一种不增加能耗的条件下提高丁腈手套交联密度的生产工艺的制作方法

本发明涉及一种一次性丁腈手套的生产工艺，特别是一种不增加能耗的条件下提高丁腈手套交联密度的生产工艺，属于丁腈手套技术领域。

背景技术：

近年来，随着人们对卫生健康越来越重视，一次性手套的需求量迅速增长，尤其是使用方便，功能性更强的丁腈手套。2020年由于covid-19在全球范围迅速扩散，丁腈手套的需求量暴增，丁腈手套的产能已经不能满足全球供应，在世界范围内掀起了丁腈手套建厂增加生产线的热潮。丁腈手套与乳胶手套相比，不含乳胶中易使人体过敏反应的蛋白质，不易致过敏，并且价格便宜；与pvc手套相比，具有良好的耐油性，耐溶剂性，防穿刺耐撕扯，较高的抗张强度和极好的耐磨性能以及穿戴舒适性等。丁腈手套已经广泛使用在医疗、食品、化工、汽修、农业等各个领域。

目前，丁腈手套品种较多，大多数丁腈手套采用硫磺作为硫化剂，二丁基二硫代氨基甲酸锌(bz)作为促进剂，氧化锌作为活性剂，通过预硫化、浸渍丁腈胶乳、成型、沥滤、硫化、表面处理、干燥等工艺制成。由于丁腈手套的需求量不断增加，丁腈手套生产线满负荷生产，导致市场上丁腈手套质量参差不齐，丁腈手套出现的问题主要集中体现在喷霜、拉伸强度不足、伸长率不足、耐穿戴时间短等缺陷上，而这些缺陷大多是因为丁腈手套硫化程度不够导致交联密度低造成的，而丁腈混合料配方以及硫化工艺是影响丁腈手套交联密度的主要因素。现有的丁腈手套生产配方下，为了提高生产效率，工厂所生产的丁腈手套并未硫化完全，而是通过储存和运输的时间进行后硫化来完成，因此后硫化的时间长短会影响丁腈手套的硫化程度。为了提高出货效率，可以通过增加丁腈手套线上硫化程度来解决，但提高硫化温度会导致生产能耗增加，延长硫化时间会造成生产产能下降，最终得不偿失。

技术实现要素：
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本发明的目的是提供一种不增加能耗的条件下提高丁腈手套交联密度的一次性丁腈手套的制备工艺，通过使用双促进剂以及优化调整硫磺、氧化锌、促进剂的用量配比，并在适宜的硫化条件控制下进行沾料以及硫化成型；本发明利用促进剂之间的协同效应，大幅度提高了促进剂的效率，进而提高了硫化速度，增加了硫化程度，可以在不增加生产能耗和降低生产效率的条件下制备出高交联密度的丁腈手套，该丁腈手套耐溶剂性强、不易喷霜、穿戴舒适、拉伸断裂强度高。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种不增加能耗的条件下提高丁腈手套交联密度的生产工艺，包括以下环节：

1、原材料

原材料主要有以下几种：

丁腈胶乳：丙烯腈质量百分含量为25％～35％的一系列丁腈胶乳

稳定剂：十二烷基苯磺酸钠、琥珀酸二异辛酯磺酸钠、二丁基萘磺酸钠、四聚丙烯苯磺酸钠中的一种或一种以上

氢氧化钾：纯度≥90％

钛白粉：纯度≥92％

氧化锌：纯度≥99.5％

硫磺：纯度≥99％

促进剂a：二正丁基二硫代氨基甲酸锌(bz)、二乙基二硫代氨基甲酸锌(ez)中的一种

促进剂b：二甲基二硫代氨基甲酸锌(pz)、乙基苯基二硫代氨基甲酸锌(px)中的一种

分散剂：阴离子表面活性剂

2、丁腈混合料预浸料配方：

1)丁腈胶乳配料配方

丁腈胶乳100份

稳定剂0.1～0.3份

氢氧化钾1.5～2份

纯水100～200份

2)球磨料辅料配方

氧化锌0.8～1.5份

硫磺0.5～1.2份

促进剂a0.3～0.6份，促进剂b0.3～0.6份，促进剂b与促进剂a比值为0.8～1.2

钛白粉1.0～2份

分散剂0.2～0.5份

纯水10～20份

3、丁腈混合料预浸料配制工艺

在搅拌罐中加入丁腈混合料配方所示量的丁腈胶乳、稳定剂、氢氧化钾和球磨料辅料以及纯水。按照先后顺序，加入丁腈胶乳，用纯水稀释一定比例后，加入稀释50～100倍的稳定剂；氢氧化钾在另一搅拌罐中用水稀释至1％～5％后加入搅拌釜中；球磨料辅料按丁腈混合料配方所示量，用研磨机研磨4～8h后，加入搅拌釜中，并补齐所需纯水量。丁腈混合料配制完成后以80～120r/min的转速持续搅拌24h～48h待用。

4、丁腈手套生产工艺

丁腈手套成型工艺如图1所示

1)将搅拌罐中制备好的丁腈混合料加入到胶槽1和胶槽2中，过滤网目数不低于400目；

2)将手模进行酸洗、第一次水洗、碱洗、第二次水洗、清洗剂清洗、第三次水洗，烘干；

3)将经步骤2)清洗后的手模置于凝固剂溶液中浸渍；

4)将经步骤3)浸渍凝固剂溶液后的手模烘干后置于步骤1)制备的丁腈胶乳混合料中浸胶；

5)将经步骤4)浸胶后的手模烘干后再次置于步骤1)制备的丁腈胶乳混合料中浸胶；

6)将经步骤5)浸胶后的胶膜用清水进行沥滤、卷边后置于硫化箱中硫化干燥；

7)将经步骤6)硫化干燥的胶膜冷却后置于氯水中氯洗，后用碱水中和、清水清洗，经过烘箱干燥后进行脱模，制备得到丁腈手套。

步骤2)中，经过酸洗、第一次水洗、碱洗、第二次水洗、清洗剂清洗、第三次水洗，使手模表面更加干净，便于后续的浸渍凝固剂、浸胶、脱模等操作。其中，酸洗时用到的酸洗液的ph为2～3，碱洗时用到的碱洗液的ph为10～11。所述清洗剂为手模清洗剂，主要去除手模残留的钙锌等金属离子，经过清洗后的手模表面光滑，浸渍凝固剂时均匀无流痕，可使制备的丁腈手套表面干净，胶膜均匀。

步骤3)中凝固剂溶液钙含量控制在8％～15％，表面张力控制在20mn/m～40mn/m。

步骤4)和步骤5)中混合料固含量控制在10％～20％，浸渍时间12±5秒(根据最终手套膜厚调整)，烘箱温度60℃～110℃，烘烤时间2～5min。

步骤6)中沥滤水温度控制在30℃～70℃，硬度500ppm～2000ppm，硫化温度110±10℃，硫化时间20±10min。

步骤7)中氯水氯离子浓度300ppm～800ppm，中和水ph控制为12±2。

本发明所制备的丁腈手套膜厚为0.05-0.12毫米，手套膜的拉伸强度大于28mpa，伸长率大于620％，溶胀指数小于8。

附图说明

图1为本发明一次性丁腈手套浸渍成型工艺的一种实施例的流程图。

具体实施方式

下面结合实施例手套和对比普通例丁腈手套详细描述本发明，但实施例不应限制本发明的范围。

实施例1

一种不增加能耗的条件下提高丁腈手套交联密度的生产工艺，包括如下步骤：

(1)在搅拌罐中加100份的丁腈胶乳，先加入纯水稀释2倍后，加入用纯水稀释50倍的0.3份稳定剂(十二烷基苯磺酸钠)和1.5份氢氧化钾(3％的水溶液)；球磨料辅料氧化锌1.5份、硫磺1.2份、促进剂a二正丁基二硫代氨基甲酸锌(bz)0.5份、促进剂b二甲基二硫代氨基甲酸锌(pz)0.4份、钛白粉1.5份、分散剂聚羧酸钠盐阴离子表面活性剂0.4份、纯水20份，研磨6h后加入搅拌罐中，搅拌器转速在100-120r/min持续搅拌36h待用。

(2)陶瓷手模清洗干净后进入凝固剂槽，经烘箱干燥后，先后浸入胶槽1和胶槽2，干燥、沥滤、卷边后经过110℃×20min的硫化箱硫化，冷却后经过氯水表面处理，最后清洗干燥后丁腈手套。该手套膜厚为0.065毫米，手套膜的拉伸强度29.5mpa，伸长率635％，溶胀指数7.5，交联密度2.46*10^-4mol/cm³。

实施例2

一种不增加能耗的条件下提高丁腈手套交联密度的生产工艺，包括如下步骤：

1)在搅拌罐中加100份的丁腈胶乳，先加入纯水稀释2倍后，加入用纯水稀释50倍的0.3份稳定剂(十二烷基苯磺酸钠)和1.5份氢氧化钾(3％的水溶液)；球磨料辅料氧化锌1.2份、硫磺1.1份、促进剂a二正丁基二硫代氨基甲酸锌(ez)0.4份、促进剂b乙基苯基二硫代氨基甲酸锌(px)0.4份、钛白粉1.5份、分散剂聚羧酸钠盐阴离子表面活性剂0.4份、纯水20份，研磨6h后加入搅拌罐中，搅拌器转速在100-120r/min持续搅拌36h待用。

(2)陶瓷手模清洗干净后进入凝固剂槽，经烘箱干燥后，先后浸入胶槽1和胶槽2，干燥、沥滤、卷边后经过110℃×20min的硫化箱硫化，冷却后经过氯水表面处理，最后清洗干燥后丁腈手套。该手套膜厚为0.065毫米，手套膜的拉伸强度28.9mpa，伸长率628％，溶胀指数7.7，交联密度2.44*10^-4mol/cm³。

对比例1

仅加入促进剂a二正丁基二硫代氨基甲酸锌(bz)0.9份，其余组分和方法与实施例1相同。

对比例2

仅加入促进剂b二甲基二硫代氨基甲酸锌(pz)0.9份，其余组分和方法与实施例1相同。

对比例3

加入氧化锌1.6份、硫磺1.3份、促进剂a二正丁基二硫代氨基甲酸锌(bz)0.4份、促进剂b二甲基二硫代氨基甲酸锌(pz)0.5份，其余组分和方法与实施例1相同。

对比例4

加入氧化锌1.6份、硫磺1.3份、促进剂a二正丁基二硫代氨基甲酸锌(ez)0.2份、促进剂b乙基苯基二硫代氨基甲酸锌(px)0.7份，其余组分和方法与实施例1相同。

表1丁腈手套膜性能测试

表2丁腈手套膜在不同溶剂中的总迁移量

由上表可以看出，本发明制成的一次性丁腈手套超过了传统工艺生产的手套的性能(传统丁腈手套拉伸强度≥20mpa，伸长率≥500％，溶胀指数9～12)，而且增加了丁腈手套的耐迁移性能。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，这些具体实施方式都是基于本发明整体构思下的不同实现方式，而且本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。