CN108382638B - 一种调节天然橡胶质量的贮存方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种调节天然橡胶质量的贮存方法，是将天然鲜胶乳通过净化、凝固、压薄压绉，造粒干燥等工序，采用高阻隔性膜片袋，在负压条件进行封装、堆放储存。通过调节负压来调节天然生胶的贮存硬化值、塑性初值、塑性保持率等质量参数。本发明利用负压条件对天然橡胶进行包装，调控贮存后天然橡胶的质量参数，工艺简单，成本较低，容易与现有的传统生产工艺结合，能够有效调节天然橡胶的质量参数波动情况，有利于控制天然橡胶质量一致性和国产天然橡胶的品质的提升，有助于我国天然橡胶产业的升级。

Description

一种调节天然橡胶质量的贮存方法
技术领域
本发明属于天然橡胶质量控制技术领域，涉及一种天然橡胶的贮存方法，具体涉及一种基于负压贮存天然橡胶并对其质量进行调节的方法。
背景技术
巴西橡胶树是大自然中非常智能化的绿色合成工厂，可以源源不断地以环境友好的方式生产天然胶乳。由天然胶乳制备的天然橡胶品质卓越，在很多应用领域至今仍然无法用合成胶替代。天然橡胶是重要的战略资源和基础工业原料，直接关系国计民生和国家安全。现在，中国已经是世界上最大的天然橡胶消费国，消费量占全球的33％，但自给率仅为20％左右，以2016年为例，中国天然橡胶消费量472万吨，国内产量76万吨，存在400万吨的需求缺口。中国拥有海南、云南、广东等广大天然橡胶种植区，但是我国进口天然胶量仍然比较大。近年来，为降低我国天然橡胶的对外依存度，进一步提高天然橡胶产量，我国对天然橡胶种植和割胶制度和技术进行了一些革新。然而，这些革新，如刺激割胶新制度的推广，在提高天然橡胶产量的同时，也带来了天然橡胶质量稳定性降低的问题，新割胶制导致橡胶树合成的天然胶乳粒子结构和成分发生了变异，使天然橡胶质量随着发生了变化，一些理化性能指标随之变化。因此，如何在增加天然橡胶产出率的基础之上，提高天然橡胶的品质和质量稳定性是我国天然橡胶产业发展的一个迫在眉睫的问题。天然橡胶在贮存过程中，非胶组分及橡胶分子链上的基团会发生局部物理化学变化，使橡胶分子链发生支化或交联，导致橡胶门尼粘度、塑性初值增大，发生硬化现象，导致天然生胶存在批次质量差异，这不仅加大橡胶制品生产中塑炼工序的难度，增加生产能耗，而且不利于工艺配方和制品性能的稳定。
迄今为止，在国内外尚未见到通过负压贮存天然橡胶对其质量进行调控的相关报道。
发明内容
本发明的目的是提供一种调节天然橡胶质量的负压存贮方法，通过简单的负压条件存贮方法调节天然橡胶的贮存硬化值等质量参数，从而在天然生胶在进入下游制品应用的贮存环节进行质量调控，该方法工艺简便，条件容易控制，利于对天然橡胶的质量控制，可优化高性能天然橡胶的加工生产过程。
为了实现上述目的，本发明的技术方案为：提供一种调节天然橡胶质量的负压存贮方法，具体步骤如下：
(1)鲜胶乳通过净化、凝固、压薄、压绉及造粒干燥，将干燥好的颗粒胶压制成一定规格的紧密胶块，装入一端开口的高性能阻隔膜包装片袋中；
(2)将装有紧密胶块的片袋开口端置于真空包装机抽气室，先选择干模状态，再选择0.02～0.1Mpa的负压条件进行抽气封口，包装，然后进行堆放、储存。
依据方程ΔP＝a×(1+P)b对ΔP进行调节，其中P为绝对压力，a和b分别为常数，a为17.79，b为-16.33；依据方程PRI＝1/(α－β×P+γ×P2)，其中PRI为塑性保持率，P为绝对压力，α、β、γ分别为常数α＝0.01756，β＝0.13552、γ＝1.20454。
本发明中通过测定加速贮存硬化值(ΔP)、塑性初值(P0)、塑性保持率(PRI)、凝胶含量、交联密度、分子量等对天然橡胶样品的质量的进行评估。具体为：按照GB/T 18013-1999测定加速贮存硬化值(ΔP)、按照GB/T 3510-1992测定塑性初值(P0)、按照GB/T 3517-2014塑性保持率(PRI)，采用凝胶渗透色谱测定胶样分子量，采用VTMR20-010V-T型核磁共振交联密度仪测定胶样的交联密度，采用Spectrum One型红外光谱仪内标法测定长链脂肪酸酯含量，采用K9860型全自动凯氏定氮仪测定氮含量。
使用：通过方程模型设定和控制包装的负压条件，即压力值对天然橡胶的加速贮存硬化值P和塑性保持率PRI等质量参数值进行合理区间调节。
所述天然橡胶是指酸凝固的标准天然橡胶。
所述高性能阻隔膜包装袋材质优选聚酯、聚乙烯、EVOH(乙烯/乙烯醇共聚物)、PVDC(聚偏二氯乙烯)、尼龙、铝箔、PVA(聚乙烯醇)中的一种或几种，高性能阻隔膜一般是气体阻隔性很强的材料与热缝合性、水分阻隔性很强的材料共挤出制备的多层结构的薄膜。
本发明调节天然橡胶质量的贮存方法具有以下的有益效果：
(1)本发明采用真空包装贮存法进行生胶质量调控，工艺非常简单，成本低，可方便调控生胶质量。通过简单的负压条件存贮方法调节天然橡胶的贮存硬化值等质量参数，在存贮环节解决当前人们备受关注的天然橡胶的质量一致性问题，从而在天然生胶在进入下游制品应用的贮存环节进行质量调控。
(2)相对传统的常压打包贮存方法，此方法可在天然橡胶的贮运环节对天然橡胶的质量进行人工调控，对于天然橡胶的质量一致性控制具有良好的调节能力。
具体实施方式
实施例一(采用同一批次的天然橡胶进行真空包装贮存)
1.鲜胶乳通过净化、凝固、压薄、压绉、造粒干燥工序，将干燥的颗粒胶压制成180mm×120mm×60mm的紧密胶块，装入一端开口的高性能阻隔膜包装片袋中。
2.将装有紧密胶块的片袋开口端置于真空包装机抽气室，选择干模状态，进行抽气使压力达到0.02Mpa，随之封装，然后进行堆放、储存。依据方程ΔP＝a×(1+P)b对ΔP进行调节，P为0.02Mpa，a为17.79，b为-16.33，理论ΔP值为13。
贮存六个月后进行随机抽取五个胶块样品进行性能测试：当压力设定为0.02MPa时，经机器测试胶样的各种参数如表1所示，表1中五个样品胶块的加速贮存硬化值ΔP分别为13.02、13.05、13.00、12.98、12.92，均接近理论ΔP值13，而且五个样品胶块的各个性能参数能保持一致，因此，采用本发明真空包装贮存法进行生胶质量调控，使其贮存过程中胶料的性能能保持一致，质量稳定。
表1
表中：ΔP符号表示加速贮存硬化值；P0符号表示胶样的塑性初值；Gel符号表示凝胶含量；DCL符号表示交联密度；Pc符号表示交联链比例；Pd符号表示悬尾链比例；Pf符号表示自由链比例；Ce符号表示长链脂肪酸酯含量；Cn符号表示氮含量；Mn符号表示数均分子量；Mw符号表示重均分子量。
实施例二(采用同一批次的天然橡胶进行真空包装贮存)
1.鲜胶乳通过净化、凝固、压薄、压绉及造粒干燥工序，将干燥的颗粒胶压制成180mm×120mm×60mm的紧密胶块，装入一端开口的高性能阻隔膜包装片袋中。
2.将装有紧密胶块的片袋开口端置于真空包装机抽气室，选择干模状态，进行抽气使压力达到0.04Mpa，随之封装，然后进行堆放、储存。依据方程ΔP＝a×(1+P)b对ΔP进行调节，P为0.04Mpa，a为17.79，b为-16.33，理论ΔP值为9。
贮存六个月后进行随机抽取五个胶块样品进行性能测试：当压力设定为0.04MPa时，经机器测试胶样的各种参数如表2所示，表2中五个样品胶块的加速贮存硬化值ΔP分别为9.01、9、9.23、8.99、9.05，均接近理论ΔP值9，而且五个样品胶块的各个性能参数能保持一致，因此，采用本发明真空包装贮存法进行生胶质量调控，使其贮存过程中胶料的性能能保持一致，质量稳定。
表2
实施例三(采用同一批次的天然橡胶进行真空包装贮存)
1.鲜胶乳通过净化、凝固、压薄、压绉及造粒干燥工序，将干燥的颗粒胶压制成180mm×120mm×60mm的紧密胶块，装入一端开口的高性能阻隔膜包装片袋中。
2.将装有紧密胶块的片袋开口端置于真空包装机抽气室，选择干模状态，进行抽气使压力达到0.06Mpa，随之封装，然后进行堆放、储存。依据方程ΔP＝a×(1+P)b对ΔP进行调节，P为0.06Mpa，a为17.79，b为-16.33，理论ΔP值为7.2。
贮存六个月后进行随机抽取五个胶块样品进行性能测试：当压力设定为0.06MPa时，经机器测试胶样的各种参数如表3所示，表3中五个样品胶块的加速贮存硬化值ΔP分别为7.19、7.22、7.37、7.20、7.3，均接近理论ΔP值7.2，而且五个样品胶块的各个性能参数能保持一致，因此，采用本发明真空包装贮存法进行生胶质量调控，使其贮存过程中胶料的性能能保持一致，质量稳定。
表3
实施例四(采用同一批次的天然橡胶进行真空包装贮存)
1.鲜胶乳通过净化、凝固、压薄、压绉及造粒干燥工序，将干燥的颗粒胶压制成180mm×120mm×60mm的紧密胶块，装入一端开口的高性能阻隔膜包装片袋中。
2.将装有紧密胶块的片袋开口端置于真空包装机抽气室，选择干模状态，进行抽气使压力达到0.08Mpa，随之封装，然后进行堆放、储存。依据方程ΔP＝a×(1+P)b对ΔP进行调节，P为0.08Mpa，a为17.79，b为-16.33，理论ΔP值为5。
贮存六个月后进行随机抽取五个胶块样品进行性能测试：当压力设定为0.08MPa时，经机器测试胶样的各种参数如表4所示，表4中五个样品胶块的加速贮存硬化值ΔP分别为5、5.1、5.3、5.2、5.7，均接近理论ΔP值5，而且五个样品胶块的各个性能参数能保持一致，因此，采用本发明真空包装贮存法进行生胶质量调控，使其贮存过程中胶料的性能能保持一致，质量稳定。
表4
以上所揭露的仅为本发明的较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属于本发明所涵盖的范围。

Claims (1)

1.一种调节天然橡胶质量的贮存方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)鲜胶乳经过净化、凝固、压薄、压绉及造粒干燥，将干燥好的颗粒胶压制成一定规格的紧密胶块，装入一端开口的高性能阻隔膜包装片袋中；
(2)将装有紧密胶块的片袋开口端置于真空包装机抽气室，依据方程△P＝a×(1+P)b对△P进行调节，其中P为绝对压力，a和b分别为常数，a为17.79，b为-16.33；依据方程PRI＝1/(α－β×P+γ×P2)，其中PRI为塑性保持率，P为绝对压力，α、β、γ分别为常数α＝0.01756，β＝0.13552、γ＝1.20454；先选择干模状态，再选择0.02～0.1Mpa的负压条件进行抽气封口，包装，然后进行堆放、储存。
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