CN110105637A - 一种天然乳胶枕垫产品的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种天然乳胶枕垫产品的制备方法，（1）取天然胶乳100份，在温度16～27℃和通风条件下，调节氨含量至0.17%～0.25%；（2）加入到熟成罐中，在搅拌下加入发泡剂、硫化剂、防老剂和硫化促进剂；持续搅拌下在16～27℃下进行熟成0.1～12h；（3）将乳胶B加入到发泡机中发泡，发泡时料温控制在16～27℃，发泡后再加入胶凝剂、活性剂和硫化促进剂搅拌均匀；（4）注入模具中，经胶凝定型、硫化、脱模、水洗、再经干燥得到最终产品。本发明采用低温工艺在16～27℃下熟成，能节约大量能源消耗，避免了高温熟成过程中乳胶产生颗粒结块，提升品质；不需要预硫化过程即可直接发泡，生产周期大幅缩短。

Description

一种天然乳胶枕垫产品的制备方法

技术领域

本发明涉及一种天然乳胶枕垫产品的低温工艺制备方法。

背景技术

乳胶枕头和乳胶床垫是由天然乳胶用高科技的方法发泡，制成一种多孔开放式的低密度材料。目前世界上乳胶枕垫产品主要有两种生产工艺，一种是特拉蕾（Talalay）法，另一种是邓禄普（Dunlop）法。Talalay法的生产工艺由混合、注模、吸真空（即冲CO₂）、冷冻、硫化、烘干等组成，采用物理发泡原理（即吸真空）；Dunlop法的基本工艺由混合、发泡、注模、硫化、冲洗、烘干等组成，采用化学发泡原理。采用Dunlop法的最多，具有成本低、开发快等优点。

Dunlop法的标准生产过程为：将天然乳胶和合成乳胶混合，加进硫化剂、胶凝剂、抗氧化剂等所有必要的助剂，用机械搅拌，同时加入肥皂和空气；之后注入模具后凝固，将模具送进一个110℃的蒸汽室，在热的作用下发生硫化或固化。在该过程中，为了达到预硫化的目的，除氨、熟成和发泡阶段均采用35℃以上的温度，预硫化、熟成和发泡时黏度高，容易堵塞发泡机和设备传输管道。

随着我国的天然乳胶枕垫行业的高速发展，天然乳胶枕垫的市场需求迅速扩大，但是我国的天然乳胶枕垫的生产技术还处于初级阶段，迫切需要新工艺新配方来提高产品质量，提升天然乳胶枕垫生产工艺技术水平、促进行业快速健康发展，以满足广大消费者需求，提高睡眠休息质量，增进身体健康。

发明内容

本发明的目的是提供了一种天然乳胶枕垫产品的低温工艺制备方法，以克服现有技术中存在的预硫化、熟成和发泡时黏度高，容易堵塞发泡机和设备传输管道等问题。

本发明是这样实现的：

一种天然乳胶枕垫产品的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）取天然胶乳100份，在温度16～27℃和通风条件下，调节氨含量至0.17%～0.25%，得到乳胶A；

（2）将乳胶A加入到熟成罐中，在搅拌下加入发泡剂、硫化剂、防老剂和硫化促进剂；加料完成后持续搅拌，在16～27℃下进行熟成0.1～12h，得到乳胶B；

（3）将乳胶B加入到发泡机中发泡，发泡时料温控制在16～27℃，发泡后再加入胶凝剂、活性剂和硫化促进剂，搅拌均匀得到发泡乳胶C；

（4）将发泡乳胶C注入模具中，经胶凝定型、硫化、脱模、水洗、再经干燥得到最终产品；

所述的步骤（1）中调节氨含量的过程为：将天然乳胶送至带有通风装置和搅拌装置的罐体中，在温度16～27℃下，边搅拌边将逸出的氨气吸走，直至氨含量达到要求；所述的搅拌速度为30～50rpm；

所述的步骤（2）中，所述的发泡剂1～4份、硫化剂1～3份、防老剂0.5～2份和硫化促进剂1～3份；所述的搅拌速度为30～50rpm；所述的熟成温度优选为17～23℃；

所述的发泡剂为植物油酸钾和蓖麻油酸钾的混合物，二者的质量比为3～7:1，优选为3～5:1；

所述的硫化剂硫磺、硒、4,4’-二硫代二吗啉、过氧化二异丙苯、二苯甲酰苯醌二肟中的一种或几种；

所述的防老剂为酚类防老剂，例如欧诺法生产的L型p-甲酚和二环戊二烯的丁基化防老剂产品；

所述的步骤（3）中，所述的活性剂2～4.5份、胶凝剂1～3.5份和硫化促进剂0.5～1.5份；所述的发泡倍率为5～9倍；

所述的活性剂活性剂氧化钙、碳酸锌、轻质碳酸镁、二苄基胺和一苄基胺之掺合物、三乙醇胺、硬脂酸、硬脂酸锌中的一种或几种；

所述的胶凝剂氟硅酸钠和氯化钾的混合物，二者的质量比为1～5:1，优选为3～4：1；

所述的硫化促进剂为噻唑类硫化促进剂（例如：2-硫醇基苯骈噻唑锌、2-硫醇基苯骈噻唑）、二硫代氨基甲酸盐类硫化促进剂（例如：二乙基二硫代氨基甲酸锌）、胍类硫化促进剂（例如：二苯胍、二邻甲苯胍）中的一种或多种；

所述的步骤（4）中，所述的胶凝定型、硫化、脱模、水洗、干燥过程均为本领域常规操作工艺，参考文献《天然胶乳海绵制备工艺参数的研究》即可得知；

所述的天然乳胶为离心浓缩型高氨或低氨天然乳胶，固含量≥60%，pH值≤11.0。

进一步地，本发明的一种天然乳胶枕垫产品的制备方法，所述的硫化剂、防老剂、硫化促进剂、活性剂、胶凝剂，在使用前均分别在含有1%～3%分散剂和1%～4%钠基膨润土的水溶液中，并研磨成粒径小于5μm的分散液，研磨时的料温控制在35℃以下；所述的分散剂为萘基磺酸钠（例如：亚甲基二萘磺酸钠）、月桂酸钠、硬脂酸钠、磺化蓖麻油、焦磷酸钠、焦磷酸钾、月桂基苯磺酸钠、聚乙烯醇、聚乙二醇单月桂酸酯中的一种或几种。

进一步地，本发明的一种天然乳胶枕垫产品的制备方法，所述的步骤（3）中活性剂和硫化促进剂混合好后一起加入，可以使乳胶硫化更彻底。

本发明的一种天然乳胶枕垫产品的制备方法，具有下列优点：1、整个制备过程采用低温工艺方法，不需要使用高温加热设备，能节约大量能源消耗；2、除氨过程在通风、鼓风或抽风条件下调节至0.17%～0.25%，即可完成；3、目前国内常规工艺熟成温度均要在28～35℃下进行，本方法低温熟成温度在17～27℃即可，避免了高温熟成过程中乳胶产生颗粒结块，提升品质，降低残次品发生；4、材料配合完成并搅拌均匀后，不需要预硫化过程即可直接发泡，无预硫化过程耗时，生产周期大幅缩短，生产效率显著提高；5、活性剂和胶凝剂在发泡完之后再加入混料机中，降低发泡时乳胶泡沫的黏度，可以减少清洗熟成罐、输送管道、输送泵、发泡机和混料机的清洗时间和次数，大量减少发泡机的清洗维护和保养工作量，延长设备使用寿命，缩短生产周期，提高工效；6、活性剂和硫化促进剂混合好后一起加入，硫化促进剂的用量多于其他工艺，使乳胶硫化更彻底，性能更优；7、天然乳胶含量达到92%，使用常规原材料，来源广泛，所有组分均可以商业购买；8、本工艺生产的天然乳胶枕垫产品，产品弹性好，抗疲劳性强，不易塌陷变形，承托性能好，压陷硬度低，密度可控，舒适度更好，透气疏松。抗菌防霉抑螨，使用寿命长。

具体实施方式

本技术领域的一般技术人员应当认识到本实施例仅是用来说明本发明，而并非用作对本发明的限定，只要在本发明的实施范围内对实施例进行变换、变型都可在本发明权利要求的范围内。

本实施例中所用的原材料均为市售。

压缩永久变形按GB/T 6669-2008《软质泡沫聚合材料 压缩永久变形的测定》中7.2方法A规定进行，温度（70±2）℃，时间22h，压缩75%。

回弹率检测按GB/T 6670-2008《软质泡沫聚合材料 落球法回弹性能的测定》方法A规定执行。

压陷硬度指数按GB/T 10807-2006《软质泡沫聚合材料 硬度的测定（压陷法）》方法A规定执行。

实施例1

（1）取离心浓缩型天然胶乳100份，在温度16℃和通风条件下，调节氨含量至0.22%，得到乳胶A；

（2）将乳胶A加入到熟成罐中，在50rpm的搅拌下边搅拌边加入发泡剂（植物油酸钾和蓖麻油酸钾的质量比为5:1的混合物）4份、硫化剂（硫磺）2份、防老剂（防老剂WL）1份、硫化促进剂（2-硫醇基苯骈噻唑锌）1.8份，加料完成后在20℃下进行熟成8h，得到乳胶B；

（3）将乳胶B加入到发泡机中发泡，发泡时料温控制在20℃，再在混料机中加入胶凝剂（氟硅酸钠和氯化钾的质量比为3:1的混合物）1份、活性剂（氧化锌）3份和硫化促进剂（二邻甲苯胍）0.9份（活性剂和硫化促进剂混合好后一起加入，混料机的温度控制在20℃），搅拌均匀得到乳胶C；

（4）将乳胶C注入模具中，经胶凝定型、硫化、脱模、水洗、再经干燥得到乳胶枕垫产品。

其中：将硫化剂、防老剂、硫化促进剂、活性剂、胶凝剂，在使用前均分别在含有1.5%分散剂（亚甲基二萘磺酸钠）和2%钠基膨润土的水溶液中，并研磨成粒径小于5μm的分散液，研磨时的料温控制在35℃以下。

得到样品进行测试：压缩永久变形5%，回弹率85%，压陷硬度指数为21N。

实施例2

（1）取离心浓缩型天然胶乳100份，在温度20℃和通风条件下，调节氨含量至0.20%，得到乳胶A；

（2）将乳胶A加入到熟成罐中，在35rpm的搅拌下边搅拌边加入发泡剂（植物油酸钾和蓖麻油酸钾的质量比为3:1的混合物）3份、硫化剂（硫磺）1.5份、防老剂（防老剂WL）0.8份、硫化促进剂（2-硫醇基苯骈噻唑锌）1.0份和硫化促进剂（二乙基二硫代氨基甲酸锌）0.9份，加料完成后在18℃下进行熟成12h，得到乳胶B；

（3）将乳胶B加入到发泡机中发泡，发泡时料温控制在20℃，再在混料机中加入胶凝剂（氟硅酸钠和氯化钾的质量比为2:1的混合物）2.7份、活性剂（三乙醇胺）4份和硫化促进剂（二苯胍）0.7份（活性剂和硫化促进剂混合好后一起加入，混料机的温度控制在16℃），搅拌均匀得到乳胶C；

（4）将乳胶C注入模具中，经胶凝定型、硫化、脱模、水洗、再经干燥得到乳胶枕垫产品。

其中：将硫化剂、防老剂、硫化促进剂、活性剂、胶凝剂，在使用前均分别在含有1.2%分散剂（亚甲基二萘磺酸钠）和1.5%钠基膨润土的水溶液中，并研磨成粒径小于5μm的分散液，研磨时的料温控制在35℃以下。

得到样品进行测试：压缩永久变形3.5%，回弹率89%，压陷硬度指数为29N。

实施例3

（1）取离心浓缩型天然胶乳100份，在温度18℃和通风条件下，调节氨含量至0.17%，得到乳胶A；

（2）将乳胶A加入到熟成罐中，在40rpm的搅拌下边搅拌边加入发泡剂（植物油酸钾和蓖麻油酸钾的质量比为7:1的混合物）1.5份、硫化剂4,4’-二硫代二吗啉）2.1份、防老剂（防老剂WL）1.2份、硫化促进剂（2-硫醇基苯骈噻唑）0.8份和硫化促进剂（2-硫醇基苯骈噻唑锌）1.0份，加料完成后在27℃下进行熟成5h，得到乳胶B；

（3）将乳胶B加入到发泡机中发泡，发泡时料温控制在20℃，再在混料机中加入胶凝剂（氟硅酸钠和氯化钾的质量比为5:1的混合物）1.9份、活性剂（硬脂酸锌）3.5份和硫化促进剂（二乙基二硫代氨基甲酸锌）1.1份，搅拌均匀得到乳胶C；

（4）将乳胶C注入模具中，经胶凝定型、硫化、脱模、水洗、再经干燥得到乳胶枕垫产品。

其中：将硫化剂、防老剂、硫化促进剂、活性剂、胶凝剂，在使用前均分别在含有1.0%分散剂（月桂酸钠）和1.8%钠基膨润土的水溶液中，并研磨成粒径小于5μm的分散液，研磨时的料温控制在35℃以下。

得到样品进行测试：压缩永久变形2.0%，回弹率95%，压陷硬度指数为80N。

实施例4

（1）取离心浓缩型天然胶乳100份，在温度16℃和通风条件下，调节氨含量至0.21%，得到乳胶A；

（2）将乳胶A加入到熟成罐中，在45rpm的搅拌下边搅拌边加入发泡剂（植物油酸钾和蓖麻油酸钾的质量比为6:1的混合物）2.0份、硫化剂硫磺）2.0份、防老剂（防老剂WL）1.1份和硫化促进剂（二乙基二硫代氨基甲酸锌）0.8份，加料完成后在19℃下进行熟成0.15h，得到乳胶B；

（3）将乳胶B加入到发泡机中发泡，发泡时料温控制在20℃，再在混料机中加入胶凝剂（氟硅酸钠和氯化钾的质量比为3:1的混合物）2.0份、活性剂（氧化锌）3.7份和硫化促进剂（二苯胍）0.8份（活性剂和硫化促进剂混合好后一起加入，混料机的温度控制在16℃），搅拌均匀得到乳胶C；

（4）将乳胶C注入模具中，经胶凝定型、硫化、脱模、水洗、再经干燥得到乳胶枕垫产品。

其中：将硫化剂、防老剂、硫化促进剂、活性剂、胶凝剂，在使用前均分别在含有1.5%分散剂（月桂基苯磺酸钠）和2%钠基膨润土的水溶液中，并研磨成粒径小于5μm的分散液，研磨时的料温控制在35℃以下。

得到样品进行测试：压缩永久变形3.0%，回弹率90%，压陷硬度指数为60N。

本发明实施例1～4的产品性能达到了国际先进水平，具有产品弹性好，抗疲劳性强，不易塌陷变形，承托性能好，压陷硬度低，密度可控，舒适度更好，透气疏松；抗菌防霉抑螨，使用寿命长。

Claims (18)

1.一种天然乳胶枕垫产品的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）取天然胶乳100份，在温度16～27℃和通风条件下，调节氨含量至0.17%～0.25%，得到乳胶A；

（2）将乳胶A加入到熟成罐中，在搅拌下加入发泡剂、硫化剂、防老剂和硫化促进剂；加料完成后持续搅拌，在16～27℃下进行熟成0.1～12h，得到乳胶B；

（3）将乳胶B加入到发泡机中发泡，发泡时料温控制在16～27℃，发泡后再加入胶凝剂、活性剂和硫化促进剂，搅拌均匀得到发泡乳胶C；

（4）将发泡乳胶C注入模具中，经胶凝定型、硫化、脱模、水洗、再经干燥得到最终产品。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述的步骤（1）中调节氨含量的过程为：将天然乳胶送至带有通风装置和搅拌装置的罐体中，在温度16～27℃下，边搅拌边将逸出的氨气吸走，直至氨含量达到要求。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述的搅拌速度为30～50rpm。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述的步骤（2）中，所述的发泡剂1～4份、硫化剂1～3份、防老剂0.5～2份和硫化促进剂1～3份；所述的搅拌速度为30～50rpm；所述的熟成温度为17～23℃。

5.根据权利要求1或4所述的制备方法，其特征在于，所述的发泡剂为植物油酸钾和蓖麻油酸钾的混合物，二者的质量比为3～7:1。

6.根据权利要求1或4所述的制备方法，其特征在于，所述的发泡剂为植物油酸钾和蓖麻油酸钾的混合物，二者的质量比为3～5:1。

7.根据权利要求1或4所述的制备方法，其特征在于，所述的硫化剂硫磺、硒、4,4’-二硫代二吗啉、过氧化二异丙苯、二苯甲酰苯醌二肟中的一种或几种。

8.根据权利要求1或4所述的制备方法，其特征在于，所述的防老剂为酚类防老剂。

9.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述的步骤（3）中，所述的活性剂2～4.5份、胶凝剂1～3.5份和硫化促进剂0.5～1.5份；所述的发泡倍率为5～9倍。

10.根据权利要求1或9所述的制备方法，其特征在于，所述的活性剂氧化钙、碳酸锌、轻质碳酸镁、二苄基胺和一苄基胺之掺合物、三乙醇胺、硬脂酸、硬脂酸锌中的一种或几种。

11.根据权利要求1或9所述的制备方法，其特征在于，所述的胶凝剂氟硅酸钠和氯化钾的混合物，二者的质量比为1～5:1。

12.根据权利要求1或9所述的制备方法，其特征在于，所述的胶凝剂氟硅酸钠和氯化钾的混合物，二者的质量比3～4：1。

13.根据权利要求1或4或9所述的制备方法，其特征在于，所述的硫化促进剂为噻唑类硫化促进剂、二硫代氨基甲酸盐类硫化促进剂、胍类硫化促进剂中的一种或多种。

14.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述的步骤（4）中，所述的胶凝定型、硫化、脱模、水洗、干燥过程均为本领域常规操作工艺。

15.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述的天然乳胶为离心浓缩型天然乳胶。

16.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述的硫化剂、防老剂、硫化促进剂、活性剂、胶凝剂，在使用前均分别在含有1%～3%分散剂和1%～4%钠基膨润土的水溶液中，并研磨成粒径小于5μm的分散液，研磨时的料温控制在35℃以下。

17.根据权利要求16所述的制备方法，其特征在于，所述的分散剂为萘基磺酸钠、月桂酸钠、硬脂酸钠、磺化蓖麻油、焦磷酸钠、焦磷酸钾、月桂基苯磺酸钠、聚乙烯醇、聚乙二醇单月桂酸酯中的一种或几种。

18.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述的步骤（3）中活性剂和硫化促进剂混合好后一起加入。