橡膠與乳膠相同嗎?認識天然乳膠的採集與橡膠產業體系

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談到乳膠床墊的主原料就是天然橡膠,那麼為什麼廠商要取名為天然乳膠呢?橡膠與乳膠是相同的東西嗎?我可以說天然乳膠就是天然橡膠嗎?我可以說天然乳膠床墊就是天然橡膠床墊嗎?這些問題有點像是繞口令,不過本文打算簡單介紹橡膠與乳膠這對一母同胞的兄弟,也談談天然乳膠採集後,到底如何形成當前世界最重要的材料之一─橡膠,這整個產業體系的結構與關係,了解這些將能更深入了解乳膠床墊在整個產業之間的角色。

橡膠與乳膠相同嗎?

橡膠和乳膠是不是同一種東西?如果你指的是最終的產品,它們確實不同,橡膠是經過很多化學、物理製程後得到的材料,乳膠則通常指的是一種微小聚合物顆粒的懸浮液。不過如果是指原始材料,嚴格來講,天然橡膠就是天然乳膠中主要成分之一。因此我們可以說天然乳膠中含有天然橡膠,但橡膠可能含有天然橡膠與其他各種人造合成物質。

那麼有天然乳膠,那有沒有合成乳膠呢?答案是有。人類為了滿足產業需求,很早就開始仿照天然橡膠的分子式,企圖透過人工合成方式大量產出橡膠,這個過程後來是成功的。當然這也衍生一個問題,如果分子式相同,那麼天然橡膠是不是就等於天然橡膠呢?如果人類成功的仿照牛肉的分子式,製造出人造牛肉,那麼天然牛肉是不是就等於人造牛肉?

不過目前科學家雖然能製造出分子式相同的橡膠,但其實天然橡膠這種從橡膠樹採集汁液中的主成分,其實還伴隨著各種蛋白質與成分,這些蛋白質讓天然橡膠具有各種不同的特性,這是人工合成難以全然仿照的部分,因此天然乳膠床墊終究不能等於合成乳膠床墊

膠乳的採集與橡膠產業

如今,我們使用的 99% 的天然橡膠都是從巴西橡膠樹中採集的。合成(人造)橡膠可以通過化學過程生產,但人們還不能生產出具有天然橡膠所有性能的合成橡膠。因此,天然橡膠在其大部分應用中不能被合成橡膠替代。

天然橡膠根據不同的制膠方法可製成煙膠片、風乾膠片、皺膠片(CREPES)、技術分級橡膠和濃縮橡膠、環氧化天然乳膠(ENR)等種類。按形態可分爲兩大類:固體天然橡膠(膠片與標準膠)和濃縮乳膠(海關稅則號下稱爲「天然膠乳」)。固體天然橡膠有傳統製法和標準製法之分:傳統製法生產膠片,標準製法生產標準膠。

橡膠加工製品的分類,乳膠其實只占有一小部分
橡膠加工製品的分類
小膠農在採集乳膠後,進行煙膠片的製作
小膠農在採集乳膠後,進行煙膠片的製作。圖片來源:班尼斯

傳統製法膠片有:煙膠片(又稱煙片膠,簡稱 RSS)、風乾膠片、白皺片、褐皺片等類型。

煙膠片是天然橡膠中最具代表性的品種,簡稱 RSS,由橡膠樹取得的膠乳經凝聚和滾壓後用煙熏而成生橡膠片,略有煙熏氣味,呈琥珀色、微透明密度熏氣味,呈琥珀色、微透明、密度約在 0.9-0.93。是用量大、應用廣的一個膠種,占全球天然橡膠約45%~50%,泰國是目前 RSS 領先生產商。煙膠片一般按外形來分級,一級、二級、三級、四級、五級(RSS1 至 RSS5),再加上特級,共六級,達不到五級的則列爲等外膠。煙膠片的各個級別差異是根據橡料性質生產過程,通篩選和煙熏、時間條件和溫度差異來區分。

風乾膠片是以膠乳為原料,與煙膠片的不同之處僅僅在於使用熱空氣乾燥取代燻煙乾燥,其他工序完全相同。風乾膠片顏色較淺,質量較好,使用於製造輪胎胎側和其他淺色製品。

皺膠片(Crepes)是由橡膠樹取得膠乳後,凝聚滾壓成表面呈皺紋狀的生片,密度與煙膠片相同。根據外觀、化學成分和物理機械性能等評定品質高低,為白皺片、褐皺片和黑皺片三種類型。每種類又分為若干等級,並有薄片和厚的區別。皺膠片占全球天然橡膠約 10%。主要應用市場為鞋頭、橡膠乳手術物品。

環氧化天然橡膠( ENR)在泰國與馬來西亞有工廠,ENR透過酸化使其結構形成環改性,相較傳統天然橡膠其具有更優良的氣密與耐油等工程性能,有可能取代合成之丁腈橡膠和氯丁橡膠。

標準製法是顆粒膠(即標準膠),按國際上統一的理化效能、指標來分級(Technically Specified Rubber,簡稱 TSR)的橡膠,這些理化性能包括雜質含量(主導性指標)、塑性初值、塑性保持率、氮含量、揮發物含量、灰分含量及色澤指數等七項,依雜質之多少分爲 5L、5、10、20及 50 等共五個級別。

標準膠 tsr,STR 10 比 STR 20 高級,雜質含量更少
標準膠 TSR,以泰國為例,STR 10 比 STR 20 高級,雜質含量更少。圖片來源:廠商提供

各主要生產國針對國際 ISO 標準建立了自己的 TSR 標準,其中 STR(Standard Thai Rubber)代表泰國,SIR(標準印度尼西亞橡膠)和 SMR(標準馬來西亞橡膠)分別是印度尼西亞和馬來西亞以及SVR(標準越南橡膠)。

根據國家標準和 ISO 標準,標準膠按照原料和性能的不同還可以分爲以下幾種:LoV(低黏恆黏膠,Low Viscosity Constant Viscose)、 CV(恆黏膠,Constant Viscose)、L(淺色膠,Light-colored Rubber)、WF(全乳膠,Whole Field Latex Rubber)、5 號膠、10 號膠、20 號膠、10 號恆黏膠(10CV)和 20 號恆黏膠(20CV)。

這些製造出來的原材料透過期貨交易市場交易,馬來西亞、泰國、越南、印尼等地都有提供橡膠不同材料交易,各地製造商再依據需要進行進出口,形成整個橡膠原料產業。我們所關注的天然乳膠床墊其實只是整個橡膠產業中相對較小的體系,不過比較特殊的是只有這個品項追求的是全天然的製造,而其他利用天然橡膠材料的產品,或多或少都需要進一步進行化學、物理製程改變其特性,才能滿足各種工業、民生需要。


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