簡介 橡膠的含義很廣，既指從含橡膠植物上采割的橡膠乳，也包括用膠乳加工而成的橡膠（煙片膠、顆粒膠）和濃縮膠乳。含有橡膠的植物很多，現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)的就有400多種，如橡膠樹、野藤橡膠、橡膠草即杜仲等，其中產(chǎn)量很高、品質(zhì)很好、產(chǎn)膠期長、采膠容易、膠乳再生快且制膠費用低的只有一種——巴西橡膠樹，它的產(chǎn)量已占橡膠總產(chǎn)量的90%以上。通常我們所說的橡膠，就是指從巴西橡膠樹上采集的橡膠，經(jīng)過凝固、干燥等加工工序而制成的彈性固狀物。橡膠是一種以聚異戊二烯為主要成分的高分子化合物，分子式是（C5H8）n，其橡膠烴（聚異戊二烯）含量在90%以上，還含有少量的蛋白質(zhì)、脂肪酸、糖分及灰分等。 屬性 物理屬性 橡膠沒有一定的熔點，橡膠在常溫下具有較高的彈性，稍帶塑性，具有非常好的機械強度，溫度降低則逐漸變硬，低于10度時逐漸結(jié)晶硬化，變成不透明狀態(tài)，滯后損失小，在多次變形時生熱低。橡膠是一種結(jié)晶性橡膠，自補強性較大，所以具有非常好的機械強度，滯后損失小，在多次變形時生熱低，因此其耐屈撓性也很好，到出現(xiàn)裂口時為止，可達(dá)20萬次以上。系非極性橡膠，電絕緣性能良好。 化學(xué)屬性 因為有不飽和雙鍵，所以橡膠是一種化學(xué)反應(yīng)能力較強的物質(zhì)，光、熱、臭氧、輻射、屈撓變形和銅、錳等金屬都能促進(jìn)橡膠的老化，不耐老化是橡膠的致命弱點，但是，添加了防老劑的橡膠，有時在陽光下曝曬兩個月依然看不出多大變化，在倉庫內(nèi)貯存三年后仍可以照常使用。 耐介質(zhì)特性 橡膠有較好的耐堿性能，但不耐濃強酸。由于橡膠是非極性橡膠，只能耐一些極性溶劑，而在非極性溶劑中則溶脹，因此，其耐油性和耐溶劑性很差，一般說來，烴、鹵代烴、二流化炭、醚、高級酮和高級脂肪酸對橡膠均有溶解作用，但其溶解度則受塑煉程度的影響，而低級酮、低級酯及醇類對橡膠則是非溶劑。 采集方法和過程 一般情況下，橡膠樹在種植5-7年后即可采集膠乳，而且可以采集25-30年。橡膠的根、莖、葉、花及果均有膠乳，但是通常貯存于橡膠樹皮內(nèi)接受形成層的乳管中，尤其以樹干下半部及概況含乳管較多。割膠很適宜的時間是早上日出前后，因為這時候空氣濕度高，膠樹蒸騰作用極其緩慢，乳管內(nèi)膨壓高，割膠時，在距地面高一米左右的樹干處，割開一個傾斜30度左右的切口，切口的下部放一鋁槽（俗稱膠舌）。由于乳管被割破，膠乳在膨壓的作用下便沿著割刀方向向下流，經(jīng)過鋁槽注入固定在樹上的接膠杯內(nèi)（一般用陶瓷或鋁制成），經(jīng)過1-2小時，乳管內(nèi)膨壓下降，膠乳流量減少，當(dāng)膠乳中部分水分蒸發(fā)以及在膠乳固酶的作用下自然凝固，形成一條膠線，自動封閉割口。接膠杯內(nèi)的膠乳被收集于桶內(nèi)，并經(jīng)過濾，注入專門的貯器內(nèi)（為防止膠乳的凝固，在貯器內(nèi)要預(yù)先加入一定量的氨）。 橡膠的開割、停割視季節(jié)而定，很好在林段中95%的膠樹葉蓬穩(wěn)定15-20天開割。冬季上午8時以前，氣溫低于15度應(yīng)該停割，或者50%以上膠樹黃葉達(dá)一半以上也應(yīng)停割。東南亞由于年均氣溫較高，每年可割膠11個月，我國為6-9個月。割膠以數(shù)位為單位，即一個割膠工一天應(yīng)完成割膠和收膠的定額株數(shù)。國外一個數(shù)位為500株左右，我國為250-300株。 生產(chǎn)工藝 生產(chǎn)上，將工藝流程劃分為鮮膠乳處理、膠乳凝固、凝塊壓片、熏煙干燥、分級和包裝等5個生產(chǎn)過程。 （1）鮮膠乳處理 加氨保存的鮮膠乳在收膠站經(jīng)20-40孔篩粗除去樹皮、雜物后，稱重登記。鮮膠乳運到加工廠后，倒入混合池中混合均勻，取樣測定混合膠乳的干膠含量，計算加水量，將膠乳加水稀釋至所要求的濃度，攪拌均勻，取樣測定稀釋膠乳的氨含量，以便計算凝固總用酸量。與此同時，讓稀釋膠乳靜置0.5小時左右，使其中的泥沙等雜質(zhì)沉降。混合池上部清潔膠乳經(jīng)60-80孔篩過濾排入凝固槽，準(zhǔn)備凝固。池底含泥沙的臟膠乳另外回收處理。 （2）膠乳凝固 往膠乳中加入適量的凝固酸（常用乙酸和甲酸），膠乳便凝固。實質(zhì)上這是一種用化學(xué)方法使膠乳脫水的過程，膠乳凝結(jié)成凝塊，分離出大量的乳清。膠乳的凝固設(shè)備多為各種形式的鋁制凝固槽，膠乳加酸并攪拌均勻后，插入鋁隔板，將凝塊分隔成3厘米左右的厚度，以利于壓片和干燥。 膠乳的凝固濃度（干膠含量%）一般控制在15%-18%的范圍內(nèi)。用乙酸作凝固劑時，凝固適宜用酸量為0.5%-0.8%（對干膠重）；用甲酸時為0.3%-0.5%。中和用酸量則依據(jù)膠乳的氨含量來計算。因此，凝固膠乳的總用酸量是凝固用酸量與中和用酸量之和。如以PH值控制膠乳凝固，一般控制范圍為PH值4.5-4.8。 （3）凝塊壓片 凝塊壓片是一個用機械脫水的過程，同時將塊壓成薄片，利于干燥。壓片的設(shè)備是壓片機，有手搖和機動兩種類型。機動壓片機常用的有“四合一”和“五合一”壓片機，分別有四對壓輥和五對壓輥，其中很后一對壓輥為花紋輥，將膠片表面壓制成許多菱形小花紋，增大膠片表面積以利干燥。壓片前凝塊厚3厘米左右，含水約300%（對干膠，下同），經(jīng)壓片機滾壓脫水后，膠片厚2.5-3.5毫米，含水量降至60%左右。在壓片過程中，凝塊排出大量乳清，凝塊中部分殘酸和非橡膠物質(zhì)亦隨乳清排出。壓片過程中噴淋清水和壓片后將膠片在清水中漂洗也能使這些殘酸和非橡膠物質(zhì)進(jìn)一步減少，提高產(chǎn)品質(zhì)量。 壓好的膠片，在清水池中漂洗一下，隨即掛在掛膠車的竹竿上，讓膠片滴水2-4小時，以減少膠片在干燥前的含水量。但滴水時間不宜過長，否則膠片將發(fā)酵變色，影響外觀質(zhì)量，還會延緩膠片的干燥。 （4）熏煙干燥 膠水滴水2-4小時后，將掛膠車推入煙房，進(jìn)行熏煙干燥。利用木柴不完全燃燒產(chǎn)生的煙氣對膠片熏煙，膠片苛性鈉煙氣中的防腐物質(zhì)而具防腐性能；同時，煙氣作為熱載體，加熱膠片，使膠片中的水分蒸發(fā)除去。 我國煙膠片生產(chǎn)所用煙房大致可分三類：單層固定架式煙房，樓房式煙房和洞道式煙房。單層架式煙房容量小，適于個體戶或小型鄉(xiāng)鎮(zhèn)膠片加工廠使用。樓房式煙房一般為兩層方形，樓板可通氣，內(nèi)設(shè)固定掛膠架適于干燥長皺片用。洞道式煙房為長方形，火爐一般偏設(shè)于煙房長度1/3至1/4處，掛膠車在輕便鐵軌上從距火爐較遠(yuǎn)的一端推入煙房，膠片經(jīng)4天熏煙干燥后，推出煙房。洞道式煙房生產(chǎn)量較大，操作方便，適于較大的煙膠片廠使用。 膠片的初始干燥溫度為50度，12小時后，其水分含量降至10%以下，可逐漸提高干燥溫度。一般不超過70度。當(dāng)膠片呈棕色透明、含水量在0.7%以下時，即可移出煙房。 （5）分級和包裝 煙膠片規(guī)定用外觀分級方法即根據(jù)煙片的顏色、透明度、雜質(zhì)含量有無霉點等分級。分級時逐片檢查，將膠片上有缺陷的部分剪除，然后按級別分別定量堆疊于包裝箱中，加壓包裝，得到方整的膠包，在膠包面上刷上涂包溶液，打上級別號碼和工廠標(biāo)記等，即可入庫。 其他膠片的制造工藝與煙片膠基本相似，但也有不同，簡單介紹如下： 風(fēng)干膠片采用新鮮膠乳作原料，加入化學(xué)催化劑，經(jīng)加酸凝固、壓片、風(fēng)干、烘干等工序制成的表面有菱形花紋的淺黃色膠片。與煙片膠相比，風(fēng)干膠片因加入了催干劑而顏色較淺，沉淀的蛋白質(zhì)較多，灰分和水分也較多，煙片膠則因吸有煙分面顏色較深（棕黃色）。風(fēng)干膠片是為了節(jié)省熏煙木材而研制的，由于其顏色較淺，適于制造白色、淺色和彩色制品。 白皺片采用新鮮膠乳作原料，其膠乳凈化過程與煙片膠相同，但在凝固前先在膠乳中加入亞硫酸氫進(jìn)行漂白，然后加酸凝固，凝塊經(jīng)壓皺水洗后，在風(fēng)干房中進(jìn)行干燥，很后分級包裝。白皺片比較干凈，主要用于制造白色或淺色制品。 褐皺片是用割膠和加工過程中自然凝固的膠塊、膠線、泥膠等“雜膠”作原料，經(jīng)浸泡、洗滌、壓皺、干燥或熏煙等工序制成的表面有皺紋的褐色膠片。褐皺片含雜質(zhì)較多，質(zhì)量較低，只適合于一般橡膠制品。 橡膠產(chǎn)品分級 對于橡膠的分級，通常有兩種方法：一種是按外觀質(zhì)量分級，如煙片膠、皺片膠等；另一種是按物理化學(xué)指標(biāo)分析，這種方法比較科學(xué)，顆粒膠（即標(biāo)準(zhǔn)膠）一般按這種方法分級。世界各國及各機構(gòu)對橡膠有各自的分級方法。 標(biāo)準(zhǔn)ISO2000-1989規(guī)定了5個等級的橡膠很低規(guī)格和按ISO1975或與有關(guān)單位協(xié)商的取樣方法取出的生膠相應(yīng)的檢驗方法。生膠的各個等級是以其很高雜質(zhì)含量的數(shù)字來定名的，而且在很低雜技含量的一極中加上一個字母L以表示淺色極橡膠，標(biāo)準(zhǔn)的合格應(yīng)允性：如果一批生膠在抽取的大樣中僅有一包膠未能滿足規(guī)格表中任意一項指標(biāo)的極限值的要求，而且僅有另一包另一單項的指標(biāo)未能滿足限值的要求，那么仍可以認(rèn)為該批生膠是符合規(guī)格的。 對于橡膠的質(zhì)量、包裝起規(guī)范作用的還有《橡膠等級品質(zhì)和包裝標(biāo)準(zhǔn)（綠皮書）》，該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定中有下列禁例：在買方驗收時，不允許有濕膠、吸水發(fā)白膠、煙熏不透膠、夾生膠和肉眼可見的不完全干透膠（除五級煙片所規(guī)定有輕微的煙熏不透膠之外）；不準(zhǔn)使用全部或部分膠清制成本標(biāo)準(zhǔn)所列的任何一個級別的橡膠。 除了標(biāo)準(zhǔn)，各國也有自己的分級方法。馬來西亞從1965年開始執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)馬來西亞橡膠（SMR）計劃，并于1970年、1979年分別修訂；印度尼西亞執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)印度尼西亞橡膠（SIR），該規(guī)定有個特點，即在性能項目中不列氮含量項目和指標(biāo)，認(rèn)為橡膠是產(chǎn)物，在制膠過程中沒有摻入膠清橡膠，就沒有必要規(guī)定氮含量指標(biāo)；同樣，泰國有泰檢測驗橡膠（TTR）規(guī)格，新加坡有標(biāo)準(zhǔn)新加坡橡膠（SSR）。我國的標(biāo)準(zhǔn)為GB/T8081-1999（表1）。 表1：GB/T8081-1999 應(yīng)用領(lǐng)域 由于橡膠具有上述一系列物理化學(xué)特性，尤其是其優(yōu)良的回彈性、絕緣性、隔水性及可塑性等特性，并且，經(jīng)過適當(dāng)處理后還具有耐油、耐酸、耐堿、耐熱、耐寒、耐壓、耐磨等寶貴性質(zhì)，所以，具有廣泛用途。例如日常生活中使用的雨鞋、暖水袋、松緊帶；醫(yī)療衛(wèi)生行業(yè)所用的外科醫(yī)生手套、輸血管、避孕套；交通運輸上使用的各種輪胎；工業(yè)上使用的傳送帶、運輸帶、耐酸和耐堿手套；農(nóng)業(yè)上使用的排灌膠管、氨水袋；氣象測量用的探空氣球；科學(xué)試驗用的密封、防震設(shè)備；國防上使用的飛機、坦克、大炮、防毒面具；甚至連火箭、人造地球衛(wèi)星和宇宙飛船等高精尖科學(xué)技術(shù)產(chǎn)品都離不開橡膠。目前，世界上部分或完全用橡膠制成的物品已達(dá)7萬種以上。 乳膠產(chǎn)品主要用于膠乳浸漬制品：（氣象，節(jié)日，玩具）氣球、（醫(yī)用，家用，工業(yè)）手套、奶嘴、避孕套；海綿制品：海綿（床墊、枕頭、鞋材中底墊）；注模制品：膠乳玩具、防毒面具、化妝用具、鞋類；壓模制品：膠乳膠絲、醫(yī)療用品；其它應(yīng)用：（毛，棕，動植物及人工合成纖維，人造皮革）的粘合、植絨、不織布、地毯、紡織、造紙、和膠粘劑等。 包裝儲運 包裝：國產(chǎn)一級標(biāo)準(zhǔn)膠的包裝須內(nèi)包用高壓聚乙烯袋，外包用聚丙烯袋雙層包裝，每包凈重40kg（云南）/33.3kg（海南）。 儲運：貯存要分種類和級別堆放，置于離地面高度30 cm以上和距離墻壁50 cm以上的木板上。堆放高度為4-6層膠包。堆放膠包的倉庫，要求通風(fēng)良好、干燥。倉庫內(nèi)氣溫不應(yīng)超過35V，并盡量保持較低的相對濕度。膠包不得受陽光直射。倉庫要清潔。膠包不得與銅和錳的鹽類或氧化物接觸，不得與油類和易燃物品一起貯放。膠包運輸時須用干燥和清潔車廂裝運，蓋好篷布，以防陽光照曬或雨水淋濕導(dǎo)致橡膠發(fā)霉變質(zhì)。 對于橡膠的質(zhì)量、包裝起規(guī)范作用的還有《橡膠等級品質(zhì)和包裝標(biāo)準(zhǔn)（綠皮書）》，該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定中有下列禁例：在買方驗收時，不允許有濕膠、吸水發(fā)白膠、煙熏不透膠、夾生膠和肉眼可見的不完全干透膠（除五級煙片所規(guī)定有輕微的煙熏不透膠之外）；不準(zhǔn)使用全部或部分膠清制成本標(biāo)準(zhǔn)所列的任何一個級別的橡膠。 橡膠產(chǎn)區(qū) 橡膠樹是多年生長的樹木，屬熱帶雨林喬木，高20-40米，適合于在全年平均氣溫在26-32℃之間、年平均降雨量在2500毫米以上、年平均相對濕度在80%上以的高溫多雨的熱帶栽培。橡膠權(quán)的栽培對土壤條件也有一定的要求，土層深要1米以上，表層土壤20-30cm，含有機質(zhì)3%以上，土壤PH值在4.5-5.5之間，地下水位在1.5-2米以上。因此，橡膠樹的種植基本分布于南北緯15℃以內(nèi)，主要集中在東南亞地區(qū)，約占世界橡膠種植面積的90%，主要生產(chǎn)國有泰國、印度尼西亞、馬來西亞、中國、印度、越南、緬甸、斯里蘭卡等，尤以前三國為主。在我國，橡膠產(chǎn)區(qū)主要分布于海南、云南兩省，兩省種植面積和產(chǎn)量均占的80%左右。另外，廣東、廣西、福建及臺灣等地也能種植橡膠，但其產(chǎn)量相對較少。 橡膠工業(yè)發(fā)展歷史及概況 橡膠的采集和加工工藝也經(jīng)過了一定的發(fā)展歷程。很早的割膠不講究方法，往往采用涸澤而漁的方法，割膠時刀割過深甚至刀砍膠樹，嚴(yán)重破壞了膠樹的正常生長。1889年，新加坡膠園主任里德利開始采用骨形和V形割線方法，創(chuàng)造出在原割線上不傷形成層的連續(xù)重復(fù)割膠法，提高了膠樹的可持續(xù)產(chǎn)量。目前，針刺采膠這一新的方法正在試驗階段。 橡膠加工工藝方面，1898年，J.Parikn開始用醋酸作凝固劑制造煙片膠（用煙熏干的膠片），其后，又出現(xiàn)了皺片膠（自然風(fēng)干或熱空氣干燥的表面起皺膠片）。1923年，用于生產(chǎn)濃縮膠乳的蒸發(fā)法、膏化法、離心法行后試制成功并投產(chǎn)。從此，橡膠的初制品有了固體和液體兩大類。1965年，馬來西亞在橡膠加工技術(shù)方面進(jìn)行了較大的改革，開始生產(chǎn)以技術(shù)性質(zhì)劃分等級的顆粒橡膠。顆粒橡膠自誕生起就深受歡迎，因此，發(fā)展很快，在印度尼西亞、泰國、斯里蘭卡及印度等國也開始大量生產(chǎn)。 目前，橡膠初制品中固體膠占很大比例，因為一方面其消費量很多的輪胎生產(chǎn)行業(yè)只能用固體生膠制造，另一方面，作為重要的戰(zhàn)略物資，也只有固體才能長久貯存。在固體膠的生產(chǎn)方面也有新的發(fā)展方向，雖然目前煙片膠所占比例較高，但顆粒橡膠的發(fā)展勢頭良好，主要因為其具有以下優(yōu)點：1、按技術(shù)性質(zhì)劃分等級，打破了妨礙生產(chǎn)發(fā)展的外觀分級，能較準(zhǔn)確地區(qū)分橡膠質(zhì)量；2、機械化程度高，勞動生產(chǎn)率高，勞動強度低；3、生產(chǎn)周期短，相比膠片的5-10天，只需1-2天；4、加工相對集中，對橡膠因品種和使用化學(xué)刺激與否等差異適應(yīng)性較強，有利于提高產(chǎn)品的一致性；5、可因地制宜地采用各種熱源，且熱源消耗少，易解決燃料短缺困難，降低加工生產(chǎn)成本。正是由于上述優(yōu)勢，以顆粒橡膠代替煙片膠已成為制膠工業(yè)技術(shù)革新的中心內(nèi)容，也是制膠生產(chǎn)發(fā)展的必然趨勢。 橡膠制品主要用于交通、建筑、工業(yè)、科技等行業(yè)領(lǐng)域，其中尤以交通建筑行業(yè)對橡膠的依賴性很大。在整個橡膠制品中，從用膠量來說，以輪胎為很大，占據(jù)一半以上；工業(yè)、醫(yī)衛(wèi)、文體制品緊隨其后，三者占到三分之一；日用制品以膠鞋為代表，約占10%左右。 目前，大約有三分之二左右橡膠產(chǎn)品用于有關(guān)汽車的行業(yè)，所涉及的膠種也很多。一輛小轎車的用膠量已超過100公斤，其中輪胎37.8公斤，各類橡膠制品達(dá)200余種，涉及的膠種有10余種。汽車上斗勝的橡膠制品已占到汽車總成本1/10以上，它們大到輪胎、氣囊，小至墊片、減震器等，分布于汽車的各個系統(tǒng)，成為構(gòu)成汽車現(xiàn)代水平和性能重要標(biāo)志。 建筑用橡膠材料約占全部橡膠消耗量20%-28%，僅次于輪胎，高居各工業(yè)制品之首，各類異常繁多。除了工地使用的重型機械和運輸機具之外，主要用于各類構(gòu)筑物上面的防水、密封、抗震、隔音。例如建筑防水橡膠卷材，全世界已超1億立方米。再如橡膠（PUR）防水涂膜，日本已達(dá)4萬噸以上。全世界構(gòu)筑物接縫用的彈性密封劑，估計很少在50萬噸以上，其中高檔的硅橡膠系列已接近一半，聚氨系列達(dá)到30%左右。此外，室內(nèi)防塵、隔音的密封墊片、地基搞震的橡膠座墊片等，近年來也成為高層現(xiàn)貨大廈、樓群廣場不可缺少的材料。 我國橡膠發(fā)展現(xiàn)狀 在我國橡膠業(yè)的發(fā)展過程中，海南農(nóng)墾、云南農(nóng)墾可謂功不可沒。 海南農(nóng)墾。1952年1月，經(jīng)中央人民政府批準(zhǔn)，海南農(nóng)墾正式創(chuàng)建。經(jīng)過半個世紀(jì)，歷經(jīng)兩代甚至三代人的開發(fā)建設(shè)，海南農(nóng)墾創(chuàng)造出了一套的橡膠栽培技術(shù)，使橡膠在我國北緯18度到24度之間的地區(qū)大面積栽培獲得成功，建成了很大的橡膠生產(chǎn)基地。 云南農(nóng)墾。云南農(nóng)墾集團有限責(zé)任公司成立于1951年（云南省農(nóng)墾總局），是云南省從事熱帶作物種植和加工為主的國有特大型獨資企業(yè)。橡膠的種植和加工是其重要的產(chǎn)業(yè)，經(jīng)過半個多世紀(jì)的創(chuàng)業(yè)和摸索，在云南熱帶北緣高海拔非傳統(tǒng)植膠區(qū)大面積植膠成功，在橡膠種植和加工方面形成了較強的科技優(yōu)勢、管理優(yōu)勢和規(guī)模優(yōu)勢，是我國目前的大面積平均畝產(chǎn)100公斤以上的橡膠高產(chǎn)基地。 目前，產(chǎn)量：我國橡膠產(chǎn)量約為55-60萬噸左右。需求：橡膠2009年消費量為259.7萬噸。進(jìn)口：2009年全年，橡膠進(jìn)口量為171萬噸。我國橡膠需求量70%靠進(jìn)口滿足。 山東秀誠化工有限公司提供阻燃劑，阻燃橡膠的配方。山東阻燃劑，十溴二苯醚，十溴二苯乙烷，三氧化二銻?