一种可控温天然乳胶制品的制备工艺的制作方法

1.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：

2.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1cm
³
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。
3.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。


技术实现要素：

4.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。
5.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。
6.所述天然乳胶的固体含量为60%，氨含量0.2%。
7.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。
8.所述油酸钾水溶液的固体含量为20%。
9.所述蓖麻油酸钾水溶液的固体含量为35%。
10.所述氧化锌为50%氧化锌分散体。
11.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。
12.所述石蜡
‑
树脂微胶囊水溶液的固体含量是30%。
13.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。
14.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。
15.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。
16.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。
17.本发明方便加工，提高了产品的舒适性。
具体实施方式
18.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。
19.所述天然乳胶的固体含量为60%，氨含量0.2%。
20.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。
21.所述油酸钾水溶液的固体含量为20%。
22.所述蓖麻油酸钾水溶液的固体含量为35%。
23.所述氧化锌为50%氧化锌分散体。
24.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。
25.所述石蜡
‑
树脂微胶囊水溶液的固体含量是30%。
26.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。
27.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。
28.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。
29.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。
30.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。
31.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。
32.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。
33.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。
34.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。
35.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。
36.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。
37.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。
38.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。
39.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。
40.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。
41.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。
42.所述石蜡
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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。
43.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/m3778178温度调节区间℃34.2
‑
35.933.5
‑
36.533.1
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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。
44.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。