一种超细高弹乳胶丝的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种超细高弹乳胶丝及其制备方法，以天然胶乳为主要原料，首先将天然胶乳进行预硫化，然后浓缩、脱泡得到固含量为65

【技术实现步骤摘要】
一种超细高弹乳胶丝的制备方法


[0001]本专利技术涉及乳胶丝的生产
，特别是涉及一种超细高弹乳胶丝的制备方法。

技术介绍

[0002]乳胶丝即天然橡胶丝，是以天然胶乳为主要原料，添加其他工业原料，再通过混合匀质后经过挤出凝固成型所制备的表面光滑、粗细均匀的线状乳胶制品。优质的乳胶丝应具备优异的拉伸强度、伸长率、回缩度、耐磨、耐洗涤等性能。乳胶丝具有广泛的用途，例如日常生活中使用的弹性织物、运动健身用品、医疗卫生用品以及工业和航空弹性力绳等。
[0003]目前，乳胶丝主流生产工艺基本固定，即将胶乳、惰性填料、活化剂、促进剂等原料进行混合制得混合胶液并冷却，将混合胶液挤出成丝后，经醋酸胶凝成型，成型后的乳胶丝经过水洗，烘干，硫化冷却等步骤后制成乳胶丝成品。目前传统工艺制备的乳胶丝存在如下几项缺点：1)乳胶丝直径较粗，严重制约了超细高弹乳胶丝生产的发展。根据乳胶丝国家标准(HGT2889
‑
2011)，胶丝(支数)规格从100支到24支，其对应的公称直径为0.25mm到1.06mm。然而目前市场上的乳胶丝以20到48支为主，超细乳胶丝生产还是存在技术困难。2)目前乳胶丝产品拉伸率较低，无法达到高性能乳胶丝的要求。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提供一种超细高弹乳胶丝及其制备方法，以解决上述现有技术存在的问题，本专利技术以天然胶乳为主要原料，首先将天然胶乳进行预硫化(预硫化可以将各种分散体混匀到胶乳和橡胶粒子内部，使后续的硫化过程简单、效率高，提高产品的性能)，然后浓缩、脱泡得到固含量为65
‑
70wt％的纺丝液，将纺丝液挤出成丝，经过凝固浴凝固成型，再经硫化，冷却，粘粉处理，制备出成品乳胶丝。通过该方法可获得直径小于0.2mm的超细乳胶丝，而且所制备出的乳胶丝拉伸性能好，最大伸长率可达1400％。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：
[0006]一种超细高弹乳胶丝，以重量份计，原料包括以下组分：天然胶乳1000份、预硫化分散体35
‑
40份、酪素0.7
‑
0.9份、KOH 1
‑
1.5份、补强剂2
‑
5份、去离子水2.7
‑
4.6份；
[0007]以重量份计，所述预硫化分散体的原料包括：硫磺0.8
‑
1份、ZnO 0.4
‑
0.6份、促进剂ZDC 0.7
‑
1份、促进剂PX 0.1
‑
0.4份、防老剂264 0.2
‑
0.7份、防老剂WSL 0.2
‑
0.4份、KOH 0.2
‑
0.3份、干酪素0.1
‑
0.2份。
[0008]进一步地，所述补强剂为炭黑或白炭黑。本专利技术没有添加惰性填料，只是加入了少量的补强剂，以提升胶料的物理机械性能和耐老化性能。
[0009]进一步地，所述超细高弹乳胶丝的原料中还包括色膏。所述色膏为永固黄、永固红、华蓝中的一种。
[0010]本专利技术还提供一种超细高弹乳胶丝的制备方法，包括以下步骤：
[0011](1)制备预硫化分散体：
[0012]将硫磺、ZnO、促进剂ZDC、促进剂PX、防老剂264、防老剂WSL、KOH、干酪素和去离子水混合分散，得到预硫化分散体；
[0013](2)预硫化：
[0014]在天然胶乳中加入酪素、KOH和补强剂，混合均匀，加热升温，加入所述预硫化分散体，继续升温至55
‑
70℃，反应2
‑
3h，得到预硫化的乳胶液；
[0015](3)浓缩：
[0016]将所述预硫化的乳胶液进行浓缩和脱泡处理，得到纺丝液；
[0017](4)挤出成型：
[0018]将所述纺丝液挤出成胶丝，将所述胶丝在凝固浴中凝固成型，得到待硫化乳胶丝；
[0019](5)硫化：
[0020]将所述待硫化乳胶丝进行硫化处理，得到硫化乳胶丝，冷却、涂粉，得到所述超细高弹乳胶丝。
[0021]进一步地，在步骤(2)中，所述酪素和KOH分别以水溶液的形式加入，其中，酪素与水的质量比为0.9:10，KOH与水的质量比为1.5:15。
[0022]进一步地，在步骤(2)中，加热升温至35℃，加入所述预硫化分散体。
[0023]进一步地，在步骤(3)中，所述浓缩为将所述预硫化的乳胶液浓缩至固含量65
‑
70wt％，所述脱泡处理为在负压条件下真空脱泡，所述负压为75
‑
100mm Hg。
[0024]进一步地，在步骤(4)中，所述凝固浴为乙醇和水的混合凝固浴，所述乙醇和水的体积比为70
‑
80:20
‑
30。
[0025]进一步地，在步骤(5)中，所述硫化处理的温度为120℃，时间为5分钟。
[0026]传统工艺中，通过添加惰性填料的方法提升胶乳的固含量，提高胶乳的挤出成型能力，然而惰性填料的加入，会引起胶乳中橡胶粒子的团聚，凝胶不易沉降和过滤，气泡不易逸出，易堵塞喷嘴，因此胶乳的稳定性较差。常用的惰性填料有高岭土、滑石粉、碳酸钙等，用量在胶乳重量的2％
‑
8％之间。本专利技术在不添加惰性填料的基础上，直接提高胶乳本身的浓度达到挤出成型的要求，进而提高胶乳的挤出成型能力，不易发生堵头的现象，因此在挤出过程中可选用更细的挤出头，形成更细的乳胶丝。
[0027]目前乳胶丝生产主要采用“挤出酸凝工艺技术”，其工作原理是运用离子沉淀法，将酸溶液中带有阳电荷的离子去中和胶乳中带有阴电荷的离子，使挤出丝状胶乳从流动状态转化成胶凝状态。凝固酸槽中酸含量、pH和温度需严格的控制在指定范围内，同时控制胶丝在酸槽中的行进时间，防止胶凝不足导致橡胶纤维易变形或过分胶凝导致橡胶纤维硬度过高，故胶凝工序中的胶凝酸碱度、胶凝温度和胶凝时间均会对橡胶纤维的最终产品性能产生影响。目前橡胶纤维生产普遍采用甲酸或者醋酸凝固工艺，存在腐蚀性、刺激性、安全性等问题。
[0028]本专利技术采用的凝固浴为乙醇与水的混合凝固浴，相比于传统的酸式凝固浴，经挤出头挤出的胶乳在乙醇/水混合凝固浴中胶凝速度温和，避免胶凝外壳的形成，有利于产品拉伸性能的提高。此种方法避免了大量腐蚀性酸性溶液的使用，降低了对生产设备的腐蚀，减少了对工作环境的污染。
[0029]乳胶丝断裂伸长率的检测方法为：
[0030](1)将一定长度(2cm左右)的乳胶丝固定于万能拉伸机夹具中，微调夹具之间的距
离使胶丝伸直但不受力，并记录夹具之间的距离，记录为L0；
[0031](2)启动拉伸机拉伸装置，沿胶丝轴向匀速(速度为1cm/min)拉伸试样，直到试样断裂为止，读取断裂时的拉伸行程ΔL；
[0032](3)计算断裂伸长率ε＝ΔL/L0*100％；
[0033]本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种超细高弹乳胶丝，其特征在于，以重量份计，原料包括以下组分：天然胶乳1000份、预硫化分散体35
‑
40份、酪素0.7
‑
0.9份、KOH 1
‑
1.5份、补强剂2
‑
5份；以重量份计，所述预硫化分散体的原料包括：硫磺0.8
‑
1份、ZnO 0.4
‑
0.6份、促进剂ZDC 0.7
‑
1份、促进剂PX 0.1
‑
0.4份、防老剂264 0.2
‑
0.7份、防老剂WSL 0.2
‑
0.4份、KOH 0.2
‑
0.3份、干酪素0.1
‑
0.2份、去离子水2.7
‑
4.6份。2.如权利要求1所述的超细高弹乳胶丝，其特征在于，所述补强剂为炭黑或白炭黑。3.如权利要求1所述的超细高弹乳胶丝，其特征在于，所述超细高弹乳胶丝的原料中还包括色膏。4.一种如权利要求1
‑
2任一项所述的超细高弹乳胶丝的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)制备预硫化分散体：将硫磺、ZnO、促进剂ZDC、促进剂PX、防老剂264、防老剂WSL、KOH、干酪素和去离子水混合分散，得到预硫化分散体；(2)预硫化：在天然胶乳中...

【专利技术属性】
技术研发人员：孔娜，陶金龙，李志锋，丁宏达，罗梓蓉，张吉振，
申请(专利权)人：中国热带农业科学院农产品加工研究所，
类型：发明
国别省市：