胶乳工业技术进展及发展趋势

china0759 · 发表于 2008-11-5 09:16:24

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胶乳工业技术进展及发展趋势

胶乳工业的起源，与早期工业化中使用了天然橡胶胶乳作为主体原料来制作那些形状和性能要求均为特殊的薄膜制品存在着直接的联系，也就是说，胶乳工业源于对天然胶乳的应用。随着社会工业化的进展，胶乳工业中主要原料也不再局限于单纯的天然胶乳，相继有为数不多、技术较为成熟但使用面较窄的合成胶乳可供选择利用。20世纪80年代末，由于世界上发现部分人群在使用一次性天然胶乳手套后出现过敏巍的事例，因而加快了促使胶乳工业向天然胶乳改性、合成胶乳及新型材料应用、现有生产技术改进等技术方向发展的步伐，以期弥补胶乳制品某些性能不良的缺陷，进而开发和生产更能满足市场需求的产品。

一、技术进展

1.解决蛋白质技术情况

经权威机构确认，天然胶乳制品中的蛋白质或添加的化学助剂残留量过高是导致某些人群产生过敏反应的主要根源。实践证明，完全使用合成材料替代天然胶乳来制作目前市场需要的产品是不切实际的，特别是一些性价比不可能再高、要求又特殊的大宗类消费用品，如医用橡胶手套、避孕套(安全套)等便是如此，现阶段乃至更长的时间内也不可能完全由合成胶乳替代，天然胶乳突出的综合性能，其他材料难以达到。因而国内外较多地采取消除、降低和阻隔残留于天然胶乳制品中的蛋白质及化学助剂量为技术突破的首选方案。其中，开发与人体无过敏反应且稳定的低蛋白质天然胶乳(LPNRL)成为20世纪以来胶乳工业发展的重点。

从天然胶乳中除去蛋白质的技术路线通常有：(1)蛋白酶处理法。其机理主要是：向胶乳中加人某些天然酶制剂，如木瓜蛋白酶、菠萝酶等，这些酶在碱性条件下使胶乳中的蛋白质分解，再往胶乳中加人水和表面活性剂后用离心机分离、洗涤。(2)白炭黑处理法。其作用机理是：气相白炭黑本身能与橡胶粒子连接并替代蛋白质，从而使蛋白质在制品的后处理工序中较容易去除。(3)辐射法。作用机理是：利用能产生高能射线装置辐射胶乳，从而诱使其中的蛋白质分解后，再将其去除。(4)其它方法。包括多次离心及置换等制备高纯度的天然胶乳。

经过以上措施处理后的天然胶乳可以最大程度消除其存在的蛋白质，据介绍，研制的低蛋白质天然胶乳所制得的产品，其蛋白质的含量远低于人体过敏的限制量，完全诚足医疗卫生制品的需要，但相应要解决随之而带来的胶乳机械稳定性变低、胶凝速度迟缓的问题。华南热带农业大学、中科院昆明柿物所等单位相继完成了低蛋白质天然胶乳研制，现已进人中试阶段。北京华腾胶乳制品有限公司已成功利用低蛋白质天然胶乳生产出了电工绝缘手套国外少数国家，如日本、马来西亚等已成功开发出低蛋白质胶乳，如马来西亚Vysstar公司开发的Vytrx低蛋白质天然胶乳即将开始规模化生产，有望在小远的时候投放市场。LPNRL的研制成功，将大大扎宽天然胶乳的用途，用它制成的干胶十分适合于子午线轮胎、支承垫、密封件和防震垫、电工绝缘手套的生产。在医疗卫生应用领域，LPNRL制品则可作为引起人体过敏反映的NRL制品的替代品和对人体组织反应小的医用保健器具，如手套、避孕套、导尿管、伤口引流管、胃肠导管、输氧袋、通气软管等。

为阻断胶乳中的致敏原，增加天然胶乳手套等制品表面的滑爽性，使其无粉并容易穿戴，国内外也有采取对天然胶乳手套进行涂覆非粘性水基聚合物乳液的另一技术方案。适合制造非粘性橡胶制品表面润滑涂层的水凝胶聚合物主要有聚乙烯吡咯烷·酮、聚乙烯酰胺或聚甲基丙烯酸羟乙酯等。英国CRC制造公司与美国Podell公司共同开发了一种手套涂层的水凝胶乳液，并实现了工业化生产。国内在这方面也开展了一些工作，主要是利用改性聚氨酯、聚氨甲酰基磺酸钠表面处理液或丙稀酸酯类单体与某些单体化合物共聚而得到的滑爽涂层。南京工业大学材料科学与工程学院介绍了一种经特殊改性的水基聚稀烃乳液与改性聚氨酯乳液并用，试制出了检查手套涂层乳液，手套涂层滑爽性达5级；与橡胶粘和性能好；不脱层，手套物理性能优良；手套残余粉末质量低于ASTM相关标准的要求。在投资不大、生产工艺和主要设备改变不多的情形下，利用合成材料的特殊性能来弥补天然胶乳制品尚不理想的性能的方法，从而提高现有产品的使用功能和质量，保持产品的生命力，不失为胶乳工业发展的一条新途径。

降低天然胶乳制品中蛋白质含量较为有效的其他办法还有两种：一种是在产品制造过程中增加沥滤工序及相应的设备，以尽可能地去除可溶性蛋白质。另一种是专用于检查手套的氯化处理方法，但该方法面临环保问题。近几年来，株洲化学工业乳胶工业制品质量监督检验中心对国内不同生产企业检查手套蛋白质含量的检测结果说明，送样企业所生产手套中蛋白质含量均低于美国ASTM D3578-2005标准要求。

2.新产品开发

几年来，国外纷纷出现了用于生产手套的聚氯乙烯、聚氨酯、丁腈胶乳、氯丁胶乳或乳液；用于生产避孕套的聚氨酯乳液等合成材料。生产出的产品有少粉、无粉、耐油、耐酸碱手套和男用、女用避孕套。目前国外在合成胶乳工业领域呈现出多样化发展的趋势，相继推出了一些新品种及新产品，如ECl医疗技术公司开发出一种热塑体合成胶乳Elastyren，制作的手套经浸渍一种合成材料涂层后，不再进行氯化处理，产品无粉、胶膜不粘连且易与器具紧贴。国际SSL医疗手套分部新开发了一种聚异戊二烯胶乳，制作的手套在物理性能和感应性能方面与乳胶手套不相上下。美国Maxxim医疗公司与陶氏化学公司共同开发了一种聚氨酯乳液，制作出的手套外型美观，感觉灵敏、穿戴舒适、防护性优越，物理性能及持久耐用性与天然产品相似。美国Ansell国际有限公司研制的医用手套聚氨酯乳液，制作的产品不含硫化剂和促进剂，具有良好的感觉灵敏性、抗刺激性，不会使人体过敏。还有用于制造手套的羧基了苯胶乳，用氯丁胶乳与丁腈胶乳并用生产手套。

前些年仅在有关刊物看到的国外专利胶乳制品，现在国内也有企业生产并投放了市场，如上海乳胶厂近年投产的聚氨酯避孕套，北京华腾胶乳有限公司已投产的丁腈绒里手套、桂林厂生产的夜光避孕套和广州双一乳胶厂生产的G点性情趣类避孕套等。

3.新工艺、新材料应用

天然橡胶另一个突出的缺点是耐老化性能、气密性较差，特别是耐日光和耐臭氧老化性能及疏水性较合成橡胶更差。利用天然胶乳制造的气象气球，每当天气晴朝、日光照耀的时候，气球的升空高度明显低手没有，日光(如傍晚)施放球的高度，如果雨天施放，气球升空高度则更低。实践证明，单纯往天然胶乳中加入抗日光、抗臭氧制剂等办法不能有效地解决存在的问题。株洲橡胶塑料工业研究设计院采取了将天然胶乳接枝改性的办法，实现了工艺操作性能好、气球物理性能和升空性能优良的技术突破，不仅解决了气象气球过去存在的问题，而且将气球的平均高度提高了近4000多米，使气象气球规格、体积小型化而升空高度更高的愿望成为了可能。

围绕着天然胶乳成膜性能好、工艺操作可靠的特点，采用新工艺研制或生产现有产品的替代晶也是胶乳工业发展的另一趋势。利用胶乳制造橡胶制品普遍采用的工艺有浸渍和热敏化。热敏化工艺的特点是：生产过程中不留余胶；生产规格尺寸较大的产品，如探空气球，其重量容易得到控制；胶膜均匀。日本在这一方面成绩比较显著，如利用胶乳热敏化工艺和旋转设备生产的气象气球，无论是气球的外观质量还是内在性能都较现在采用的浸渍工艺生产的气象气球优越，其最大的优点是气球的球柄口径小；有利于气球施放操作，胶膜均匀；气球的升空高度高且稳定性能好。因而，日本生产的气象气球国际市场占有率达80%以上。株洲橡塑院已试制出同类型产品，现正在进行批量生产线建设，整个项目有望在2008年内通过有关部门组织的技术鉴定。华南热带农业大学湛江产品研究所采用胶乳热敏化压出新工艺开发出天然胶乳双色胶管，其产品畅销海外。充分利用现有资源，挖掘其潜力，不妨是胶乳工业发展的一条行之有效的捷径。

针对天然胶乳薄制品存在的耐撕裂性能较差的问题，国外使用纳米新材料对天然胶乳进行改性，如采用纳米白炭黑、纳米氧化锌制造的手套和避孕套，耐撕裂强度较常扭材料制作的制品高出近5MPa。华南热带农业大学等单位在这方面也开展了一些工作，并取得了一定的进展。

4.技术装备

为减少产品成本日益增高的压力，国外加快了对检查手套和避孕套生产线的改造或更新。行业中成功地推出检查手套四排生产线，日产量由过去的15万只增加至60万只，据介绍不久将会推出每小时60万只的新生产线。用于检查生产线上的链条和夹具也呈翠多样化，金属模座及连接件有用尼龙和耐高温、耐酸碱的长玻改性树脂制成。在避孕套电检方面，过去在一台电检机上由多人方能完成的套膜工序，目前已由自动化装置取代。德国MPA公司和DOK公司联合研制的避孕套包装生产线，从封密包装--盒装(包括放说明书)--烟包均实现了自动化。对于避孕套包装自动装置，在国内外避孕套生产企业已不罕见，但对于国外已使用了的自动检查手套包装装置，国内胶乳工业从业者不得不给予认同和佩服。

二、发展趋势

1.新材料应用

客观地说，尽管国内外胶乳工业在攻克天然胶乳中蛋白质问题取得了一定的进展，但真正将科研成果实现生产的转化还面临一些方面的难题，如稳定的原料加工源建设、现有技术装备的改造、胶乳价格会进一步增加等，即使据报道低蛋白质胶乳已用于生产中，其可靠性也还有待一段时间验证。因此，研究稳定、适用的低蛋白质天然胶乳原料仍然是胶乳行业内今后的主攻方向之一。

围绕着蛋白质过敏以及胶乳过敏与免疫学的关联所进行的研究将会持续，针对医疗卫生手套用涂层材料、特制合成胶乳和其他新型胶乳的研究将会越来越多。形式多样的新产品将会持续不断地推出，胶乳制品应用范围及领域也将随新材料的应用而进一步拓宽。

胶乳硫化方法及相关工艺的研究将会进一步深入，专业、规模化生产的稳定适用的预硫化胶乳将会得到广泛的应用。

2.生产装置

出于提高生产效率、降低产品生产成本的目的，生产装置自动化、连动化程度将会越来越高。针对国内劳动力成本优势正逐步丧失的现实，今后一段时间，国内在检查手套和避孕套现有生产容量基本不变的情形下，势必自主开发或引进消化吸收国外避孕套电检机套膜自动装置、包装自动装置和手套自动包装装置等。

3.新工艺开发及应用

就胶乳较厚制品而言，针对胶乳热敏化工艺的研究将得到进一步重视，热敏化新工艺替代传统的浸渍工艺也是未来发展趋势之一。

4.环保、节能方面

高效、节能、环保、易于分散的胶乳添加助剂将会得到广泛应用。对提高其研磨效率和微细粒度研磨装置的研究将会得到进一步开展。自动化程度先进、研磨质量更好的高效研磨设备将逐步得到广泛的应用。

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yg1075 · 发表于 2008-11-6 09:43:56

离开乳胶行业已有很长时间了，现在的发展还挺快的，
但这个板块的帖子似乎太少了点

陈工 · 发表于 2009-2-13 13:27:54

乳胶行业同样差距很大

dyxj999 · 发表于 2009-5-15 16:23:55

我们公司就是做天然乳胶制品的，气象气球也做

cybermen · 发表于 2009-5-16 10:35:48

请问各位，目前在乳胶行业设备水平最高的公司是哪家？

剑客小生 · 发表于 2009-5-16 10:52:14

莫非阁下是株洲橡胶研究院的？

body2000 · 发表于 2009-5-22 16:32:48

拜读.................

秋风细雨 · 发表于 2009-7-20 22:37:56

进来学习学习。。。

lwg010927 · 发表于 2009-7-22 10:40:35

哈哈！美女啊，您又上佳作啦！

bigdra · 发表于 2010-5-10 22:25:30

不错，看看，学习学习

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