新鲜天然胶乳的基本性质

武可迁

随着科技发展和国民经济的需求,传统的胶乳工业,经过广大科技人员的创新，已有单一的天然胶乳开发出各种合成胶乳和人造胶乳,广泛应用于军工,民用和医疗和化工等领域。。三叶橡胶树产的天然胶乳,以其不可替代的弹性,高強度和优良的综合性能,成为胶乳工业使用的胶乳品种当中最重要的品种。
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9 \; b! H5 W0 K9 R2 T5 ]" [   众所周知，胶乳工业是属橡胶工业范畴，是橡胶工业的一个组成部份。什么是天然胶乳？根据它的结构和状态，可以说，天然胶乳是橡胶烃粒子分散在水介质中所形成的比较稳定的胶体分散体系。但是目前市场上甚至一些专业机构,科研组织及贸易行业，把天然胶乳叫成乳胶，这就要探讨了。乳胶，是指聚合物微粒分散于水中形成的胶体乳液。如果从性状分析，天然胶乳，在未加各种助剂配料前，即纯胶乳，其薄膜力学性能，在干燥而未硫化的状态下，都具有很大的伸长率，[可达1000%]，并能在除去外力之后，还可恢复原状。而乳胶聚合物，只有较小的伸长率，而当外力去除后，其收缩缓慢,不能恢复到原位，这种高聚合粒子分散于水中形成的叫乳液或叫乳胶，如聚醋酸乙烯乳胶。

  r: b" R4 o$ h( o, j+ D7 U    含胶乳的植物很多，既有乔木也有灌木;也有藤本和草本植物。如大戟科，桑科，夹竹桃科，萝藤科，荨麻科，菊科等。但目前形成工业化生产的含胶乳物质的当数大戟科巴西三叶橡胶树。国内海南,湛江,广西等植区种植的品种，根据当地土壤特点.台风规律,纬度,耐寒能力和抗病虫特点，选用600号,107号,73-3-97号,马研500,PB-86,海垦-1等品种。
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    从三叶橡胶树上釆集下来的新鲜胶乳，不能直接用于制品生产，要经过浓缩及加工处理，才能应用。不像某些胶乳发泡海绵枕头,床垫产品广吿宣传那样，胶乳原料是就地从樹上现割现用，纯胶乳加工的。从树下流出的新鲜胶乳，是不含细菌的。主要成份为橡胶烃,水和非橡胶物质。其中橡胶烃成分由于树种,树龄及地区及季节不同,一般约占20-40%，非橡胶成分占5%，水约占55-75%，上面所说的橡胶烃，通俗说就是纯橡胶。是由很多很多的异戉二烯[C5H8]聚合而成的细长链状分子。分子量平均为70-100万，由于它具有良好的柔软性,高弹性及耐磨，和电绝緣性及可交联性，通过硫化反应生产的橡胶[胶乳]产品，用途广泛。
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    胶乳中的橡胶烃，通常是由许多分子吸附非橡胶物质一起组成橡胶粒子,分散在乳清相中。橡胶粒子的结构大致可分为三层，外层是保护层，由橡胶吸附的蛋白质，丙酮溶物所组成，中层是具有弹性的固态橡胶，内层也是橡胶，但像粘稠的液体，也叫溶胶体。[由于中层和内层斱是橡胶，所以也可以把粒子看成两层。如果用电子显微镜观察，胶乳中的橡胶粒子大部分呈球形,也有呈梨形和帶尾巴的。其直径从0.03微米到0.2微米不等。新鲜胶乳经过离心浓缩加工，多数小粒子都进入胶清中了。[还可以加工成胶清胶]

! N0 a* I7 |0 h: L   人们要问，橡胶粒子为什么在胶乳中能保持稳定状态？这主要是保护层起的作用。橡胶粒子吸附蛋白质等形成保护层,这些蛋白质是两性电解质，，它的等电点在PH5以下。当溶酸性很强时，蛋白质虽能帶正电，，但胶乳通常处于弱碱性至微酸性状态，蛋白质帶负电，从而也使橡胶粒子带负电，当表面带负电的橡胶粒子互相接近时，电性相同，互柤诽斥，从而使橡胶粒子难以聚结。这就是橡胶粒子在胶乳中保持稳定的主要因素。此外，乳清物质中，有的分子是有极性的，它们在蛋白质的静电场和分子中极性基的偶极引力等的影响下，在胶粒表面附近形成定向排列的水化膜，这种水化膜对胶粒的稳定也起了附加作用。胶乳加氨至PH值达到8以上时，胶粒所帶的负电相当強，它们互相排斥力就大，稳定性就高，浓缩天然胶乳便是如此。
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  下面再讨论一下水对鲜胶乳的性质起什么作用:水是胶乳中各种成份的分散介质。有一部份水在橡胶粒子表面形成一层"水膜"使它们不易聚结。另一部份水与非橡胶物质结合，构成它们的内含物，[特别是黃色体]大部份水则是可溶性非橡胶物质均匀分布的介质，它们一起构成通常所说的"乳清"。在其它条件相同的条件下,胶乳含水越多，胶粒之间的距离越大,互相越难聚结，稳定性也高。但是水多了胶乳浓度就低，不适应运输和生产工艺需求。

    从三叶橡胶树上釆集下来的鲜胶乳，除了橡胶成份和水分之外，尚有蛋白质,水溶物,丙酮溶物,和无机盐。蛋白质约有五分之一被吸附在橡胶粒子表面，是构成保护层的重要物质，其余的则分布在乳清中。对于胶乳中含有的蛋白质的利弊，除了对胶乳的稳定性有影响外，它又有较強的吸水性，使制品产生霉变，同时影响制品的绝缘性能.同时胶乳中含的蛋白质成分,还会导致少数人的过敏现象;但是蛋白质的存在，它的分解产物,有的可促进橡胶硫化，提高強力，延缓老化，赋予制品改善性能。目前研发的低蛋白质或无蛋白质的胶乳，也只是根据产品使用需求去加工的一个品种。
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   新鲜胶乳中的水溶物,是指能夠被水溶解的一类物质的总称，它包括有白坚木皮醇,蔗糖,葡萄糖和半乳糖，以及这些物质的分解产物，此外还有微量无机盐,可溶性蛋白质等物质.水溶物高的橡胶，可能有较高的強力，但由于又具有较強的吸水性，能促使制品吸潮霉变和降低绝缘性。

2 ^3 @7 E, y4 c: U0 g. ]   新鲜胶乳中含有的丙酮溶物，也就是能溶于丙酮的物质,如油酸,亚麻酸,硬脂酸,甾酸等物质,它们是组成橡胶粒子保护层的重要物质之一。在干胶制品中，它可使橡胶在塑炼时比较容易获得可塑性和具有迟缓老化的作用.胶乳中还含有一些无机盐,如钾,钠,钙,镁和少量的铝,铁,铜,锰等金属元素的磷酸盐或硫酸盐.这些盐类大部分溶解在乳清中,少部分吸附在橡胶粒子表面上。必须指出,对于新鲜胶乳一来说,钙和镁的含量高,会降低胶乳的稳定性,使日后加工的浓缩胶乳的机械稳定性会受很大影响。特别是铜,锰,铁这类金属，都是橡胶的強氧化剂,有促进橡胶老化作用.
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   新鲜胶乳中,还含有一种特别的黄色,透明,形状不规则的奇怪的"島状"粒子,人们称它为黄色体.它主要由类脂物,蛋白质,胡萝卜素等物物质组成.之所以帶黄色,也是胡萝卜素颜色造成.黄色体的比重较大,在用实验室普通离心机作沉降分离时,可将它们聚集在离心机底部,一般称为乳黄.乳黄的显著特点是含水多,粘度高,非橡胶物质含量高,稳定性差.它能降低胶乳的稳定性.而其中的胡萝卜素氧化后会变成褐色,灰色,以致影响制品的外观。

* O7 r/ S( v7 E7 m0 ?    此外,新鲜胶乳中还含有少量酶.酶是一类具有特殊催化作用的蛋白质。胶乳中的酶有凝固酶,氧化酶,过氧化酶,多酚氧化酶,还原酶,蛋白酶,尿素酶等多种。其中凝固酶能促使胶乳凝固;氧化酶能使胡萝卜素氧化变色,蛋白酶能促使蛋白质分解。酶还会被钙,镁等金属离子活化,使其作用增强,影响胶乳的稳定性。
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, L6 S7 h/ \: _2 w   从橡胶树上刚流出的新鲜胶乳,是不带细菌的.而是流出后受外界因素污染的。在存放过程中由于胶乳中含有细菌的良好营养物质,从而培养和产生细菌,一般田间胶乳的含菌量在毎毫升2至4百万之间。细菌在晈乳中能迅速生长繁殖.细菌可以分解蛋白质,破坏橡胶粒子保护层,也可以把胶乳里的糖类发酵成酸,中和胶粒保护层的负电荷,从而使胶乳稳定性不断降低.直至凝固.新鲜胶乳如果不及时加氨处理,时间长了,细菌会分解含硫蛋白质生成硫化氢,使胶乳产生腐败的具鸡蛋味。
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( N0 \3 \0 Y& v+ n   新鲜胶乳的主要物理性质有浓度,比重,粘度.新鲜胶乳浓度通常用干胶含量或总固形物含量表示.它的定义是毎100克新鲜胶乳中能用酸凝固出来的物质烘干后的克数,称为干胶含量;而每100克新鲜胶乳烘干后的克数即为总固形物含量.影响新鲜胶乳浓度的因素很多,主要有胶树的品系,树龄和生理状态,土壤,季节,气候等自然条件,抚育管理以及割胶制度[割线高低,割胶强度]等.在正常情况下,新鲜胶乳的干胶含量在20-40%之间，強刺璬,高強度割胶,雨冲胶乳或人为冲水都将造成干胶含量的变化.

   作为生产商品胶乳和胶乳制品运营链下游的人员,都要明白新鲜胶乳的基本性质,对研发和生产都有帮助。

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感谢武老分享。

三叶橡胶树

谢谢，学习了         

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