定會(huì)高，但氫氧化鉀值高的膠乳，不一定保存不好。因此，它主要用來(lái)測(cè)定膠乳含氧化鋅時(shí)能長(zhǎng)期穩(wěn)定而必須加入氫氧化鉀的最低數(shù)量。（11）、殘?jiān)?殘?jiān)侵改z乳中的塵土、砂粒、樹(shù)皮碎片和磷酸鎂