一种可控温天然乳胶制品的制备工艺
阅读说明：本技术 一种可控温天然乳胶制品的制备工艺 (Preparation process of temperature-controllable natural latex product ) 是由 颜文才 何拥军 邓巧华 马继明 吴若 解永娟 刘盈盈 杨浩 谈明燕 王�华 于 2021-10-19 设计创作，主要内容包括：一种可控温天然乳胶制品的制备工艺。提供了一种能长效的提高凉感调温功能,保持舒适性的可控温天然乳胶制品的制备工艺。包含以下步骤：(1)原料配制、预硫化；所述原料包括以下重量份的组分：天然乳胶：100份；硫化包分散体：4-8份；油酸钾水溶液：2-5份；蓖麻油酸钾水溶液：0.5-2份；焦磷酸钾：0.1-5份；石蜡-树脂微胶囊水溶液：5-30份；(2)将上述制得的预硫化胶乳和氧化锌、固化剂分散体一起加入到发泡设备进行发泡；(3)硫化工序；(4)成品进行水洗、脱水和烘干。本发明在工作中,通过在天然乳胶中加入石蜡-树脂微胶囊水溶液,不但不影响发泡,而且生产出来的天然乳胶制品具有蓄热放热功能,从而进行双向调节温度。(A preparation process of a temperature-controllable natural latex product. Provides a preparation process of a temperature-controllable natural latex product which can improve the cool temperature-adjusting function for a long time and keep the comfort. Comprises the following steps: (1) preparing raw materials and pre-vulcanizing; the raw materials comprise the following components in parts by weight: natural latex: 100 parts of (A); vulcanization package dispersion: 4-8 parts; aqueous potassium oleate solution: 2-5 parts; potassium ricinoleate aqueous solution: 0.5-2 parts; potassium pyrophosphate: 0.1-5 parts; aqueous paraffin-resin microcapsule solution: 5-30 parts; (2) adding the prepared prevulcanized latex, zinc oxide and curing agent dispersoid into foaming equipment for foaming; (3) a vulcanization step; (4) and washing, dehydrating and drying the finished product. In the working process, the paraffin-resin microcapsule aqueous solution is added into the natural latex, so that foaming is not influenced, and the produced natural latex product has the functions of heat storage and heat release, thereby performing bidirectional temperature regulation.)
技术领域
本发明涉及乳胶材料
技术领域
,尤其涉及一种可控温天然乳胶制品的制备工艺。背景技术
随着生活水平的不断提高，人们对于卫生、安全、健康的产品也越来越关注，而乳胶制品因其原料天然，高透气性，超静音和高回弹性等特性受到越来越多的青睐。胶乳海绵是一种低密度的多孔开放式材料，每1cm³体积中含有1.5×104-2×105个气孔，这些气孔有90%-95%是彼此相连，气泡中充满空气。这一结构使胶乳海绵在受压时排出空气，容易散热。在使用时对汗液可直接挥发，气泡内壁无汗水凝结现象，同时能保持一定的热传导，起到冬暖夏凉的作用。
但是，天然乳胶制品本身的导热性不好，夏天或冬天的时候，人们刚躺上去可能会觉得微热或微凉。而且当人们长期使用之后，汗液里的盐分、皮垢与油脂堆积，空气的湿度过大，会影响使用的舒适性。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供了一种能长效的提高凉感调温功能，保持舒适性的可控温天然乳胶制品的制备工艺。
本发明的技术方案为：包含以下步骤：
（1）原料配制、预硫化；将原料按配方配制搅拌均匀后，在28-30摄氏度下继续进行搅拌6-15h，预硫化处理；
所述原料包括以下重量份的组分：天然乳胶：100份；硫化包分散体：4-8份；油酸钾水溶液：2-5份； 蓖麻油酸钾水溶液：0.5-2份；焦磷酸钾：0.1-5份；石蜡-树脂微胶囊水溶液：5-30份；
（2）将上述制得的预硫化胶乳和氧化锌、固化剂分散体一起加入到发泡设备进行发泡，所述氧化锌为5-10份，所述固化剂为4-7份；
（3）硫化工序；经射频硫化定型，再通过100摄氏度蒸汽硫化20-60min；
（4）成品进行水洗、脱水和烘干。
所述天然乳胶的固体含量为60%，氨含量0.2%。
所述硫化包分散体包括硫磺粉、促进剂M、促进剂ZDC、膨润土、分散剂X和水。
所述油酸钾水溶液的固体含量为20%。
所述蓖麻油酸钾水溶液的固体含量为35%。
所述氧化锌为50%氧化锌分散体。
所述固化剂为氟硅酸钠、氢氧化钾和水的混合物，混合比例为14-20:0.1-0.5：85.9-79.5。
所述石蜡-树脂微胶囊水溶液的固体含量是30%。
步骤(1)石蜡-树脂微胶囊的制作工艺为：
1）将37%的甲醛水溶液与尿素混合，滴加乙醇胺调节PH为8，加热至60-70摄氏度并保温0.6-1小时，加入去离子水，备用；
2）将乳化剂OP、石蜡与去离子水混合，乳化温度50-60摄氏度，转速1200-1300r/m，乳化时间20-30min；
3）降低转速至540r/m，加入步骤1）配好的备用溶液，搅拌15-20min，后加入10%柠檬酸溶液调节PH为2，保温反应0.5-1h，之后升温至80-90摄氏度，保温反应2h；
4）反应完毕，对乳液进行降温分离，抽滤，用乙醚和去离子水洗涤后干燥可得到石蜡-树脂微胶囊。
步骤2）中的石蜡为正十八烷石蜡与正二十烷石蜡的混合体。
本发明在工作中，通过在天然乳胶中加入石蜡-树脂微胶囊水溶液，不但不影响发泡，而且生产出来的天然乳胶制品具有蓄热放热功能，从而进行双向调节温度。
这样，制备的乳胶制品可以在一定温度区域内发生相转变，从而实现温度控制，有效协助应对瞬间热负荷的影响。
本发明方便加工，提高了产品的舒适性。
具体实施方式
本发明包含以下步骤：
（1）原料配制、预硫化；将原料按配方配制搅拌均匀后，在28-30摄氏度下继续进行搅拌6-15h，预硫化处理；
所述原料包括以下重量份的组分：天然乳胶：100份；硫化包分散体：4-8份；油酸钾水溶液：2-5份； 蓖麻油酸钾水溶液：0.5-2份；焦磷酸钾：0.1-5份；石蜡-树脂微胶囊水溶液：5-30份；
（2）将上述制得的预硫化胶乳和氧化锌、固化剂分散体一起加入到发泡设备进行发泡，所述氧化锌为5-10份，所述固化剂为4-7份；
（3）硫化工序；经射频硫化定型，再通过100摄氏度蒸汽硫化20-60min；
（4）成品进行水洗、脱水和烘干。
所述天然乳胶的固体含量为60%，氨含量0.2%。
所述硫化包分散体包括硫磺粉、促进剂M、促进剂ZDC、膨润土、分散剂X和水。
所述油酸钾水溶液的固体含量为20%。
所述蓖麻油酸钾水溶液的固体含量为35%。
所述氧化锌为50%氧化锌分散体。
所述固化剂为氟硅酸钠、氢氧化钾和水的混合物，混合比例为14-20:0.1-0.5：85.9-79.5。
所述石蜡-树脂微胶囊水溶液的固体含量是30%。
步骤(1)石蜡-树脂微胶囊的制作工艺为：
1）将16-19g37%的甲醛水溶液与6-10g尿素混合，滴加乙醇胺调节PH为8，加热至60-70摄氏度并保温0.6-1小时，加入去离子水，备用；
2）将0.5-1g乳化剂OP、22-26g石蜡与90-100g去离子水混合，乳化温度50-60摄氏度，转速1200-1300r/m，乳化时间20-30min；
3）降低转速至540r/m，加入步骤1）配好的备用溶液，搅拌15-20min，后加入10%柠檬酸溶液调节PH为2，保温反应0.5-1h，之后升温至80-90摄氏度，保温反应2h；
4）反应完毕，对乳液进行降温分离，抽滤，用乙醚和去离子水洗涤后干燥可得到石蜡-树脂微胶囊。
步骤2）中的石蜡为正十八烷石蜡与正二十烷石蜡的混合体，熔点为35摄氏度，融化潜热245J/g。
本发明通过添加相变材料，制作可控温天然乳胶制品。石蜡具有较大的相变潜热，在固液-液固的相变过程中会吸收-释放能量，但直接加入天然乳胶中会破泡，影响发泡产生死胶粒。
并且在蒸汽硫化与烘干的过程中，温度都将大于石蜡的熔点，直接影响到天然乳胶制品的胶凝，发泡无法成型，结构粗糙。
而且石蜡直接加入到胶乳中，在乳胶制品发泡成型之后，由于作为相变材料的石蜡在吸收-释放热量的过程中会有液相的存在，导致石蜡的泄漏。
为了避免相变材料对天然乳胶产生的影响，本发明以脲醛树脂预聚体在石蜡乳液滴表面附着进而进行交联固化，形成一种芯材为石蜡，壁材为脲醛树脂的相变材料微胶囊。这种石蜡-树脂微胶囊制成的水溶液PH为7，相变温度区间为33-37摄氏度，粒径≦20微米，焓值≧120J/g。
这种微胶囊加入预硫化天然乳胶中，不但不影响发泡，而且生产出来的天然乳胶制品具有蓄热放热功能，从而进行双向调节温度。人类的体表温度在35-37.2摄氏度，这种天然乳胶制品不但在性能上与市面上的天然乳胶制品无异，而且可以把温度变化区间调节在一定范围内，在乳胶制品周围形成基本恒定的微气候环境。
以人们在夏天与冬天的常设空调温度为例，这种天然乳胶制品人们在躺上的时候，在炎热的夏天就会有舒适的凉感，而在冬天这种天然乳胶制品可以蓄热，增加人体的舒适度。
如应用于天然乳胶枕时，使产品在33℃到37℃具有凉感调温功能。
另外脲醛树脂作为壁材，石蜡作为芯材的微胶囊，在作为水溶液添加时，烘干后可以作为填充物降低生产的成本，提高公司效益。
同时脲醛树脂具有一定的吸水性，在天然乳胶制品本身具有多孔性，透气性的基础上，人们休息时可以吸收人体的湿气，避免睡觉时床上湿漉漉，身上黏糊糊的情况，在很大程度上提高了人体的舒适度。
具体示例如下：
实施例1
天然乳胶制品的制备工艺，包含以下步骤：
（1）原料配制、预硫化。将原料按配方配制搅拌均匀后，在28摄氏度继续进行搅拌8h，预硫化处理，所述原料由以下重量份的组分制成：天然乳胶：100份；硫化包分散体：7份；油酸钾水溶液：5份； 蓖麻油酸钾水溶液：2份；焦磷酸钾：0.1份；石蜡-树脂微胶囊水溶液：10份；
（2）将上述制得的预硫化胶乳和氧化锌、固化剂分散体以一定的比例一起加入到发泡设备进行发泡，所述氧化锌为6份，所述固化剂为4份；
（3）硫化工序。经射频硫化定型，再通过100摄氏度蒸汽硫化30min；
（4）成品进行水洗、脱水和烘干。
所述石蜡-树脂微胶囊的制作工艺为：将16g37%的甲醛水溶液与6g尿素混合，滴加乙醇胺调节PH为8，加热至60摄氏度并保温1小时，加入适量的去离子水，备用；将0.5g乳化剂OP、22g石蜡与90g去离子水混合，乳化温度50摄氏度，转速1300r/m，乳化时间30min；降低转速至540r/m，加入配好的备用溶液，搅拌20min，后加入10%柠檬酸溶液调节PH为2，保温反应1h，之后升温至80摄氏度，保温反应2h；反应完毕，对乳液进行降温分离，抽滤，用乙醚和去离子水洗涤后干燥可得到石蜡-树脂微胶囊。
实施例2
天然乳胶制品的制备工艺，包含以下步骤：
（1）原料配制、预硫化。将原料按配方配制搅拌均匀后，在30摄氏度继续进行搅拌8h，预硫化处理，所述原料由以下重量份的组分制成：天然乳胶：100份；硫化包分散体：6份；油酸钾水溶液：5份； 蓖麻油酸钾水溶液：2份；焦磷酸钾：0.1份；石蜡-树脂微胶囊水溶液：20份；
（2）将上述制得的预硫化胶乳和氧化锌、固化剂分散体以一定的比例一起加入到发泡设备进行发泡，所述氧化锌为7份，所述固化剂为4份；
（3）硫化工序。经射频硫化定型，再通过100摄氏度蒸汽硫化30min；
（4）成品进行水洗、脱水和烘干。
所述石蜡-树脂微胶囊的制作工艺为：将18.3g37%的甲醛水溶液与9g尿素混合，滴加乙醇胺调节PH为8，加热至70摄氏度并保温1小时，加入适量的去离子水，备用；将1g乳化剂OP、25g石蜡与100g去离子水混合，乳化温度60摄氏度，转速1300r/m，乳化时间30min；降低转速至540r/m，加入配好的备用溶液，搅拌20min，后加入10%柠檬酸溶液调节PH为2，保温反应1h，之后升温至90摄氏度，保温反应2h；反应完毕，对乳液进行降温分离，抽滤，用乙醚和去离子水洗涤后干燥可得到石蜡-树脂微胶囊。
实施例3
天然乳胶制品的制备工艺，包含以下步骤：
（1）原料配制、预硫化。将原料按配方配制搅拌均匀后，在30摄氏度继续进行搅拌6h，预硫化处理，所述原料由以下重量份的组分制成：天然乳胶：100份；硫化包分散体：7份；油酸钾水溶液：4份； 蓖麻油酸钾水溶液：1.5份；焦磷酸钾：0.5份；石蜡-树脂微胶囊水溶液：30份；
（2）将上述制得的预硫化胶乳和氧化锌、固化剂分散体以一定的比例一起加入到发泡设备进行发泡，所述氧化锌为7份，所述固化剂为4.5份；
（3）硫化工序。经射频硫化定型，再通过100摄氏度蒸汽硫化30min；
（4）成品进行水洗、脱水和烘干。
所述石蜡-树脂微胶囊的制作工艺为：将19g37%的甲醛水溶液与10g尿素混合，滴加乙醇胺调节PH为8，加热至65摄氏度并保温1小时，加入适量的去离子水，备用；将0.8g乳化剂OP、26g石蜡与100g去离子水混合，乳化温度55摄氏度，转速1300r/m，乳化时间30min；降低转速至540r/m，加入配好的备用溶液，搅拌20min，后加入10%柠檬酸溶液调节PH为2，保温反应1h，之后升温至85摄氏度，保温反应2h；反应完毕，对乳液进行降温分离，抽滤，用乙醚和去离子水洗涤后干燥可得到石蜡-树脂微胶囊。
通过对实施例1-3进行测试，如下表所示：
测试项目
实施例1
实施例2
实施例3
密度kg/m<sup>3</sup>
77
81
78
温度调节区间℃
34.2-35.9
33.5-36.5
33.1-37
本发明中的天然乳胶制品，可以在环境温度剧烈变化的过程中，减小皮肤表面温度的波动，营造一个相对舒适的环境，而且，这种蓄热天然乳胶制品的这种吸热和放热过程是动的、可逆的、无限次的，很好满足人们服用舒适性的需求。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。