專利名稱：天然橡膠膠乳干膠含量的測定方法及設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及天然橡膠技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種天然橡膠膠乳干膠含量的測定方法 及設(shè)備。
背景技術(shù)：
目前在天然橡膠測量領(lǐng)域上，測定膠乳中的干膠含量，要求比較精確的主要采用 烘箱烘干法，但是這種方法耗時(shí)(需要8-12小時(shí))、耗電、操作繁瑣，僅適用于測量少量樣 品。隨后又出現(xiàn)了比重法、光電法、紅外測膠儀等十余種測干膠的儀器和方法，但是這些方 法有的誤差比較大，較少采用。目前在快速測干膠含量領(lǐng)域，采用較多的是微波膠乳測試 儀，但對測量樣品的重復(fù)性、抗干擾性和穩(wěn)定性要求較高，也還需要進(jìn)一步的完善。長期以 來，各植膠國家一直致力于尋找一種準(zhǔn)確、快速、容易操作，不受干擾，不受摻假物影響，又 最接近標(biāo)準(zhǔn)烘箱干燥法精度的所謂理想的快速干膠含量測定法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種天然橡膠膠乳干膠含量的測定方法，該方法準(zhǔn)確、快速、 容易操作，可以替代標(biāo)準(zhǔn)烘箱干燥法。為實(shí)現(xiàn)上述目的，采用如下技術(shù)方案一種天然橡膠膠乳干膠含量的測定方法，包括如下步驟(1)將定量的天然橡膠膠乳樣品置于額定重量的金屬器皿中，所述的金屬器皿中 盛有導(dǎo)熱粉(導(dǎo)熱粉可以是金屬粉，也可以是熱的良導(dǎo)體的其他粉狀粒狀物)；(2)將器皿抽真空(將器皿抽真空的方式既可以是器皿采用密封器皿，也可以將 開口的器皿置于密封箱內(nèi)，然后對密封箱進(jìn)行抽真空)；(3)在真空條件下將所述的金屬器皿加熱至180-350°C，并保持1_5分鐘以干燥膠 乳樣品；(4)測量金屬器皿和干燥后的膠乳樣品的質(zhì)量，計(jì)算干膠含量。作為本發(fā)明天然橡膠膠乳干膠含量的測定方法的優(yōu)選實(shí)施方式，所述的步驟(2) 中，真空度為-0. 06至-0. IMpa0作為本發(fā)明天然橡膠膠乳干膠含量的測定方法的優(yōu)選實(shí)施方式，所述的步驟(1) 中，導(dǎo)熱粉的含量為1至10克。作為本發(fā)明天然橡膠膠乳干膠含量的測定方法的優(yōu)選實(shí)施方式，其特征在于，所 述的測定方法在密封箱中完成。天然膠乳在加熱干燥時(shí)，干燥規(guī)律符合Vanderhoff干燥理論。VanderhofT等提 出，膠乳膜干燥分為3個(gè)連續(xù)階段。第1階段，自由水分以恒定速率從膠乳中蒸發(fā)出來，此階 段為恒速干燥階段，當(dāng)橡膠粒子開始相互接觸，剩余水分子填充于橡膠粒子空隙時(shí)，第1階 段結(jié)束。進(jìn)入第2階段，空氣一濕膠膜界面積縮小從而使得干燥速率下降，直到橡膠粒子發(fā) 生凝聚。在第3階段，微量的水分存留在膠膜中通過毛細(xì)管擴(kuò)散或通過膠膜本身擴(kuò)散。在第3階段開始時(shí)，存留在膠膜中的水分量非常少，空氣一濕膠膜界面積大大減小，因此干燥 速率也遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于恒速階段。根據(jù)之前進(jìn)行的干燥試驗(yàn)，我們發(fā)現(xiàn)，如果是對膠乳進(jìn)行加熱干燥，在后兩個(gè)階段 當(dāng)中，膠乳樣品中的橡膠烴分子受熱聚合，凝結(jié)成具有一定張力和彈性的，結(jié)構(gòu)緊密的膠 膜，樣品當(dāng)中被氣化的水分被膠膜包裹，在表面及內(nèi)部形成多個(gè)大小不一的膠膜氣泡，阻礙 水分的揮發(fā)，除此之外，隨著膠乳中水分的不斷揮發(fā)，余下的干膠物質(zhì)為熱的不良導(dǎo)體，熱 量難以有效傳導(dǎo)至膠乳內(nèi)部，干燥過程進(jìn)入降速階段，水分難以干燥徹底。在整個(gè)干燥過程 中，如果溫度上升過快，膠乳易產(chǎn)生沸騰氣泡現(xiàn)象，當(dāng)溫度高達(dá)一定程度時(shí)，膠乳會(huì)焦化變 性。本發(fā)明天然橡膠膠乳干膠含量的測定方法，首先，將膠乳樣品滴入盛有導(dǎo)熱粉的 標(biāo)準(zhǔn)的額定重量的金屬器皿中，然后將器皿放入真空系統(tǒng)中，由真空系統(tǒng)制造出一個(gè)負(fù)壓 環(huán)境，在負(fù)壓條件下，水的沸點(diǎn)降低至攝氏一百度以下，利用熱源金屬板導(dǎo)熱將器皿加熱至 一百八十?dāng)z氏度以上，由于器皿內(nèi)導(dǎo)熱粉的比表面較大，很快將熱量傳入膠乳樣品內(nèi)部，樣 品中的水分被迅速氣化。同時(shí)，樣品內(nèi)部也因溫度上升形成膠膜，樣品中汽化的水分即被 膠膜裹住形成多個(gè)氣泡，由于密集導(dǎo)熱粉的存在，形成的氣泡非常微小，且在負(fù)壓狀態(tài)下， 氣泡很快破裂，釋放出被裹住的水蒸氣，真空設(shè)備迅速將水蒸氣蒸發(fā)抽走，實(shí)現(xiàn)快速干燥的 目的。此后對干燥完畢的容器及樣品進(jìn)行稱重計(jì)量即可計(jì)算出樣品的干膠含量。在整個(gè) 測定過程中，取樣少，僅需樣品1到3克即可完成測定；速度快，在負(fù)壓條件下，水分蒸發(fā)的 速率得到極大提高，干燥時(shí)間只需數(shù)分鐘；可同時(shí)批量測試樣品；測定環(huán)境穩(wěn)定，負(fù)壓條件 下，樣品不會(huì)因?yàn)闇囟冗^高而出現(xiàn)破壞現(xiàn)象，且在密封箱內(nèi)樣品也不易受到環(huán)境的干擾；測 量精度基本接近標(biāo)準(zhǔn)烘箱干燥法。本發(fā)明還提供一種天然橡膠膠乳干膠含量的測定設(shè)備，其結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，測 量精度高。為實(shí)現(xiàn)上述目的，采用如下技術(shù)方案一種天然橡膠膠乳干膠含量的測定設(shè)備，包括額定重量的金屬器皿、加熱器，所述 的測定設(shè)備還包括對所述的金屬器皿進(jìn)行抽真空的真空系統(tǒng)，所述的金屬器皿中設(shè)置有導(dǎo) 熱粉。本發(fā)明天然橡膠膠乳干膠含量的測定設(shè)備，其結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，測量精度高 真空系統(tǒng)提供一個(gè)密閉負(fù)壓空間，降低水份蒸發(fā)的沸點(diǎn)，快速抽取從膠乳中蒸發(fā)出來的水 蒸氣；額定重量的金屬器皿以便導(dǎo)熱和方便快速計(jì)量，導(dǎo)熱粉的作用為①在第1階段將熱 量快速有效地傳導(dǎo)至膠乳樣品內(nèi)部；②阻礙加熱過程中大的膠膜氣泡生成；③在降速干燥 階段繼續(xù)充當(dāng)熱的良導(dǎo)體，增加膠乳的受熱面積，使膠乳內(nèi)部水分充分受熱蒸發(fā)。作為本發(fā)明天然橡膠膠乳干膠含量的測定設(shè)備的優(yōu)選實(shí)施方式，所述的測定設(shè)備 還包括控制系統(tǒng)，所述的控制系統(tǒng)對加熱器、真空系統(tǒng)進(jìn)行控制。作為本發(fā)明天然橡膠膠乳干膠含量的測定設(shè)備的優(yōu)選實(shí)施方式，所述的測定設(shè)備 還包括稱量系統(tǒng)。稱量系統(tǒng)可以是電子天平等，集成在測量設(shè)備中方便操作。作為本發(fā)明天然橡膠膠乳干膠含量的測定設(shè)備的優(yōu)選實(shí)施方式，所述的加熱器包 括電熱板和帶槽金屬板。加熱器的電熱板提供傳導(dǎo)接觸式熱源，帶圓槽金屬板增加測試樣 品的熱源接觸面，并提供標(biāo)準(zhǔn)化批量測試平臺(tái)。


圖1本發(fā)明天然橡膠膠乳干膠含量的測定設(shè)備一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式為使本發(fā)明更加容易理解，下面結(jié)合具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。應(yīng)理解，這 些實(shí)施例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。實(shí)施例1 操作方法1、用一次性針筒將少量的膠乳樣品滴入編好號的額定重量的器皿(包括金屬粉 的重量為COtl)中，稱量樣品及器皿的總重量O1，按此方法備好數(shù)個(gè)待測定的樣品；2、將準(zhǔn)備好的器皿置于真空系統(tǒng)內(nèi)的熱源上，打開真空開關(guān)，使系統(tǒng)內(nèi)達(dá)到負(fù)壓 狀態(tài)，3、利用溫度控制器設(shè)置加熱溫度至180-350°C，設(shè)定數(shù)分鐘的時(shí)間，對樣品進(jìn)行真
空干燥；4、將干燥完畢的樣品連同器皿進(jìn)行稱重計(jì)量，得到重量ω2 ；利用以下公式計(jì)算樣 品的干膠含量α

權(quán)利要求
1.一種天然橡膠膠乳干膠含量的測定方法，包括如下步驟(1)將定量的天然橡膠膠乳樣品置于額定重量的金屬器皿中，所述的金屬器皿中盛有 導(dǎo)熱粉；(2)將器皿抽真空；(3)在真空條件下將所述的金屬器皿加熱至180-350°C，并保持1-5分鐘以干燥膠乳樣Pm ；(4)測量金屬器皿和干燥后的膠乳樣品的質(zhì)量，計(jì)算干膠含量。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的天然橡膠膠乳干膠含量的測定方法，其特征在于，所述的步 驟(2)中，真空度為-0. 06至-0. IMpa0
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的天然橡膠膠乳干膠含量的測定方法，其特征在于，所述的步 驟(1)中，導(dǎo)熱粉的含量為1至10克。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的天然橡膠膠乳干膠含量的測定方法，其特征在于，所述的測 定方法在密封箱中完成。
5.一種天然橡膠膠乳干膠含量的測定設(shè)備，包括額定重量的金屬器皿、加熱器，其特征 在于，所述的測定設(shè)備還包括對所述的金屬器皿進(jìn)行抽真空的真空系統(tǒng)，所述的金屬器皿 中設(shè)置有導(dǎo)熱粉。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的天然橡膠膠乳干膠含量的測定設(shè)備，其特征在于，所述的測 定設(shè)備還包括控制系統(tǒng)，所述的控制系統(tǒng)對加熱器、真空系統(tǒng)進(jìn)行控制。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的天然橡膠膠乳干膠含量的測定設(shè)備，其特征在于，所述的 測定設(shè)備還包括稱量系統(tǒng)。
8.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的天然橡膠膠乳干膠含量的測定設(shè)備，其特征在于，所述的 加熱器具有電熱板和帶槽金屬板。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種天然橡膠膠乳干膠含量的測定方法，該方法準(zhǔn)確、快速、容易操作，可以替代標(biāo)準(zhǔn)烘箱干燥法。本發(fā)明還提供了一種天然橡膠膠乳干膠含量的測定設(shè)備。
文檔編號G01N5/00GK102128761SQ20101059458
公開日2011年7月20日 申請日期2010年12月17日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月4日
發(fā)明者劉光輝, 劉威 申請人:劉光輝