天然乳膠床墊安全無毒的意義,了解常用橡膠添加劑分類與作用

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本文我們將簡單介紹天然乳膠床墊製造時可能會使用的添加物,這些添加助劑的種類非常多,有些會用來製造天然乳膠床墊,有些則是用來製造各種類型的橡膠,大部份開放結構的的橡膠、發泡類產品都是依照相同的原理,差別只在於原料是否穩定、無毒

常見的乳膠製程添加助劑

硫化劑

能使橡膠分子鏈發生交聯反應的化學藥品,叫做硫化劑。早期把硫磺加到生橡膠裡,在熱的作用下使線狀的橡膠分子相互交聯成體型網狀結構,從而增加橡膠的強度,提高彈性和耐熔劑性能,這種工序叫做硫化。

硫化是橡膠加工中提高橡膠製品品質的重要環節。硫磺是應用最多的硫化劑。有些含硫有機物、過氧化物、金屬氧化物等也可作硫化劑。這些非硫化合物習慣上也叫硫化劑。

硫化促進劑

硫化過程事實上相當緩慢,硫化促進劑就是為了加速這個過程。硫化促進劑受熱時能分解成活性分子,促使硫跟橡膠分子在較低溫度下很快地交聯,增進橡膠的硫化作用,縮短硫化時間,減少硫磺的用量,有利於改善橡膠的物理機械性能。硫化促進劑無機的有氧化鈣、氧化鎂等,有機的有促進劑 D(二苯胍)、促進劑 DM(二硫化二苯駢噻唑)、促進劑 TMTD(二硫化四甲基秋蘭姆)等。使用較普遍的是有機促進劑。幾種促進劑混合使用比單獨使用效果好。

促進助劑

促進助劑又叫活性劑。它能增強硫化促進劑的活化作用,提高橡膠的硫化效果。常用的促進助劑有氧化鋅和硬脂酸等。

抗老化劑

橡膠分子跟氧、臭氧發生氧化反應,橡膠的結構被破壞,使製品的機械性能降低,使用壽命縮短,這種現象叫橡膠的老化。

光和熱能促進氧化作用,從而加速老化。在橡膠中加入能抵制、減緩橡膠製品老化的物質,叫做抗老化劑。抗老化劑分物理抗老化劑和化學抗老化劑兩類。物理抗老化劑有石蠟、地蠟、蜜蠟和硬脂酸等。這類物質能在橡膠製品表面形成薄膜,防止氧氣跟橡膠分子發生氧化作用,還能阻擋光線的照射。化學抗老化劑比橡膠更容易跟氧反應。在膠料中加入化學抗老化劑,使進入膠體裡的氧氣先跟抗老化劑發生反應,減少氧跟橡膠接觸,能有效地延緩老化。化學防老劑按分子結構分有胺類、酮胺類、醛胺類、酚類和其他類,例如抗老化劑A(N-苯基-α-萘胺)、抗老化劑D(N-苯基-β-萘胺)等。

發泡劑

發泡劑是製造海綿橡膠或微孔橡膠所必需的配合劑。發泡劑在橡膠的硫化中受熱分解,放出氣體,使橡膠內部產生微孔。製造海綿膠所用的發泡劑主要是碳酸氫鈉。製造微孔橡膠使用的發泡劑有發泡劑 D、發泡劑 P 或發泡劑 T。

天然乳膠床墊安全無毒:不會使用的添加劑

以下是橡膠製品才會添加的助劑,這些助劑一般不會在天然乳膠床墊中使用。

補強填充劑

補強填充劑用來提高硫化橡膠的強度,增強橡膠的耐磨、耐撕裂和彈性。補強填充劑主要是炭黑。用於橡膠工業的炭黑有 52 種之多,它是橡膠工業中的重要原料。

汽車輪胎是世界上使用量最大的橡膠產品。輪胎在製程中加入了很多添加劑改進其產品特性。天然乳膠床墊安全無毒的原因就是嚴格控制加入的材料必須保證對成品的安全性。
汽車輪胎是世界上使用量最大的橡膠產品。輪胎在製程中加入了很多添加助劑改進其產品特性。天然乳膠床墊安全無毒的原因就是嚴格控制加入的材料必須保證對成品的安全性。

軟化劑

軟化劑的主要作用是使各種配合劑能均勻地分散在橡膠中,以降低膠料在加工時的能量消耗和縮短加工時間。例如,在硫化前能增強膠料的粘性、硫化後增強附著力,有利於壓延和壓出成型。有些軟化劑還能賦予硫化膠以特殊的功能,如鄰苯二甲酸二丁酯能提高橡膠的耐寒性能。常用的軟化劑有機械油、凡士林、石蠟、瀝青、煤焦油、硬脂酸和松香等。

著色劑

著色劑是使橡膠製品著色的物質。無機著色劑是無機顏料,白色以鈦白粉為最好,紅色有氧化鐵、鐵紅、銻紅等,黃色有鉻黃,藍色有群青,綠色有氧化鉻,黑色有油黑。有機著色劑是有機顏料和某些染料,這種著色劑大多數是有機化合物的鋇鹽或鈣鹽,如紅色有立索爾大紅,黃色有漢沙黃G,綠色有酞青綠,藍色有酞青藍。

成品是否釋放有毒性發揮性物質

天然乳膠床墊的安全性主要是針對成品檢驗,確保產品不會釋放有毒的揮發性物質。這些物質的含量有嚴格的規定,除此之外,天然乳膠床墊

Eco institut 為例,檢驗天然乳膠床墊時,明確列出允許使用的添加物包括:

  • ZnO:促進助劑
  • ZMBT / MBT:橡膠促進劑,配合氧化鋅,無需延長硫化時間可以加強乳膠的抗壓縮變型,提高乳膠產品的拉伸量。
  • ZBEC二苄基二硫代氨基甲酸鋅:加速硫化速度。
  • sodium hexafluorosilicate 氟矽酸鈉:天然乳膠凝固劑
  • 1,3 diphenylguanidine 1,3 二苯基胍:橡膠促進劑
  • poly-(dicyclopentadiene-co-p-cresol):橡膠促進劑

同時也限制各種規範,包含工廠排水必須進行處理。對於關於 TVOC 的排放,則是以送測樣品進行兩次測試,分別是 2 日內與 7 日內的最大排放標準。總揮發性有機化合物(TVOC,包含:十二種揮發性有機物之總和):指總揮發性有機化合物之標準值係採計苯(Benzene)、四氯化碳(Carbontetrachloride)、氯仿(三氯甲烷)(Chloroform)、1,2-二氯苯(1,2-Dichlorobenzene)、1,4-二氯苯(1,4-Dichloroben-zene)、二氯甲烷(Dichloromethane)、乙苯(EthylBenzene)、苯乙烯(Styrene)、四氯乙烯(Tetrachloroethylene)、三氯乙烯(Trichloroethylene)、甲苯(Toluene)及二甲苯(對、間、鄰)(Xylenes) 等十二種化合物之濃度測值總和:

2 天內必須少於 400μg/m3
7 天內必須少於 200μg/m3

至於揮發性有機物(Volatile Organic Compounds,VOCs),包含VVOC(Very Volatile Organic Compounds,高揮發性有機物)和 SVOC(Semivolatile Organic Compounds,半揮發性有機物),則更嚴格:2 天內必須少於 1μg/m3

μg是微克,1000μg等於1mg。

台灣對於室內空氣品質的標準是 TVOC 必須少於 0.56 ppm。1ppm 代表一公斤(kg)的物質中有一毫克(mg)的某物質,也就是 1 公斤內必須少於 0.56 mg 的 TVOC,也就是 560μg。

天然乳膠床墊不添加 SBR 合成乳膠

班尼斯天然乳膠送測樣品 TVOC 為 120μg/m3 ,VOC 則小於 1μg/m3,遠小於室內空氣排放標準數值,從而可以認定為無毒產品。參考美國 CertiPUR-US對於聚氨酯泡棉的 VOC 規定,其含量必須少於 0.5 ppm,也就是 500μg/m3。這個標準數值大約就是要求 PU 泡棉的 VOC 排放必須低於一般室內空氣背景值,在這個數值下認定為無毒無害的產品,提供讀者參考。

天然乳膠床墊在製造材料上要求不添加 SBR 合成乳膠的原因就是希望能夠在可控範圍內,提供消費者更安全無害的產品,這對於孕婦與嬰幼兒正在成長的神經,有更積極健康的意義。


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