[發(fā)明專利]探空氣球用的天然膠乳及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710201810.7
• 申請(qǐng)日: 2017-03-30
• 公開（公告）號(hào): CN106947127B
• 公開（公告）日: 2019-09-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉宏超;王啟方;余和平;呂明哲;李普旺
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品加工研究所
• 主分類號(hào): C08L7/02
• 分類號(hào): C08L7/02;C08K3/28;C08K5/521
• 代理公司: 北京超凡志成知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11371
• 代理人: 李進(jìn)

本發(fā)明公開了探空氣球用的天然膠乳及其制備方法。該天然膠乳的原料包含總固體含量為55～65wt％的濃縮天然膠乳，和以濃縮天然膠乳的質(zhì)量為100wt％計(jì)0.05～0.3wt％溶菌酶、0.1～0.4wt％氨和0.2～0.8wt％磷脂。本發(fā)明天然膠乳，采用溶菌酶抑制細(xì)菌繁殖，使天然膠乳氨含量低于0.2％時(shí)，依然具有較低的揮發(fā)性脂肪酸值。磷脂可吸附于橡膠粒子表面，以調(diào)節(jié)橡膠粒子表面電荷，使天然膠乳保持穩(wěn)定，提高天然膠乳的機(jī)械穩(wěn)定度。在制成濃縮天然膠乳中添加氫氧化鈣，可與天然膠乳的非橡膠物質(zhì)蔗糖反應(yīng)形成蔗糖鈣以有效降低天然膠乳中蔗糖含量，從而降低天然膠乳硫化膠膜的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，改善膠膜的耐寒性能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及天然膠乳制品的技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及探空氣球用的天然膠乳及其制備方法。

背景技術(shù)

探空氣球主要用于探測(cè)大氣平流層的壓力、溫度、濕度、風(fēng)速、風(fēng)向等氣象要素，也因此被稱為氣象氣球。探空氣球投資少，成本低，見效快，相對(duì)載重量大，飛行時(shí)間長，攜帶儀器姿態(tài)穩(wěn)定，觀測(cè)數(shù)據(jù)資料精度高。雖然更先進(jìn)的工具如探空火箭、氣象雷達(dá)、氣象衛(wèi)星等已廣泛應(yīng)用，但探空氣球仍是氣象研究中不可缺少的工具。

為了準(zhǔn)確采集大氣層的氣象資料，探空氣球必須具有較高的探空高度和較長的滯空時(shí)間。這就要求探空氣球升空后不易變形，并具有優(yōu)異的抗撕裂、耐寒、耐臭氧老化、耐紫外線老化等綜合性能。因此，探空氣球?qū)υ牧虾椭圃旃に嚨囊筮h(yuǎn)比一般乳膠制品要嚴(yán)格。

迄今為止，國內(nèi)外所有企業(yè)均采用天然膠乳或氯化丁基膠乳按照傳統(tǒng)的離子浸漬工藝制造探空氣球。其中，天然膠乳具有優(yōu)異的成膜性和濕凝膠強(qiáng)度，是制造探空氣球最主要的原材料。離子浸漬工藝主要將桃木模具浸漬硝酸鈣凝固劑后，浸入預(yù)硫化天然膠乳(或氯化丁基膠乳)中，待膠乳粒子沉積至規(guī)定厚度后，進(jìn)行定型、干燥。實(shí)踐證明，該工藝存在以下弊端：(1)木質(zhì)模具表面凝固劑的均勻度直接影響膠乳粒子在模具表面的沉積厚度和均勻度；(2)模具進(jìn)出膠乳存在一定的時(shí)間差，導(dǎo)致膠膜厚度不一致；(3)殘留在膠膜中的鈣離子影響膠膜的力學(xué)性能和抗氧老化性能；(4)浸漬工藝導(dǎo)致膠乳粒子沿浸漬方向呈平行排列，使膠膜存在顯著的結(jié)構(gòu)取向性。當(dāng)氣球充氣膨脹時(shí)，膠膜不同方向厚度和結(jié)構(gòu)的差異，導(dǎo)致氣球膨脹后的形狀不規(guī)整；隨著氣球升空高度的增加，氣球內(nèi)外壓力差的增大而引起氣球變形、爆炸。

在實(shí)際生產(chǎn)過程中，在天然膠乳機(jī)械穩(wěn)定度偏低的情況下，需要添加適量的月桂酸，通過月桂酸與氨水反應(yīng)形成月桂酸銨，提高天然膠乳的機(jī)械穩(wěn)定度。同時(shí)，加入適量的氨水作為保存劑，抑制細(xì)菌繁殖，控制天然膠乳的揮發(fā)性脂肪酸值，以進(jìn)一步提高天然膠乳的穩(wěn)定性。目前，國內(nèi)外濃縮天然膠乳的氨含量一般控制在0.6～0.7％。采用高氨保存的濃縮天然膠乳制造各種乳膠制品時(shí)，膠乳表面很容易因氨水的揮發(fā)而結(jié)皮，顯著影響乳膠制品生產(chǎn)工藝的控制。

上述問題可采用熱敏技術(shù)，通過注模工藝加以解決。該技術(shù)在預(yù)硫化天然膠乳中加入熱敏劑，配制成熱敏膠乳；將膠乳注入金屬模具內(nèi)腔，模具溫度升高至一定溫度時(shí)，在熱敏劑的作用下使膠乳凝固成膜。與離子浸漬技術(shù)相比，熱敏工藝具有以下優(yōu)點(diǎn)：(1)不再使用硝酸鈣作為凝固劑，消除了鈣離子對(duì)硫化膠膜性能的影響；(2)通過計(jì)算機(jī)控制的注射裝置將膠乳按計(jì)量注入球模，使探空氣球的質(zhì)量基本相同，膠膜更加均勻；(3)膠模成型于模型內(nèi)表面，膠膜在二維方向上相互銜接、交叉和重疊，其結(jié)構(gòu)較密實(shí)，沒有取向性；(4)球柄的直徑和長度不受后序脫膜工藝的限制。因此，采用熱敏法制作的探空氣球，同規(guī)格氣球質(zhì)量差異很小；球膜厚度均勻，其最大最小厚度差僅有0.1mm；氣球球體較短，球柄直徑較小而且長度長，施放操作方便，能使氣球升空高度保持穩(wěn)定。