CN113831425A - 一种天然胶乳保存剂及使用其制备的浓缩天然胶乳 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种天然胶乳保存剂及使用其制备的浓缩天然胶乳。所述天然胶乳保存剂由氢氧化钾溶液、月桂酸钾溶液和二硫代四甲基秋兰姆与氧化锌分散体混合而成。所述浓缩天然胶乳的制备方法包括田间胶乳的保存、离心浓缩及浓缩胶乳稳定三个步骤，在田间胶乳的保存步骤中添加上述天然胶乳保存剂；在浓缩胶乳稳定步骤中添加胶乳稳定剂，所述胶乳稳定剂的成分由氢氧化钾、月桂酸钾和平平加O组成。通过本发明生产出的天然浓缩胶乳质量优于传统的液氨保存，且机械稳定性波动小、化学稳定性高；没有氨刺激味，产品属环境友好型。
Description
技术领域
本发明涉及乳胶生产技术领域，尤其涉及乳胶的原料天然胶乳的保存技术，具体为一种天然胶乳保存剂及使用其制备的浓缩天然胶乳。
背景技术
浓缩天然胶乳是乳胶工业的原料，它广泛应用于乳胶手套等防护制品和乳胶寝具如枕头、床垫等日用品。它是采用橡胶树中的乳汁为原材料，经过胶乳的短期保存、胶乳的离心和胶乳的长期稳定等特定工艺加工而成。现有的浓缩天然胶乳生产技术，因其采用氨做胶乳的保存剂，导致其产品有强烈的氨刺激味，且生产过程还存在污染环境、污染劳动场所、危害操作人员健康等的问题；另外，也因使用月桂酸皂做胶乳的稳定剂，从而导致其胶乳稳定性难控制，质量一致性较差，制品工艺性能也较差。
近年来，现有技术中为了消除氨污染，进行了一些改进，但有的技术因浓缩胶乳应用工艺性能如胶乳制品成型不好，硫化速度较慢，从而影响了该技术的广泛应用。另有一些技术虽然可以代替氨水和液氨保存胶乳，但其保存剂的成本偏高，且难于解决长期以来在浓缩胶乳生产中存在的胶乳初始机械稳定性低的问题。
总结现有天然胶乳保存技术的缺陷：一是产品应用（制品）的工艺性能不理想，给下游制品行业生产带来困难，其制品的物理性能如拉伸强度难达标。二是保存剂生产成本偏高。胶乳保存直接成本比氨保存高出30~40%。三是浓缩胶乳质量不够稳定，机械稳定性波动大、化学稳定性较低。
发明内容
本发明目的是克服现有技术的缺陷，提供一种天然胶乳保存剂及一种无刺激味、环境友好、品质优良、创新型的浓缩天然胶乳。本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
一种天然胶乳保存剂，由氢氧化钾溶液、月桂酸钾溶液和二硫代四甲基秋兰姆与氧化锌分散体混合而成，所述二硫代四甲基秋兰姆与氧化锌分散体为将二硫代四甲基秋兰姆、氧化锌、水及助剂研磨后获得的液体；以干基计：氢氧化钾、月桂酸钾、二硫代四甲基秋兰姆与氧化锌三者的质量份数为：氢氧化钾1~20，月桂酸钾2~10，二硫代四甲基秋兰姆与氧化锌总质量1~ 6。
进一步的优化，所述助剂包括分散剂及扩散剂。
进一步的，所述氢氧化钾溶液的质量浓度为20%~25%；所述月桂酸钾溶液的质量浓度为20%~25%；所述二硫代四甲基秋兰姆与氧化锌分散体为将二硫代四甲基秋兰姆、氧化锌、软水、膨润土、扩散剂、氢氧化钾研磨后获得的液体，其中二硫代四甲基秋兰姆占分散体总质量的24%~26%，氧化锌占分散体总质量的24%~26%，软水占分散体总质量的47%~49%。
进一步的，所述扩散剂为扩散剂NF。
进一步的，氢氧化钾、月桂酸钾、二硫代四甲基秋兰姆与氧化锌三者的质量份数为：氢氧化钾18，月桂酸钾3，二硫代四甲基秋兰姆与氧化锌总质量6，且二硫代四甲基秋兰姆与氧化锌质量相同。
所述的天然胶乳保存剂应用于田间胶乳的保存，添加量为田间胶乳质量的0.9%~2.0%。
一种浓缩天然胶乳，其制备方法包括田间胶乳的保存、离心浓缩及浓缩胶乳稳定三个步骤，在田间胶乳的保存步骤中添加权利要求1~5中任意一项所述的天然胶乳保存剂，天然胶乳保存剂添加量为田间胶乳质量的0.9%~2.0%；在浓缩胶乳稳定步骤中添加胶乳稳定剂，所述胶乳稳定剂的成分由氢氧化钾、月桂酸钾和平平加O组成，在浓缩胶乳中各成分添加量分别为氢氧化钾0.029%~0.031%，月桂酸钾0.039%~0.041%和平平加O 0.029%~0.031%。
进一步的，天然胶乳保存剂添加量为田间胶乳质量的0.9%~2.0%。
本发明的优点和有益效果是：
本发明提供了一种非氨的天然胶乳保存剂代替了传统上使用的氨保存剂，保存效果优于氨保存，且安全无刺激，性能稳定，不会给下游产品生产带来困难。
本发明采用了非氨的天然胶乳保存剂和复合的胶乳稳定性分别应用在田间胶乳保存和浓缩胶乳稳定的两个阶段，代替了传统上使用的氨保存剂和月桂酸铵稳定剂，进而开辟了生产无氨刺激味、环境友好、质量优良的浓缩天然胶乳的新途径。生产出的天然浓缩胶乳质量稳定，机械稳定性波动小、化学稳定性高。使天然浓缩胶乳的机械稳定性和化学稳定性实现“双高”，且胶乳的胶凝性不受连累。即胶乳质量的一致性好，制品的工艺性能好。
具体实施方式
实施例1：
田间胶乳本质上是一种碱性胶体，其pH值>9才能维持胶体长时间稳定；田间天然胶乳又是可生化的好材料，极易受胶园环境中的微生物侵蚀，产生挥发脂肪酸，导致其pH值快速下降，严重破坏胶乳稳定性，直接影响浓缩天然胶乳的生产。长期以来，生产上一直使用氨水做其保存剂，使胶乳的氨含量达0.20%左右，来实现保存的目的。
本实施例提供了一种天然胶乳保存剂，具体配方如下：由氢氧化钾溶液、月桂酸钾溶液和二硫代四甲基秋兰姆与氧化锌分散体混合而成，所述二硫代四甲基秋兰姆与氧化锌分散体为将二硫代四甲基秋兰姆、氧化锌、水及助剂研磨后获得的液体；以干基计：氢氧化钾、月桂酸钾、二硫代四甲基秋兰姆与氧化锌三者的质量份数为：氢氧化钾1~20，月桂酸钾2~10，二硫代四甲基秋兰姆与氧化锌总质量1~ 6。此保存剂在制备过程中先分别配制氢氧化钾溶液、月桂酸钾溶液和二硫代四甲基秋兰姆与氧化锌分散体，再将三者复混。复混以后标定产品总固体浓度（25~40%）和碱度（8~12%）。保存剂的用量根据气温，控制在0.90~2.0%。使用时，在称重好的田间胶乳中，加入天然胶乳保存剂，搅拌均匀，测定其pH值（>9）即可。
实施例2：
在实施例1的基础上进行优化。
称取海南屯昌产的五月份割产田间胶乳，中午11点取3kg，加入天然胶乳保存剂，添加质量为胶乳量的1.8%。样本编号为C。
天然胶乳保存剂的制备：所述天然胶乳保存剂由氢氧化钾溶液、月桂酸钾溶液和二硫代四甲基秋兰姆与氧化锌分散体（液体）混合而成，以干基计：氢氧化钾、月桂酸钾、二硫代四甲基秋兰姆与氧化锌三者相对于胶乳的添加量分别为：氢氧化钾0.18%，二硫代四甲基秋兰姆及氧化锌总质量0.06%，月桂酸钾0.03%。分别称取上述三者液体进行混合，使用前，标定其碱度（pH≥14）。
溶液及分散体的配制过程为：
氢氧化钾溶液配制：取氢氧化钾20份，加清水80份，搅拌均匀。
月桂酸钾溶液的配制：将1份氢氧化钾，4份月桂酸，20份清水混合并充分搅拌使之皂化彻底。标定其pH>8.5。二硫代四甲基秋兰姆与氧化锌分散体的制备：按如下配方（质量比），二硫代四甲基秋兰姆：25，氧化锌：25，软水：48，膨润土：0.15，扩散剂NF：1.45，氢氧化钾0.4。用两台连续出料研磨机串联起来磨研。
对比例1：
称取与实施例2同一来源海南屯昌产的五月份割产田间胶乳，中午11点取3kg，不加任何保存剂作为空白对照。样品编号为A。
对比例2：
称取与实施例2同一来源海南屯昌产的五月份割产田间胶乳，中午11点取3kg，添加0.2%氨保存。样品编号为B。
观测实施例2、对比例1、对比例2的胶乳保存效果：样品A于当天下午两点即制样后2小时变质，pH值<6.5。样品B于制样12小时后变质，pH值7.3。样品C于制样后56小时变质，56小时pH为9.3，变质前pH保持在>9。可见，本发明天然胶乳保存剂的保存效果优于氨水的效果。
实施例3：
在实施例1的基础上进行优化。
取屯昌县八月产的田间胶乳3kg，加入天然胶乳保存剂（制备方法及配比同实施例2），添加量为胶乳质量的1.8%，样本编号为d。
实施例4：
在实施例1的基础上进行优化。
取与实施例3同一来源屯昌县八月产的田间胶乳3kg，加入天然胶乳保存剂（制备方法及配比同实施例2），添加量为胶乳质量的1.5%，样本编号为c。
实施例5：
在实施例1的基础上进行优化。
取与实施例3同一来源屯昌县八月产的田间胶乳3kg，加入天然胶乳保存剂（制备方法及配比同实施例2），添加量为胶乳质量的1.0%，样本编号为b。
对比例3：
取与实施例3同一来源屯昌县八月产的田间胶乳3kg，加入0.2%氨保存，添加量为胶乳质量的1.0%，样本编号为a。
观测实施例3、4、5及对比例3的保存效果，外观肉眼观测胶乳出现增稠及小凝粒时，即变质，同时测定胶乳的挥发脂肪酸值，当其值大于0.2时，说明胶乳已不宜用于加工浓缩胶乳。结果为：样品a加药后13小时变质，挥发脂肪酸值从原始的0.06→0.35，pH值从9.2→8.1；样品b加药后8小时变质，挥发脂肪酸值从原始的0.07→0.40，pH值从9.5→8.0；样品c加药后12小时变质，挥发脂肪酸值从原始的0.05→0.18，pH值从9.7→8.8；样品d加药后60小时变质，挥发脂肪酸值从原始的0.04→0.45，pH值从9.8→7.9。实验表明，1.5%的天然胶乳保存剂用量与0.2%氨保存效果相当，1.8 %的天然胶乳保存剂用量保存效果较好且安全。
实施例6：
在实施例1的基础上进行优化。
称取海南屯昌产的五月份割产田间胶乳，中午11点取3kg，加入天然胶乳保存剂，添加质量为胶乳量的1.8%。
所述天然胶乳保存剂由氢氧化钾溶液、月桂酸钾溶液和二硫代四甲基秋兰姆与氧化锌分散体（液体）混合而成，以干基计：氢氧化钾、月桂酸钾、二硫代四甲基秋兰姆与氧化锌三者相对于胶乳的添加量分别为：氢氧化钾 0.13％ ，二硫代四甲基秋兰姆及氧化锌总质量0.06％，月桂酸钾0.02％。分别称取上述三者液体进行混合，使用前，标定其碱度（pH≥14）。
溶液及分散体的配制过程为：
氢氧化钾溶液配制：取氢氧化钾20份，加清水80份，搅拌均匀。
月桂酸钾溶液的配制：将1份氢氧化钾，4份月桂酸，20份清水混合并充分搅拌使之皂化彻底。标定其pH>8.5。二硫代四甲基秋兰姆与氧化锌分散体的制备：按如下配方（质量比），二硫代四甲基秋兰姆：25，氧化锌：25，软水：48，膨润土：0.15，扩散剂NF：1.45，氢氧化钾0.4。用两台连续出料研磨机串联起来磨研。
给出该实施例的效果检测数据。该试验样品于制样后32小时变质，32小时pH为9.0，变质前pH保持在>9。
实施例7：
该实施例的设置目的同实施例6一样，为了支持实施例1的范围给出另一种可实施但效果可以比实施例2差一些的方案。称取海南屯昌产的五月份割产田间胶乳，中午11点取3kg，加入天然胶乳保存剂，添加质量为胶乳量的1.8%。
所述天然胶乳保存剂由氢氧化钾溶液、月桂酸钾溶液和二硫代四甲基秋兰姆与氧化锌分散体（液体）混合而成，以干基计：氢氧化钾、月桂酸钾、二硫代四甲基秋兰姆与氧化锌三者相对于胶乳的添加量分别为：氢氧化钾 0.16％ ，二硫代四甲基秋兰姆及氧化锌总质量0.06％，月桂酸钾0.02％。分别称取上述三者液体进行混合，使用前，标定其碱度（pH≥14）。
溶液及分散体的配制过程为：
氢氧化钾溶液配制：取氢氧化钾20份，加清水80份，搅拌均匀。
月桂酸钾溶液的配制：将1份氢氧化钾，4份月桂酸，20份清水混合并充分搅拌使之皂化彻底。标定其pH>8.5。
二硫代四甲基秋兰姆与氧化锌分散体的制备：按如下配方（质量比），二硫代四甲基秋兰姆：25，氧化锌：25，软水：48，膨润土：0.15，扩散剂NF：1.45，氢氧化钾0.4。用两台连续出料研磨机串联起来磨研。
给出该实施例的效果检测数据。该试验样品于制样后48小时变质，48小时pH为8.8，变质前pH保持在>9。
实施例8：
本实施例提供一种浓缩天然胶乳，其制备方法包括：
田间胶乳的保存、离心浓缩及浓缩胶乳稳定三个步骤，
本实施例中：在田间胶乳的保存步骤中添加如同实施例2中的制备方法所制备的天然胶乳保存剂，取收胶点田间胶乳2000kg，天然胶乳保存剂添加量为田间胶乳质量的1.8%，进厂时挥发酸值0.08；
本实施例中，在离心浓缩阶段采用胶乳离心机进行浓缩，胶乳离心机转速7200转/分钟制得浓缩天然胶乳（原液）约850kg；
本实施例中，在浓缩胶乳稳定步骤中添加胶乳稳定剂，所述胶乳稳定剂的成分由氢氧化钾、月桂酸钾和平平加O组成，在浓缩胶乳中各成分添加量（按浓缩乳计）分别为氢氧化钾0.03%，月桂酸钾0.04%和平平加O 0.03%，最后用少许清水将浓缩胶乳的总固体调至61.60%，干胶含量60.18%。次日测定浓缩胶乳挥发酸值0.022，机械稳定度650秒，化学稳定性200秒，pH9.76。本浓缩胶乳的机械稳定度上升速度快且值高，七天内从原始的100秒升至1000秒以上。
对比例4：
本对照例为实施例8的高氨保存生产对照。
本实施例提供一种浓缩天然胶乳，其制备方法包括：田间胶乳的保存、离心浓缩及浓缩胶乳稳定三个步骤。
在田间胶乳的保存步骤中取收胶点田间胶乳2000kg，添加0.2%氨；在离心浓缩阶段与实施例8相同； 在浓缩胶乳稳定步骤中继续加氨，补至氨含量占田间胶乳质量的0.65%~0.70%。
检测结果：总固体61.30%，干胶含量 60.08%。次日测定浓缩胶乳挥发酸值 0.019，机械稳定度160秒，化学稳定性46秒，pH 10.53。本浓缩胶乳的机械稳定度需30天才达1000秒。
实验表明，采用实施例8相对于对比例4直接生产成本未增加，产品质量优。
应用例1：
实施例8中的浓缩天然胶乳在乳胶丝的应用。乳胶丝是乳胶制品中，要求浓缩胶乳工艺性能较高且质量一致性好的制品之一。将实施例8的天然浓缩胶乳10千克，进行生产应用试验。试验结果如下：
（1）.胶乳的配合。称取浓缩胶乳10公斤，按乳胶丝生产配方，依序加入油酸钾、硫磺、促进剂、防老剂分散体，搅拌30分钟；加氧化锌活化剂，均质停放。半成品检测：总固体58.5%，溶胀度1.9，pH值11.0，粘度65厘泊。半成品质检指标正常。
（2）胶乳的压出拉丝。将配合胶乳静置除泡后，上生产线：压出拉丝，洗涤，干燥，硫化，出品。
（3）胶丝样品物理性能检测（1样为试验样，2号为正常生产样）
样品厚度 300%定伸应力 拉伸强度 扯断伸长率 施瓦兹值
1样 0.46 371 2627 690 181
2样 0.47 335 2564 760 173
试用综述。采用本发明浓缩胶乳试制乳胶丝，其工艺顺畅，产品质量优于常规生产之。
最后应说明的是，以上仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳布置方案对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围。
Claims (8)
1.一种天然胶乳保存剂，其特征在于，由氢氧化钾溶液、月桂酸钾溶液和二硫代四甲基秋兰姆与氧化锌分散体混合而成，所述二硫代四甲基秋兰姆与氧化锌分散体为将二硫代四甲基秋兰姆、氧化锌、水及助剂研磨后获得的液体；以干基计：氢氧化钾、月桂酸钾、二硫代四甲基秋兰姆与氧化锌三者的质量份数为：氢氧化钾1~20，月桂酸钾2~10，二硫代四甲基秋兰姆与氧化锌总质量1~ 6。
2.根据权利要求1所述的天然胶乳保存剂，其特征在于，所述助剂包括分散剂及扩散剂。
3.根据权利要求2所述的天然胶乳保存剂，其特征在于，所述氢氧化钾溶液的质量浓度为20%~25%；所述月桂酸钾溶液的质量浓度为20%~25%；所述二硫代四甲基秋兰姆与氧化锌分散体为将二硫代四甲基秋兰姆、氧化锌、软水、膨润土、扩散剂、氢氧化钾研磨后获得的液体，其中二硫代四甲基秋兰姆占分散体总质量的24%~26%，氧化锌占分散体总质量的24%~26%，软水占分散体总质量的47%~49%。
4.根据权利要求3所述的天然胶乳保存剂，其特征在于，所述扩散剂为扩散剂NF。
5.根据权利要求1所述的天然胶乳保存剂，其特征在于，氢氧化钾、月桂酸钾、二硫代四甲基秋兰姆与氧化锌三者的质量份数为：氢氧化钾18，月桂酸钾3，二硫代四甲基秋兰姆与氧化锌总质量6，且二硫代四甲基秋兰姆与氧化锌质量相同。
6.权利要求1~5中任意一项所述的天然胶乳保存剂的应用，其特征在于：应用于田间胶乳的保存，添加量为田间胶乳质量的0.9%~2.0%。
7.一种浓缩天然胶乳，其制备方法包括田间胶乳的保存、离心浓缩及浓缩胶乳稳定三个步骤，其特征在于：在田间胶乳的保存步骤中添加权利要求1~5中任意一项所述的天然胶乳保存剂，天然胶乳保存剂添加量为田间胶乳质量的0.9%~2.0%；在浓缩胶乳稳定步骤中添加胶乳稳定剂，所述胶乳稳定剂的成分由氢氧化钾、月桂酸钾和平平加O组成，在浓缩胶乳中各成分添加量分别为氢氧化钾0.029%~0.031%，月桂酸钾0.039%~0.041%和平平加O0.029%~0.031%。
8.根据权利要求7所述的浓缩天然胶乳，其特征在于：天然胶乳保存剂添加量为田间胶乳质量的0.9%~2.0%。
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