CN113583153A - 一种微氨浓缩胶乳、预配合胶乳及其制备与应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种微氨浓缩胶乳、预配合胶乳及其制备与应用。所述微氨浓缩胶乳通过将田间胶乳离心浓缩、加入高级脂肪酸皂和抑菌剂得到，或者将高氨浓缩胶乳进行机械除氨、加入高级脂肪酸皂和抑菌剂得到。所述预配合胶乳通过在所述微氨浓缩胶乳中加入硫化剂，质量调控后得到。根据本发明的生产工艺生产出的微氨浓缩胶乳和预配合胶乳，都使得胶乳生产的上下游能节约且更环保。一是生产的上游大幅度减少了氨耗及其污染，下游免去了除氨、遭受氨污染；二是胶乳的上下游共用了胶乳稳定剂，胶乳制品工艺更顺畅，产品质量更优。本发明的微氨浓缩胶乳及其预配合胶乳，拥有广阔的市场和较好的经济效益和环保效益。
Description
技术领域
本发明涉及乳胶技术领域，具体涉及一种微氨浓缩胶乳、预配合胶乳及其制备与应用。
背景技术
胶乳海绵属乳胶发泡制品，其代表性制品如乳胶枕头、床垫等。长期以来，胶乳海绵制造一直选用浓缩天然高氨胶乳作为主原料。
在当下，氨是高氨浓缩胶乳的重要保存剂，其含量高达0.7％。然而，在制造胶乳海绵时要先将高氨胶乳进行除氨(历时20多小时，将氨含量降至0.2％以下)，然后再将高级脂肪酸皂(胶乳发泡剂)、硫化剂、促进剂、防老剂等依序加入胶乳，制成配合胶乳，之后添加胶凝剂、活化剂、促进剂并注模成品。因此，氨对于浓缩胶乳的生产保存是必不可少的，但对于下游产品胶乳海绵的制造却又显得多余。另外，氨的挥发和机械除氨，都污染环境，伤害大气质量和人体健康。
另外，浓缩胶乳的生产中需要加入各种高级脂肪酸皂等稳定剂，以确保其产品质量。同样，在乳胶制品生产中也需要加入高级脂肪酸皂作为胶乳稳定剂和发泡剂，以确保其配胶工序顺利进行。因此无论是浓缩胶乳生产还是胶乳海绵制造，都必须在胶乳中添加稳定剂，以确保生产与制造的顺利与成效。
发明内容
基于以上背景技术，本发明创新性的提出将浓缩天然胶乳生产和海绵制造的工艺融合，研发一种作为胶乳海绵专用原料的微氨浓缩乳胶及其预配合胶乳的生产工艺。
本发明的一个目的在于提供一种微氨浓缩胶乳及其制备方法。
本发明的另一个目的在于提供一种预配合胶乳及其制备方法。
本发明的再一个目的在于提供一种以上微氨浓缩胶乳或预配合胶乳在生产胶乳海绵中的应用。
为了实现以上目的，本发明采用以下技术方案：
本发明一方面提供一种微氨浓缩胶乳的制备方法，该制备方法包括以下步骤：
将田间胶乳离心浓缩，之后加入高级脂肪酸皂和抑菌剂得到所述微氨浓缩胶乳；
或者，
将高氨浓缩胶乳进行机械除氨，之后加入高级脂肪酸皂和抑菌剂得到所述微氨浓缩胶乳。
根据本发明微氨浓缩胶乳的制备方法，优选地，所述高级脂肪酸皂为20wt.％的油酸钾等皂水溶液，其添加量为离心浓缩后田间胶乳或机械除氨后高氨浓缩胶乳的重量的0.05％～0.5％。本发明的高级脂肪酸皂选用油酸钾皂水溶液，其对胶乳具有两项功能，一为稳定剂，可提高胶乳机械稳定度，二为胶乳发泡剂。
根据本发明微氨浓缩胶乳的制备方法，优选地，所述抑菌剂为50wt.％的TT/ZnO复合水分散体或同功能的胶乳助剂，其添加量为离心浓缩后田间胶乳或机械除氨后高氨浓缩胶乳的重量的0.01％～0.50％；优选0.01％～0.10％，更优选0.03％～0.06％，例如0.04％。本领域技术人员知晓的，所述TT/ZnO复合水分散体中的TT(二硫化四甲基秋兰姆)为杀菌剂，ZnO是毒酶剂，二者的重量比一般为1:1。
本发明中抑菌剂TT/ZnO复合水分散体或同功能胶乳助剂作为一种复合保存剂，避免使用高氨保存，从而避免了下游胶乳海绵生产中的除氨步骤。本发明中将TT/ZnO复合水分散体与硫黄水分散体并用，抑菌效果更好。
根据本发明微氨浓缩胶乳的制备方法，优选地，所述田间胶乳的指标要求包括：干胶含量≥25％，氨含量≤0.25％，挥发脂肪酸值≤0.12。
根据本发明微氨浓缩胶乳的制备方法，优选地，所述高氨浓缩胶乳的指标要求包括：干胶含量≥60.0％，氨含量≥0.6％，机械稳定性≥700秒，挥发脂肪酸值≤0.1。
根据本发明微氨浓缩胶乳的制备方法，优选地，所述微氨浓缩胶乳的指标要求包括：
总固体含量≥61.0％，干胶含量≥60.0％，氨含量≤0.20％，挥发脂肪酸值≤0.04，机械稳定度≥900秒。
本发明还提供以上微氨浓缩胶乳的制备方法获得的微氨浓缩胶乳。
现有技术中的浓缩胶乳会加氨保存，而本发明的微氨浓缩胶乳无需加氨保存，直接后续使用，免除了加氨、除氨工艺，减少了机械除氨的环境污染和噪音污染，降低了能耗，节省了成本。
本发明另一方面提供一种预配合胶乳的制备方法，该制备方法包括以下步骤：
在所述微氨浓缩胶乳中加入硫化剂，质量调控后得到所述预配合胶乳。
根据本发明预配合胶乳的制备方法，优选地，所述硫化剂为50wt.％的硫黄水分散体，其添加量为所述微氨浓缩胶乳重量的1％～3％，优选1.5％～2.0％。
50wt.％的硫磺水分散体通过以下过程制备：按质量百分数配比取50％的硫磺和约50％的软水，再加上适量的扩散剂、分散剂投入到砂磨机研磨12小时，使用前再进行搅拌、备用。
根据本发明预配合胶乳的制备方法，优选地，所述质量调控的指标包括：氨含量0.05％～0.30％，机械稳定度650秒以上，溶胀度≥2.0％，挥发脂肪酸值≤0.10。
更优选地，所述质量调控的指标包括：总固体含量59.5％～61.5％，干胶含量56.0～58.0％，氨含量0.10％～0.20％，粘度≤100厘泊，机械稳定度650秒以上，溶胀度≥2.0％，pH值9.3～9.8，挥发脂肪酸值≤0.10。
根据本发明预配合胶乳的制备方法，优选地，所述制备方法包括：
将田间胶乳离心浓缩或者将高氨浓缩胶乳进行机械除氨，之后加入高级脂肪酸皂和抑菌剂，搅拌30分钟后加入硫化剂，搅拌15分钟后静置4小时。
根据本发明预配合胶乳的制备方法，优选地，质量调控后还包括使用80目筛网过滤的步骤，之后即可包装出厂。
根据本发明预配合胶乳的制备方法，优选地，所述机械除氨通过吹风实现。
本发明在浓缩天然胶乳生产中加入胶乳海绵制造使用的硫化剂硫磺和高级脂肪酸皂(兼稳定剂)，省去浓缩天然胶乳稳定剂月桂酸铵。同时采用微氨复合保存剂，确保氨含量降至0.2％以下且胶乳质量稳定。根据本发明的生产工艺生产出的预配合胶乳，使得胶乳生产的上下游均能节约且更环保。一是上游大幅度减少了氨耗，下游免去了除氨；二是共用了胶乳稳定剂，胶乳海绵制造工艺更顺畅，产品质量更优。本发明的预配合胶乳必将拥有广阔的市场和较好的经济效益和环保效益。
本发明还提供了一种由以上预配合胶乳的制备方法制得的预配合胶乳。
根据本发明的预配合胶乳，优选地，所述预配合胶乳的指标要求包括：氨含量0.05％～0.30％，机械稳定度650秒以上，溶胀度≥2.0％，挥发脂肪酸值≤0.10。
更优选地，所述预配合胶乳的指标要求包括：总固体含量59.5％～61.5％，干胶含量56.0～58.0％，氨含量0.10％～0.20％，粘度≤100厘泊，机械稳定度650秒以上，溶胀度≥2.0％，pH值9.3～9.8，挥发脂肪酸值≤0.10。
本发明的预配合胶乳是一种环境友好、易操作生产的产品，其可用于制造海绵类的乳胶制品，如乳胶枕头、床垫等寝具。预配合胶乳既是天然胶乳的初产品，也是制造海绵的原材料，它是由田间胶乳或高氨浓缩胶乳经处理后与硫化剂、高级脂肪酸皂及其相关助剂，按特定工艺加工而成。
本发明再一方面提供以上微氨浓缩胶乳或预配合胶乳在生产胶乳海绵中的应用。
传统的胶乳海绵生产工艺为：高氨浓缩天然胶乳→机械抽风除氨(将氨含从0.7％降至0.2％以下，约耗20多个小时)→按海绵生产配方进行胶乳全配合→配合胶乳熟化(10小时)→胶乳注模发泡→定型硫化→沥洗烘干→检验包装出厂。而使用本发明的预配合胶乳进行海绵生产的工艺为：预配合胶乳→后加小料(硫化促进剂、胶凝剂等)→发泡注模→定型硫化→沥洗烘干→产品检验包装出厂。显然，采用本发明的预配合胶乳生产海绵，工艺缩短，生产效率提高；同时，预配合胶乳的氨含量较低，使用时不必除氨，因此，消除了氨对环境、大气的污染，节省了机械除氨成本。使用本发明的预配合乳胶生产海绵，与传统的海绵生产相比，其工艺简化，过程环保，产品质量稳定。
本发明实现了将浓缩天然胶乳的主保存剂用量(氨含)从0.70％降至0.15％，又将下游的硫磺等去稳定物提早加到胶乳，仍可保持浓缩天然胶乳的稳定。本发明具体使用TT/ZnO复合水分散体抑菌，利用硫磺消毒，实现了防止胶乳挥发脂肪酸值的升高；利用油酸钾快速大幅度提升胶乳的稳定性，从而消除了去稳定物质提早加入对胶乳稳定性的影响。
具体实施方式
为了更清楚地说明本发明，下面结合优选实施例对本发明做进一步的说明。本领域技术人员应当理解，下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本发明的保护范围。
以下实施例中的各指标参数按照以下国标进行测定：
总固体含量：GB/T 8298-2017浓缩天然胶乳总固体含量的测定；
干胶含量：GB/T 8299-2008/ISO 126:2005浓缩天然胶乳干胶含量的测定；
氨含量：GB/T 8300-2016/ISO 125:2011浓缩天然胶乳碱度的测定；
挥发脂肪酸值：GB/T 8292-2008/ISO 506:1992浓缩天然胶乳挥发脂肪酸值的测定；
机械稳定度：GB/T 8301－2008/ISO 35:2004浓缩天然胶乳机械稳定度的测定。
以下实施例中所采用的田间胶乳来自于海南屯昌超群橡胶加工分公司，其指标要求包括：干胶含量≥25％，氨含量≤0.25％，挥发脂肪酸值≤0.12。所述高氨浓缩胶乳通过商业购买获得，其指标要求包括：干胶含量≥60.0％，氨含量≥0.6％，机械稳定性≥700秒，挥发脂肪酸值≤0.1。
实施例1
本实施例采用田间胶乳生产微氨浓缩胶乳，包括以下步骤：
使用约100公斤0.2％氨保存的田间胶乳，单独离心，获得40公斤生浓乳(即微氨浓缩胶乳)，从中称取生浓乳10公斤，按生浓乳重量的5％加入20wt.％的复方油酸钾皂水溶液(含生浓乳重量0.04％的抑菌剂，抑菌剂为50wt.％的TT/ZnO复合水分散体)，搅拌30分钟，静放24小时后，取样检测。结果如下：
总固体含量：61.4％，干胶含量：60.12％，氨含量：0.12％，挥发脂肪酸值：0.015，机械稳定度：1050秒，粘度：32厘泊，溶胀度：2.99。
实施例2
本实施例采用国产高氨浓缩胶乳生产微氨浓缩胶乳，包括以下步骤：
取国产(海南万宁)商品高氨浓缩胶乳10公斤置于广口塑料水桶中，边机械搅拌边电吹风36小时以上，将其氨含量降至0.20％以下，按生浓乳重量的5％加入20wt.％的复方油酸钾皂水溶液(含生浓乳重量0.04％的抑菌剂，抑菌剂为50wt.％的TT/ZnO复合水分散体)，搅拌30分钟，静放24小时后，取样检测。结果如下：
总固体含量：61.1％，干胶含量：60.02％，氨含量：0.15％，挥发脂肪酸值：0.030，机械稳定度：1250秒，粘度：32厘泊，溶胀度：2.95％。
实施例3
本实施例采用田间胶乳生产预配合胶乳，包括以下步骤：
使用约100公斤0.2％氨保存的田间胶乳，单独离心，获得40公斤生浓乳从中称取生浓乳10公斤，按生浓乳重量的4％加入20wt.％的复方油酸钾皂水溶液(含生浓乳重量0.04％的抑菌剂，抑菌剂为50wt.％的TT/ZnO复合水分散体)，搅拌30分钟；按生浓乳重量的4％加入50％硫磺水分散体，搅拌15分钟。静置4小时后，取样检测，检测结果如下：
总固体含量：60.3％，干胶含量：56.8％，氨含量：0.13％，pH值：9.5，挥发脂肪酸值：0.035，机械稳定度：830秒，粘度：33厘泊，溶胀度：2.9％。
30天后复测，检测结果如下：
总固体含量：60.4％，干胶含量：56.6％，氨含量：0.12％，pH值：9.5，挥发脂肪酸值：0.044，机械稳定度：1130秒，粘度：35厘泊，溶胀度：2.7％。
由两次检测结果可知，试样的挥发脂肪酸值达标且不明显升高，机械稳定度稳步上升，机械稳定度愈来愈好，说明试样质量达到预期。
如果机械稳定度低而不达标，可通过加入油酸钾用于调整。如其它指标不合格，则只能返工再加工，即与新胶乳掺合再加工。
实施例4
本实施例采用商品高氨浓缩胶乳生产预配合胶乳，包括以下步骤：
用市售高氨浓缩胶乳15公斤，置于水桶中，搅拌、吹风除氨12小时，测定其氨含量为0.25％。无需加氨保存，直接称取此浓乳10公斤，按浓乳重量的0.5％加入20wt.％的复方油酸钾皂水溶液(含生浓乳重0.06％的抑菌剂，抑菌剂为50wt.％的TT/ZnO复合水分散体)，搅拌30分钟；按生浓乳重量的7％加入50％硫磺水分散体，搅拌15分钟。静置4小时后，取样检测，检测结果如下：
总固体含量：60.1％，干胶含量：56.5％，氨含量：0.19％，pH值：9.8，挥发脂肪酸值：0.045，机械稳定度：1030秒，粘度：41厘泊，溶胀度：2.6％。
30天后复测，检测结果如下：
总固体含量：60.0％，干胶含量：56.3％，氨含量：0.17％，pH值：9.7，挥发脂肪酸值：0.054，机械稳定度：1080秒，粘度：38厘泊，溶胀度：2.99％。
由两次检测结果可知，商品高氨浓缩胶乳只要快速除氨，也可制得合格的预配合胶乳。
实施例5
本实施例在高氨浓缩胶乳制枕头的生产线上切换原料为以上实施例1制得的预配合胶乳制造枕头，包括以下步骤：
称取预配合胶乳167公斤，按常规配方，向预配合胶乳中加入其0.5wt.％的促进剂(硫脲、二苯硫脲、乙烯硫脲等，效果均类似)和0.03wt.％的蓖麻油，搅拌8小时，上枕头生产线，将预配合胶乳、活性剂(氧化锌)、胶凝剂(硅氟酸钠)三管并流注入枕头模具中；其中，活性剂为预配合胶乳的0.7wt.％，胶凝剂为预配合胶乳的0.6wt.％。
试产结果：生产线运行正常，枕头外观质量合格，物理检测：重量1228克/个，压陷比4.0，回弹44.4。
实验结果表明，采用本发明的预配合胶乳生产乳胶枕头的制成率和弹性，与使用高氨浓缩胶乳制得的乳胶枕头技术质量指标完全等同，并且因不除氨从而提高生产率，降低能耗。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定，对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无法对所有的实施方式予以穷举，凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。
Claims (10)
1.一种微氨浓缩胶乳的制备方法，其特征在于，该制备方法包括以下步骤：
将田间胶乳离心浓缩，之后加入高级脂肪酸皂和抑菌剂得到所述微氨浓缩胶乳；
或者，
将高氨浓缩胶乳进行机械除氨，之后加入高级脂肪酸皂和抑菌剂得到所述微氨浓缩胶乳。
2.根据权利要求1所述微氨浓缩胶乳的制备方法，其特征在于，所述高级脂肪酸皂为20wt.％的油酸钾皂水溶液，其添加量为离心浓缩后田间胶乳或机械除氨后高氨浓缩胶乳的重量的0.05％～0.5％；
优选地，所述抑菌剂为50wt.％的TT/ZnO复合水分散体，其添加量为离心浓缩后田间胶乳或机械除氨后高氨浓缩胶乳的重量的0.01％～0.50％；
优选地，所述田间胶乳的指标要求包括：干胶含量≥25％，氨含量≤0.25％，挥发脂肪酸值≤0.12。
3.根据权利要求1所述微氨浓缩胶乳的制备方法，其特征在于，所述高氨浓缩胶乳的指标要求包括：干胶含量≥60.0％，氨含量≥0.6％，机械稳定性≥700秒，挥发脂肪酸值≤0.1。
4.根据权利要求1所述微氨浓缩胶乳的制备方法，其特征在于，所述微氨浓缩胶乳的指标要求包括：
总固体含量≥61.0％，干胶含量≥60.0％，氨含量≤0.20％，挥发脂肪酸值≤0.04，机械稳定度≥900秒。
5.一种由权利要求1-4任一项所述微氨浓缩胶乳的制备方法获得的微氨浓缩胶乳。
6.一种预配合胶乳的制备方法，其特征在于，该制备方法包括以下步骤：
在权利要求5所述的微氨浓缩胶乳中加入硫化剂，质量调控后得到所述预配合胶乳。
7.根据权利要求6所述预配合胶乳的制备方法，其特征在于，所述硫化剂为50wt.％的硫黄水分散体，其添加量为所述微氨浓缩胶乳重量的1％～3％。
8.根据权利要求6所述预配合胶乳的制备方法，其特征在于，所述质量调控的指标包括：
氨含量0.05％～0.30％，机械稳定度650秒以上，溶胀度≥2.0％，挥发脂肪酸值≤0.10；
优选地，所述质量调控的指标包括：总固体含量59.5％～61.5％，干胶含量56.0～58.0％，氨含量0.10％～0.20％，粘度≤100厘泊，机械稳定度650秒以上，溶胀度≥2.0％，pH值9.3～9.8，挥发脂肪酸值≤0.10；
优选地，所述制备方法包括：
将田间胶乳离心浓缩或者将高氨浓缩胶乳进行机械除氨，之后加入高级脂肪酸皂和抑菌剂，搅拌30分钟后加入硫化剂，搅拌15分钟后静置4小时。
9.一种由权利要求6-8任一项所述预配合胶乳的制备方法制得的预配合胶乳。
10.一种权利要求5所述微氨浓缩胶乳，或权利要求9所述预配合胶乳在生产胶乳海绵中的应用。
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