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浅谈胶乳发泡制品

来源:荣格国际橡胶商情 发布时间:2019-05-12 451
塑料橡胶材料处理、计量与检测模具及零件原料及混合物其他其他添加剂及母粒塑料加工设备

俗话说“古老当时兴”。

英国人DUNLOP在上世纪即1929年发明的以机械法和化学法兼用把气体引入胶乳中的流程(简称邓禄普法):是以三叶橡胶树割采下来的橡胶乳汁经浓缩再加工,作为主体原料,加入橡胶工业通用的部份助剂和胶乳专用的助剂,如硫化剂,硫化促进剂,硫化活性剂。

防老剂,填充剂(一般不加)、着色剂、稳定剂,湿润剂,起泡剂,胶凝剂,助胶凝剂等材料,通过将泡沬胶乳胶凝先发泡再定型,通过热硫化---沥滤---甩干---干燥等系列流程,而成为多孔和闭孔结构胶乳发泡产品,也就是人们俗称乳胶海绵(当然,还有另一种是特拉蕾法,釆用物理发泡原理,先注模后发泡的开孔结构胶乳海绵制品,篇幅所限,本文暂略,单就邓禄普法生产工艺阐述)。

邓禄普法生产胶乳发泡制品,它具有多孔开放式的连续气泡体。这种结构具有质量轻,体积大的特点。单位体积中空气占百分之九十,而橡胶只占百分之十左右。所以这种材料密度小、柔软、富有弹性, 具有优异的缓冲减压性能和耐压缩疲劳性能。同时由于它是联孔结构,在承受压力时会排出一部份空气, 便于导热,所以人体接触时会有一种舒适感。据科研机构报告(未经证实),这种材料还具有杀灭某些病菌作用。因故,由 天然胶乳配以其它助剂加工的胶乳海绵制品,如座垫,床垫,枕头,文胸内胆,板材,被材,就比塑料发泡制品材料性能上优越得多。

需要说明的是,这种用天然胶乳发泡生产的产品,比如胶乳海绵床垫,其实 并不像当下广吿宣传的那般—“纯百分 之百天然乳胶制成”。这是连胶乳和乳胶概念都分不清了。流行广告中宣称的“以橡胶树现割胶乳现做的最新科技海绵新产品”,实际工艺流程根本不是上述的邓禄普法,也非最新高科技产品。发泡胶乳产品,它与 真正的“海绵“从专业定义上表述,可谓风马牛不相及。真正的海绵,是一种海洋生物,是古老而简单的 多细胞动物,因其比较柔软而得此名。在生物分类学上,隶属于海绵动物门(现在中药店有售)。

目前制造发孔泡沬产品的高分子材料众多,工艺技术各异,用干橡胶,天然胶乳,合成胶乳或塑料都行,其用途和功能也不尽相同。

(根据邓禄普法)客观地讲,宣传“纯乳胶海绵”产品和“非乳胶海绵”产品,这种讲法是不对的。仅仅只有纯乳胶,是不能做成海绵产品的,必须是除了以天然胶乳为主材外,还要有操作体系原材料,硫化体系原材料,性能体系原材料和成本体系原材料。因此,明显地,“百分百纯乳胶”的宣传就犯了基本的常识错误。如以发泡胶乳生产枕头或床垫, 每100份(干比)起码要加入十份左右助剂,尤其是氧化锌和防老剂,甚至比一般胶乳制品还要加得多得多。至于“非乳胶”的宣称就更外行了。在天然胶乳中,有时适当加些合成胶乳,是为满足某些性能需 要,不能一概而论,合成胶乳有它自身性能优点,更不能叫“非乳胶”,广告宣传一定要严谨。

凝集剂抑制试验

世界采用邓禄普法进行胶乳发泡产品工业化生产己有八十年历史。我过则始于上世纪五十年代末,当时是在广州和天津生产,主要有床垫和坐垫的生产。由于采用的是专业水硫化和多任务序沥滤,其助剂残余非常少(比现在好多了),同时还生产各种胶乳海绵板,以及飞机上专用胶乳海绵复合地毯、密封条等。

客观地说,胶乳发泡制品,尤其是床垫和枕头,没有专业技术人员设计科学合理的配方和专业工艺流程,以及精细化配制,单凭经验随意配合和瞎捣鼓,生产的胶乳发泡制品性能和质量是没有保证的。胶乳发泡寝具用品,虽然 比较柔软,具有一定回弹和透气性,人们直观感觉很舒服吧,但并不适合所有人。偶而躺一下可以,长了就不行,反觉得疲劳,这是为什么呢?

笔者对胶乳产业的研究

这是阻尼带来的负效应,它欠缺对人体骨骼和肌肉的支撑。在上世纪曰本首相大平正芳来华访问,在住宿方面, 就明确要求我国接待不要用海绵床垫, 而要用木板床加棉褥垫,可见广告宣称的柔软海绵床垫也不是人见人爱的。 同样,胶乳发泡枕头也存在有待改善 处。目前仍有很多生产胶乳发泡寝具用品的厂家忽略了彻底沥滤这道工艺。彻底沥滤,是非常关键的工序。沥滤不彻底,胶乳发泡寝具产品有化学物异味, 易老化,发脆,发黄。同时大部份厂家对枕头的发泡倍数与硬度掌握不严,对夜间处于休息状态的大脑,化学残留、 异味以及吸湿性对大脑是不利的。在众多枕头材质中,我国先辈曾采用瓷枕、 木枕、干植物叶枕、棉花枕、草纤维枕、气枕、水枕、木棉花枕……有着古老的智能,可见我们也不是非要使用胶乳发泡枕头的。

有的国家把古老的天然胶乳发泡产品,通过广告宣传,使之成为旅游挣钱的生意,进行过度宣传,一个小枕头竟 能卖到几百元,一张床垫能卖到上万元人民币,恐怕大家 都是被过分夸大的功能给误导了吧。 这种风气也带入了 我国某些地区。但 实际到现场了解这些企业(包括到国外办厂的中外合资 或独资企业)就真 有点不是滋味。当今工业生产逐渐进入4。0时代,胶乳 发泡制品生产仍在 2.0徘徊,清洁化更谈不上。不少胶乳发泡产品企业的 生产工艺仍十分落后、不规范。

怎么改变呢? 不难,首先要丢掉 随意性,科学规范生产。唯有脱胎换骨,从新回炉,学 好胶乳发泡工艺技术。尤其是预硫化、研磨、初凝点掌握、 氯仿值调节等,还有彻底沥滤及适度胶乳除氨。及时解决现场异常,如塌泡,发泡孔不匀、脱皮、起泡慢、孔眼粗糙、局部胶凝、泡沬过度收缩、表面流痕龟裂以及压缩永久变形大等一系列问题。如把这些异常都克服了,产品质量自然上去了。

纵观国内胶乳发泡制品厂家,生产现场的乱和脏姑且不谈,有的厂家连简单试验和检验设备都没有,比如总固体及干胶含量,配合胶乳交联程度,助剂纯度、熔点,胶乳机稳,热稳,化稳 及胶乳挥发脂肪酸值检验都没有做,怎能保证原料胶乳是合格?掺了旧胶,臭 胶能做出好产品吗?对配胶用的各种助剂,更缺乏检验。这就是不少当前民企胶乳发泡寝具厂家现状。

目前国内胶乳发泡制品厂家众多, 如果从环保和清洁化角度去衡量,很多 都是不达标的。像之前说的,如果让消 费者到胶乳发泡现场去参观一下,“天 壤之别”会是第一感受。不少工厂的模具外壳遗胶简直不敢看,发泡机头的灌 注岗位胶流满地,脚都插不进去,满地废水凝胶,由于没有严谨的操作规范, 硅氟化钠与氧化锌的流量大小无法科学管控,经常造成发泡机头堵塞,导致注胶中断,不但浪费胶乳,同时因经常清 洗机头,胶水污染现场严重。值得一提的是,目前生产厂家对沥滤这道工序忽视,虽然线上有淋喷压轧工序,用的都是常温自来水,不足以把发泡半成品中残留的化学助剂全部清除干净,这对用于接触人体的胶乳发泡枕头和床垫,对人的健康是有影响的。

重要的事情说三遍,从胶乳发泡工艺专业角度来说,沥滤工序非常重要, 要以热水反复浸泡,热水喷淋,辊压, 离心,甩干,干燥,方能把发泡制品中残留助剂去除,尤其是用于婴幼儿的胶乳发泡产品更要多次沥滤,并要检验残 留物余量。

在制造胶乳发泡产品选用胶乳方面也很重要,以总固体达到61。5%、门尼笔者对胶乳产业的研究 粘度高、挥发脂肪酸值低的陈化度又高的浓缩胶乳为最佳。这对提高发泡胶乳制品的压缩模数非常有利。选用低氨胶 乳、游离钙、镁低于90ppm最好,因为 如果过高,在生产过程中,易出现假胶 凝现象。

在选用氧化锌方面也重要,因为胶 乳发泡制品使用氧化锌,除在硫化体系中 起硫化活性作用外,还在发泡过程中起助 胶凝作用,所以说它在胶乳发泡制品中起 着双重作用,要分前加和发泡混合专门单独添加,用量比一般胶乳制品多(氯丁 胶乳制品除外)。氧化锌质量一定要达到 99。7%。如果纯度不够,会影响胶凝效果。氧化锌含杂质多,如铜和锰,会促进泡沬海绵老化;如果氧化锌中含有铁、 铅,会引起发泡胶乳制品变色,所以说不 能贪便宜使用纯度低的氧化锌。

在配料方面,粉状助剂要研磨成水 分散体,目前不少厂家没有做到。他们 贪方便既不研磨也不配成分散体,直接把干粉倒在胶乳中,造成分散不良。还有值得一提的是大部份厂家配加入胶乳中的分散体用的竟是用自来水或河水, 对软水不理解,这是一大缺失。在配料 计量方面,全凭所谓师傅用勺和桶去计 数;配料房一塌胡涂,没有标识,没有作业指导书。

胶乳发泡制品是个细活,有着严谨 的科学性、严格的操作规范性和生命安 全的卫生性;是胶乳稳定与去稳定的博弈。没有规范的现场管理和一丝不苟的专业工匠精神是做不好的。尤其是生产与人体接触的产品,必须具有对消费者 健康负责的职业道德和良心!作为从事 胶乳工业的专业技术人员,有责任帮助 中小胶乳发泡制品企业,使他们尽快实 现标准化,规范化,制度化,清洁化, 提高我国胶乳发泡制品的水平,生产出 健康,卫生,性能符合使用标准的产 品,而不是通过不实广吿去赢得市场和消费者。

展望未来胶乳发泡工业,不论是邓禄普法还是特拉蕾法,都必须以科学化管理企业。生产胶乳发泡产品,属密集型劳动,70%的人力配备在现场,70%质 量和效率问题也在现场发生,现场搞好了,企业正常运营则有保证。在工艺流程和配方设计上必须向绿色环保,自动 化控制和网络互穿高科技方向发展。以 目前国内外办厂的胶乳工艺水平来看, 跟现代化生产差距很大,不系统去学习 胶乳化学和工艺以及橡胶专业理论,单凭一点经验去琢磨,是难以发展和胜任 的。总之,从事胶乳发泡行业人士,忌急功近利,应以事业为重的心态,互帮互学,为提高我国胶乳发泡工艺技术水平,多作贡献!

 

 

文/武可迁

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