论胶乳的穩定性[七]

武可迁

接上篇[六]
5 F/ b4 o: B  v6 I& z3 d[五]提高浓缩胶乳机穩的方法
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[一]稀释

: y. e$ V/ S2 d: Q也就是把机稳达不到指标的浓缩胶乳加水稀释.然后再进行浓缩离心.这祥也可以提高胶乳机稳.因为加水后,乳清相的非橡胶成份的浓度隨之降低.再浓缩一次,可把它大部份去除.得到的胶乳纯度就提高了.而非橡胶物质相对減少,从而离子强度也降低..对于橡胶粒子双电层的圧缩,也就相应減少.但使用稀桻浓缩这种方法,要注意以下三点:一是它特别适合于因挥发脂肪酸值高而引起机稳低的浓缩胶乳,[因为它大部份是存在于乳清中.]因此可把其大部份去除.对一般胶乳也有一定效果.二是稀释的软水用的量.这要视要把挥发脂肪酸的值控制在什么范围.一般是降低得多的话,稀释用的软水就多.具体操作,要根椐乳清相里的挥发脂肪酸值来计算.例如:在一百份干含60%的胶乳里,有40%乳清,知道了里面的挥发脂肪酸值,也就知道了单位体积里的挥发脂肪酸值.根据要降低到要求的挥发脂肪酸值与原来胶乳中存在的挥发脂肪酸值的差,来确定加水量.三是实踐中发现,通过加软水稀释方法,不但对浓缩胶乳的机械稳定性有提高,而对化学稳定性也有所提高.

[二]加可溶性的磷酸盐

2 v, b. _# r& U5 e: @4 X0 e 磷酸盐能于胶乳中的钙,镁离子反应而生成不溶性的磷酸钙盐和镁盐,从而減少或去掉胶乳中的钙,镁离子.因为钙镁离子对胶乳的机稳有很大影响.加入的磷酸盐主要有磷酸三钠,磷酸氢二胺等.在使用这些磷酸盐时注意1]只适用于游离钙,镁,含量多的胶乳.否则,反而会降低胶乳稳定性.2]这些磷酸盐用量不能太多.如果加入过多,会增大乳清中的离子強度.降低了胶乳稳定性.3]最好用磷酸氢二胺,因为对同样数量的钙.镁离子来说,它的用量比磷酸三钠要少.
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[三]加高级脂肪酸皂
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  1]加入高级脂肪酸皂后,对于提高胶乳的稳定性的机理有如下观点:一种论点认为高級脂肪酸皂加入胶乳以后,其负离子就会吸附在橡胶粒子表面,使胶粒的负电荷增加,排斥势增大,从而提高稳定性,另一种论点认为当加入少量肥皂以后,稳定性就会大大提高,但不是肥皂本身起的直接作用.而是由于它的加入,发挥了原来吸附的物质作用.对于浓缩胶乳来说,它的皂量相当于o.o3%,当全部被吸附以后,也只占橡胶粒子总面积不到5%但却可以提高胶乳稳定性一倍多,这显然不可能是外加肥皂直接作用效果.那么是什么在起作用呢?可能是由于原来吸咐在胶粒上的肥皂是成附聚体[即若干分子聚在一起]状态存在的.当外加肥皂以后,它也吸附在粒子表面,并分散在原肥皂分子之中,这时它起了減少附聚体的侧聚力的作用.因而把附聚体拆散,当附聚体分散后,其吸附面积大大增加,对机稳起有益作用.
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2]加入高级脂肪酸需要注意的事项

9 m4 a7 C9 ~% F' L0 \! T1 B  飽和高级脂肪酸皂以C12酸效果最好.C12的碳链长度适中,吸附力高.机稳最好.C12以上则机稳逐渐下降.因为高级脂肪酸有一个疏水基,一一一长链的烃基和一个亲水基一一一羧基.当烃基的碳链越长,其表面活性度越大,越容易被胶粒吸附.另一方面,由于它的亲水基只有一个,所以碳链越长,亲水性相对越差.在乳清相里的临界胶团浓度就小[即肥皂分子以单分子状态存在于乳清里的最大浓度越小]这会影响到它的吸收平衡.一般来说,临界胶团浓度越低,它被橡胶粒子吸附得就越小.当碳原子数在12以下时,羟基影响占优势.这时碳原子越长,吸附力越高,稳定性也隨之提高.而碳原子数大于12时隨碳链增长,胶团浓度的影响占优势.吸附力降低.机稳也隨之下降.只有当碳原子数为12时,碳链长度最适中.这时吸附力较强,而临界胶团浓度也不很低,有利于胶粒的吸附,所以机稳最好.

6 s! c0 K2 @8 T! Y6 }- H3 |+ S6 v  过去,加工厂为提高机稳曾釆用过棕仁油,椰子油,它们的十二碳酸[C12]占50%把它们直接皂化,然后加入到胶乳中,效果较好.但比起纯十二碳酸来,还是差一些.

  ~" C; s+ S/ ]- M0 ~  不饱和高级脂肪酸皂,以不饱和度大或亲水基多的皂效果最好.如硬脂酸,油酸,亚油酸,亚蔴酸,10一一羟基硬脂酸.,9一10一羟基硬酸,萞蔴醇酸等.乳化后加入胶乳中对机稳都有明显提高.

  在诸多皂中以钾皂和钠皂效果比铵皂好.这是因为铵离子粒径比钾.钠粒子大.本身吸附势大,所以钾皂钠皂的效果好.另外有一种现象就是加酸时能加速已加了肥色的胶乳凝固.没有加入肥皂的胶乳在加酸以后,凝囤得较慢.加了肥皂以后,酸凝加快.另外,胶乳加皂以后,机械稳定性是提高了,但是热稳却有降低的趨势.其程度因肥皂的种类而不同.为什么加皂胶乳在加酸时会促进凝固呢?原因是加皂以后,肥皂的负离子即羧酸离子,吸附在橡胶粒子表面,胶乳的负电荷增加,同时又增加了它的亲水性.加酸后会促进凝固.是因为这些高级脂肪酸的钾,钠,铵皂都是亲水的.一旦与加入的酸生成高级脂肪酸,就会变成疏水性质.使橡胶粒子脱水,同时它的负电荷也受到中和.加速橡胶粒子不穩定.使胶粒凝固.化学稳定性降低是由于氧化锌在胶乳中生成的锌铵络离子或锌离子与吸附在胶粒表面的羧酸根反应生成高级脂肪酸锌皂,这种锌皂的碳原子数越多,它的亲水性就越低.
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[四]加非离子表面活性剂

这种非离子表面活性剂,分为两大类:一种是高级脂肪酸醇与环氧乙恺的缩合物,如平平加"o"就是这一类.它是一分子的油醇与四分子环氧乙烷的缩合物.因为它在水中不会电离出阳离子,也不会电离出阴离子,,所以称它为非离子.它的表面活性度比较大.所以称为非离子表面活性剂.它之所以能提高胶乳机械稳定性,是因为它加入胶乳后,能取代粒子原有的保护层,使胶粒水合膜加厚,.还有一种是由烷基酚与环氧乙烷縮合而成.其原理也是一样.

  在加入非离子表面活性剂时,要注意:用量适中,才能起增加机稳作用.试验证实,当平平加"o"用量在0.o5%时,机稳最低.用量在增加到0.2%时,机稳才开始上升.用量小的时候,由于它取代了胶粒的保护层,使胶粒的负电荷減少,而环氧乙烷是亲水的.但是它的用量小时,其亲水性产生的效果少于负电荷減少所产生的效果.表现出机稳反而下降,当用量达到一定时,亲水效果才会显示.这时机稳就会上升.

  环氧乙烷的链越长,亲水基越多,水化膜越厚,提高机稳的效果越好.
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  e6 ?4 O+ N1 K* |3 A# h 这些非离子表面活性剂用量也不能太多,否则胶乳在制品生产过程中会出现不凝固.一般使用平平加"o",其用量与胶乳总固体之比不要超过0.1%为宜.

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$ ~3 `) |% y4 |7 B1 a7 E* P" _# f[五]加固定碱
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加入固定碱能提高胶乳机稳.其机理是它提高了胶乳的PH值.增加了橡胶粒子的电动电位.为什么能增加粒子的电动电位呢?因为原来胶乳中的氨分子电离产生了铵离子和氢氧根.当加入氢氧化钾或氫氧化钠以后,胶乳中的氢氧根浓度增加,结果铵离子減少,氢氧化氨分子增加.由于铵离孑的感交离子序比钾离子,钠离子的高,铵离子对双电层的压缩作用比钾离子,钠离子大,所以被取代后就减少了对双电层的压缩作用.使电动电位相应提高.

加入固定碱时要注意:1]用量少才能提高胶乳的机稳.用量太多,反而会降低机稳.因为用量多时,PH值大大提高,粒子的蛋白质保护层被強烈水解,同时水相[乳清]里的离子强度亦增尢,从而压缩粒子双电层,降低电动电位.从实践使用结果看,一般氢氧化钾用量在0.4%.氢氧化钠用量在0.3%,从效果来看,用氢氧化钠加入胶乳作稳定剂,其胶乳原料加工制品到后工序会出现制品发粘,而氢氧化钾不会.所以现在都使用氢氧化钾作机稳剂[它们也会提高化学稳定性]
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; M6 R% V3 l  P: K# A! m% W  [六]加五氯酚钠

# b: ]2 K. \) K1 @: p2 q3 Y  从科研角度看,五氯酚钠是一种有效的胶乳稳定剂.尤其在低氨保存胶乳中作辅助保存剂.可以提高机稳.因为它的酚离子有一定的表面活性,能吸附在橡胶粒子表面.增加了橡胶粒子的电位.它既可以提高胶乳机械稳定性,又可提高胶乳化学稳定性.它的作用并不是五氯酚钠本身起直接作用,而是它本身杀菌力特強,使胶乳挥发脂肪酸值小.

1 w8 m5 f3 f' L" D  T' k: r( `. q 但是五氯酚钠有毒,不符合环保要求,现在基本不使用.
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[七]加过氧化氢

2 j# D" x( }2 v, h" A: U 试验表明:加入过氧化氢[用量为浓缩胶乳的0.15%]可提高胶乳的机械稳定性.当把它加到胶乳中以后,在胶乳中的过氧化氢酶的作用下,能分解生成新生态的氧原子"O"这个氧原子可以杀灭或抑制微好气性或厌气性的微生物,从而抑制了挥发脂肪酸的产生.间接提高了胶乳机械稳定性.过氧化氢之所以能提高机稳,主要是它可以使胶乳中非橡胶成分如高級脂肪酸产生变化结果.

在加入过氧化氢时要注意以下几点:1]同一用量,最好分开加入.例如需加一份的,先加0.5,间隔一会,再加0.5,这样,使它有更多的时间反应.2]用量要适中.用量太多会使橡胶烃解聚.碳原子数降低,以而会使制品的物理性能降低.使用过氧化氢作稳定剂,开始时机稳上升较快,但过一个时间段机稳反而下降.现在工业化生产中,都不使用.
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  [八]加碱性脂肪酶
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加入碱性脂肪酶,可以用生物化学方法.加速胶乳中类脂物的水解.使不能自然水解的类脂物,经过酶的作用产生高級脂肪酸,与保存剂的铵生成铵皂,从而提高机穩.
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    [未完待续]

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