CN101307113B - 天然橡胶乳快速成粒固化方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提出了一种天然橡胶乳快速成粒固化方法,其特征在于:在常温下将天然橡胶乳滴入含有聚乙烯醇与钙离子的酒精溶液中,乳胶表面固化并在在酒精溶液中自动成粒沉降,分离出乳胶颗粒,烘干。可快速得到表面光滑、圆整、无粘连的橡胶颗粒,全部生产过程无污染,产品质量满足橡胶加工要求,是目前国内天然橡胶固化最新技术。

Description

天然橡胶乳快速成粒固化方法 
技术领域
本发明属于一种天然橡胶凝固方法,具体是一种天然橡胶乳快速成粒固化方法 
背景技术
天然橡胶(NR)是一种天然生物合成高聚物,也是一种重要的工业原料,成分复杂,除5%的非橡胶组分外,还含有大量的水分。天然橡胶乳必须经过凝固、干燥等工艺步骤后才能生成标准橡胶。因此天然橡胶乳的凝固是橡胶加工的重要环节,并且直接影响橡胶质量。一般鲜胶乳的凝固有三种方法,一是化学方法,即加入诸如酸、盐、脱水剂之类的凝固剂使胶乳凝固;二是物理方法,采用加热、冷冻或强烈机械搅拌使胶乳凝固;三是生物方法,利用胶乳中原有的或外加的细菌或酶的作用使胶乳凝固。其中,酸类凝固剂是目前天然胶乳生胶生产过程中最为广泛使用的凝固剂,目前国内外制胶工业普遍采用醋酸作为凝固剂,虽然其凝固效果较好,但存在很多缺陷,一是醋酸原料价格昂贵,较难得到;二是醋酸有刺激性气味,腐蚀人体皮肤和设备,生成过程中产生大量的废液,不利于环保;三是凝固时间较长,不能得到颗粒状产物,固化后的橡胶需进一步碎化,不利于后期加工;四是酸液对固化后的橡胶质量有明显影响,导致橡胶发黑并产生异味。因此研究并开发出一种快速、洁净、高质量的天然橡胶乳固化技术,是目前橡胶生产中的一个重要课题。 
发明内容
本发明的目的是提供一种天然橡胶乳快速成粒固化方法,可快速使橡胶乳固化并得到表面光滑、圆整、无粘连的橡胶颗粒,生产全过程无污染,操作简便,凝固效果好,生产成本低。 
本发明的技术方案如下: 
天然橡胶乳快速成粒固化方法,其特征在于:在常温下将天然橡胶乳滴入酒精溶液中,所述的酒精溶液浓度为不小于60%,酒精溶液中含有聚乙烯醇与钙离子,其中聚乙烯醇的重量含量为0.5-2%,钙离子按氯化钙计重量含量为0.5-2%,乳胶表面固化并在在酒精溶液中自动成粒沉降,分离出乳胶颗粒,烘干。 
所述的天然橡胶乳快速成粒固化方法,其特征在于:所述的酒精溶液浓度为不小于60%,所述的聚乙烯醇的重量含量为1%,钙离子按氯化钙计重量含量为1%。 
所述的天然橡胶乳快速成粒固化方法,其特征在于:所述的天然橡胶乳滴入酒精溶液的状态为:天然橡胶乳经过喷头滴入。 
所述的天然橡胶乳快速成粒固化方法,其特征在于:所述的烘干温度为90-110℃。 
所述的天然橡胶乳快速成粒固化方法,其特征在于:所述的酒精溶液浓度小于60%后,即抽出酒精溶液,泵入蒸馏塔,蒸馏得到高浓度的酒精母液,循环使用,蒸馏后的废水,向外排放。 
本发明所述的钙离子可以通过CaCl等各种能溶于酒精溶液的物质加入。 
当天然橡胶乳滴入酒精溶液中,其表面很快固化并在凝固剂中自动沉降,完全固化时间约为30秒,固化后的橡胶在酒精溶液中不粘连,形成表面光滑的颗粒,颗粒直径约为1.5毫米。 
当酒精的浓度大于60%以上时,滴入的鲜乳胶可以很好地固化叠加而不粘连,因此当酒精溶液浓度降低后,将酒精溶液泵入蒸馏塔,蒸馏得到高浓度的母液,循环使用,蒸馏后的废液全部为水,可直接排放,无污染,从而实现了绿色化生产。 
通过分析和研究发现,每消耗1吨85%的酒精可以得到3.5吨干胶,生产成本低。另外,少量添加剂可加快乳胶固化速度并保证乳胶颗粒在凝固剂中不粘连,本技术中添加剂含量小于1%,主要为无机化合物和表面活性剂,对产品质量无任何影响。 
具体实施方式
1、原料 
天然橡胶乳;工业酒精;聚乙烯醇;氯化钙 
2、方法 
常温下将一定量的聚乙烯醇与氯化钙溶解于85%工业酒精溶液中,聚乙烯醇、氯化钙浓度均为1%,将天然橡胶乳滴入溶液中(可根据产量要求控制滴入速度,中试产量为300kg/h)。当酒精含量低于60%后,通过蒸馏塔回收使用,废液全部为水,可直接排放。固化后的橡胶颗粒通过烘干装置在一定温度下快速烘干。全部生产过程为连续生产。 
产品性能测试 
通过DSC和TGA测试颗粒产品的各项性能,包括玻璃化转变温度、高聚物含量、残留物等。 
在酒精溶液中形成的颗粒含水量约为42.7%,因此成型后的乳胶颗粒需进一步脱水干燥。采用滚筒式连续干燥装置,90℃、110℃和120℃三种温度下乳胶颗粒的干燥率曲线实验结果发现,三种条件下乳胶颗粒完全干燥均需要30分钟,因此可在实际生产中设置干燥温度为90℃,干燥时间为30分钟。 
差示扫描量热分析结果显示,完全干燥的天然橡胶的玻璃化转变温度Tg=-65℃。在实验温度范围内(-100℃~250℃)没有发现颗粒胶的熔点。经上海轮胎研究所测试中心TGA热重分析测试显示,本发明生产的5#胶比目前国产5#胶性能优越。 

Claims (4)

1.天然橡胶乳快速成粒固化方法,其特征在于:在常温下将天然橡胶乳滴入酒精溶液中,所述的酒精溶液浓度为不小于60%,酒精溶液中含有聚乙烯醇与钙离子,其中聚乙烯醇的重量含量为0.5-2%,钙离子按氯化钙计重量含量为0.5-2%,乳胶表面固化并在酒精溶液中自动成粒沉降,分离出乳胶颗粒,烘干。
2.根据权利要求1所述的天然橡胶乳快速成粒固化方法,其特征在于:所述的聚乙烯醇的重量含量为1%,钙离子按氯化钙计重量含量为1%。
3.根据权利要求1所述的天然橡胶乳快速成粒固化方法,其特征在于:所述的天然橡胶乳滴入酒精溶液的状态为:天然橡胶乳经过喷头滴入。
4.根据权利要求1所述的天然橡胶乳快速成粒固化方法,其特征在于:所述的烘干温度为90-110℃。 
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