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手套背后不可不知的“秘密”

安東帕 2020-06-12 | 閱讀：1257

乳膠手套

在我們生活中并不陌生；在醫(yī)院，醫(yī)用乳膠手套和白大褂是醫(yī)生的象征；在檢驗(yàn)檢測(cè)、食品加工、電子工業(yè)領(lǐng)域，佩戴乳膠手套不僅可以有效保障操作環(huán)境潔凈、對(duì)產(chǎn)品無(wú)污染，同時(shí)也最大程度保障了相關(guān)領(lǐng)域從業(yè)者的安全和健康。

是不是get到了乳膠手套質(zhì)量的重要性？

防護(hù)手套和醫(yī)用乳膠手套是由橡膠乳膠制成的，對(duì)化學(xué)品和微生物具有抗性，但對(duì)精確工作沒(méi)有前述的敏感性。天然膠乳(NRL)的原料取自巴西橡膠樹(shù)的汁液。盡管目前全球60%的需求都是合成橡膠，但NRL仍被廣泛用于輪胎等產(chǎn)品。在過(guò)去，NRL也曾是生產(chǎn)醫(yī)用和防護(hù)手套的主要材料，但現(xiàn)在越來(lái)越多地被合成乳膠所取代。這些材料，如合成聚異戊二烯、氯丁橡膠或丁腈膠乳，是在石化原料的基礎(chǔ)上生產(chǎn)的(2)。雖然代替NRL手套生產(chǎn)的主要原因是為了避免由過(guò)敏蛋白Hev b引發(fā)的對(duì)橡膠的過(guò)敏反應(yīng)，但現(xiàn)代合成乳膠與天然橡膠相比，還具有更好的耐化學(xué)性和更好的穿著舒適性。

為了提高最終產(chǎn)品的質(zhì)量，天然乳膠和合成乳膠的原料都要經(jīng)過(guò)處理，這就是所謂的“混凝劑浸鍍工藝”(圖1)。

圖1：乳膠生產(chǎn)工藝概述

動(dòng)態(tài)光散射(DLS)用于監(jiān)測(cè)乳膠懸浮液“復(fù)合”前后的顆粒大小(見(jiàn)圖1)。天然橡膠是由懸浮在水溶液中的微粒組成的，微粒大小在300 nm-2 μm之間。合成橡膠粒徑在100 nm-1 μm之間。由于合成橡膠是通過(guò)聚合進(jìn)行加工的，因此粒徑是合成橡膠加工的關(guān)鍵參數(shù)，因此粒徑需要通過(guò)DLS進(jìn)行監(jiān)測(cè)。

Zeta電位的測(cè)量可以作為監(jiān)測(cè)乳膠凝固過(guò)程的有用工具。乳膠粒子在槽中不易凝固，但在接觸模具時(shí)容易發(fā)生凝固。橡膠顆粒是由包圍橡膠分子的帶負(fù)電荷的蛋白質(zhì)膜構(gòu)成的(圖2)。蛋白質(zhì)膜互相排斥，粒子不凝結(jié)。

圖2：帶負(fù)電荷的蛋白膜包圍著交聯(lián)的橡膠分子

實(shí)驗(yàn)方案

四種不同的乳膠樣品和硫化促進(jìn)劑從乳膠手套制造商：

A 樣品
A樣品 + 添加劑
B 樣品
B樣品 + 添加劑
C樣品

測(cè)試方式：

電泳光散射(ELS)
動(dòng)態(tài)光散射(DLS)
激光衍射測(cè)量添加劑

結(jié)論與討論

2.1電泳光散射法測(cè)量電位

ELS測(cè)量了樣品A的zeta電位為-70.3 mV，這表明樣品具有極好的穩(wěn)定性。含有添加劑的樣品A的zeta電位略低于單獨(dú)樣品A的zeta電位。然而，該樣品仍然可以認(rèn)為是高度穩(wěn)定的。重復(fù)性試驗(yàn)顯示相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差非常低，為0.90%。相應(yīng)的zeta電位和相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差如表1所示。樣品的zeta電位分布如圖3所示。

圖3：樣品A (a)和樣品B (b)的Zeta電位分布

B樣品的zeta電位測(cè)量結(jié)果平均zeta電位為-69.5 mV，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差極低，為0.77%(圖4和表1)，表明測(cè)量重復(fù)性好。結(jié)果表明，樣品B也是高度穩(wěn)定的。與B樣品相比，含有添加劑的B樣品的zeta電位更低(-59.2 mV)(圖4)。同樣，測(cè)量具有高度可重復(fù)性，如表1所示。

圖4：樣品B(a)和樣品B +添加劑(b)的Zeta電位分布

表1：樣品A、樣品A +添加劑、樣品B、樣品B +添加劑的zeta電位結(jié)果

2.2電泳光散射法測(cè)量粒徑

樣品A的水動(dòng)力直徑為472.6 nm，呈單峰分布(連續(xù)3次測(cè)量的平均值)。典型的粒度分布如圖5所示。多分散指數(shù)為16.2%，表明樣品為單峰，窄分布(見(jiàn)表2)。

圖5：樣品A (a)和樣品A +添加劑(b)的粒徑分布

樣品A +添加劑的峰寬明顯比單獨(dú)樣品A的峰寬大。樣品的粒徑為730.1 nm(強(qiáng)度峰值)。三個(gè)連續(xù)測(cè)量中的其中一個(gè)結(jié)果的第二個(gè)峰值大小為114.28 nm，如圖6所示，可能是由添加劑的加入引起的。

圖6：樣品A +添加劑樣品有可見(jiàn)肩峰的粒徑分布

這個(gè)峰只在三個(gè)連續(xù)的測(cè)量中出現(xiàn)了一次，最有可能的事實(shí)是粒子的數(shù)量很少，并不總是出現(xiàn)在各自的散射體中。

表2：樣品A和樣品A +添加劑的測(cè)量結(jié)果

樣品B三個(gè)連續(xù)測(cè)量結(jié)果均為雙峰粒徑分布，如圖7所示。低峰值大小平均粒徑為82 nm，占主導(dǎo)地位的峰平均峰值大小為415.8 nm(表3)。樣品B+添加劑也是雙峰分布，兩峰粒徑為291.8和1125.2 nm(表3)。

圖7：樣品B的粒徑分布

表3：樣品B和樣品B +添加劑的測(cè)量結(jié)果

2.3硫化漿的激光衍射測(cè)量

用激光衍射法測(cè)定結(jié)果表明該硫化漿分散性較好并且有三個(gè)不同的粒徑。3個(gè)連續(xù)測(cè)量值的密度和累積分布分別如圖8和圖9所示。

圖8：樣品C連續(xù)三次測(cè)量的體積密度分布疊加圖

圖9：樣品C連續(xù)三次測(cè)量的累積體積分布疊加圖

從表4可以看出，測(cè)量重復(fù)性很好，D10、D50和D90的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差值很低。

表4：樣品C的體積加權(quán)D10、D50和D90值

結(jié)論

這些測(cè)量結(jié)果證明了安東帕Litesizer 500能夠利用動(dòng)態(tài)光散射測(cè)定不同乳膠樣品的粒徑，且具有很高的重復(fù)性。我們還演示了安東帕Litesizer 500使用電泳光散射，即使在混濁樣品上也能提供高重復(fù)性的zeta電位測(cè)量結(jié)果的能力。