曹海燕
摘 要 生產(chǎn)上有一誤區(qū),認為天然橡膠產(chǎn)品質(zhì)量出現(xiàn)問題多數(shù)是由于加工技術(shù)不到位造成。為了澄清這一思想,作者從制膠的角度a分析有關(guān)天然a膠乳的問題,發(fā)現(xiàn)各種栽培因素如土壤、施肥、品系、割膠季節(jié)、膠乳早期保存等方面與鮮膠乳成分和性質(zhì)有關(guān),因而對制膠工藝和產(chǎn)品質(zhì)量都有不同程度的影響。
關(guān)鍵詞 橡膠栽培;制膠工藝;產(chǎn)品質(zhì)量
目前,在天然橡膠產(chǎn)品加工生產(chǎn)實踐中,存在一些問題。如,某些加工廠處理鮮膠乳時,必須用離心沉降器凈化鮮膠乳,而某些廠則省去這一工序;有一些膠乳凝固操作困難;有些干燥前2車膠料表面有膠銹;有些顆粒膠產(chǎn)品顏色呈深黃色,而有些呈淺黃色;有些產(chǎn)品的理化指標PRI、Po偏低嚴重;有些生產(chǎn)濃縮膠乳時,離心機易堵塞,離心分離效率低,有些產(chǎn)品出廠前需調(diào)控濃乳濃度、機械穩(wěn)定性和揮發(fā)脂肪酸值;而有些加工成本更高等等,本文闡述各種栽培因素如土壤、施肥、品系、割膠季節(jié)、膠乳早期保存等方面,如何不同程度地影響制膠工藝或產(chǎn)品質(zhì)量。
1 材料和方法
1.1 試驗地點與材料
生產(chǎn)全乳膠和5號膠:試驗地點位于云南臨滄耿馬自治縣城東北方38 km處的勐撒鎮(zhèn)勐撒農(nóng)場,氣候溫和,雨量充沛,平均海撥1 300 m,壩區(qū)年平均氣溫17.2 ℃,年積溫6 299.4 ℃,最高氣溫32.5 ℃,最低氣溫2.3 ℃,年降雨量1 700 mm,全年無霜期310-320 d,屬南亞熱帶濕潤氣候。參試橡膠為勐撒農(nóng)場的橡膠樹,利用勐撒農(nóng)場的橡膠加工廠試驗。
生產(chǎn)離心濃縮膠乳:試驗地點位于云南紅河河口,地理坐標東經(jīng)103°24′- 104°17′,北緯22°27′- 22°17′之間,般海拔在500 m左右,其中南溪河海拔僅76.4 m,年平均氣溫22 ℃,最高氣溫40.9 ℃,最低氣溫l.9 ℃。最熱月(7月)平均氣溫27.6 ℃,年平均降雨量1 587.3 mm,降雨長達163 d。參試橡膠為河口農(nóng)場的橡膠樹,利用河口農(nóng)場的濃縮膠乳加工廠試驗。
1.2 試驗設(shè)計和方法
取樣生產(chǎn)全乳膠:單一品系的膠乳、不同樹齡的膠乳、不同類型土壤種植的橡膠、雨季和非雨季的膠乳、雜質(zhì)含量高的膠乳、膠乳早保氨含量超過0.08%的膠乳、鮮膠乳中摻入非膠物質(zhì)的膠乳。每個樣按常規(guī)生產(chǎn)方法試驗3次,地點為勐撒農(nóng)場的橡膠加工廠。
取樣生產(chǎn)離心濃縮膠乳:大粒子橡膠與小粒子橡膠對比生產(chǎn)施N、P、K、Mg等過高的膠乳。每個樣按常規(guī)生產(chǎn)方法試驗3次,地點為河口農(nóng)場的濃縮膠乳加工廠。
2 結(jié)果與分析
2.1 宜林區(qū)種植單一品系的橡膠
首先不同品系的膠乳,天然黃色物質(zhì)(主要是類胡蘿卜素)的含量不同,膠乳顏色也不同。表1是一些無性系由于品系不同,所產(chǎn)膠乳顏色也不同的情況。橡膠產(chǎn)品的顏色與加工工藝有關(guān),但主要取決于橡膠顏色的比例,若采用單一品系的c作困難,產(chǎn)品顏色呈黃色。
2.2 樹齡
由幼齡膠樹所得的膠乳,其濃度往往比老齡樹所得的低,而非橡膠物質(zhì)如鈣、鎂的含量,卻比老齡膠樹高。若鮮膠乳含較多的鈣、鎂等非膠物質(zhì),則膠乳穩(wěn)定性低,膠乳容易變質(zhì),加工時凝固操作困難,凝塊軟硬度不一,壓薄容易斷片,干燥時容易出現(xiàn)夾生膠,制得的橡膠耐老化性能也會降低。生產(chǎn)濃縮膠乳時,膠乳容易堵塞離心機,離心分離效率低,膠乳離心效果差。同時,老齡樹的膠乳凝塊容易發(fā)生氧化變色。表2是樹齡不同的實生樹,在同一膠園,采用相同割膠制度所得同一天的膠乳的分析結(jié)果。表3是芽接樹在開割后不同時間所取得膠乳的分析數(shù)值。
2.3 橡膠粒子大小
生產(chǎn)離心法濃縮膠乳,若橡膠粒子大,離心分離速度快。
u=×(39.44n2r)(D-d)
從關(guān)系中可看出,離心分離速度與橡膠粒子半徑的平方成正比,膠乳穩(wěn)定性高。因為橡膠粒子大,分散度小,表面能小,橡膠粒子保護層結(jié)構(gòu)完整,則膠乳穩(wěn)定性高;反之相反。因此,選用橡膠粒子小的膠乳生產(chǎn)濃縮膠乳,膠乳離心分離效率低,濃乳制成率低,濃縮膠乳產(chǎn)品質(zhì)量指標中總固體含量和干膠含量很難達到指標,產(chǎn)品出產(chǎn)時質(zhì)量需要調(diào)控。因此,生產(chǎn)濃縮膠乳時,需要選用橡膠粒子大的橡膠品系加工,有利于提高離心分離效率和保證產(chǎn)品質(zhì)量[1]。
2.4 種植區(qū)土壤
膠樹都靠根部從土壤吸收各種營養(yǎng)物質(zhì)來生長發(fā)育和生產(chǎn)膠乳。因此,土壤的組分將或多或少影響膠乳的化學(xué)成分及橡膠初制品的性質(zhì)。表4是6個不同無性系分別種植在砂壤和粘壤所得膠乳的磷、鎂含量的分析數(shù)據(jù)。
由此可見,由粘壤生長膠樹所得的膠乳,其磷、鎂含量都高于砂壤所得的膠乳。鎂含量高的膠乳會降低膠乳的穩(wěn)定性。鎂離子與磷酸根離子含量之比特別高的膠乳,往往膠乳穩(wěn)定性會特別低。穩(wěn)定性低的膠乳,加工凝固操作困難,凝塊軟硬度不一,壓薄容易斷片,干燥時容易出現(xiàn)夾生膠,影響產(chǎn)品質(zhì)量。
2.5 肥料
肥料對鮮膠乳非膠物質(zhì)成分和濃縮膠乳穩(wěn)定性都有不同程度的影響,見表5。
表6-8可看出,施氮肥使鮮膠乳的氮含量增加,鎂含量增高;使?jié)饪s膠乳的氫氧化鉀值和鎂含量加大,機械穩(wěn)定度降低??梢姡┑实哪z乳,鮮膠乳容易變質(zhì),生產(chǎn)標準膠,加酸凝固操作困難,同時,產(chǎn)品灰分含量會增加;施磷肥則增加鮮膠乳的磷酸根含量,因而使過量的鎂含量降低,從而使?jié)饪s膠乳機械穩(wěn)定度升高??梢?,施磷肥有利于保證鮮膠乳和濃縮膠乳的的質(zhì)量。
有些膠園由于對成齡膠樹單施硫酸銨的結(jié)果,使生產(chǎn)的濃縮膠乳鎂含量增高,機械穩(wěn)定度降低。在這種情況下,在離心前將適量的磷酸氫二銨加入膠乳,以除去過量的鎂,從而改變了濃縮膠乳的機械穩(wěn)定度。但這樣的結(jié)果,又增加了濃縮膠乳的氫氧化鉀值。原因是外加這種鹽類與膠乳中的鎂反應(yīng)后,放出了用氫氧化鉀可滴定的酸。
2.6 季候
季節(jié)、物候不同,也會引起膠乳成分和性質(zhì)的變異。一般認為雨季和抽葉開花期,對膠乳的影響較明顯。前者使膠乳干膠含量降低;后者使膠乳中的磷含量減少,穩(wěn)定性降低。因此,雨季膠乳濃度低,生產(chǎn)標準膠時,加酸凝固困難,用酸量多,加工成本高,干膠含量低的膠乳凝塊容易發(fā)生氧化變色。而生產(chǎn)濃縮膠乳時,膠乳離心分離效率低,濃乳出廠前需調(diào)控濃度。同時,抽葉開花期,膠乳容易變質(zhì),膠乳易出現(xiàn)局部凝固,膠乳干燥時易出現(xiàn)夾生膠,一旦出現(xiàn)夾生膠,就要復(fù)烤或延長干燥時間,造成PRI值降低。
2.7 割膠
不同割膠條件不僅影響膠樹的正常生長和產(chǎn)膠量的高低,而且還會影響所產(chǎn)膠乳的化學(xué)成分。一般來說,在給定條件下,割膠強度越大,膠乳濃度越低。割線開的越高,則膠乳中的非膠物質(zhì)也越多。使用涂藥刺激割膠后,雖能增加膠樹產(chǎn)膠量,但膠乳濃度往往降低,非橡膠物質(zhì)含量一般也略微增大,同時,有的膠樹品系的膠乳凝塊有氧化變色現(xiàn)象,如云研2775、 PR107、 RRIM600號氧化變色現(xiàn)象嚴重。因此,強度割膠、割線高度、化學(xué)刺激的膠乳濃度都較低,生產(chǎn)標準膠,加酸不容易凝固,并且用酸量大,成本高。
2.8 膠園“六清潔”和膠乳保存
“六清潔”指林段、樹身清潔、膠刀清潔、膠杯清潔、膠舌清潔、膠刮清潔、收膠桶清潔。膠樹管理過程中“六清潔“作做不好,膠乳受細菌污染程度就大,為了保證膠乳質(zhì)量,必須加大保存劑用量。而對于保存劑用量過多的膠乳,生產(chǎn)標準膠時,不僅凝固用酸量多,成本高,而且凝塊硬,壓片易斷片,干燥時易出現(xiàn)夾生膠,產(chǎn)品質(zhì)量指標中PRI、P0偏低。同時,產(chǎn)品顏色偏黃。
2.9 鮮膠乳中摻入非膠物質(zhì)
有的膠農(nóng)為了提高膠乳干膠含量,鮮膠乳運往收膠站或加工廠之前在其中加入非膠物質(zhì)如米粉、面粉、鹽、木薯粉、雙飛粉等等,雖能提高膠乳的干膠含量,但膠乳都會不同程度的提前變質(zhì),特別是摻入鹽膠乳保存時間最短,這樣的膠乳加酸凝固時凝固條件最不易控制,同時嚴重影響橡膠產(chǎn)品理化性能。如膠乳中摻入米粉和面粉,雜質(zhì)含量嚴重超標,灰份含量時高時低,不穩(wěn)定,揮發(fā)物含量隨著摻入米粉重量的增加而成比例升高,而摻入面粉氮含量還會增高;摻入食鹽,雜質(zhì)含量、灰份含量、揮發(fā)物含量會增加,P0值會減?。粨饺肽臼矸?,雜質(zhì)含量、揮發(fā)物含量升高, P0值會減??;摻入雙飛粉,雜質(zhì)含量、灰份含量增加,氮含量、PRI降低。版納民營膠這種情況比較嚴重。
3 為確保制膠工藝和橡膠產(chǎn)品質(zhì)量,對橡膠栽培管理的幾點建議
合理配置栽培橡膠品系。為避免品系使用過于單純,一方面提高抗災(zāi)能力,另一方面便于加工操作??筛鶕?jù)宜膠地面積和類型多少控制品系使用數(shù)量,一般每個生產(chǎn)隊配置3-4個品系,分場6-8個品系,農(nóng)場10個品系左右。同時,割膠時查看樹位,避免1天割到同一個品系的膠乳;生產(chǎn)上,盡量選用橡膠粒子大的品系膠乳作為離心濃縮膠乳生產(chǎn)原料;盡量選用砂壤種植橡膠[2];在平衡施肥的前提下,盡量少施氮肥多施磷肥;避免強度割膠,膠樹少用藥物刺激;做好膠園“六清潔”工作。膠乳早期保存時,盡量少加氨或不加氨;優(yōu)質(zhì)膠乳與變質(zhì)膠乳要分開裝運,變質(zhì)膠乳要及時加工并與優(yōu)質(zhì)膠乳分開加工;膠乳在林段或運輸途中若耽誤加工時間,膠乳要及時補氨。盡量控制雨沖膠、變質(zhì)膠乳、高氨膠乳的產(chǎn)生;嚴格控制鮮膠乳中摻入非膠物質(zhì)。
參考文獻
[1] 華南熱帶作物學(xué)院. 天然膠乳的性質(zhì)與商品膠乳工藝[M]. 北京:農(nóng)業(yè)出版社,1990:38-43.
[2] 云南省熱作學(xué)會加工專委會學(xué)術(shù)經(jīng)驗交流會材料匯編[G]. 2004.