乳膠工業(yè)是橡膠工業(yè)的一個分支，也是橡膠工業(yè)一個重要的組成部分。乳膠制品所用的主要原材料，與輪胎、力車胎、膠管、膠帶等橡膠制品的主要原材料一樣，都屬于橡膠。但是，乳膠制品與其他橡膠制品所用的原材料的物理形態(tài)顯著不同，前者為液態(tài)，通常稱為膠乳或乳膠，而后者為固態(tài)，通常稱為干膠。因此，兩者的加工工藝存在明顯的差別。乳膠工業(yè)有其獨特的加工工藝，它是以膠體化學(xué)為基礎(chǔ)，應(yīng)用膠乳的膠體化學(xué)性能以及各種配合劑對膠乳的膠體化學(xué)性能的影響，才能加工出符合使用要求的各種各樣的乳膠制品。
膠乳加工的特殊工藝使乳膠能生產(chǎn)很多干膠無法生產(chǎn)或者生產(chǎn)起來很困難的產(chǎn)品。但是由于膠乳對溫度、濕度等環(huán)境因素比較敏感，膠乳原材料本身的變異性大，不易控制穩(wěn)定性和一致性。同時，膠乳的直接補強也未能找到有效的途徑和方法，直接影響著膠乳更廣泛的應(yīng)用。
一 乳膠制品使用橡膠情況
目前，我國乳膠行業(yè)使用的橡膠膠乳仍然以天然橡膠膠乳為主，近年來為了
開發(fā)新產(chǎn)品的需要，對一些合成橡膠膠乳也逐步開始應(yīng)用。下面，對我國乳膠行業(yè)使用橡膠的情況做一簡單介紹。
1、 天然橡膠膠乳的使用情況
由于使用天然橡膠膠乳加工的乳膠制品具有良好的綜合性能，同時對天然膠乳的應(yīng)用也積累了長期經(jīng)驗，生產(chǎn)技術(shù)工藝比較成熟。因此，目前我國乳膠行業(yè)仍然以天然膠乳為主要的橡膠材料。
天然膠乳生產(chǎn)的主要乳膠制品種類如下：
⑴ 浸漬制品
使用浸漬法工藝制取的乳膠制品稱為浸漬制品。浸漬法加工乳膠制品歷史比較長，工藝也比較成熟，浸漬制品在膠乳工業(yè)生產(chǎn)中所占的比重最大。
浸漬法主要分為以下兩類：
① 直接浸漬法
直接浸漬法就是把模型直接浸入配合好的膠乳中，然后進(jìn)行干燥成膜，硫化后即可制得成品。如避孕套的成型就是采用直接浸漬法。
② 凝固劑浸漬法
凝固劑浸漬法即離子沉積法，是將所需制品的模型浸漬凝固劑后，再浸漬配合膠乳，經(jīng)干燥、硫化制成所需制品。如醫(yī)用手套、檢查手套、家用手套、工業(yè)手套、玩具氣球、各種指套及其他一些浸漬制品，如炸藥袋、氣門芯、球膽等都用該方法加工。浸漬制品中，各類手套耗用的天然膠乳量最大。
⑵ 海綿制品
膠乳海綿是一種低密度的多孔橡膠材料，也可以說是一種橡膠質(zhì)的連續(xù)氣泡體。
膠乳海綿的起泡是用機械起泡法或化學(xué)起泡法使其產(chǎn)生均勻細(xì)密的氣泡。由于膠乳海綿具有良好的緩沖防震性能和耐壓縮疲勞性能，被廣泛用于汽車工業(yè)、航空工業(yè)、生活衛(wèi)生等許多方面。膠乳海綿曾經(jīng)是乳膠行業(yè)四大主要產(chǎn)品之一。隨著價格較為低廉的聚氨酯泡沫作為彈性墊料和增塑多孔聚氯乙烯的廣泛應(yīng)用，價格較貴的膠乳海綿逐漸失去了市場競爭力。近年來，隨著人們對健康、環(huán)保的關(guān)注，由于膠乳海綿的優(yōu)異性能，膠乳海綿在一些高級家具和居室用品方面出現(xiàn)了新的發(fā)展勢頭，目前膠乳海綿耗用天然膠乳的量還不大。
⑶ 壓出制品
膠乳壓出制品是利用一定的壓力（靜位壓力或稍加壓力）作用下，使膠乳通過所需要的斷面口型壓出，成型為實心或空心的半成品，再經(jīng)加工制成膠乳制品。利用該法生產(chǎn)的膠乳制品主要有膠乳膠絲和膠管，還有少量特殊斷面結(jié)構(gòu)的制品。
① 膠乳膠絲
膠乳膠絲具有表面光滑、粗細(xì)均勻、彈性好、強度高等特點。為紡織、服裝和體育文化事業(yè)上廣泛應(yīng)用的彈性材料，如衣襪寬緊帶、運動器材、緩沖繩等。
膠乳膠絲由于加工工藝簡便，且可制成任意長度的特點，因此在上世紀(jì)七十年代，成了許多乳膠制品企業(yè)的主要產(chǎn)品。但是，因為膠乳膠絲基本上是純膠制品，因此成本較高。當(dāng)干膠膠絲的分切設(shè)備和技術(shù)進(jìn)一步改進(jìn)后，為干膠膠絲逐步取代。目前膠乳膠絲耗用的天然膠乳量不大。
② 膠管
輸血、輸液膠管也是典型的膠乳壓出制品。采用壓出法生產(chǎn)膠管的原理是利用配合膠乳中的熱敏劑在較高溫度下使膠乳膠凝而壓出成型。由于熱敏型在受熱情況下才能發(fā)揮熱敏化作用，因此又把這種方法稱為“熱敏化法”。采用天然膠乳生產(chǎn)膠管時，膠乳中的不純物容易除去，因此膠乳膠管衛(wèi)生性好、無毒，而且管體柔軟、內(nèi)外壁光滑，容易清洗，導(dǎo)液通暢，而且耐蒸煮，因此，天然膠管曾是理想的醫(yī)用器材，廣泛用于輸血、輸液等醫(yī)用場所。
隨著一次性塑料輸液器的發(fā)展，目前已完全取代了膠乳膠管在這方面的應(yīng)用。膠管目前僅用作一般導(dǎo)管、健身膠管、醫(yī)用止血帶等。膠乳膠管耗用天然膠乳的量不大。
由此可見，乳膠行業(yè)耗用天然膠乳主要用于浸漬制品，特別是用于各種手套的生產(chǎn)。
2、合成橡膠膠乳的使用情況
近年來，合成膠乳得到了迅速的發(fā)展，合成膠乳的消耗量增長很快。合成
膠乳不僅能彌補天然膠乳資源的不足，并且能賦予制品某些特殊的性能，如耐油、抗透氣性、耐老化性等。另外，伴隨石油化學(xué)工業(yè)的高速發(fā)展，也為合成橡膠及膠乳大量生產(chǎn)、降低成本創(chuàng)造了條件。目前，膠乳制品行業(yè)使用的合成膠乳主要有以下幾種合成膠乳。
⑴ 羧基丁腈膠乳
由于天然膠乳中含有能引起部分人員過敏的蛋白質(zhì)，導(dǎo)致一些長期穿戴醫(yī)用手套、檢查手套的醫(yī)務(wù)人員過敏。為了防止和減少天然膠乳中蛋白質(zhì)對人體引起的過敏，科研人員研究了各種降低天然膠乳中引起過敏的蛋白質(zhì)含量的方法。而最徹底的方法就是不使用含有引起過敏蛋白質(zhì)的原料來加工手套。羧基丁腈膠乳就成了較理想的不含引起過敏蛋白質(zhì)的原料。羧基丁腈膠乳由于羧基基團(tuán)之間有較高的鍵合力與金屬離子的反應(yīng)性能，因而具有成膜性能好和膠膜強度較高的優(yōu)點，被廣泛用于浸漬制品。丁腈膠乳主要用于加工丁腈檢查手套，是乳膠行業(yè)使用量最大的合成膠乳。目前國內(nèi)鎮(zhèn)江南帝、蘭化合成膠廠生產(chǎn)羧基丁腈膠乳外，國內(nèi)使用的羧基丁腈膠乳大部分是進(jìn)口合成膠乳，主要為日本瑞翁、德國拜耳、臺灣南帝、美國REICHHOLD等公司的產(chǎn)品。
⑵ 氯丁膠乳
氯丁膠乳具有極寶貴的綜合性能，如較高的粘合能力，較好的成膜性能，濕凝膠膠膜具有較高的強度，有良好的耐油、耐燃、耐溶劑、耐熱、耐臭氧老化等性能。
氯丁膠乳在乳膠行業(yè)主要用于浸漬制品，主要有探空氣象氣球、耐油工業(yè)手套、阻燃手套等。
氯丁膠乳加工的探空氣球、耐油手套、阻燃手套雖已工業(yè)化生產(chǎn)，但總的氯丁膠乳的耗用量還是很有限。
⑶ 丁基膠乳
丁基膠乳是一種人造膠乳。將丁基橡膠溶于石油醚等溶劑中制成膠糊，再加入乳化劑，使用乳化設(shè)備使之乳化于水中，經(jīng)蒸餾等工序除去溶劑和濃縮后而制得的人造膠乳。
由丁基膠乳所制備的制品具有優(yōu)異的耐老化、耐臭氧、耐化學(xué)腐蝕等性能，并有極佳的氣密性和抗透水性。因此，丁基膠乳主要由來制造防毒手套和特殊用途的防腐手套。因丁基膠價格較高，丁基膠乳的制備成本也高，導(dǎo)致丁基膠乳的應(yīng)用并不普遍。膠乳制品使用的丁基膠主要為加拿大、日本等國的進(jìn)口丁基膠，目前也開始使用北京燕山石化的丁基膠制備丁基膠乳，用于錦綸襯里手套的生產(chǎn)。
此外，氟膠乳、硅膠乳等特種膠乳雖然具有優(yōu)異的性能，但由于價格昂貴，只運用于極少的特殊領(lǐng)域。
由此可見，目前我國乳膠工業(yè)使用的合成膠乳用量還不大，主要使用羧基丁腈膠乳加工丁腈膠檢查手套。合成膠乳在乳膠制品加工方面的應(yīng)用需要進(jìn)一步的開發(fā)。上下游產(chǎn)業(yè)的良好合作會預(yù)示著合成膠乳在乳膠制品行業(yè)的廣泛應(yīng)用應(yīng)該具有良好的前景。
二 展望
隨著全球經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人們物質(zhì)文化生活水平的提高，醫(yī)療衛(wèi)生事業(yè)進(jìn)一步發(fā)展，對乳膠制品的需求量不斷增長，導(dǎo)致對膠乳的消費量也持續(xù)增長。由于我國橡膠資源的不足，橡膠資源的自給率不足30%，膠乳制品使用的天然膠乳的自給率也基本如此，而膠乳制品使用的合成膠乳更加依賴進(jìn)口，因此，每年都要進(jìn)口大量的天然膠乳和合成膠乳。根據(jù)海關(guān)的統(tǒng)計資料，近幾年我國天然膠乳和丁腈膠乳的進(jìn)口情況如下表：
表 1 近年我國天然膠乳、丁腈膠乳進(jìn)口情況
|
年 份 |
天 然 膠 乳 |
丁 腈 膠 乳 | ||
|
數(shù)量（萬噸） |
金額（萬美元） |
數(shù)量（萬噸） |
金額（萬美元） | |
|
2003 |
12.96 |
10459 |
2.13 |
2023 |
|
2004 |
18.94 |
17450 |
2.98 |
2804 |
|
2005 |
18.17 |
18202 |
4.90 |
4910 |
|
2006 |
25.77 |
32800 |
5.29 |
5693 |
|
2007年1-9月 |
16.06 |
21408 |
4.19 |
4847 |
由表1可以看出，與2003年前相比，2006年天然膠乳進(jìn)口量增長了一倍多，丁腈膠乳進(jìn)口量增長了一倍半，充分說明我國膠乳原材料消費量增長很快，2007年天然膠乳、合成膠乳的進(jìn)口情況也基本如此。
根據(jù)有關(guān)資料介紹，國產(chǎn)天然膠乳近年的生產(chǎn)量為14萬噸至15萬噸，由此推算，我國2007年天然膠乳的消費量為36萬噸左右，丁腈膠乳消費量超過7萬噸，這兩種膠乳的消費量將達(dá)43萬噸。按照約40%-50%的膠乳用于乳膠制品生產(chǎn)，2007年乳膠制品行業(yè)消費膠乳總量約為19萬噸。其中消費天然膠乳約為16萬噸，丁腈膠乳2.5萬噸。
根據(jù)我國乳膠行業(yè)的發(fā)展趨勢，2010年我國乳膠制品行業(yè)天然膠乳的耗用量將超過20萬噸，丁腈膠乳耗用量將超3萬噸。同時，隨著乳膠制品工業(yè)的發(fā)展，對膠乳原材料的品種提出新的要求。
天然膠乳
為了解決天然膠乳中蛋白質(zhì)引起過敏的問題，低蛋白質(zhì)膠乳的研究和應(yīng)用會進(jìn)一步加快發(fā)展，天然膠乳的改性也將適應(yīng)不同膠乳制品的要求。如天然膠乳經(jīng)環(huán)氧化改性后，干膠膜的氣密性、耐油性大大改善。另外，天然膠乳供應(yīng)的品種也會要求進(jìn)一步細(xì)化，以適應(yīng)不同企業(yè)的專門要求。
合成膠乳
在國外，合成膠乳的用量已占全部膠乳用量的70%，而我國乳膠制品行業(yè)目前使用量較大的合成膠乳僅為羧基丁腈膠乳，說明合成膠乳在乳膠行業(yè)應(yīng)用的發(fā)展空間是很大的。隨著合成膠乳技術(shù)的進(jìn)步，乳膠制品行業(yè)不斷掌握合成膠乳應(yīng)用技術(shù)，將為合成膠乳的廣泛應(yīng)用帶來快速發(fā)展。新型浸漬型聚氨酯乳液代替天然膠乳制造避孕套、醫(yī)用手套、檢查手套也將逐步實現(xiàn)。我國與國外在合成膠乳應(yīng)用技術(shù)方面的差距將不斷縮小。
總之，隨著我國膠乳制品工業(yè)的發(fā)展，乳膠行業(yè)愿意與天然膠乳加工企業(yè)、合成膠乳行業(yè)一起，為進(jìn)一步推進(jìn)我國的天然膠乳、合成膠乳的應(yīng)用而共同努力。
