一种乳胶枕头生产工艺的制作方法

本发明涉及乳胶生产技术，特别涉及一种乳胶枕头生产工艺。

背景技术：

随着收入水平的提高，在衣食住行等各个方面，人们对于健康的关注越来越高，尤其是睡眠，人们对于睡眠质量的关心慢慢也越来越重视，近些年来兴起的乳胶枕头，由于其能够根据人体的挤压去贴合人体颈部的弧度，使得人体颈椎不容易受到压迫，减少颈椎病的产生，因此乳胶枕头成为了如今市场上寝具的主流产品。

目前，申请公布号为cn104400956a的中国发明申请公开了一种天然乳胶枕头的制作工艺，包括一下工艺步骤：备料混合、起泡入模、加热固化和打孔，通过针板在乳胶枕头上形成均匀分布的微孔，然后再把乳胶枕头放入加热室内，充入高温蒸汽，3分钟后取出并进行清洗和干燥，得到高透气的乳胶枕头。

天然乳胶在收割下来后会在酶及细菌的作用下逐渐产生凝固，因此乳胶在收割后一般会往其中加入氨水用于杀菌以保持乳胶的流动性，而氨水具有易挥发、有毒及污染环境的缺点，因此乳胶在制作成乳胶产品之前通常需要进行脱氨，而上述枕头制作工艺过程中，并没有对乳胶进行有效的脱氨处理，这样乳胶在制作成枕头后，其中可能会残留有氨成分，人在长期使用该产品的过程中，容易出现慢性中毒症状，进而危害人体健康。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种乳胶枕头生产工艺，能够有效去除乳胶原料中的氨水，使得乳胶在制成枕头后不容易挥发出氨气，从而使人体健康不容易受到损害。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种乳胶枕头生产工艺，其步骤包括：

(1)原料除氨，乳胶原料进厂后，先将乳胶倒入搅拌桶内，往乳胶中插入两个及以上旋转方向相反的搅拌轴，然后将乳胶加热到30～40℃，接着以750r/min的转速对乳胶搅拌15min，之后切换搅拌轴的旋转反向，继续以相同的转速搅拌15min，以除去乳胶原料中含有的氨，且在乳胶搅拌的过程中注意排气通风；

(2)静置熟成，将除氨后的乳胶放置于30～35℃的避光仓库内静置24h，使乳胶自然发酵产生熟成；

(3)乳胶硫化，乳胶在除氨完成后，往乳胶液中加入稳定剂、促进剂、抗氧剂和硫磺粉等助剂，然后先对乳胶进行加热，再对乳胶进行搅拌，以使乳胶产生硫化；

(4)乳胶发泡，将经过步骤(3)硫化的乳胶注入发泡机内进行发泡；

(5)汽蒸成型，将经过步骤(4)发泡后的乳胶注入模具内，然后采用90～110℃的温度对模具进行蒸煮2～3h，使模具内的乳胶受热固化，形成枕头成品。

(6)清洗烘干，枕头成型后，还需要进行清洗，以除去从模具上沾染的油污及粉尘等脏污，再经过烘干后即可包装出厂。

通过采用上述方案，乳胶中的氨水本身沸点低，易挥发，在将乳胶进行适当加热后能够促使氨水挥发，30～40℃的温度也不容易导致乳胶产生固化，而随后的搅拌能够使得乳胶中的氨水与空气产生接触，及时排放出去，并且多根旋转反向相反的搅拌轴同时搅拌能够使乳胶的搅拌更加混乱，乳胶在相互碰撞的过程中氨也更容易从乳胶中释放出去，从而有利于乳胶中氨的除净；随后的静置发酵能够使乳胶的流动趋于均匀，并且也能使乳胶搅拌过程中产生的气泡在静置的过程中换忙逸出，从而使乳胶的质量更高；再之后的硫化则能够使胶体的稳定性更好，使胚乳的质量更易于控制，从而方便乳胶后续的发泡等工序的进行；发泡过程则是为了使乳胶产生膨化，这样乳胶成型后的柔软度和蓬松度更好，从而使乳胶产品具有良好的透气性；最后的汽蒸则类似于面包蒸熟的过程中，乳胶被蒸熟后就会产生固化定型，使得乳胶产品能够具备良好的回弹性。

本发明的进一步设置为：步骤(1)的除氨过程中需要加入消泡剂，消泡剂的添加量为0.005％～0.2％。

如果乳胶中含有大量气泡，那么在随后的硫化过程中就容易导致添加的助剂分散不均匀，乳胶出现局部黄白斑交错色差的情况，通过采用上述方案，乳胶通过搅拌进行除氨的过程中容易产生气泡，在加入消泡剂后能够消除搅拌过程中产生的绝大部分气泡，并在随后的静置熟成过程中进一步消除气泡，从而使得乳胶后续的硫化过程能够更加均匀。

本发明的进一步设置为：所述消泡剂可以是正丁醇或硅油。

通过采用上述方案，正丁醇和硅油都是工业生产过程中常用的消泡剂，其实对于乳胶的生产来说，不管是正丁醇还是硅油，都可以用，只是两者之间的消泡作用会有差异，通常情况下硅油的消泡效果强一些，因此在应用时，在同等质量乳胶中正丁醇的添加量一般都多于硅油的添加量。

本发明的进一步设置为：步骤(3)乳胶的硫化过程分两次进行，第一次硫化将乳胶加热到50℃，以1500r/min的转速搅拌60～80min，然后静置保温20min后进行二次硫化，二次硫化的加热温度为80℃，以同样的转速对乳胶搅拌70～80min后结束硫化过程。

通过采用上述方案，乳胶的硫化需要一定的反应时间，并且一般情况下，用于硫化过程时所加入的助剂分散得均匀与否，对于后期乳胶的硫化程度会有较大影响，因此这里先以50℃对乳胶进行搅拌最主要的目的还是在于将助剂充分分散到乳胶中，在这个过程中乳胶也会进行硫化，但硫化程度不深，第二次在80℃下所进行的反应才是乳胶硫化的主要过程，在经过前面的一次硫化后，这些助剂能够均匀地分散到乳胶中，此时再升高乳胶的温度，就能够促使乳胶产生更深层次的硫化，从而使乳胶的硫化更加均匀。

本发明的进一步设置为：乳胶的升温速度不宜过快，以1h内能够升温到所要保持的温度为宜。

通过采用上述方案，由于乳胶是胶体，其热量的传递速度不如纯流体，如果乳胶的升温速度太快，那么乳胶就会出现局部温差过大的情况，这样会导致乳胶各个位置的硫化程度不均匀，而以这种缓慢升温的方式进行，则能够给予热量进行传递的时间，使得乳胶各部分的温度趋于一致，从而使乳胶的硫化更加均匀。

本发明的进一步设置为：上述所有步骤的搅拌中，为防止乳胶固化，会每隔30min左右加入500ml水。

乳胶在受热的过程中其内部的水分会逐渐蒸发，而乳胶干燥的过程会逐渐产生硬化，通过采用上述方案，水在加入后会在叫搅拌力的作用下分散到乳胶中，增加乳胶的湿度，乳胶湿度增大后其流动性就会增强，同时每隔半小时添加一次的做法又不容易导致乳胶的粘性下降，这样分散于乳胶中的助剂也不容易产生沉降，从而使得乳胶的质量更加稳定。

本发明的进一步设置为：加入的水为低矿物质含量的软水。

通过采用上述方案，乳胶中天然成分占了90％以上，如果加入的水为高矿物质含量的硬水，那么水中的钙、镁等离子容易与乳胶中的天然成分相结合，导致乳胶产生凝结，因而采用低矿物质含量的软水，实际上采用纯净水的效果最好。

本发明的进一步设置为：乳胶枕头在成型后，再用直径为0.3～0.5mm的针板进行针刺，以使枕头上形成针孔。

通过采用上述方案，采用针板进行针刺后，使得枕头上能够形成众多针孔，这些针孔能够增加乳胶枕头的透气性，这样人在使用枕头的过程中就能够拥有更高的舒适感。

综上所述，本发明具有以下有益效果：

1.加热能够促进乳胶中氨水的挥发，并且随后的搅拌能够促进氨水挥发后在乳胶内形成的气泡产生破裂，使得氨能够从乳胶中逸散出去，从而达到除氨的目的；

2.分步硫化能够促进硫化助剂的分散，并且有利于硫化的均匀，使得乳胶的质量更易于控制，从而使乳胶产品的质量更加稳定；

3.在乳胶搅拌的过程中加入软水，则能够增加乳胶的湿度，提高乳胶的流动性，使乳胶不容易产生硬化，从而使得硫化助剂能够更均匀地分散到乳胶中。

附图说明

图1是本发明的工艺流程图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

实施例1：

一种乳胶枕头生产工艺，如图1所示，包括以下步骤：

(1)原料除氨，乳胶原料进厂后，先将乳胶倒入搅拌桶内，往乳胶中插入两个及以上旋转方向相反的搅拌轴，然后将乳胶加热到30～40℃，接着以750r/min的转速对乳胶搅拌；在搅拌的过程中，缓慢倒入正丁醇或硅油作为消泡剂，消泡剂的添加量在0.005％～0.2％之间，具体的添加比例根据消泡剂选用种类及乳胶中天然成分含量的多少进行调节。

在加入消泡剂后继续对乳胶搅拌15min，之后切换搅拌轴的旋转反向，继续以相同的转速搅拌15min，以除去乳胶原料中含有的氨，且在乳胶搅拌的过程中注意排气通风。

(2)静置熟成，将除氨后的乳胶放置于30～35℃的避光仓库内静置24h，使乳胶自然发酵产生熟成，乳胶的熟成是一个发酵的过程，天然乳胶中会含有一些酶素、细菌等，这些东西会使乳胶逐渐产生发酵，进而促进乳胶性质的稳定。

(3)乳胶硫化，乳胶在除氨完成后，往乳胶液中加入稳定剂、促进剂、抗氧剂和硫磺粉等助剂，以上助剂均是市面上能够买到的产品。其中，稳定剂用于乳胶抗凝结，促进剂用于促进乳胶的硫化，而硫磺粉则用于与乳胶反应，使乳胶产生硫化。

在加入以上助剂后，先将将乳胶加热到50℃，以1500r/min的转速搅拌60min，然后静置保温20min后进行二次硫化，二次硫化的加热温度为80℃，以同样的转速对乳胶搅拌80min后结束硫化过程。

乳胶的硫化需要一定的反应时间，并且一般情况下，用于硫化过程时所加入的助剂分散得均匀与否，对于后期乳胶的硫化程度会有较大影响，因此这里先以50℃对乳胶进行搅拌最主要的目的还是在于将助剂充分分散到乳胶中，在这个过程中乳胶也会进行硫化，但硫化程度不深，第二次在80℃下所进行的反应才是乳胶硫化的主要过程，在经过前面的一次硫化后，这些助剂能够均匀地分散到乳胶中，此时再升高乳胶的温度，就能够促使乳胶产生更深层次的硫化，从而使乳胶的硫化更加均匀。

在以上涉及到搅拌的过程中，每隔30min都需要往乳胶中加入500ml的地矿物质含量的软水，以免乳胶在搅拌过程中因失去水分而逐渐硬化，并且乳胶在升温的过程中，升温速度不宜过快，以1h内能够升温到所要保持的温度为宜。

(4)乳胶发泡，将经过步骤(3)硫化的乳胶注入发泡机内进行发泡；

(5)汽蒸成型，将经过步骤(4)发泡后的乳胶注入模具内，然后采用110℃的温度对模具进行蒸煮2～3h，使模具内的乳胶受热固化，形成枕头成品。成型后的乳胶枕头在从模具内取出后，还要用针板进行扎刺，以在乳胶枕头上形成针孔，针板上扎针的直径为0.3～0.5mm为宜。

(6)清洗烘干，枕头成型后，还需要进行清洗，以除去从模具上沾染的油污及粉尘等脏污，再经过烘干后即可包装出厂。

实施例2：

一种乳胶枕头生产工艺，其工艺步骤与实施例1基本相同，区别之处在于，乳胶的硫化采用一次硫化，直接将乳胶加热到80℃，以与实施例1相同的转速对乳胶搅拌160min后结束硫化过程。

实施例3：

一种乳胶枕头生产工艺，其工艺步骤与实施例1基本相同，区别之处在于，乳胶的硫化采用三次硫化，首先将乳胶加热到50℃，保温20min后，以与实施例1相同的转速搅拌60min后再将乳胶加热到65℃，然后以同样的转速搅拌40min，最后再将乳胶加热到80℃，以相同的转速对乳胶搅拌40min后结束硫化过程。

性能测试：

测试采用氯仿值法进行，其原理为：通过在固定体积的配合乳胶中加入三氯甲烷(俗称氯仿)，将两者混合至胶凝，用胶凝状态来表示配合乳胶的硫化程度。

实验准备：精度0.1ml的移液管，容量为50ml的烧杯，洁净玻璃棒，三氯甲烷溶液。

实验步骤：用移液管分别量取5ml上述实施例中经过硫化的乳胶，并将量取的乳胶分别盛放于不同的烧杯内，然后依次往三只烧杯内加入1～1.5倍体积(约5ml～7.5ml)的三氯甲烷，并不断用玻璃棒进行搅拌，直至乳胶完全胶凝；之后依次将胶凝状的乳胶从烧杯内取出，将其揉捏成团，并将胶团慢慢拉长，需要注意的是，测试过程中，需要在乳胶呈胶凝状态的3min内完成揉团及拉长过程，然后记录胶团在拉长过程中的形态变化，具体表征数据见表1。

表1胶团拉长过程中的状态记录表

对于胶团的拉伸性能的所代表的含义，查询中华人民共和国gb/t23655-2009标准文献，获得以下等级表，具体内容见表2。

表2配合乳胶凝胶状态描述表

相关文献中记载道，以上等级中，等级越高，则乳胶的硫化程度越深，因此根据表1中的表征情况可以得出，实施例1所采用的硫化方式能够使乳胶的硫化程度更深，因此乳胶分两步硫化是最合理的硫化方式。

一次硫化之所以会出现上述表征，主要原因在于乳胶的硫化反应需要进行加热，而乳胶本身又呈胶状，如果直接一步加热到位，那么乳胶的升温速度就太快了，硫化过程中所加入的助剂根本来不急均匀分散开，并且乳胶的导热性又不如纯流体，使得乳胶各部位的温度不一致，容易出现局部温差过大的情况，那么助剂在分散的过程中会先与温度较高乳胶产生反应，使得乳胶的硫化不均匀。

三次硫化的问题则在于，随着升温以及搅拌的持续进行，乳胶与空气接触后会脱水及产生氧化，乳胶会逐渐变硬，即流动性变差，那么这些加入的硫化助剂想要均匀分散开难度就会增大，使得助剂的分散均匀度也不及两步硫化时深，并且氧化也会对乳胶的硫化过程产生不利影响，因此乳胶的硫化程度便不及两步法时。

本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。