橡胶栽培因子对制胶工艺和产品质量的影响
2014-08-07曹海燕
曹海燕
摘 要 生产上有一误区,认为天然橡胶产品质量出现问题多数是由于加工技术不到位造成。为了澄清这一思想,作者从制胶的角度a分析有关天然a胶乳的问题,发现各种栽培因素如土壤、施肥、品系、割胶季节、胶乳早期保存等方面与鲜胶乳成分和性质有关,因而对制胶工艺和产品质量都有不同程度的影响。
关键词 橡胶栽培;制胶工艺;产品质量
目前,在天然橡胶产品加工生产实践中,存在一些问题。如,某些加工厂处理鲜胶乳时,必须用离心沉降器净化鲜胶乳,而某些厂则省去这一工序;有一些胶乳凝固操作困难;有些干燥前2车胶料表面有胶锈;有些颗粒胶产品颜色呈深黄色,而有些呈浅黄色;有些产品的理化指标PRI、Po偏低严重;有些生产浓缩胶乳时,离心机易堵塞,离心分离效率低,有些产品出厂前需调控浓乳浓度、机械稳定性和挥发脂肪酸值;而有些加工成本更高等等,本文阐述各种栽培因素如土壤、施肥、品系、割胶季节、胶乳早期保存等方面,如何不同程度地影响制胶工艺或产品质量。
1 材料和方法
1.1 试验地点与材料
生产全乳胶和5号胶:试验地点位于云南临沧耿马自治县城东北方38 km处的勐撒镇勐撒农场,气候温和,雨量充沛,平均海拨1 300 m,坝区年平均气温17.2 ℃,年积温6 299.4 ℃,最高气温32.5 ℃,最低气温2.3 ℃,年降雨量1 700 mm,全年无霜期310-320 d,属南亚热带湿润气候。参试橡胶为勐撒农场的橡胶树,利用勐撒农场的橡胶加工厂试验。
生产离心浓缩胶乳:试验地点位于云南红河河口,地理坐标东经103°24′- 104°17′,北纬22°27′- 22°17′之间,般海拔在500 m左右,其中南溪河海拔仅76.4 m,年平均气温22 ℃,最高气温40.9 ℃,最低气温l.9 ℃。最热月(7月)平均气温27.6 ℃,年平均降雨量1 587.3 mm,降雨长达163 d。参试橡胶为河口农场的橡胶树,利用河口农场的浓缩胶乳加工厂试验。
1.2 试验设计和方法
取样生产全乳胶:单一品系的胶乳、不同树龄的胶乳、不同类型土壤种植的橡胶、雨季和非雨季的胶乳、杂质含量高的胶乳、胶乳早保氨含量超过0.08%的胶乳、鲜胶乳中掺入非胶物质的胶乳。每个样按常规生产方法试验3次,地点为勐撒农场的橡胶加工厂。
取样生产离心浓缩胶乳:大粒子橡胶与小粒子橡胶对比生产施N、P、K、Mg等过高的胶乳。每个样按常规生产方法试验3次,地点为河口农场的浓缩胶乳加工厂。
2 结果与分析
2.1 宜林区种植单一品系的橡胶
首先不同品系的胶乳,天然黄色物质(主要是类胡萝卜素)的含量不同,胶乳颜色也不同。表1是一些无性系由于品系不同,所产胶乳颜色也不同的情况。橡胶产品的颜色与加工工艺有关,但主要取决于橡胶颜色的比例,若采用单一品系的c作困难,产品颜色呈黄色。
2.2 树龄
由幼龄胶树所得的胶乳,其浓度往往比老龄树所得的低,而非橡胶物质如钙、镁的含量,却比老龄胶树高。若鲜胶乳含较多的钙、镁等非胶物质,则胶乳稳定性低,胶乳容易变质,加工时凝固操作困难,凝块软硬度不一,压薄容易断片,干燥时容易出现夹生胶,制得的橡胶耐老化性能也会降低。生产浓缩胶乳时,胶乳容易堵塞离心机,离心分离效率低,胶乳离心效果差。同时,老龄树的胶乳凝块容易发生氧化变色。表2是树龄不同的实生树,在同一胶园,采用相同割胶制度所得同一天的胶乳的分析结果。表3是芽接树在开割后不同时间所取得胶乳的分析数值。
2.3 橡胶粒子大小
生产离心法浓缩胶乳,若橡胶粒子大,离心分离速度快。
u=×(39.44n2r)(D-d)
从关系中可看出,离心分离速度与橡胶粒子半径的平方成正比,胶乳稳定性高。因为橡胶粒子大,分散度小,表面能小,橡胶粒子保护层结构完整,则胶乳稳定性高;反之相反。因此,选用橡胶粒子小的胶乳生产浓缩胶乳,胶乳离心分离效率低,浓乳制成率低,浓缩胶乳产品质量指标中总固体含量和干胶含量很难达到指标,产品出产时质量需要调控。因此,生产浓缩胶乳时,需要选用橡胶粒子大的橡胶品系加工,有利于提高离心分离效率和保证产品质量[1]。
2.4 种植区土壤
胶树都靠根部从土壤吸收各种营养物质来生长发育和生产胶乳。因此,土壤的组分将或多或少影响胶乳的化学成分及橡胶初制品的性质。表4是6个不同无性系分别种植在砂壤和粘壤所得胶乳的磷、镁含量的分析数据。
由此可见,由粘壤生长胶树所得的胶乳,其磷、镁含量都高于砂壤所得的胶乳。镁含量高的胶乳会降低胶乳的稳定性。镁离子与磷酸根离子含量之比特别高的胶乳,往往胶乳稳定性会特别低。稳定性低的胶乳,加工凝固操作困难,凝块软硬度不一,压薄容易断片,干燥时容易出现夹生胶,影响产品质量。
2.5 肥料
肥料对鲜胶乳非胶物质成分和浓缩胶乳稳定性都有不同程度的影响,见表5。
表6-8可看出,施氮肥使鲜胶乳的氮含量增加,镁含量增高;使浓缩胶乳的氢氧化钾值和镁含量加大,机械稳定度降低。可见,施氮肥的胶乳,鲜胶乳容易变质,生产标准胶,加酸凝固操作困难,同时,产品灰分含量会增加;施磷肥则增加鲜胶乳的磷酸根含量,因而使过量的镁含量降低,从而使浓缩胶乳机械稳定度升高。可见,施磷肥有利于保证鲜胶乳和浓缩胶乳的的质量。
有些胶园由于对成龄胶树单施硫酸铵的结果,使生产的浓缩胶乳镁含量增高,机械稳定度降低。在这种情况下,在离心前将适量的磷酸氢二铵加入胶乳,以除去过量的镁,从而改变了浓缩胶乳的机械稳定度。但这样的结果,又增加了浓缩胶乳的氢氧化钾值。原因是外加这种盐类与胶乳中的镁反应后,放出了用氢氧化钾可滴定的酸。
2.6 季候
季节、物候不同,也会引起胶乳成分和性质的变异。一般认为雨季和抽叶开花期,对胶乳的影响较明显。前者使胶乳干胶含量降低;后者使胶乳中的磷含量减少,稳定性降低。因此,雨季胶乳浓度低,生产标准胶时,加酸凝固困难,用酸量多,加工成本高,干胶含量低的胶乳凝块容易发生氧化变色。而生产浓缩胶乳时,胶乳离心分离效率低,浓乳出厂前需调控浓度。同时,抽叶开花期,胶乳容易变质,胶乳易出现局部凝固,胶乳干燥时易出现夹生胶,一旦出现夹生胶,就要复烤或延长干燥时间,造成PRI值降低。
2.7 割胶
不同割胶条件不仅影响胶树的正常生长和产胶量的高低,而且还会影响所产胶乳的化学成分。一般来说,在给定条件下,割胶强度越大,胶乳浓度越低。割线开的越高,则胶乳中的非胶物质也越多。使用涂药刺激割胶后,虽能增加胶树产胶量,但胶乳浓度往往降低,非橡胶物质含量一般也略微增大,同时,有的胶树品系的胶乳凝块有氧化变色现象,如云研2775、 PR107、 RRIM600号氧化变色现象严重。因此,强度割胶、割线高度、化学刺激的胶乳浓度都较低,生产标准胶,加酸不容易凝固,并且用酸量大,成本高。
2.8 胶园“六清洁”和胶乳保存
“六清洁”指林段、树身清洁、胶刀清洁、胶杯清洁、胶舌清洁、胶刮清洁、收胶桶清洁。胶树管理过程中“六清洁“作做不好,胶乳受细菌污染程度就大,为了保证胶乳质量,必须加大保存剂用量。而对于保存剂用量过多的胶乳,生产标准胶时,不仅凝固用酸量多,成本高,而且凝块硬,压片易断片,干燥时易出现夹生胶,产品质量指标中PRI、P0偏低。同时,产品颜色偏黄。
2.9 鲜胶乳中掺入非胶物质
有的胶农为了提高胶乳干胶含量,鲜胶乳运往收胶站或加工厂之前在其中加入非胶物质如米粉、面粉、盐、木薯粉、双飞粉等等,虽能提高胶乳的干胶含量,但胶乳都会不同程度的提前变质,特别是掺入盐胶乳保存时间最短,这样的胶乳加酸凝固时凝固条件最不易控制,同时严重影响橡胶产品理化性能。如胶乳中掺入米粉和面粉,杂质含量严重超标,灰份含量时高时低,不稳定,挥发物含量随着掺入米粉重量的增加而成比例升高,而掺入面粉氮含量还会增高;掺入食盐,杂质含量、灰份含量、挥发物含量会增加,P0值会减小;掺入木薯粉,杂质含量、挥发物含量升高, P0值会减小;掺入双飞粉,杂质含量、灰份含量增加,氮含量、PRI降低。版纳民营胶这种情况比较严重。
3 为确保制胶工艺和橡胶产品质量,对橡胶栽培管理的几点建议
合理配置栽培橡胶品系。为避免品系使用过于单纯,一方面提高抗灾能力,另一方面便于加工操作。可根据宜胶地面积和类型多少控制品系使用数量,一般每个生产队配置3-4个品系,分场6-8个品系,农场10个品系左右。同时,割胶时查看树位,避免1天割到同一个品系的胶乳;生产上,尽量选用橡胶粒子大的品系胶乳作为离心浓缩胶乳生产原料;尽量选用砂壤种植橡胶[2];在平衡施肥的前提下,尽量少施氮肥多施磷肥;避免强度割胶,胶树少用药物刺激;做好胶园“六清洁”工作。胶乳早期保存时,尽量少加氨或不加氨;优质胶乳与变质胶乳要分开装运,变质胶乳要及时加工并与优质胶乳分开加工;胶乳在林段或运输途中若耽误加工时间,胶乳要及时补氨。尽量控制雨冲胶、变质胶乳、高氨胶乳的产生;严格控制鲜胶乳中掺入非胶物质。
参考文献
[1] 华南热带作物学院. 天然胶乳的性质与商品胶乳工艺[M]. 北京:农业出版社,1990:38-43.
[2] 云南省热作学会加工专委会学术经验交流会材料汇编[G]. 2004.