对胶乳制品配料用水的应用研究

武可迁

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    众所周知,在现代生活中,各个领域都离不开橡胶工业制品,而在橡胶产品中,我们日常见到的当数各种类型的轮胎和胶管,胶鞋及诸多橡胶配件,它们都是是以天然橡胶或不同品种的合成橡胶,以固体形态.根据制品性能要求,通过加入各种助剂,经过专门炼胶设备去塑炼,混炼,预成型,再经热硫化工艺,制得产品.这种工艺.这就是业内人说的干胶产品工艺.因为橡胶工业范畴,除了以上所说的干胶制品外,还有一个范畴叫胶乳工业.它不是以固体形态生产制品,而是以水分散体形态生产制品.它与干胶制品生产工艺原理和作用机理,有相同之处,又有不同之处,最明显的表现,如炭黑是大部份干胶的最佳补強剂,但炭黒用在胶乳制品配方中,充其量只能当着色剂和填充剂.
' p; A  r  ?+ `& t+ H: o7 J  i6 ]/ P    其实橡胶工业中分支胶乳工业,有着干胶范畴不可替代的特殊地位,不论是民用还走军用都离不开它.军用探空及测风气球,防化兵用品,核防护用品都广泛应用胶乳制品,民用就更为普遍,如不同用途的手套,玩具,布类贴合,海绵制品,松紧帶用胶絲,胶管等等.所以我们应该重视胶乳工业的发展动态.
    我们所说的胶乳,不论是天然胶乳,合成胶乳或者是人造胶乳,都与水结下不解之缘.其形态是橡胶粒子分散在水介质中形成相对稳定的胶体分散体系.既然胶乳是水分散胶体,同时加入到胶乳中的各种粉状,油状,配合剂及溶于水的助剂都要用水制成分散体及溶液,所以对用水,是用规范和标准的.目前不少民营胶乳制品企业在配合胶乳中使用直来水,或者打井用水,还说井水更纯净,其实这些都是不规范的.
, N& q* w8 [$ m; d# h     加入胶乳配料中用的水,对水的质量要求是严格的,应该用"软水",要求不含钙,镁离子,同时应严格注意软水的酸碱性和无毒性,不含重金属.
     配合胶乳用的软水,企业可行自行制备,其制备的方法很多,有一,石灰纯碱法,石灰和纯碱共同用作软水剂时,石灰能消除暂时的硬度,纯碱则是消除永久硬度.其原理是将硬水中钙离子变为CaCO3,镁离子变为Mg[OH]2,如存在铁离子时,则变为Fe[OH]3,均呈沉淀分出,CO2亦可与Ca[OH]2作用,生成CaCO3沉淀.
# e/ c9 W  z/ {7 R     二.磷酸盐法.其中磷酸三钠是最好的水软化剂.它能和暂时硬度及永久硬度的钙,镁盐等生成难溶沉淀.此种方法效率高,简单易行.
     三,离子交换法.通过离子交換剂作用,难溶的固体物质在溶液內吸收某些阳离子或阴离子的同时,它本身也放出同种帶电的其它离子于溶液中,这样便使该难溶的固体物质中的离子与溶液中的某些帯电相同的离子进行交換.从而达到了除去溶液中的某些离子的目的.能交換阳离子的叫阳离子交換剂,能交換阴离子的叫阴离子交換剂.目前胶乳制品及胶乳加工企业软水处理比较方便可行的方法是釆用离子交換树脂法.软化水用的离子交換剂是某些阳离子交換剂,其中有三类:一是矿质的,如沸石;二是碳质的,如磺化煤;三是树脂质类,如苯酚树脂.而这三类阳离子交換剂在软化水时,最常用的形式又都是钠离子交換剂,如将其中可交換的钠离子以外的组成部分用R来表示,则软化水时的阳离子交換反应可分别以下列各式表示:
    Na2[R]十[Ca,Mg][HCO3]2一一[Ca,Mg][R]十2NaHCO3
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/ I$ d( N& Y, K    Na2[R]十[Ca,Mg]SO4一一[Ca,Mg][R]十Na2SO4

" S+ S) ~7 ~8 I1 P: r, X' _. s, o     Na2[R]十[Ca,Mg]Cl一一[Ca,Mg][R]十2NaCl

; `  H7 g4 D! ]) k因生成不溶性的[Ca,Mg][R]固体而得以除去Ca卄和Mg卄,从而使硬水软化.离子交換反应是可逆反应,所以药剂用久了会失效,须再生.再生方法很简单.用8%至10%的氯化钠溶液来处理即可.
# s$ }& R! Z  R% E" j$ _. u% T4 J   在企业可根据软化水需求量,[如一吨容量或五吨容量,或几百公斤,]加工一个帶蓋的403材质不锈钢罐,在罐体上下各安一个出.进水口.,下为进水,上为出软水.下口连接在自来水龙头上.罐体內结构,分五层,最底层在离罐底五公分上方,设有不锈钢网隔离过滤层,笫一层为处理得非常清洁的直径不大于4mm石子,第二层为纯净细砂,第三层为被不锈钢网包复的阳离子交换剂,第四层又是纯净小石子,笫五层又是纯净砂.阳离子树脂在使用前要用10%氯化钠溶液浸泡4小时,然后再用自来水冲洗,才能装罐使用.
    胶乳工业配料用软水的控制指标为总硬度为0.5毫克.当量/升
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% _7 O/ |5 Q5 M4 Z软化水检验方法:
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; a/ h% E# k3 V9 q用乙二胺四乙酸二钠[即EDTA]与Ca卄,Mg卄在PH值10圭10.5时产生螯合物的原理进行检验.取100毫升软水于250毫升三角瓶中,加1毫升硼砂缓冲液和4滴酸性铬蓝K指示剂,用0.01摩尔/升的EDTA标准液滴定至溶液由玫瑰红或紫红变至紫蓝时为终点.计算软水总硬度[毫摩尔/升]的方法如:
  EDTA浓度[毫摩尔/升]X消耗EDTA液量[毫升]V分子/试样量[毫升]分母.得出的数再乘100,
  r3 J4 f2 j) e
=0.01V/100乘上100=0.1V
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胶乳工业配料用水,一定要用软水,这对于配合胶乳的稳定性有很大改善.制凝固剂可用自来水,沥滤和清洗也可用自来水,企业应严格区分生产用水的类别,有利于生产和品质改善.[对参加橡胶技术网举办的胶乳工业应用技术网络远程学习的胶友们统一补充资料]

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感谢武老分享。

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心雨

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