四洛南大学n 《天然橡胶加工学》 富小雪酸授 7 第六章 天然生收加工基本工艺 第2节新样胶乳处理 第3节蚊乳鞭国 第4节颜块机械脱水 第6节橡腔的干燥 第6节分、检验和包装 第7节天然橡胶生产的技术经济指 干的雄 下用 。提问 请同学们列举些天然生胶的橡胶制品
1 《天然橡胶加工学》 廖小雪 教授 联系方式 :139-76121633 QQ:490284801 鲜胶乳 过滤 胶乳凝固 材料科学与工程学院•高分子材料与工程系-天然橡胶加工学(教程)-廖小雪 胶乳凝固 凝块压薄) 压绉 造粒装箱 滴水、准备干燥 干燥好的橡胶 材料科学与工程学院•高分子材料与工程系-天然橡胶加工学(教程)-廖小雪 第六章 天然生胶加工基本工艺 第1节 概述 第2节 新鲜胶乳处理 第3节 胶乳凝固 第4节 凝块机械脱水 第5节 橡胶的干燥 第6节 分级、检验和包装 第7节 天然橡胶生产的技术经济指标 材料科学与工程学院•高分子材料与工程系-天然橡胶加工学(教程)-廖小雪 请同学们列举些天然生胶的橡胶制品。 提问 浓缩天然胶乳和天然生胶是天然橡胶加工产品的两种形式。其中,天然生胶 产量更是在天然橡胶总产量中占主导地位,约占85%~90%。 ——65%以上用于制造轮胎 ——余下35%用于制造其他橡胶制品(如输送带、胶管、胶鞋,等) 材料科学与工程学院•高分子材料与工程系-天然橡胶加工学(教程)-廖小雪
第一节概迷 国出南人手 各种不同的橡胶密封件及橡胶配件 一)天松生胶的品种原料 厂片状胶烟胶外,风干胶片,白片,始片 通用类 抛胶:又称标准雄胶(占天然橡胶总产量的8%以 收无道子持定黄化政地 箱象片、房调酸片、烟★湖蒙片,本家化 .● 大 验大 天生胶产品 程与 2
2 各种不同的橡胶密封件及橡胶配件 第一节 概述 一)天然生胶的品种原料 片状胶:烟胶片,风干胶片,白绉片,褐绉片等 通用类 颗粒胶:又称标准橡胶(占天然橡胶总产量的80%以上) 特种类: 恒粘橡胶 ; 低粘橡胶 ; 易操作橡胶; 纯化橡胶; 散粒 橡胶; 充油橡胶; 子午轮胎橡胶等. 改性类: 环氧化橡胶; 氯化橡胶; 接枝橡胶;氢氯化橡胶 ;热塑性橡 胶等 材料科学与工程学院•高分子材料与工程系-天然橡胶加工学(教程)-廖小雪 我国长期以来用以制造天然生胶的原料: 采自巴西三叶橡胶树的新鲜胶乳,其加工过程主要包括:新鲜胶乳 短期保存、机械除杂、凝固、脱水、干燥、检验、分级和包装等,由此制得 的橡胶统称为胶乳级天然橡胶。一般清洁度高,理化性能好,可列为高等产 品,如用于轮胎的胎体、缓冲层和胎侧部位。 采胶或加工过程所产的杂胶,主要包括:胶线、杯凝胶、外流胶(泥胶 )及各种熟化胶块,这类杂胶含有较多杂质,需经多次反复的洗涤,然后压炼 和干燥等,由此制得的橡胶统称为杂胶级天然橡胶。正因杂质多且受到不同 程度的氧化,所得橡胶质量较差。 ☏杂胶产量约占天然生胶总产量的10%~15%。 产自小胶园的熟化胶块,其性质及加工方法与杂胶基本相同,所得橡 胶称为再炼级橡胶。 ——泰国:生产天然橡胶标准橡胶所用的原料多是杯凝胶、胶线、胶块、烟 片等 ——印度:全部采用的是碗块团状体(Φ60~100mm) ——尼日利亚:采用大块杂胶团(长、宽均在300mm以上,厚度在20mm以上) 离心法生产浓缩胶乳过程中,由离心机分离出来的除浓缩胶乳之 外副产物——胶清(干含5%左右),再经加工制得的橡胶称为胶清橡胶。 材料科学与工程学院•高分子材料与工程系-天然橡胶加工学(教程)-廖小雪 表5-1 巴西橡胶树产的胶乳形成的原料和加工制成的产品种类 在胶园或工厂 收集的原料 经制胶厂加工而成的产品种类 新鲜胶乳(田 间胶乳) (1)固体橡胶:烟胶片、风干胶片、白绉胶片、浅色绉胶片、全乳绉胶 片、乳黄绉胶片、纯烟绉胶片、浅色颗粒胶、较高级别颗粒橡胶、恒粘和 低粘橡胶、纯化橡胶、散粒橡胶、充油橡胶、环化橡胶、环氧化橡胶、易 操作橡胶、接枝橡胶、氯化橡胶、氢氯化橡胶、热塑性天然橡胶、增塑橡 胶、炭黑母炼胶、难结晶橡胶、液体天然橡胶以及其它改性天然橡胶 (2)胶乳:离心浓缩天然胶乳、膏化浓缩天然胶乳、蒸发浓缩天然胶乳 、电滗法胶乳、预硫化胶乳、接枝胶乳以及其它改性成或特制胶乳 胶杯凝胶 颗粒橡胶、胶园褐绉胶片、薄褐胶绉片(再炼胶)、混合绉胶片、夺取毡 绉胶片和充油橡胶等 自凝胶块 颗粒橡胶、夺取和薄胶园褐绉胶片、薄褐绉胶片、混合绉胶片、夺取毡绉 胶片和充油橡胶等 胶线 较低质量的颗粒橡胶、胶无褐绉胶片、混合绉胶片、夺取毡 绉胶片和充油 橡胶等 皮屑胶 硬平树皮绉胶片、再炼胶、夺取毡绉胶片和标准平树皮绉胶片等 泥胶 标准平树皮绉胶片和硬平树皮绉胶片 材料科学与工程学院•高分子材料与工程系-天然橡胶加工学(教程)-廖小雪 材料科学与工程学院•高分子材料与工程系-天然橡胶加工学(教程)-廖小雪 中华人民共和国国家标准(GB/T8081-1999) 天然生胶 标准橡胶规格 性能 各级橡胶的极限值 检验方法 恒粘胶 浅色胶 5号胶 10号胶 20号胶 50号胶 颜色标志 绿 绿 绿 褐 红 黄 留在45μm筛网上的杂 质含量,%(最大值) 塑性初值P0(最大值) 塑性保持值PRI(最大值) 氮含量,%(最大值) 挥发分含量,%(最 大值) 灰分含量,%(最大 值) 颜色指数(最大值) 门尼粘度(ML1+4,100℃) 0.05 / 60 0.6 0.8 0.6 / (65±5) 0.05 30 60 0.6 0.8 .6 6 / 0.05 30 60 0.6 0.8 0.6 / / 0.10 30 50 0.6 0.8 0.75 / / 0.20 30 40 0.6 0.8 1.0 / / 0.50 30 30 0.6 0.8 1.5 / / GB/T8086 GB/T3510 GB/T3517 GB/T8088 GB/T6737 GB/T4498 GB/T14796 GB/T1232 注:①可按用户要求生产其它粘度级别的恒粘胶 ②取样要求根据GB/T15340-1994,规定:“一个胶包只有任何一项性能的测定结果超出其极限 值,而另一个胶包有另一项性能测定结果超出其极限值,则认为这批生胶仍符合本标准规格的要 求”。 材料科学与工程学院•高分子材料与工程系-天然橡胶加工学(教程)-廖小雪
西海南大学 方楼 3: : 西海南大季 南天9gG 第二节鲜胶乳的处理 性像 TT 一,鲜胶乳的早期保存 二,鲜胶乳的运轴受球 三,鲜胶乳的处理 蟲驶6,m 一、鲜胶乳的早期保存 四海南大争 而海南大争 1,保存剂(常用 二、鲜股乳的运输 ■复水 上及时运着:可降低氯的用,降低工厂成本。 b复合保存剂如氯+TTZ0 2,对于大的胶厂,录好果用大罐运输。 用量:生产生胶时一般氯水用量为胶乳重的0.03-0.08% 3,运输注意意项: 威保存时何长短所加NH3用量不间。 检查质好坏分开,防止晒在运输中及时加保容 2.0,0 剂保证运输质置:及时清洗容要
3 技术要求 性 能 恒粘胶 (SCR CV) 浅色胶 (SCR L) 全乳胶 (SCR WF) 10号恒粘胶 (SCR 10CV) 20号恒粘胶 (SCR 20CV) 5号胶 (SCR 5) 10号胶 (SCR 10) 20号胶 (SCR 20) 检验方法 颜色标志,色泽 绿 绿 绿 褐 红 绿 褐 红 留在45μm筛上 的杂质含量,% (最大值) 0.05 0.05 0.05 010 0.20 0.05 0.10 0.20 GB/T8086 塑性初值P0(最 小值) / 30 30 / / 30 30 30 GB/T3510 塑性保持率PRI (最小值) 60 60 60 50 40 60 50 40 GB/T3517 氮含量,%(最 大值) 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6 GB/T8088 挥发分含量,% (最大值) 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 ISO248 (烘箱法, 105±5℃) 灰分含量,%( 最大值) 0.5 0.5 0.5 0.75 1.0 0.6 0.75 1.0 GB/T4498 拉维邦颜色指数 (最大值) / 6 / / / / / / GB/T1479 6 门尼粘度(ML1+4 ,100℃) 60±5 (见注1) / / (见注2) (见注2) / / / GB/T1232 .1 注1:有关方面也可同意采用另外的粘度值。 注2:没有规定这些级别的粘度,因为这会随着例如贮存时间和处理方式而变化,但一般是由生产方将粘 度控制在65+7 -5。有关方面也可同意采用另外的粘度值。 中华人民共和国国家标准(GB/T8081-2008) 天然生胶 标准橡胶 中华人民共和国农业行业标准(NY/T733-2003) 天然生胶 航空轮胎标准橡胶规格 性能 限值 试验方法 杂质含量/(%)(质量分数),最大值 塑性初值a,最大值 塑性保持值,最大值 氮含量/(%)(质量分数),最大值 挥发分含量/%(质量分数),最大值 灰分含量/%(质量分数),最大值 丙酮抽出物含量b /(mg/kg),最大值 铜含量b /(mg/kg),最大值 锰含量b /(mg/kg),最大值 门尼粘度,50ML(1+4)100℃ 硫化胶拉伸强度c /(MPa),最小值 硫化胶扯断伸长率c /(%),最小值 0.05 36 60 0.5 0.8 0.6 3.5 8 10 83±10 21.0 800 GB/T8086 GB/T3510 GB/T3517 GB/T8088 GB/T6737 GB/T4498 GB/T3516 GB/T7043.2 GB/T13248 GB/T1232 GB/T528 GB/T528 材料科学与工程学院•高分子材料与工程系-天然橡胶加工学(教程)-廖小雪 海南天然橡胶产业集团股份有限公司企业标准(Q/HJJG 01-2006) 天然生胶 20号子午线轮胎标准橡胶规格 性 能 极限值 试验方法 留在45μm筛网上的杂质含量(最大值),%,m/m) 塑性初值a(最大值) 塑性保持值(最大值) 氮含量(最大值),%(m/m) 挥发分含量(最大值),%(m/m) 灰分含量(最大值),%(m/m) 门尼粘度,50ML(1+4)100℃ 硫化胶拉伸强度b(最小值),MPa 0.20 30 45 0.6 0.8 1.0 83±10 19.6 GB/T8086 GB/T3510 GB/T3517 GB/T8088 GB/T6737 GB/T4498 GB/T1232 GB/T528 材料科学与工程学院•高分子材料与工程系-天然橡胶加工学(教程)-廖小雪 第二节 鲜胶乳的处理 一.鲜胶乳的早期保存 二.鲜胶乳的运输要求 三. 鲜胶乳的处理 材料科学与工程学院•高分子材料与工程系-天然橡胶加工学(教程)-廖小雪 一、鲜胶乳的早期保存 1.保存剂 (常用) a 氨水 b 复合保存剂. 如:氨+TT/ZnO 用量:生产生胶时一般氨水用量为胶乳重的0.03-0.08% , 随保存时间长短所加NH3用量不同。 时间 加氨量 中午12:00-2:00 0.03-0.04% 2:00-4:00 0.05-0.06% 4:00-6:00 0.07-0.08% 材料科学与工程学院•高分子材料与工程系-天然橡胶加工学(教程)-廖小雪 二、鲜胶乳的运输 1.及时运输:可降低氨的用量,降低工厂成本。 2.对于大的胶厂,最好釆用大罐运输。 3.运输注意事项: 检查质量,好坏分开;防止曝晒;在运输中及时加保存 剂保证运输质量;及时清洗容器。 材料科学与工程学院•高分子材料与工程系-天然橡胶加工学(教程)-廖小雪
三、解鬼,的处理 西海南大等 (一)、鲜胶乳的净化 乳的停 二.净化授备 常用的净化漫备过地绳有商心次降 股乳中外 过物 保物其 0.05 的同。因为铁为有言 条法天然生胶产墨清清良的康有铁推道(修) 动单整用的✉大清带 求,透合的号,可在收站用40号前,到工 严时加工本个那节外来泰质的不火行染 采用60号成80号用阳流。过津过超中买影执神网,清决河 海南大等 1 2。净化设备 2引高心沉降每 工作原理: 利用胶乳与杂质比置的楚舞,在高心力作用下使其分高。 6.高心沉降帮的结构 高心沉降每主要由转动触、分高韩体、进科管和控制杂 质含量的出料装量等四个部分组成。 2,净化逐寄 回南大 2)高心沉降■ 2.净化设备 2)心次降 影响离心效果的因素 ①转数的转速 @胶乳在转数中停窗时间求进料速度 题常以增大神的速更为有利 4
4 三、 鲜胶乳的处理 鲜胶乳的处理包括:净化,混合,稀释,沉降 (一)鲜胶乳的净化 1.目的: 除去胶乳中外来杂质,提高胶乳清洁度。 要保持其清洁度小于0.05%。 新鲜胶乳中杂质来源: 割胶、收胶运输等过程中由外界混入的泥沙、虫蚁、树皮、树叶等。 保证天然生胶产品清洁度的最有效措施(思考) ◙确保胶园的“六清洁” ◙严防加工各个环节外来杂质的再次污染 ◙加工前对新鲜胶乳进行充分净化 材料科学与工程学院•高分子材料与工程系-天然橡胶加工学(教程)-廖小雪 (一)、鲜胶乳的净化 2.净化设备 常用的净化设备:过滤筛和离心沉降器 1)过滤筛: a.筛网材料:一般用不锈钢,禁止用铜铁的筛网,因为铜铁为有害 金属,影响胶乳的质量,易使橡胶老化。 b.筛网规格:常用40号,60号,80号过滤筛,筛网大的容易过滤, 筛网少的难过滤 c.过滤要求:选合适的筛号,可在收胶站用40号筛粗滤,到工厂再 釆用60号或80号筛细滤,过滤过程中要勤换筛网,清洗筛网 材料科学与工程学院•高分子材料与工程系-天然橡胶加工学(教程)-廖小雪 (c)电动连续过滤筛 圆形振动筛 【常用过滤筛形式】 (a)电斗筛 (b)半园形过滤筛 表2 常用筛号规格 筛号(筛孔数目 ) 40 60 80 100 325 筛孔净宽,mm 0.351 0.246 0.175 0.147 0.043 材料科学与工程学院•高分子材料与工程系-天然橡胶加工学(教程)-廖小雪 2.净化设备 2)离心沉降器 a.工作原理: 利用胶乳与杂质比重的差异,在离心力作用下使其分离。 b.离心沉降器的结构 离心沉降器主要由转动轴、分离钵体、进料管和控制杂 质含量的出料装置等四个部分组成。 材料科学与工程学院•高分子材料与工程系-天然橡胶加工学(教程)-廖小雪 2.净化设备 2)离心沉降器 材料科学与工程学院•高分子材料与工程系-天然橡胶加工学(教程)-廖小雪 2.净化设备 2)离心沉降器 影响离心效果的因素 ① 转鼓的转速 ②半经 ③ 胶乳在转鼓中停留时间或进料速度. 通常以增大转鼓的转速更为有利。 材料科学与工程学院•高分子材料与工程系-天然橡胶加工学(教程)-廖小雪
(二)鲜胶乳的混合 (三)胶乳的稀释 1。意文,美离产品性实的一敢性制杯线齿的的共。 1。意义:满节胶乳的浓鹿,控制好胶乳的凝因速麦和桑块 的软硬度。 度:鲜胶乳加水狮后的浓度即加水前的浓度 源题浓度:收乳加入聚国剂后蚊乳的浓度, 关暴:新群胶乳浓度加水得释浓度加固浓皮。 要来4,容重与个氧 当稀痛浓度高一凝块硬奉片含胶量大,片原,逢出粒子粗。 春量要利有工厂的生 产相配对,香则影产品生产 一干燥难 商得浓度低服块款,玉片时岸唐难翼。且压出的胶片大教, 出粒子,含水量高一干嫌过会检长至所,干 特将新得江击情高净子裤二瑞人工单便面言小信 通河释国节胶乳浓度对不同天然生胶产品生产工艺的意义 (三)胶乳的稀释 四海南大学 烟酸片生产中,藏烧的秋硬、厚薄对压片和干燥影响极 稀释浓度的确定 在胶时,块的硬度会影响水和通经机 ,粒的含水量和 浓度都有相应的委 希幕浓度=景因浓度×十 颗银股:漫周液度一数为1解2 热 3.稀得加水量计算 四海南大争 )新虞法(常用) 四滴南大争 )计(液播后干含量不变 鲜胶乳浓X合港面积×鲜胶液面高麦X比= 鲜胶乳量×鲜胶乳浓度=稀将浓度×(鲜胶乳重量十稀释 率浓度X面X胶乳离度×比道 知水量) e Xs Xh Xp=e:Xs:Xh:Xpa 稀如水量=鲜胶乳量X(鲜胶乳浓度释解浓度)得浓 那序离度一鲜胶乳离度X(鲜胶乳浓度稀将浓度) 例:有鲜胶乳98kg,千胶含量为31.2%,现稀释到26.5%局 例:混合池中鲜胶乳的高度为81cm,测得鲜胶乳干合量 加多少水? 为32%。现稀择到27%。计算精得胶乳面高度? 加水=98×(31.2-26.5%)26.5% h=h,c=81×32%27%=96em =1738kg
5 (二) 鲜胶乳的混合 1.意义:提高产品性质的一致性,制得较均匀的凝块。 造成橡胶性质变异的因素及其对策: (1)栽培条件的差异直接带来胶乳成份的差异。 ——尽可能将大批的原料胶乳(或杂胶)充分混合。 (2)加工过程各工序工艺条件变动。 ——应严格执行橡胶生产工艺规程。 2.胶乳混合池 要求:a。容量与个数: 容量:要与工厂的生产相配对,否则影响产品生产。 个数:2-3个便于互换。 b.便于排胶 c.便于清洗 d.设搅拌浆 胶乳混合池 材料科学与工程学院•高分子材料与工程系-天然橡胶加工学(教程)-廖小雪 (三) 胶乳的稀释 1.意义:调节胶乳的浓度,控制好胶乳的凝固速度和凝块 的软硬度。 稀释浓度:鲜胶乳经加水稀释后的浓度即加酸水前的浓度。 凝固浓度:胶乳加入凝固剂后胶乳的浓度。 关系:新鲜胶乳浓度 加水 稀释浓度 加酸 凝固浓度。 当稀释浓度高→凝块硬,每片含胶量大,片厚,造出粒子粗, →干燥难 稀释浓度低→凝块软,压片时容易破裂,且压出的胶片太软, 造 出粒子细,含水量高 →干燥过程会拉长甚至断裂,干 燥难。 材料科学与工程学院•高分子材料与工程系-天然橡胶加工学(教程)-廖小雪 通过稀释调节胶乳浓度对不同天然生胶产品生产工艺的意义 不尽相同: ——烟胶片生产中,凝块的软硬、厚薄对压片和干燥影响极 大: ——生产颗粒胶时,凝块的软硬度会影响脱水和造粒机械工 作,颗粒的含水量和干燥时间。 ☎各种产品生产工艺对胶乳的凝固浓度都有相应的要求 —片状胶:凝固浓度一般为14%~18% ——颗粒胶:凝固浓度一般为18%~25% 当稀释浓度和凝固时所加酸水量都固定,则凝固浓度也相应 固定,从而可排除因自然的或人为的因素造成的新鲜胶乳 浓度变动所带来的影响,有利于稳定凝固、凝块机械脱水 、干燥的工艺条件,从而有利于提高产品一致性。 (三) 胶乳的稀释 2.稀释浓度的确定 稀释浓度×稀释胶乳重量=凝固浓度×(稀释胶 乳重量+酸水重量) 稀释浓度=凝固浓度× 1+ 酸水重量 稀释胶乳重量 一般胶厂设计时酸水池容积和稀释胶乳的容积之比为1/10. 稀释浓度=凝固浓度×1.1 材料科学与工程学院•高分子材料与工程系-天然橡胶加工学(教程)-廖小雪 不同生胶种类其胶乳浓度高低标准 凝固浓度 稀释浓度 片状胶 14-18% 凝固%+(1.5~2%) 颗粒胶 18-25% 凝固%×1.1倍 稀释浓度是由凝固 浓度来决定的。 3.稀释加水量计算 1)重量计(根据稀释前后干胶含量不变) 鲜胶乳重量×鲜胶乳浓度=稀释浓度× (鲜胶乳重量+稀释 加水量) 稀释加水量=鲜胶乳重量×(鲜胶乳浓度-稀释浓度)/稀释浓 度 例:有鲜胶乳98kg,干胶含量为31.2%,现稀释到26.5%需 加多少水? 加水=98×(31.2%-26.5%)/26.5% =17.38(kg) 材料科学与工程学院•高分子材料与工程系-天然橡胶加工学(教程)-廖小雪 2)刻度法(常用) 鲜胶乳浓度×混合池截面积×鲜胶乳液面高度×比重=稀 释浓度×截面积×稀释胶乳高度×比重 c1×s1×h1×ρ1=c2×s2×h2×ρ2 h2= h1 c1 / c2 稀释高度=鲜胶乳高度×(鲜胶乳浓度/稀释浓度) 例:混合池中鲜胶乳的高度为81cm,测得鲜胶乳干含量 为32%,现稀释到27%,计算稀释胶乳面高度? h2= h1 c1 / c2 = 81×32%/27%=96cm 材料科学与工程学院•高分子材料与工程系-天然橡胶加工学(教程)-廖小雪
(三)胶乳的稀释 回流南大手 (四)胶乳的沉降 回南人舒 4稀麻用水的水质 1求水清袖,不,即含沙少 胶乳加水摸并后让其静置一段时间为沉降。 2)少含Cu,Mn,Fe等有曹金周: 目的:起进一步净化胶乳的作用。 3)PH中性或撒碱性 沉降所需时闺与胶乳数量液面高皮胶乳的稀释浓度, 胶乳粘度,乘质的多少和比置等有关 摆雪世联世世 教沉沙来质以2 em/min的速度来估计胶乳沉时间 可通南大 第三节胶乳的凝固 西华奉大 作业 1、有鲜胶乳985kg,干胶含量为31.74,现要拜到 27.5%,潘加事少水7 么、混合池中有鲜胶乳72cm,浓度32,先稀24 后放出45Cm离的狮释胶乳创须粒胶,余下胶乳再利辆 至16.5%制烟胶外,同两次稀择各需加水多少cm? 西先帝大等 第三节胶乳的凝固 2)胶乳的凝置 A乘固手段:中和胶拉表面所带电黄或被坏水化膜 新鲜胶乳确定及其因 B.兼田方法 1)胶乳稳定的主要因素(感考) ①胶粒表面所带电背 化学法在胶乳中如眼盐或脱水剂的化学药品,使胶乳 。其中加酸是目前使用的方法, ②水化膜的形限, 物法用加热、冷冻、机被浅并等法使胶乳 当胶教表国所带电黄意多成水化膜意厚时,发电 生物法,利用细葡、南成头它徽生物使胶乳源西。 层意厚,电位意大,胶整意德定。 6
6 (三) 胶乳的稀释 4 稀释用水的水质 1)要求水清洁,不混浊,即含沙少; 2)少含Cu,Mn,Fe等有害金属; 3)PH中性或微碱性 材料科学与工程学院•高分子材料与工程系-天然橡胶加工学(教程)-廖小雪 表3 制胶用水的水质标准 项目 pH 值 高锰酸 钾值, mg/l 碳酸氢 盐, mg/l 钙含量 ,mg/l 硬度,度 (德国度) 浮渣(悬 浮物), mg/l 铜含量 ,mg/l 锰含量 ,mg/l 铁含量 ,mg/l 最高 限量 5.8 ~8 ≤20 ≤300 ≤50 ≤7 ≤10 ≤0.5 ≤1 ≤3 (四) 胶乳的沉降 胶乳加水搅拌后让其静置一段时间为沉降。 目的:起进一步净化胶乳的作用。 沉降所需时间与胶乳数量,液面高度,胶乳的稀释浓度, 胶乳粘度,杂质的多少和比重等有关. 一般沉沙杂质以2cm/min的速度来估计胶乳沉降时间。 材料科学与工程学院•高分子材料与工程系-天然橡胶加工学(教程)-廖小雪 作业: 1、有鲜胶乳98.5kg,干胶含量为31.7%,现要稀释到 27.5%,需加多少水? 2、混合池中有鲜胶乳72cm,浓度32%,先稀释到24% 后放出45cm高的稀释胶乳制颗粒胶,余下胶乳再稀释 至16.5%制烟胶片,问两次稀释各需加水多少cm? 材料科学与工程学院•高分子材料与工程系-天然橡胶加工学(教程)-廖小雪 第三节 胶乳的凝固 (一)新鲜胶乳稳定及其凝固 (二)凝固方法及其作用机理 1、化学方法 2、物理方法 3、生物方法 (三)影响凝固因素及其分析 (四)凝固实施方式及其效果 1、酸凝固 2、连续凝固 3、热凝固 4、生物凝固 5、真空凝固 6、微波凝固 7、射流凝固 8、铝盐凝固 材料科学与工程学院•高分子材料与工程系-天然橡胶加工学(教程)-廖小雪 第三节 胶乳的凝固 新鲜胶乳稳定及其凝固 1)胶乳稳定的主要因素(思考) ① 胶粒表面所带电荷 ②水化膜的形成。 当胶粒表面所带电荷愈多或水化膜愈厚时,双电 层愈厚,ξ电位愈大,胶粒愈稳定。 材料科学与工程学院•高分子材料与工程系-天然橡胶加工学(教程)-廖小雪 2)胶乳的凝固 A.凝固手段:中和胶粒表面所带电荷或破坏水化膜 B.凝固方法: 化学法:在胶乳中加酸,盐或脱水剂的化学药品,使胶乳 凝固。其中加酸是目前普遍使用的方法。 物理法:用加热、冷冻、机械搅拌等法使胶乳凝固。 生物法:利用细菌、酶或其它微生物使胶乳凝固。 材料科学与工程学院•高分子材料与工程系-天然橡胶加工学(教程)-廖小雪
1》的作用 2各种化学凝田剂的凝田作用 1)膜的妻围作用 ②胶乳的凝西首先从最不定的胶粒之闻开地,逐沙道及 变同成标,能数才址晚置湘桃前后来, 全部胶粒。当加酸不莓,PH值不能完全达到等电点,则 出现凝圆不完全,即会“出白水”。 夫表。首先如量食从面P、,得沈金 当快速加过量的膜,PH值迅速越过蛋白质等电点,易形 戒阳电葡胶乳,则很难兼通,这时只有再如入氯水之类 下发技了,这时教以的PH直席为国PH位。 的性溶液才能使乳 食为点,浪皮高,餐国FH重直高。 华精有工情高于工黄元动中面小 2各种化学凝国剂的凝国作用四 )盖资的康通作用 ②类在中的应用 心康国机皂:可用压填攻电县和形成不溶性物质折。 人压电双电黑,盐类水解胞电高出金调正清子和破模负有子,其冲对散 加有盐类的胶乳,再加眼时,则所青的酸较少,且 凝固PH值较高,即加有盐类清液的胶礼,聚国PH移向 性区。 、加速凝器: 方法,正常用0.1%CaCL溶液(似干胶计 护的蛋白质子作用生不性兰。 b、快速源置:盐类与阴高子表面活性剂 方法0.2%二幸减辣珀钠+0.3%CaCL(2min) 0.4%的0.2%CaC+适量 CD-TAT 可南大 方法:用28% 2的A,S00,可使有重 性的收乳 真生的离子反不清 pH=11u13) 在本 圆机过量的A1OH一合产生了胶态的A1(O, 的 C0利用 3RC004C-RC001C 来RCO0-+H一RC00H CO:+AL.C
7 2 各种化学凝固剂的凝固作用 1)酸的凝固作用 【作用机制】主要是增加胶乳体系中[H+],使pH值降低到某一临界值,胶 粒便达到等电状态。此时,胶粒表面电荷为零,即ξ=0,胶粒彼此之间的 电斥力消失。而且,随着胶粒表面电荷的降低以至消失,水化膜也同时 受到破坏,胶粒才彼此互相粘结而凝聚起来。 ① 凝固作用的机理实质:首先加酸使胶乳[H+]↗ 从而PH↘。再次加酸会 破坏水化膜,使胶粒脱水. 凝固PH值:胶乳加酸凝固时,若加酸速度较缓慢,则胶乳PH值逐渐下降, 由原来碱性变为酸性,当PH值下降到4.8左右时,可停止加酸,停放一 下就凝固了,这时胶乳的PH值称为凝固PH值。 一般为4.5-5.0,浓度高,凝固PH值也高。 材料科学与工程学院•高分子材料与工程系-天然橡胶加工学(教程)-廖小雪 2 各种化学凝固剂的凝固作用 1)酸的凝固作用 ②胶乳的凝固首先从最不稳定的胶粒之间开始,逐步遍及 全部胶粒。当加酸不够,PH值不能完全达到等电点,则 出现凝固不完全,即会“出白水”。 当快速加过量的酸,PH值迅速越过蛋白质等电点,易形 成阳电荷胶乳,则很难凝固,这时只有再加入氨水之类 的碱性溶液才能使胶乳凝固。 材料科学与工程学院•高分子材料与工程系-天然橡胶加工学(教程)-廖小雪 2 各种化学凝固剂的凝固作用 2)盐类的凝固作用 ①凝固机理:可用压缩双电层和形成不溶性物质解析。 A.压缩双电层:盐类水解能电离出金属正离子和酸根负离子,其中对胶 乳起凝固作用的是金属正离子。而且其价数越高,凝结力越强。 而在生产上三价金属离子凝聚太强,一价金属离子凝聚力太弱,故常用 二价金属阳离子作为凝固剂。 一价离子:NH4 +>Cs+>Rb+>K+>Na+>Li+ ►二、三价离子:(H)>.>Fe3+>A13+>Ba2+>Sr2+>Ca2+>Mg2+ B 生成不溶性物质:因盐可与高级脂肪酸反应,生成难溶性盐,也可与 保护层的蛋白质阴离子作用生成不溶性盐。 盐类电解质在水溶液中能离解为金属正离子和酸根负离子,而其中 对天然胶乳起凝固作用的恰巧是金属正离子。 材料科学与工程学院•高分子材料与工程系-天然橡胶加工学(教程)-廖小雪 2 各种化学凝固剂的凝固作用 2)盐类的凝固作用 ②盐类在胶乳凝固中的应用 加有盐类的胶乳,再加酸凝固时,则所需的酸量较少,且 凝固PH值较高,即加有盐类溶液的胶乳,凝固PH移向碱 性区。 a、加速凝固: 方法: 正常用酸量+0.1%CaCl2溶液(以干胶计) b、快速凝固:盐类与阴离子表面活性剂 方法:0.2%二辛基磺基琥珀酸钠+0.3%CaCl2 (2min) 0.4%的肥皂+0.2%CaCl2+适量酸(2-6min ) 材料科学与工程学院•高分子材料与工程系-天然橡胶加工学(教程)-廖小雪 2)盐类的凝固作用 b、快速凝固机理:金属离子与表面活性剂离解产生的阴离子反应生成不溶 性物质,如普通肥皂多为高级脂肪酸的钠盐,可用R-COONa表示,在水溶 液中离解:RCOONa↔RCOO-+Na+。离解产生的高级脂肪酸根RCOO- 由于表面活性大,容易被橡胶粒子所吸附,从而使橡胶粒子的稳定性提高, 但若再加入CaCl2或酸,则可产生如下反应导致胶乳凝固: 2RCOO-+Ca2+→(RCOO)2Ca↓ 或RCOO-+H+→RCOOH↓ 快速凝固法制备溶液操作时,应先加入表面活性剂溶液,待其与胶乳混合均匀 后再加入盐或酸溶液(盐和酸溶液则可混合并一起加入胶乳)。 材料科学与工程学院•高分子材料与工程系-天然橡胶加工学(教程)-廖小雪 c、用铝盐使胶乳凝固 方法:用2.8%~3.2%的Al2 (SO4)3可使具有强碱性的胶乳 (pH=11~13)在搅拌条件下絮凝成稳定的凝粒。 凝固机理:过量的A13+与OH-结合产生了胶态的A1(OH)3吸 附于凝粒表面,从而阻止凝粒的互相粘结。如在普通氨保存 的新鲜胶乳中先加入1.0%~1.2%的CaCO3,利用CaCO3 与Al2 (SO4 )3的复分解反应,同样能生成胶态的Al(OH)3, 得到同样稳定的凝粒。 3CaCO3+Al2 (SO4 )3=3CaSO4+3CO2+Al2O3 Al2O3+3H2O=2Al(OH)3 d、用饱和(NH4)2SO4也可使胶乳凝固 机理:(NH4)2SO4为强酸弱碱盐显酸性。 材料科学与工程学院•高分子材料与工程系-天然橡胶加工学(教程)-廖小雪
3).脱水剂凝固 可造南大 3物理方法藏国的作用 国出南人手 【作用机理】若在胶乳中加入某些能使胶拉表面取水 ④加着:一方面增加了动能,胶粒运动加刷,胶粒之间麦拉 的非电解质(知酒丙、防,等)时,因这些物质 机会增多,另一方面知热局使蛋白质变性,从面减沙胶拉所 能使胶安面保层的蛋白质 电步夹所淀新出,侧 带电黄,并使水化膜受到破坏。 得胶教表面的水合度降低,将导玻胶乳隐定性降低 @浅养:一方面批养增加了律胶教子相互碰推的机会和增加了 胶粒的能量当胶粒具有动能量足以克最胶粒间斥力时,胶 乳开始兼周。另一方面,灣钟的嫩力使水化膜定向并列结 构受到破坏。 丽德泰大 4生物方法凝固作用 鼻,打天 速,与此同时,在鱼 儿,种化方春特气是来性核值不有下高,直 利用的 使乳中的验动毒加,克 作用力商使 8 化合物 可海南大等 西华南大 4.生物方法凝国作用 4.生物方法围作用 3)生物凝方法与酸方法的比较 a)采用生物凝固法,可以节的用酸量降低成本 州2。地用76003言秦,用一鱼支裤德成木喜,事毒粉补充康根,利 b)生物凝固法节的了氢的用量,降低了成本 生物豪 不真负凝块塘放天后产生真味,凝快表面温属色。 中使用乳清作为培养基培养种时 天新支和尚夏合.包 到了乳清的循环利用,保护了环境,同时乳浦 中的非橡胶组分也改普了生胶的物理机械性能 生用知不 d)改普了卫生条件 孙胶乳中本身的南富,促进南直的豪道。 )所得生胶孩化速度快,化特性好 8
8 3).脱水剂凝固 【作用机理】若在胶乳中加入某些能使胶粒表面脱水 的非电解质(如酒精、丙酮、氯仿,等)时,因这些物质 能使胶粒表面保护层的蛋白质和皂类沉淀析出,使 得胶粒表面的水合度降低,将导致胶乳稳定性降低 而胶凝。 材料科学与工程学院•高分子材料与工程系-天然橡胶加工学(教程)-廖小雪 3 物理方法凝固的作用 ①加热:一方面增加了动能,胶粒运动加剧,胶粒之间 碰撞 机会增多,另一方面加热易使蛋白质变性,从而减少胶粒所 带电荷,并使水化膜受到破坏。 ②冷冻:一方面冷冻使胶粒表面水化膜结冰,胶粒脱水,另一 方面使乳清也结冰,胶粒不易在乳清中分散而凝聚。 ③搅拌:一方面搅拌增加了橡胶粒子相互碰撞的机会和增加了 胶粒的能量,当胶粒具有动能量足以克服胶粒间斥力时,胶 乳开始凝固。另一方面,搅拌的机械力使水化膜定向排列结 构受到破坏。 材料科学与工程学院•高分子材料与工程系-天然橡胶加工学(教程)-廖小雪 ④ 真空 利用真空促进胶粒的膨胀、破裂,胶粒内多种内容物迅速释放,打破天 然胶乳体系的电荷平衡而导致天然胶乳的快速凝固;与此同时,在负 压作用下,有利于天然胶乳中高分子物质的交联而促进凝固。 因真空无氧保护及快速凝固,体系中的天然非胶组分未及变化而被包埋 在胶块中,这些成分有助于改善生胶质量和相关物理机械性能。 ⑤ 微波 利用微波的高频辐射使胶乳保护层的蛋白质变性、水分子受热快速升温 使胶乳中的胶粒热运动显著加快,克服胶粒保护层作用力而使胶粒团 聚、凝固。 ⑥ 辐射 ⑦ 超声波 ⑧ 射流 材料科学与工程学院•高分子材料与工程系-天然橡胶加工学(教程)-廖小雪 4 生物方法凝固作用 从胶树流出来的胶乳,放置一段时间后,会发生自然凝固,其根本的原因是因微生物的作用 使胶乳中非胶物质发生变化之故。因胶乳中含大量的糖类、蛋白质、磷酸盐等细菌所需 的“营养品”,故细菌繁殖很快。 A、糖类被细菌吸收利用,转化为各种酸类,主要是挥发性脂肪酸,导致pH值不断下降,直 至到达或接近等电点; B、蛋白质会被细菌分泌的酶分解为氨基酸被吸收利用或发生变性,导致胶粒保护层受到破 坏。 1)生物方法凝固作用机理:利用胶乳感染的或外加的细菌或酶作用,使胶乳中非胶物质发生 变化,从而使胶乳凝固。 2) 生物凝固胶乳须遵守如下三条方法 a)在胶乳中加入有效的碳水化合物使微生物分解为酸性衍生物。 b )用适当的菌种接种胶乳,从而使天然胶乳中的碳水化合物加速分解为酸性衍生物。 c) 如果胶乳中碳水化合物的数量不足以使微生物分解凝固的必需的酸,则在适当的菌种接种 胶乳的同时,还需在胶乳中加碳水化合物。 材料科学与工程学院•高分子材料与工程系-天然橡胶加工学(教程)-廖小雪 4. 生物方法凝固作用 例1。浓乳清+白糖→发酵一天后作凝固剂(8kg白糖/t干胶)胶乳氨 含量大于0.03%时,需加少量酸,(凝固时间约需10h以上) 例2.选用76003菌株,用一些废糖蜜或木薯,蕃薯粉补充碳源,利 用胶厂的浓乳清做培养基(液)。用10%76003菌培养物和0.4% 蔗糖糖蜜凝固胶乳在5.5-13.0小时内达到完全凝固。凝块白色, 不臭,但凝块堆放2天后产生臭味,凝块表面呈黑色。 例3:波萝干酶凝固剂,菠萝皮计含有0.1%-0.2%的菠萝蛋白酶,它 对天然胶乳具有良好的凝固作用 。 例4 辅助生物凝固剂,不接种菌种,直接在乳清中加入废糖蜜来培 养胶乳中本身的细菌,促进细菌的繁殖。 材料科学与工程学院•高分子材料与工程系-天然橡胶加工学(教程)-廖小雪 4. 生物方法凝固作用 3)生物凝固方法与酸凝固方法的比较 a)采用生物凝固法,可以节约用酸量,降低成本 b)生物凝固法节约了氨的用量,降低了成本 c)生物凝固法中使用乳清作为培养基培养菌种时, 做到了乳清的循环利用,保护了环境,同时乳清 中的非橡胶组分也改善了生胶的物理机械性能 d)改善了卫生条件 e)所得生胶硫化速度快,硫化特性好 材料科学与工程学院•高分子材料与工程系-天然橡胶加工学(教程)-廖小雪
5.胶乳的凝固过程 6影响胶乳凝国的国素(工艺条得人 康圆过提和转点:主要分三个阶 ①凝固荆的种类 a)第一阶我:形成黄色体团铁 特点:檬胶粒子帐入在黄色体团块之闻,显液志,日低。 ,易于控制, 性能影 b)第二阶段:形成黄色体败块 b HS0,酸性大强,固速度快,不易 点:橡胶粒子包圆赏色体,显液态,增,增加 腐蚀性大 第三阶:形成连 ©、盐及表面活性剂并用,可使胶乳快速泰围,但盐 特点:胶块与胶块之间互相连楼。即:胶乳变,粘度 类会使制得橡胶中的灰分含量开高。 升高一柔教成检的颜块颜块由教变硬 d、细曹 拼有高净学牌工话工单C面小信 6响破乳表国的素(工艺 6.考响胶乳凝国的素(工艺条件P ②意固潮的用量 用量过力 不完全,甲“出白水”,有部分粒于 威乳清排走损大橡胶多,同时由于兼固块款影响压 片,造粒,干燥。 用量过多:浪费凝固剂,成本高,损害橡胶的性能。加酸 过多,不但液度丁酸,且遗雷在橡胶中的班酸较多,制 得谁胶老化性能差酸液太浓时,如酸后难于漫并均匀, 容易出现局部景因。 ● 工速商T销工大江单康面意小信 6.形响胶乳凝国的因素(工艺条件)四大 换化 新山变这一址为化”,历的时 物点:最块怎市版电水,黄庆加。 08)长漫块化时间。 零收乳的保府条件 解存不年,发生走质的胶乳,确定性丝难于制海将价其求的共, 提离10%以上,面 操作 9
9 5 .胶乳的凝固过程 1)凝固过程和特点:主要分三个阶段 a)第一阶段:形成黄色体团块 特点:橡胶粒子嵌入在黄色体团块之间,呈液态,η 低。 b)第二阶段:形成黄色体胶块 特点:橡胶粒子包围黄色体,呈液态,增稠, η增加。 c)第三阶段:形成连续的凝块 特点:胶块与胶块之间互相连接。即:胶乳变稠,粘度 升高→柔软.疏松的凝块→凝块由软变硬。 材料科学与工程学院•高分子材料与工程系-天然橡胶加工学(教程)-廖小雪 6. 影响胶乳凝固的因素(工艺条件) ①凝固剂的种类 a、 HAc、 HCOOH 较常用:因离解度不大,凝 固能力适中,易于控制,对产品性能影响较小。 b、 HCl 、 H2 SO4 酸性太强,凝固速度快,不易 控制,腐蚀性大。 c、盐及表面活性剂并用,可使胶乳快速凝固,但盐 类会使制得橡胶中的灰分含量升高。 d、细菌 材料科学与工程学院•高分子材料与工程系-天然橡胶加工学(教程)-廖小雪 6 .影响胶乳凝固的因素(工艺条件) ②凝固剂的用量 用量过少:凝固不完全,即“出白水”,有部分橡胶粒子 随乳清排走,损失橡胶多,同时由于凝固块软,影响压 片,造粒,干燥。 用量过多:浪费凝固剂,成本高,损害橡胶的性能。加酸 过多,不但浪费了酸,且遗留在橡胶中的残酸较多,制 得橡胶老化性能差;酸液太浓时,加酸后难于搅拌均匀, 容易出现局部凝固。 材料科学与工程学院•高分子材料与工程系-天然橡胶加工学(教程)-廖小雪 6 .影响胶乳凝固的因素(工艺条件) ③凝固浓度 胶乳的浓度高,橡胶粒子多,它们之间距离小,加酸后易互相粘结。 因而凝固速度快,同时网状结构也容易脱水,形成凝块较硬。 如果浓度太高,则由于凝块过硬难于压薄,造出粒子硬,干燥难。 当凝固浓度低,则凝块松软,造出的粒子细均匀,但粒子含水量高, 在干燥受热时,易粘结,妨碍热风穿透胶层,造成干燥不完全。同 时凝固浓度低,非橡胶组分流失过多,还会降低橡胶的质量。 一般颗粒胶凝固浓度为18-25%。 材料科学与工程学院•高分子材料与工程系-天然橡胶加工学(教程)-廖小雪 6. 影响胶乳凝固的因素(工艺条件) ④凝块熟化时间 定义:指橡胶加入凝固剂凝固至凝块机械脱水所经历的时间,为凝块 熟化时间. 初形成的凝块,在其网状结构中含有大量的乳清,因而疏松柔软。 在停放过程中,随着时间的延长,网状结构慢慢收缩,将部分乳 清挤出,凝块逐渐由软变硬,这一过程称为“熟化”,经历的时 间称“熟化时间”。 特点:凝块逐渐收缩脱水,硬度增加。 一般为10-20小时,时间短,凝块软;难压片且胶片易断裂,时间长, 凝块硬,造成的粒子粗,影响干燥。 生产上普遍采用当天凝固隔天压片,熟化时间12小时左右,熟化时 间超过8小时以上制得橡胶的塑性保持指数有降低倾向。 材料科学与工程学院•高分子材料与工程系-天然橡胶加工学(教程)-廖小雪 6. 影响胶乳凝固的因素(工艺条件) ⑤气温 气温高,凝固速度快,凝块收缩脱水变硬也快。 气温低,凝固速度 慢。 夏季:选低的凝固浓度(18-22%)减少凝固适宜用酸量(0.6%),适 当缩短凝块熟化时间。 冬季:选高的凝固浓度(23-25%),增加凝固适宜用酸量(0.7- 0.8%),适当延长凝块熟化时间。 ⑥胶乳的保存条件 保存不好,发生变质的胶乳,稳定性差,难于制得符合要求的凝块。 胶乳的氨含量超过0.15% 时,不但凝固酸要提高1.0%以上,而且 凝固时间长,生成的凝块软,影响随后操作。 早期保存氨含量控制在0.08%以内,并要求当天处理完毕。 材料科学与工程学院•高分子材料与工程系-天然橡胶加工学(教程)-廖小雪
可通南大等 T胶乳凝固选择适当的凝国条件 总结,影响胶乳兼调的因 (时论) @剂的种类跳②剂的用量 胶乳振圆的好环,不但对制胶工艺有直按影确,面且还与 ⑧固浓度 ④块化时间 产品质量有关,选那适当凝因条件主要是为了: 胶乳的保存景行 1)使胶乳光全,减力损失,高制成率 2)制得硬度适中的素块,便于压片,造拉,干漏 3》节的化工原料的消耗,降任成本: )保产品质量。 二、凝固方法 净化乳混合, 一→胶、酸并流下槽(未经净化的胶乳需用60吼箱 过滤)一长槽凝周一凝块化。 对漫过海和胶美没有影角。 适中的 优①当天集的 ②制得的雄胶色较均个,外灵质量标,投眼鼻是过制快视水新被服 木不太 二、凝圆方法 四海南大学 二凝固方法 而海南大季 2)HCOOH 分子HCOOH,分子量46 3)H,S0 -点101℃,与水的沸高湘药 使点,高蚀性大,酸性强,用酸量难于控制,被胶的 一常道下,电高常数14×10,比乙酸约大8倍 燥时间长,制得的胶化速率较低,者化性能 一青氧化和分解,或性比乙驶的漫 强、高性大使得操作 ★制胶厂用的甲眼,质量分数极90左右,相对密度1.204。 制胶 优点:①作为影园剂,其用量比H人少,卷价比较便直。 优点:舞发性小,价格便直。 ②米固快,对凝固数果,船槽烂低现康少。 禁点:①晶氧化和分解 加入天然胶乳前,应将硫酸配成0,%水溶液 o
10 总结:影响胶乳凝固的因素 ①凝固剂的种类院 ②凝固剂的用量 ③凝固浓度 ④凝块熟化时间 ⑤气温 ⑥胶乳的保存条件 材料科学与工程学院•高分子材料与工程系-天然橡胶加工学(教程)-廖小雪 7 胶乳凝固选择适当的凝固条件 (讨论) 胶乳凝固的好坏,不但对制胶工艺有直接影响,而且还与 产品质量有关,选择适当凝固条件主要是为了: 1)使胶乳完全凝固,减少损失,提高制成率; 2)制得硬度适中的凝块,便于压片,造粒,干燥; 3)节约化工原料的消耗,降低成本; 4)保证产品质量。 材料科学与工程学院•高分子材料与工程系-天然橡胶加工学(教程)-廖小雪 二、凝固方法 一) 一般酸凝固 定义:指以酸为凝固剂,用凝固槽凝固的方法。 工艺流程如下: 净化胶乳混合 →胶、酸并流下槽(未经净化的胶乳需用60孔筛 过滤) →长槽凝固 → 凝块熟化。 优点:① 当天收集的胶可在短时间内凝固完毕,不需积聚胶乳。 ②凝块有充分的熟化时间,以满足机械处理所要求的软硬度。 计算凝固总用酸量 测定氨含量 稀释胶乳 加水稀释 测定干胶含量 材料科学与工程学院•高分子材料与工程系-天然橡胶加工学(教程)-廖小雪 二、凝固方法 1 常用酸及其性质 1)乙酸(醋酸、HA c) 分子式CH3COOH、分子量60,具醋味的无色液体 ►常温下,电离常数1.83×10-5,比甲酸约低8倍 ►沸点118℃,溶点16.5℃ ►熔点以下时,无水乙酸为冰状晶体,俗称“冰乙酸” ►乙酸能与水混溶,且放出热量而总体积缩小 ►相对密度随稀释度而发生相应变化 制胶厂用的乙酸,质量分数一般96%以上,相对密度1.06左右。 优点:①醋酸凝固能力适中,容易制得硬度适中的凝块,但用量稍多时, 对凝固过程和橡胶质量没有影响。 ②制得的橡胶颜色较均匀,外观质量好,残酸易通过凝块浸水,机械脱 水及冲洗而除去。③HAc腐蚀性较小,操作比较安全,同时来源广, 成本不太高。缺点: 轻微腐蚀性,刺激性 材料科学与工程学院•高分子材料与工程系-天然橡胶加工学(教程)-廖小雪 二、凝固方法 2)HCOOH 分子式HCOOH,分子量46 ►沸点101℃,与水的沸点很相近 ►常温下,电离常数1.4×10-4,比乙酸约大8倍 ►易氧化和分解,酸性比乙酸的强 ★制胶厂用的甲酸,质量分数一般90%左右,相对密度1.204。 优点:①作为凝固剂,其用量比HAc少,售价比较便宜。 ②凝固快,对凝固效果,粘槽烂低现象少。 缺点:①易氧化和分解 ②腐蚀性,刺激性大 材料科学与工程学院•高分子材料与工程系-天然橡胶加工学(教程)-廖小雪 二 凝固方法 3)H2SO4 缺点:腐蚀性大,酸性强,用酸量难于控制,橡胶的干 燥时间长,制得的橡胶硫化速率较低,耐老化性能较 差。因酸性强、腐蚀性大使得操作不便,故一般只用 于制造胶清橡胶。 优点:挥发性小,价格便宜。 加入天然胶乳前,应将硫酸配成0.5%水溶液。 材料科学与工程学院•高分子材料与工程系-天然橡胶加工学(教程)-廖小雪