CN104341540B - 一种快速凝固天然胶乳的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种天然胶乳快速凝固剂的合成方法，其特征在于所述的天然胶乳快速凝固剂是由乙酸、甲酸、异丙醇、辛醇、平平加“Ｏ”依次加入乳化机中搅拌制得，其中酸浓度为1.5mol/L～4.0mol/L，pH=4～6；乳化搅拌时间在一小时左右；平平加“Ｏ”配制浓度为5～20%，含量为10～15%。根据合成原料的浓度、沸点、溶解度的不同，可以利用萃取及减压蒸馏技术实现对快速凝固剂的回收利用。该法与传统的凝固剂相比，既能快速地凝固天然胶乳，提高生产效率，又能对使用后的快速凝固剂进行回收利用，可以大大降低生产成本。

Description

一种快速凝固天然胶乳的方法

技术领域

本专利涉及一种天然胶乳快速凝固剂的合成方法，能快速高效地凝固天然胶乳，同时降低成本。

背景技术

天然胶乳是组分较为复杂的多相分散体系。橡胶粒子上吸附有蛋白质和脂肪酸等；非橡胶粒子的组分更为复杂，黄色体主要是由类脂物、蛋白质、胡萝卜素等物质组成；乳清中则含有蛋白质、脂肪酸、无机盐、糖类等物质，这些物质对天然胶乳的稳定性均有一定的影响，既而影响胶乳的凝固过程。

目前国内天然橡胶加工的一般流程为：胶乳过滤--离心分离杂质--混合--稀释--沉降--加酸凝固--厚凝块--压薄脱水--多级绉片--多级造粒--干燥--压紧--包装。其中凝固是天然生胶生产的一个重要环节，不仅影响到脱水，干燥等后续加工过程，对天然生胶的性能也有一定的影响。

橡胶粒子表面带有负电荷，从而引起周围水分子的极化，产生诱导偶极并在橡胶粒子表面作定向排列而形成一层水化膜。所以，使胶乳产生凝固可以中和其表面的阴电荷或破坏其水化膜。根据凝固机理可以将凝固工艺分为以下几种：

酸凝固法：中国生胶加工中最早使用的凝固方法，其使用主要有醋酸、甲酸、硫酸等。酸凝固胶乳的机理主要是增加胶乳中氢离子的量，从而降低胶乳的pH值．压缩双电层，使水化膜变薄。当达到蛋白质的等电点时，电动电位为零，橡胶粒子间再无斥力，它们相互聚集而凝固成块。酸凝固方法虽仍在不断的探索酸的种类及其凝固工艺，但研究应用较广的醋酸、甲酸、硫酸等凝固胶乳时都存在一些不足。

自然凝固及微生物凝固：胶乳从胶树流出来经一段时间后就会自然凝固，通常认为自然凝固的原因有3个：①由于细菌在胶乳内不断产生挥发脂肪酸，降低了胶乳的pH值，从而电荷中和导致胶乳自然凝固；②由于胶乳中形成高级脂肪酸并吸附在胶乳中的橡胶粒子上，这些羧酸根同金属离子结合，生成羧酸盐而导致胶乳自然凝固；⑧胶乳中存在分解蛋白酶，即凝固酶和过氧化物酶，作用于胶乳中橡胶粒子的蛋白质层，破坏了橡胶粒子表面的吸附层，使橡胶粒子失去稳定性而互相粘结，导致胶乳自然凝固。事实上，胶乳从胶树流出后，就处于胶园的复杂环境之中，往往是上述3种因素同时发生作用。

自然凝固往往凝固时间长，凝固不完全，所以后来发展的微生物凝固就是基于自然凝固的思路，在外加微生物菌种和营养物质的条件下，加快微生物的繁殖和代谢，从而加快胶乳的凝固，缩短凝固时间。但微生物凝固在菌种的选择控制上还有待突破，而且其凝固过程中易产生发臭、发胀、凝块过软或过硬、夹生胶现象。

无机盐凝固：其机理与酸凝固机理相似，只是无机盐凝固是通过金属阳离子电荷起凝固作用。还有一种说法认为：。二价、三价的盐能与橡胶粒子保护层物质结合，生成不溶性化合物，破坏橡胶粒子的稳定性而使胶乳凝固。经过研究发现，二价盐较一价和三价凝固胶乳速率更快，并且其中的钙盐的凝固速率最为突出。无机盐凝固速度快、污染小、成本低，还能在基本不改变现有工厂的加工方式的基础上应用，但凝固的生胶灰分含量偏高，影响制品的最终使用性能。

目前生产上多数采用酸为凝固剂的凝固槽凝固方法，其优点是凝块有充分的熟化时间以满足机械处理所需要的软硬度，且凝固用酸的价格相对低廉，生产成本相对较低。其缺点是：①形成的厚凝固块在10厘米以上的需要先经过压薄机压薄至6-8厘米，才能进入脱水机组压绉脱水，压出的绉片再经过锤磨机造粒，所得胶粒形状不规则，表面粗糙，不利于干燥；②经多次检验表明，用酸凝固生产的标准胶产品其拉伸强度较不理想；③设备占地面积大，用工多而且凝固时间长，不能连续化；④腐蚀性强，缩短设备使用寿命，增加设备维修费用；⑤绉片机，造粒机等均属于大功率用电设备，耗能量高；⑥排放的制胶废水酸性强，污染物含量高，严重污染环境。用酸做凝固剂的凝固槽凝固法在某种程度上来说，已经无法满足当前环境友好型社会发展需。因此，探索新型天然胶乳凝固工艺对于整个行业的生产和环境的保护都具有十分重要的意义。

发明内容

本发明的目的是合成出一种新型的天然胶乳快速凝固剂，加快天然胶乳的凝固速度，保证生胶性能不受影响的同时提高凝固效率。本发明以乙酸、甲酸、异丙醇、辛醇、平平加“Ｏ”为主要原料制备出快速凝固剂，再将快速凝固剂加入到凝固天然胶乳的设备中，不仅能够使天然胶乳在短时间内凝固，缩短熟化时间，而且不需要大量清水冲洗，提高生产效率的同时降低生产成本。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：按照一定比例将乙酸、草酸、甲酸、异丙醇、辛醇、平平加“Ｏ”依次加入乳化机中，制备出透明状的快速凝固剂。其中酸浓度为1.5mol/L～4.0mol/L，pH=4～6；乳化搅拌时间在一小时左右；平平加“Ｏ”配制浓度为5～20%，含量为10～15%。根据合成原料的浓度、沸点、溶解度的不同，可以利用萃取及减压蒸馏技术实现对快速凝固剂的重复利用。

本发明有益效果是：快速凝固剂的合成过程简单，基本上可以实现自动化，机械化，连续化；快速凝固剂可在常温下使用，环境适应性强；快速凝固剂凝固天然胶乳的速度快，生产效率高；凝固剂可循环使用，大大降低生产成本。

具体实施方式

实施例1：

将平平加“Ｏ”配制成5～20%的溶液，乙酸与甲酸体积比为3:1，辛醇与异丙醇体积比为1:1，依次将依次将乙酸、甲酸、乙醇、辛醇、平平加“Ｏ”加入乳化机中，常温下开启乳化机搅拌溶液一小时至半透明状。取100g天然胶乳，用合成的快速凝固剂对其进行凝固，凝固时间为30s，熟化时间为2h。

实施例2：

将平平加“Ｏ”配制成5～20%的溶液，乙酸与甲酸体积比为3:1，辛醇与异丙醇体积比为1:1.5，依次将依次将乙酸、甲酸、乙醇、辛醇、平平加“Ｏ”加入乳化机中，常温下开启乳化机搅拌溶液一小时至半透明状。取100g天然胶乳，用合成的快速凝固剂对其进行凝固，凝固时间为20s，熟化时间为1.5h。

实施例3：

将平平加“Ｏ”配制成5～20%的溶液，乙酸与甲酸体积比为3:1，辛醇与异丙醇体积比为1:2，依次将依次将乙酸、甲酸、乙醇、辛醇、平平加“Ｏ”加入乳化机中，常温下开启乳化机搅拌溶液一小时至半透明状。取100g天然胶乳，用合成的快速凝固剂对其进行凝固，凝固时间为15s，熟化时间为1h。

Claims (4)

1.一种天然胶乳快速凝固剂的合成方法，其特征在于：所述的快速凝固剂是由乙酸、甲酸、异丙醇、辛醇、平平加“Ｏ”制备而成的，其中酸浓度为1.5mol/L～4.0mol/L，pH=4～6；乳化搅拌一小时至半透明状；平平加“Ｏ”配制浓度为5～20%，含量为10～15%。

2.根据权利要求1所述的一种天然胶乳快速凝固剂的合成方法，其特征在于所述的快速凝固剂的制备步骤是：①将平平加“Ｏ”配制成5～20%的溶液；②依次将乙酸、甲酸、异丙醇、辛醇、平平加“Ｏ”加入乳化机中；③常温下开启乳化机搅拌溶液至透明状。

3.根据权利要求1所述的一种天然胶乳快速凝固剂的合成方法，其特征在于所述的快速凝固剂利用萃取及减压蒸馏技术实现回收利用。

4.根据权利要求1 所述的一种天然胶乳快速凝固剂的合成方法，其特征在于所述的快速凝固剂是透明的酸性有机醇溶液，凝固胶乳时盛装在不锈钢的凝固池中。