簡介
天然橡膠的含義很廣，既指從含天然橡膠植物上采割的天然橡膠乳，也包括用天然膠乳加工而成的天然橡膠（煙片膠、顆粒膠）和濃縮膠乳。含有天然橡膠的植物很多，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.高、品質.好、產(chǎn)膠期長、采膠容易、膠乳再生快且制膠費用低的只有*種——巴西橡膠樹，它的產(chǎn)量已占天然橡膠總產(chǎn)量的90%以上。通常我們所說的天然橡膠，就是指從巴西橡膠樹上采集的天然橡膠，經(jīng)過凝固、干燥等加工工序而制成的彈性固狀物。天然橡膠是*種以聚異戊二烯為主要成分的天然高分子化合物，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、脂肪酸、糖分及灰分等。
屬性
物理屬性
天然橡膠沒有*定的熔點，天然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。天然橡膠是*種結晶性橡膠，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20萬次以上。系非.性橡膠，電*緣性能良好。
化學屬性
因為有不飽和雙鍵，所以天然橡膠是*種化學反應能力較強的物質，光、熱、臭氧、輻射、屈撓變形和銅、錳等金屬都能促進橡膠的老化，不耐老化是天然橡膠的致命弱點，但是，添加了防老劑的天然橡膠，有時在陽光下曝曬兩個月依然看不出多大變化，在倉庫內貯存三年后仍可以照常使用。
耐介質.性
天然橡膠有較好的耐堿性能，但不耐濃強酸。由于天然橡膠是非.性橡膠，只能耐*些.性溶劑，而在非.性溶劑中則溶脹，因此，其耐油性和耐溶劑性很差，*般說來，烴、鹵代烴、二流化炭、醚、高*酮和高*脂肪酸對天然橡膠均有溶解作用，但其溶解度則受塑煉程度的影響，而低*酮、低*酯及醇類對天然橡膠則是非溶劑。
采集方法和過程
*般情況下，天然橡膠樹在種植5-7年后即可采集膠乳，而且可以采集25-30年。天然橡膠的根、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.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.其緩慢，乳管內膨壓高，割膠時，在距地面高*米左右的樹干處，割開*個傾斜30度左右的切口，切口的下部放*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（*般用陶瓷或鋁制成），經(jīng)過1-2小時，乳管內膨壓下降，膠乳流量減少，當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*條膠線，自動封閉割口。接膠杯內的膠乳被收集于桶內，并經(jīng)過濾，注入專門的貯器內（為防止膠乳的凝固，在貯器內要預先加入*定量的氨）。
天然橡膠的開割、停割視季節(jié)而定，.好在林段中95%的膠樹葉蓬穩(wěn)定15-20天全面開割。冬季上午8時以前，氣溫低于15度應該停割，或者50%以上膠樹黃葉達*半以上也應全面停割。東南亞由于年均氣溫較高，每年可割膠11個月，我*為6-9個月。割膠以數(shù)位為單位，即*個割膠工*天應完成割膠和收膠的定額株數(shù)。*外*個數(shù)位為500株左右，我*為250-300株。
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*和包裝等5個生產(chǎn)過程。
?。?）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*釋*所要求的濃度，攪拌均勻，取樣測定*釋膠乳的氨含量，以便計算凝固總用酸量。與此同時，讓*釋膠乳靜置0.5小時左右，使其中的泥沙等雜質沉降?；旌铣厣喜壳鍧嵞z乳經(jīng)60-80孔篩過濾排入凝固槽，準備凝固。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。實質上這是*種用化學方法使膠乳脫水的過程，膠乳凝結成凝塊，分離出大量的乳清。膠乳的凝固設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%）*般控制在15%-18%的范圍內。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，*般控制范圍為PH值4.5-4.8。
?。?）凝塊壓片
凝塊壓片是*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*”和“五合*”壓片機，分別有四對壓輥和五對壓輥，其中.后*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*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進*步減少，提高產(chǎn)品質量。
壓好的膠片，在清水池中漂洗*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，影響外觀質量，還會延緩膠片的干燥。
?。?）熏煙干燥
膠水滴水2-4小時后，將掛膠車推入煙房，進行熏煙干燥。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*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*般為兩層方形，樓板可通氣，內設固定掛膠架適于干燥長皺片用。洞道式煙房為長方形，火爐*般偏設于煙房長度1/3*1/4處，掛膠車在輕便鐵軌上從距火爐較遠的*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*10%以下，可逐漸提高干燥溫度。*般不超過70度。當膠片呈棕色透明、含水量在0.7%以下時，即可移出煙房。
（5）分*和包裝
煙膠片規(guī)定用外觀分*方法即根據(jù)煙片的顏色、透明度、雜質含量有無霉點等分*。分*時逐片檢查，將膠片上有缺陷的部分剪除，然后按*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*別號碼和工廠標記等，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：
風干膠片采用新鮮膠乳作原料，加入化學催化劑，經(jīng)加酸凝固、壓片、風干、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，風干膠片因加入了催干劑而顏色較淺，沉淀的蛋白質較多，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行漂白，然后加酸凝固，凝塊經(jīng)壓皺水洗后，在風干房中進行干燥，.后分*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。褐皺片含雜質較多，質量較低，只適合于*般橡膠制品。
天然橡膠產(chǎn)品分*
對于天然橡膠的分*，通常有兩種方法：*種是按外觀質量分*，如煙片膠、皺片膠等；另*種是按物理化學指標分析，這種方法比較科學，顆粒膠（即標準膠）*般按這種方法分*。世界各*及各機構對天然橡膠有各自的分*方法。
*際標準ISO2000-1989規(guī)定了5個等*的天然橡膠.低規(guī)格和按ISO1975或與有關單位協(xié)商的取樣方法取出的生膠相應的檢驗方法。生膠的各個等*是以其.高雜質含量的數(shù)字來定名的，而且在.低雜技含量的*.中加上*個字母L以表示淺色.橡膠，*際標準的合格應允性：如果*批生膠在抽取的大樣中僅有*包膠未能滿足規(guī)格表中任意*項指標的.限值的要求，而且僅有另*包另*單項的指標未能滿足限值的要求，那么仍可以認為該批生膠是符合規(guī)格的。
對于天然橡膠的質量、包裝起規(guī)范作用的還有《天然橡膠等*品質和包裝*際標準（綠皮書）》，該標準規(guī)定中有下列.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*煙片所規(guī)定有輕微的煙熏不透膠之外）；不準使用全部或部分膠清制成本標準所列的任何*個*別的橡膠。
除了*際標準，各*也有自己的分*方法。馬來西亞從1965年開始執(zhí)行標準馬來西亞橡膠（SMR）計劃，并于1970年、1979年分別修訂；印度尼西亞執(zhí)行標準印度尼西亞橡膠（SIR），該規(guī)定有個.點，即在性能項目中不列氮含量項目和指標，認為天然橡膠是天然產(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；同樣，泰*有泰*檢驗橡膠（TTR）規(guī)格，新加坡有標準新加坡橡膠（SSR）。
應用*域
由于天然橡膠具有上述*系列物理化學.性，尤其是其優(yōu)良的回彈性、*緣性、隔水性及可塑性等.性，并且，經(jīng)過適當處理后還具有耐油、耐酸、耐堿、耐熱、耐寒、耐壓、耐磨等寶貴性質，所以，具有廣泛用途。例如日常生活中使用的雨鞋、暖水袋、淞緊帶；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；科學試驗用的密封、防震設備；*防上使用的飛機、坦克、大炮、防毒面具；甚*連火箭、人造地球衛(wèi)星和宇宙飛船等高精.科學技術產(chǎn)品都離不開天然橡膠。目前，世界上部分或完全用天然橡膠制成的物品已達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：*產(chǎn)**標準膠的包裝須內包用高壓聚乙烯袋，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*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，要求通風良好、干燥。倉庫內氣溫不應超過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*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致橡膠發(fā)霉變質。
對于天然橡膠的質量、包裝起規(guī)范作用的還有《天然橡膠等*品質和包裝*際標準（綠皮書）》，該標準規(guī)定中有下列.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*煙片所規(guī)定有輕微的煙熏不透膠之外）；不準使用全部或部分膠清制成本標準所列的任何*個*別的橡膠。
天然橡膠產(chǎn)區(qū)
天然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。天然橡膠權的栽培對土壤條件也有*定的要求，土層深要1米以上，表層土壤20-30cm，含有機質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，天然橡膠樹的種植基本分布于南北緯15℃以內，主要集中在東南亞地區(qū)，約占世界天然橡膠種植面積的90%，主要生產(chǎn)*有泰*、印度尼西亞、馬來西亞、中*、印度、越南、緬甸、斯里蘭卡等，尤以前三*為主。在我*，天然橡膠產(chǎn)區(qū)主要分布于海南、云南兩省，兩省種植面積和產(chǎn)量均占全*的80%左右。另外，廣東、廣西、福建及臺灣等地也能種植天然橡膠，但其產(chǎn)量相對較少。
*際橡膠工業(yè)發(fā)展歷史及概況
天然橡膠的采集和加工工藝也經(jīng)過了*定的發(fā)展歷程。.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*刀砍膠樹，嚴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.形成層的連續(xù)重復割膠法，提高了膠樹的可持續(xù)產(chǎn)量。目前，針刺采膠這*新的方法正在試驗階段。
天然橡膠加工工藝方面，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，天然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方面進行了較大的改革，開始生產(chǎn)以技術性質劃分等*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*、斯里蘭卡及印度等*也開始大量生產(chǎn)。
目前，全球天然橡膠初制品中固體膠占很大比例，因為*方面其消費量.多的輪胎生產(chǎn)行業(yè)只能用固體生膠制造，另*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、按技術性質劃分等*，打破了妨礙生產(chǎn)發(fā)展的外觀分*，能較準確地區(qū)分橡膠質量；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，對天然橡膠因品種和使用化學刺激與否等差異適應性較強，有利于提高產(chǎn)品的*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)技術革新的中心內容，也是制膠生產(chǎn)發(fā)展的必然趨勢。
天然橡膠制品主要用于交通、建筑、工業(yè)、科技等行業(yè)*域，其中尤以交通建筑行業(yè)對天然橡膠的依賴性.大。在整個橡膠制品中，從用膠量來說，以輪胎為.大，占據(jù)*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*；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天然橡膠產(chǎn)品用于有關汽車的行業(yè)，所涉及的膠種也.多。*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、安全氣囊，小*墊片、減震器等，分布于汽車的各個系統(tǒng)，成為構成汽車現(xiàn)代水平和性能重要標志。
建筑用天然橡膠材料約占全部天然橡膠消耗量20%-28%，僅次于輪胎，高居各工業(yè)制品之.，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4萬噸以上。全世界構筑物接縫用的彈性密封劑，估計.少在50萬噸以上，其中高檔的硅橡膠系列已接近*半，聚氨系列達到30%左右。此外，室內防塵、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*缺少的材料。
我*天然橡膠發(fā)展現(xiàn)狀
在我*天然橡膠業(yè)的發(fā)展過程中，海南農(nóng)墾、云南農(nóng)墾可謂功*沒。
海南農(nóng)墾。1952年1月，經(jīng)*人民.批準，海南農(nóng)墾正式創(chuàng)建。經(jīng)過半個世紀，歷經(jīng)兩代甚*三代人的開發(fā)建設，海南農(nóng)墾創(chuàng)造出了*套..的天然橡膠栽培技術，使天然橡膠在我*北緯18度到24度之間的地區(qū)大面積栽培獲得成功，建成了全*.大的天然橡膠生產(chǎn)基地。
云南農(nóng)墾。云南農(nóng)墾集團有限責任公司成立于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*有.大型.資企業(yè)。天然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，在天然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*目前.*的大面積平均畝產(chǎn)100公斤以上的天然橡膠高產(chǎn)基地。
目前，產(chǎn)量：我*天然橡膠產(chǎn)量約為55-60萬噸左右。需求：天然橡膠全*2009年消費量為259.7萬噸。進口：2009年全年，天然橡膠進口量為171萬噸。我*天然橡膠需求量70%靠進口滿足。
