RU2281293C1 - Coagulant for synthetic rubber isolation from liquid media - Google Patents

Coagulant for synthetic rubber isolation from liquid media Download PDF

Info

Publication number
RU2281293C1
RU2281293C1 RU2005117457/15A RU2005117457A RU2281293C1 RU 2281293 C1 RU2281293 C1 RU 2281293C1 RU 2005117457/15 A RU2005117457/15 A RU 2005117457/15A RU 2005117457 A RU2005117457 A RU 2005117457A RU 2281293 C1 RU2281293 C1 RU 2281293C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
coagulant
rubber
protein
amylase
protein component
Prior art date
Application number
RU2005117457/15A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Евгений Анатольевич Батищев (RU)
Евгений Анатольевич Батищев
Олес Сергеевна Михальска (RU)
Олеся Сергеевна Михальская
Ольга Викторовна Семененко (KZ)
Ольга Викторовна Семененко
Original Assignee
Евгений Анатольевич Батищев
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Евгений Анатольевич Батищев filed Critical Евгений Анатольевич Батищев
Priority to RU2005117457/15A priority Critical patent/RU2281293C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2281293C1 publication Critical patent/RU2281293C1/en

Links

Abstract

FIELD: fluid medium purification, production of emulsified synthetic rubber.
SUBSTANCE: coagulant based on protein component contains as additional ingredients carboxymethyl cellulose, carbamide, α- and β-amylase, fat aminoderivatives, carbamideformaldehyde resin and formalin in the next ratio (mass %): protein component 45.0-46.0; carboxymethyl cellulose 16.0-17.0; carbamide 10.1-10.2; α-amylase 9.4-0.5; β-amylase 9.4-9.5; fat aminoderivatives 8.8-8.9; carbamideformaldehyde resin 0.03-0.04; and formalin 0.02-0.03. 50 % of aminoderivatives may be replaced with alkylbenzyldimethylammonium chlorides. As protein component preferably animal- or plant-origin protein is used. Coagulant is used in 3-8 % aqueous solution form, and consumption thereof in process of fluid medium purification is 0.1-1.0 mass % based on mass of isolating rubber.
EFFECT: stabilized coagulation process; reagent of increased coagulating action; isolated rubber of improved quality.

Description

Изобретение относится к очистке жидких сред, в том числе промывных и сточных вод (СВ) производства искусственных и синтетических латексов от полимеров, и может быть использовано в промышленности эмульсионных синтетических каучуков (СК) и других отраслях, связанных с производством, переработкой латексов и получением каучуков.The invention relates to the purification of liquid media, including washing and wastewater (CB), the production of artificial and synthetic latexes from polymers, and can be used in the industry of emulsion synthetic rubbers (SC) and other industries related to the production, processing of latexes and the production of rubbers .

Латексные воды характеризуются наличием коллоидной дисперсной фазы синтетического каучука. Выделение каучука обычно проводят коагуляцией. В настоящее время для коагуляции синтетических латексов используются различные способы: физический, механический, химический. Физический способ коагуляции заключается в коагуляции нагреванием или вымораживанием. Механическую коагуляцию осуществляют в шнековом агрегате. Химический способ можно условно разделить на, так называемые, солевые и бессолевые методы.Latex waters are characterized by the presence of a colloidal dispersed phase of synthetic rubber. Rubber isolation is usually carried out by coagulation. Currently, various methods are used to coagulate synthetic latexes: physical, mechanical, chemical. The physical method of coagulation is coagulation by heating or freezing. Mechanical coagulation is carried out in a screw unit. The chemical method can be divided into so-called salt and salt-free methods.

К солевым способам относится коагуляция с использованием электролитов - хлористого натрия или кальция, серной или уксусной кислоты, в некоторых вариантах с добавками - гидролизата костного клея, коагулянта БП. Несмотря на простоту, надежность и эффективность электролитной коагуляции, она имеет существенный недостаток, т.к. минеральные соли, пройдя через очистку, полностью сбрасываются в естественные водоемы, вызывая их засоление.Salt methods include coagulation using electrolytes - sodium chloride or calcium, sulfuric or acetic acid, in some embodiments with additives - bone glue hydrolyzate, BP coagulant. Despite the simplicity, reliability and effectiveness of electrolyte coagulation, it has a significant drawback, because mineral salts, passing through the treatment, are completely discharged into natural water bodies, causing their salinization.

Бессолевые способы коагуляции осуществляются за счет применения синтетических катионных коагулянтов на основе аминных соединений, сополимеров полиаминов с эпихлор- и эпибромгидрином, сополимеров акриловой кислоты или диметилсульфатов с 2-метил-5-винилпиридином, ОМП, полимерных солей четвертичного аммониевого основания (ВПК-46).Salt-free coagulation methods are carried out through the use of synthetic cationic coagulants based on amine compounds, copolymers of polyamines with epichloro- and epibromohydrin, copolymers of acrylic acid or dimethyl sulfates with 2-methyl-5-vinylpyridine, OMP, polymer salts of a quaternary ammonium base (VPK-46).

Ценностью этих органических коагулянтов является способность связывать в водонерастворимый комплекс бионеразлагаемый лейканол, который используется далее в полимеризации как диспергатор.The value of these organic coagulants is the ability to bind a biodegradable leucanol into a water-insoluble complex, which is used further as a dispersant in polymerization.

Для коагуляции синтетических латексов применяют также природные высокомолекулярные соединения, такие как белки (белковые гадролизаты), крахмал, производные целлюлозы, лигнин, полисахариды и т.д.For the coagulation of synthetic latexes, natural high-molecular compounds are also used, such as proteins (protein hadrolysates), starch, cellulose derivatives, lignin, polysaccharides, etc.

В производстве каучуков общего назначения основными коагулянтами синтетического латекса являются хлористый натрий и серная кислота (SU 536193).In the manufacture of general-purpose rubbers, the main coagulants of synthetic latex are sodium chloride and sulfuric acid (SU 536193).

Хлористый натрий, используемый для коагуляции латексов, предварительно очищают от механических примесей и ионов двухвалентных металлов. Образующийся при коагуляции латекса коагулюм тщательно промывают с целью получения конечного продукта с содержанием золы менее 0,6%. Для отмывки используют умягченную воду.Sodium chloride, used for coagulation of latexes, is preliminarily purified from mechanical impurities and ions of divalent metals. The coagulum formed during latex coagulation is thoroughly washed to obtain the final product with an ash content of less than 0.6%. For washing use softened water.

При коагуляции латексов некоторых низкомолекулярных каучуков (например, латекса бутадиен-β-диэтиламиноэтилметакрилатного каучука) с применением раствора хлористого натрия не удается получить каучук с содержанием золы менее 1,5-2%. В процессе выделения высокомолекулярных, структурированных каучуков растворами хлористого натрия и серной кислоты образуется труднофильтруемая крошка малого размера (1-2 мм), что приводит к потерям каучука при отделении его от серума, дополнительному загрязнению промывных вод и недостаточной очистке сточных вод. Использование в качестве коагулянта хлорида натрия требует точного выдерживания рН коагулирующего раствора.When coagulating the latexes of some low molecular weight rubbers (for example, latex of butadiene-β-diethylaminoethyl methacrylate rubber) using a solution of sodium chloride, rubber with an ash content of less than 1.5-2% cannot be obtained. In the process of isolating high molecular weight, structured rubbers with solutions of sodium chloride and sulfuric acid, hard-to-filter crumbs of small size (1-2 mm) are formed, which leads to the loss of rubber when it is separated from serum, additional pollution of washing water and insufficient wastewater treatment. The use of sodium chloride as a coagulant requires that the pH of the coagulating solution be accurately maintained.

Кроме того, в зависимости от марки каучука расход хлористого натрия на коагуляцию составляет в среднем 190-250 кг на 1 т каучука. Объем производства эмульсионных каучуков исчисляется сотнями тысяч тонн в водоемы сбрасывается громадное количество хлористого натрия, что наносит непоправимый ущерб окружающей среде.In addition, depending on the brand of rubber, the consumption of sodium chloride for coagulation is an average of 190-250 kg per 1 ton of rubber. The volume of production of emulsion rubbers in the hundreds of thousands of tons is discharged into reservoirs a huge amount of sodium chloride, which causes irreparable damage to the environment.

Из известных способов следует также отметить выделение синтетических диеновых каучуков из латексов коагуляцией под действием белковых коагулянтов растительного происхождения. В качестве белковых коагулянтов применяют раствор полисахарида и протеинового вещества растительного происхождения. Раствор полисахарида и протеинового вещества растительного происхождения готовят путем растворения в щелочной воде кукурузного крахмала, соевой муки, пшеничной муки, арахисовой муки, подсолнечника (патент Франции 2470138).Of the known methods, it should also be noted the allocation of synthetic diene rubbers from latexes by coagulation under the action of protein coagulants of plant origin. As protein coagulants, a solution of a polysaccharide and a protein substance of plant origin is used. A solution of a polysaccharide and a protein substance of plant origin is prepared by dissolving corn starch, soy flour, wheat flour, peanut flour, sunflower in alkaline water (French patent 2470138).

Недостатками коагулянта является то, что при растворении растительных продуктов в щелочи получается не истинный раствор, а трудноразделяемая суспензия, которую необходимо фильтровать. В производстве эта стадия вызывает большие затруднения. Продолжительность операции приготовления щелочного раствора, включая стадию фильтрования, составляет 4-6 ч. Эффективность действия по мере хранения раствора в промышленных условиях падает. Например, хранение раствора соевой муки в течение 20 ч изменяет расход с 2 кг на тонну каучука до 5 кг.The disadvantages of the coagulant is that when the plant products are dissolved in alkali, not a true solution is obtained, but a difficult to separate suspension that must be filtered. In production, this stage causes great difficulties. The duration of the alkaline solution preparation operation, including the filtration stage, is 4-6 hours. The effectiveness of the action decreases as the solution is stored under industrial conditions. For example, storing a solution of soy flour for 20 hours changes the flow rate from 2 kg per ton of rubber to 5 kg.

Известен способ выделения бутадиен-стирольных каучуков с использованием в качестве коагулирующих агентов животных белков и продуктов белкового происхождения (SU 1131883).A known method for the isolation of styrene-butadiene rubbers using animal proteins and products of protein origin as coagulating agents (SU 1131883).

Основными недостатками таких белковых коагулянтов являются коагулирующая активность только в сильнокислой среде (рН 2,0-3,5). При более высоком значении рН (4 и выше) белковые коагулянты или работают очень плохо (не достигается полной коагуляции), или требуются очень большие расходы. Очень часто при использовании белкового коагулянта наблюдается склонность выделяемой крошки каучука к комкованию за счет слипания. Это создает дополнительные трудности при сушке каучука - увеличивается продолжительность сушки, снижается производительность процесса. Кроме того, водный раствор белкового коагулянта имеет ограниченный срок годности, особенно это имеет место в летний период года, то есть при повышенных температурах. В теплое время года начинаются активно процессы разложения белкового коагулянта, что выражается в появлении резкого, неприятного запаха, значительно затрудняющего использование данного коагулянта в технологическом процессе. В рабочих зонах производственных помещений появляется также характерный, неприятный запах, что нарушает экологическую чистоту окружающей среды. Для исключения бактериального заражения оборудования при получении, складировании, транспортировке и применении белковых коагулянтов необходима его тщательная промывка водой, длительная обработка острым паром и дезинфицирующим раствором формалина. Вулканизаты на основе каучуков, выделенных с помощью белка, характеризуются недостаточно высокими свойствами. Кроме того, они характеризуются продолжительностью вулканизации.The main disadvantages of such protein coagulants are coagulating activity only in a strongly acidic environment (pH 2.0-3.5). At a higher pH value (4 and above), protein coagulants either work very poorly (complete coagulation is not achieved), or require very high costs. Very often, when using a protein coagulant, the tendency of the rubber crumb to clump due to sticking is observed. This creates additional difficulties when drying the rubber - the drying time increases, the process productivity decreases. In addition, an aqueous solution of protein coagulant has a limited shelf life, especially in the summer season, that is, at elevated temperatures. In the warm season, the processes of decomposition of protein coagulant begin actively, which is expressed in the appearance of a sharp, unpleasant odor, which significantly complicates the use of this coagulant in the technological process. A characteristic, unpleasant odor also appears in the working areas of industrial premises, which violates the ecological purity of the environment. To exclude bacterial infection of the equipment during the receipt, storage, transportation and use of protein coagulants, it is necessary to thoroughly rinse it with water, prolonged treatment with hot steam and a formalin disinfectant solution. Vulcanizates based on rubbers isolated with the help of protein are characterized by insufficiently high properties. In addition, they are characterized by the duration of vulcanization.

Известен также способ очистки сточных вод от полимеров, образующихся в производствах, использующих синтетические латексы, в котором для коагуляции латекса используют водный раствор фенолформальдегидной смолы (3%-ный, имеющий рН 9,0), предпочтительно при соотношении (0,15-1,1):1 к латексу (в пересчете на сухое вещество). Затем проводят дополнительную обработку водным раствором сульфата алюминия для повышения степени очистки. Эффект осветления составляет до 95,4%. Полученный крупнодисперсный неслипающийся коагулюм легко отделяется фильтрованием (SU 1288163). Однако полученная крошка полимера неоднородна по составу и загрязнена ионами алюминия.There is also known a method of treating wastewater from polymers formed in industries using synthetic latexes, in which an aqueous solution of phenol-formaldehyde resin (3%, having a pH of 9.0) is used to coagulate the latex, preferably at a ratio of (0.15-1, 1): 1 to latex (in terms of dry matter). Then, an additional treatment is carried out with an aqueous solution of aluminum sulfate to increase the degree of purification. The clarification effect is up to 95.4%. The resulting coarse non-sticking coagulum is easily separated by filtration (SU 1288163). However, the resulting polymer chips are heterogeneous in composition and contaminated with aluminum ions.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому эффекту является белковый коагулянт латексов синтетических каучуков, полученный путем взаимодействия белка с четвертичной аммониевой солью поли-N,N-диметиламмоний хлоридом при массовом соотношении 1:(1-0,1), соответственно. Предлагаемая коагулирующая система позволяет значительно стабилизировать процесс коагуляции, усовершенствовать технологию и улучшить свойства получаемого каучука. Это достигается за счет того, что продукт взаимодействия белка с полимерной четвертичной солью обладает высокой устойчивостью, достаточно стабилен при хранении и не обладает ярко выраженной вулканизующий активностью, что не оказывает резкого отрицательного влияния на свойства получаемых стирольных каучуков при их выделении, сушке, а также при изготовлении резиновых смесей (RU 2063980).The closest to the proposed technical essence and the achieved effect is a protein coagulant of synthetic rubber latexes obtained by the interaction of a protein with a quaternary ammonium salt of poly-N, N-dimethylammonium chloride in a mass ratio of 1: (1-0.1), respectively. The proposed coagulating system can significantly stabilize the coagulation process, improve the technology and improve the properties of the resulting rubber. This is achieved due to the fact that the product of the interaction of the protein with the polymer quaternary salt has high stability, is quite stable during storage and does not have a pronounced vulcanizing activity, which does not have a sharp negative effect on the properties of the styrene rubbers obtained during their isolation, drying, and also during the manufacture of rubber compounds (RU 2063980).

Преимущество коагулянтов на основе белковой составляющей заключается в их безвредности для окружающей среды и отсутствии токсических свойств.The advantage of coagulants based on the protein component is their environmental friendliness and the absence of toxic properties.

Недостатками таких коагулянтов являются неполная коагуляция синтетических латексов при производстве эмульсионных каучуков, снижение производительности из-за плохой сушки каучука. Причина неудовлетворительной сушки каучука состоит в адгезии каучука к оборудованию и частичек крошки каучука между собой, обусловленной свойствами белковых соединений. Кроме того, наблюдается большой расход коагулянта.The disadvantages of such coagulants are the incomplete coagulation of synthetic latexes in the production of emulsion rubbers, a decrease in productivity due to poor drying of the rubber. The reason for the unsatisfactory drying of rubber is the adhesion of rubber to the equipment and the particles of rubber crumb among themselves, due to the properties of protein compounds. In addition, there is a large consumption of coagulant.

Несмотря на многообразие известных белковых коагулянтов в промышленности синтетического каучука в России, из-за ряда экономических (высокой расходной нормы) и технико-технологических (несоответствие технологического оборудования условиям комовой коагуляции, недостаточная стабильность) причин они не находят широкого применения.Despite the variety of well-known protein coagulants in the synthetic rubber industry in Russia, they are not widely used due to a number of economic (high consumption rates) and technical and technological (non-compliance of technological equipment with lump coagulation conditions, insufficient stability).

Таким образом, общими недостатками указанных выше известных способов при бессолевом выделении каучуков из латекса с использованием как органических, синтетических коагулянтов, так и природных белковых являются: нестабильность процесса, неполная коагуляция и, следовательно, неполная очистка сточных и производственных вод, неудовлетворительные физико-механические свойства выделенного каучука, неоднородность фракционного состава крошки каучука по размеру (агломерация или комкование крошки), липкость крошки, приводящая к забивке промышленного оборудования и остановке процесса, что приводит к снижению производительности установок.Thus, the common disadvantages of the above known methods for salt-free isolation of rubbers from latex using both organic, synthetic coagulants and natural protein are: process instability, incomplete coagulation and, therefore, incomplete treatment of wastewater and industrial water, poor physical and mechanical properties allocated rubber, heterogeneity of the fractional composition of rubber crumbs in size (agglomeration or crumbling of crumbs), stickiness of crumbs, leading to clogging equipment and process shutdown, which leads to a decrease in the productivity of the plants.

Технической задачей изобретения является исключение недостатков известных способов, стабилизация и увеличение коагулирующего действия реагента при доступности его составляющих, улучшение технологичности процесса выделения каучуков из жидких латексных сред и сточных вод, повышение экономичности и упрощение использования коагулянта, а также повышение качества выделяемого каучука, улучшение его фильтруемости, получение более однородной по размеру крошки, а при использовании коагулянта для очистки СВ - повышение степени их очистки.An object of the invention is to eliminate the disadvantages of known methods, stabilize and increase the coagulating effect of the reagent with the availability of its components, improve the manufacturability of the process for the isolation of rubbers from liquid latex media and wastewater, increase the economy and simplify the use of coagulant, as well as improve the quality of the emitted rubber, improve its filterability , obtaining a more uniform crumb in size, and when using a coagulant for cleaning CB, an increase in the degree of their cleaning.

Поставленную задачу решают путем использования коагулянта на основе белковой составляющей, сочетающего в себе положительные свойства синтетических катионных коагулянтов и природных высокомолекулярных соединений. В качестве дополнительных к белковой составляющей ингредиентов коагулянт содержит карбоксиметилцеллюлозу, карбамид, α- и β-амилазу, аминосоединения жирного ряда, карбамидоформальдегидную смолу и формалин при следующем массовом содержании всех компонентов, мас.%:The problem is solved by using a coagulant based on a protein component that combines the positive properties of synthetic cationic coagulants and natural macromolecular compounds. As additional to the protein component of the ingredients, the coagulant contains carboxymethyl cellulose, urea, α- and β-amylase, fatty amino compounds, urea-formaldehyde resin and formalin in the following mass content of all components, wt.%:

белковая составляющаяprotein component 45,0-46,045.0-46.0 карбоксиметилцеллюлозаcarboxymethyl cellulose 16,0-17,016.0-17.0 карбамидurea 10,1-10,210.1-10.2 α-амилазаα-amylase 9,4-9,59.4-9.5 β-амилазаβ-amylase 9,4-9,59.4-9.5 аминосоединения жирного рядаfatty amine compounds 8,8-8,98.8-8.9 карбамидоформальдегидная смолаurea-formaldehyde resin 0,03-0,040.03-0.04 формалинformalin 0,02-0,03,0.02-0.03,

при этом 50% от общего содержания аминосоединений можно заменить алкилбензилдиметиламмоний хлоридами. Предпочтительно, в качестве белковой составляющей использовать крахмал, полисахарид, белок животного или растительного происхождения или их смесь. Коагулянт используют в виде 3-8%-ного водного раствора, а его расход при очистке жидких сред составляет 0,1-1,0 мас.% относительно массы выделяемого каучука.however, 50% of the total content of amino compounds can be replaced by alkylbenzyldimethylammonium chlorides. Preferably, starch, polysaccharide, animal or vegetable protein, or a mixture thereof, is used as the protein component. The coagulant is used in the form of a 3-8% aqueous solution, and its consumption in the purification of liquid media is 0.1-1.0 wt.% Relative to the mass of rubber released.

Коагулянты получают путем дезацетилирования или введением дополнительных свободных аминогрупп в структуру исходного углевода. К основной цепи углевода прививают синтетические полимеры, образующие боковые цепи полиэлектролита. Синтезированные продукты предлагается назвать:Coagulants are obtained by deacetylation or the introduction of additional free amino groups in the structure of the original carbohydrate. Synthetic polymers are grafted onto the carbohydrate backbone, forming side chains of the polyelectrolyte. Synthesized products are invited to name:

1. "Катионно-активный полимерный флокулянт АПК-46" получают при наличии в составе исходных компонентов аминосоединений жирного ряда, и1. "APK-46 cationic active polymer flocculant" is obtained when there are fatty amino compounds in the starting components, and

2. "Коагулянт КП", при получении которого 50% от общего содержания аминосоединений заменено алкилбензилдиметиламмоний хлоридами.2. "Coagulant KP", upon receipt of which 50% of the total content of amino compounds is replaced by alkylbenzyldimethylammonium chlorides.

Все исходные компоненты коагулянтов выпускаются в РФ и соответствуют ГОСТам и ТУ.All initial components of coagulants are produced in the Russian Federation and comply with GOST and TU.

Примерная рецептура приготовления "Катионно-активного полимерного флокулянта АПК-46" и "Коагулянта КП" представлена в таблице № 1.An exemplary formulation for the preparation of "Cationically active polymer flocculant APK-46" and "Coagulant KP" is presented in table No. 1.

Таблица №1Table number 1 Наименование компонентовName of components Состав коагулянтов:The composition of coagulants: АПК-46APK-46 КПKP кг/тkg / t %% кг/тkg / t %% 1. Белковая составляющая1. Protein component 455,43455.43 45,54345.543 455,43455.43 45,54345.543 2. Формалин2. Formalin 0,250.25 0,0250,025 0,250.25 0,0250,025 3. α-Амилаза3. α-Amylase 94,8894.88 9,4889,488 94,8894.88 9,4889,488 4. β-Амилаза4. β-amylase 94,8894.88 9,4889,488 94,8894.88 9,4889,488 5. Аминосоединения жирного ряда5. Fatty Amino Compounds 88,5588.55 8,8558,855 44,2744.27 4,4274,427 6. Карбамид6. Urea 101,24101.24 10,12410,124 101,24101.24 10,12410,124 7. Карбамидоформальдегидная смола7. Urea-formaldehyde resin 0,310.31 0,0310,031 0,310.31 0,0310,031 8. Карбоксиметилцеллюлоза8. Carboxymethyl cellulose 164,46164.46 16,44616,446 164,46164.46 16,44616,446 9. Алкилбензилдиметиламмонийхлорид9. Alkylbenzyldimethylammonium chloride 00 00 44,2844.28 4,4284,428 Итого:Total: 1000 кг1000 kg 100%one hundred% 1000 кг1000 kg 100%one hundred%

Пример 1. "Катионно-активный полимерный флокулянт АПК-46" получают в три стадии.Example 1. "Cationically active polymer flocculant APK-46" is obtained in three stages.

Первая стадия. В реактор, снабженный рубашкой и перемешивающим устройством, загружают расчетное количество умягченной воды, нагревают до температуры 75-80°С, после чего загружают расчетное количество белка (крахмал, полисахарид, белок животного или растительного происхождения и т.д.), при постоянном перемешивании проводят полное растворение загруженного белка. После полного растворения белка раствор обрабатывают содой, отстаивают в течение 2-3 часов и отфильтровывают, после чего обрабатывают формалином из расчета 0,002 мас.% от загруженного белка и проводят анализ на содержание сухого вещества, которое должно составлять не менее 38-40%. Массовая доля общего азота должна составлять не менее 18%.First stage. A calculated amount of softened water is loaded into a reactor equipped with a jacket and a mixing device, heated to a temperature of 75-80 ° С, after which a calculated amount of protein (starch, polysaccharide, animal or vegetable protein, etc.) is loaded, with constant stirring complete dissolution of the loaded protein. After complete dissolution of the protein, the solution is treated with soda, sedimented for 2-3 hours and filtered, after which it is treated with formalin at the rate of 0.002 wt.% Of the loaded protein and analyzed for dry matter content, which should be at least 38-40%. Mass fraction of total nitrogen should be at least 18%.

Вторая стадия. После получения однородного раствора с указанной концентрацией, с целью ускорения процесса присоединения к основной цепи углевода, привития синтетического полимера, для образования боковых цепей полиэлектролита, при перемешивании загружают расчетное количество белка-фермента (смесь α- амилазы с β-амилазой в равных количествах), исходя из 1,5-2,5 мас.% от загруженного белка. Температуру выдерживают равной 75-80°С.Second stage. After obtaining a homogeneous solution with the specified concentration, in order to accelerate the process of attaching to the main carbohydrate chain, grafting a synthetic polymer, to form the side chains of the polyelectrolyte, the calculated amount of the enzyme protein (a mixture of α-amylase with β-amylase in equal amounts) is loaded with stirring, based on 1.5-2.5 wt.% of the loaded protein. The temperature is maintained equal to 75-80 ° C.

Третья стадия. После окончания загрузки белка-фермента при постоянном перемешивании поочередно загружают расчетное количество следующих ингредиентов:Third stage. After the loading of the protein-enzyme is completed with constant stirring, the calculated amount of the following ingredients is alternately loaded:

1. Аминосоединения жирного ряда из расчета 0,6-0,8 массовых частей на 3,5-3,7 массовых частей от загруженного белка.1. Amino compounds of the fat series at the rate of 0.6-0.8 mass parts per 3.5-3.7 mass parts of the loaded protein.

2. Карбамид 0,6-1,0 массовых частей.2. Urea 0.6-1.0 mass parts.

3. Карбамидоформальдегидная смола 0,002-0,003 массовых частей.3. Urea-formaldehyde resin 0.002-0.003 mass parts.

4. Карбоксилметилцеллюлоза 1,2-1,4 массовых частей.4. Carboxyl methyl cellulose 1.2-1.4 mass parts.

В момент загрузки нагрев реакционной массы прекращают. По окончании загрузки смесь выдерживают при перемешивании в течение 0,5-1,5 часа. За счет тепла реакции дезацетилирования температура поддерживается равной 75-80°С.At the time of loading, the heating of the reaction mass is stopped. At the end of the load, the mixture is kept under stirring for 0.5-1.5 hours. Due to the heat of the deacetylation reaction, the temperature is maintained at 75-80 ° C.

После окончания синтеза готовый продукт анализируют. По содержанию нелетучих результат должен быть не менее 49%, рН 5%-ного водного раствора равен 10,2-10,5, массовая доля общего азота должна составлять не менее 28%. Затем полученный продукт сливают в тару.After the synthesis, the finished product is analyzed. In terms of non-volatile content, the result should be at least 49%, the pH of a 5% aqueous solution is 10.2-10.5, and the mass fraction of total nitrogen should be at least 28%. Then the resulting product is poured into a container.

Изменения соотношения компонентов в составе недопустимы, например, увеличение содержания в смеси смолы может привести к комкованию выделяемой крошки каучука, увеличению липкости крошки и забивке оборудования, а увеличение белковой составляющей также неблагоприятно отражается на качестве выделяемого каучука, стабильности коагуляции и сроке годности коагулянта.Changes in the ratio of components in the composition are unacceptable, for example, an increase in the resin content in the mixture can lead to clumping of the released rubber crumb, an increase in the stickiness of the crumb and clogging of the equipment, and an increase in the protein component also adversely affects the quality of the released rubber, coagulation stability and expiration date of the coagulant.

По внешнему виду "Катионно-активный полимерный флокулянт АПК-46" представляет однородную вязкую массу коричневого цвета без посторонних включений с массовой долей нелетучих веществ не менее 49%. Использующийся 3-5%-ный водный раствор представляет собой однородную жидкость желтого цвета без осадка, рН такого раствора составляет 10,2-10.5.In appearance, the “APC-46 Cationically Active Polymeric Flocculant” is a homogeneous, viscous brown mass without foreign matter with a mass fraction of non-volatile substances of at least 49%. The 3-5% aqueous solution used is a homogeneous yellow liquid without a precipitate, the pH of such a solution is 10.2-10.5.

Пример 2. Процесс получения "Коагулянта КП" аналогичен получению "Катионно-активного полимерного флокулянта АПК-46", но на третьей стадии изменяют дозировку аминосоединений жирного ряда, исходя из расчета 0,3-0,4 (50%) массовых частей аминосоединений, и добавляют алкилбензилдиметиламмонийхлорид также в количестве 0,3-0,4 (50%) массовых частей.Example 2. The process of obtaining the “Coagulant KP” is similar to the preparation of the “Cationically active polymer flocculant APK-46,” but in the third stage, the dosage of the fatty amine compounds is changed based on the calculation of 0.3-0.4 (50%) of the mass parts of amine compounds, and alkylbenzyldimethylammonium chloride is also added in an amount of 0.3-0.4 (50%) parts by weight.

По внешнему виду "Коагулянт КП" представляет однородную вязкую массу от желтого до коричневого цвета без посторонних включений с массовой долей нелетучих веществ не менее 48%. Использующийся 3-5%-ный водный раствор - это однородная жидкость желтого цвета, допускается с незначительным количеством подвижного осадка, рН такого раствора составляет 9,7-10,3.In appearance, "Coagulant KP" is a homogeneous viscous mass from yellow to brown in color without foreign matter with a mass fraction of non-volatile substances of at least 48%. The used 3-5% aqueous solution is a homogeneous yellow liquid, it is allowed with a small amount of mobile sediment, the pH of this solution is 9.7-10.3.

Как уже отмечалось выше, промышленность СК при выделении каучука из латекса известными коагулянтами сталкивается с весьма значительными трудностями. При использовании "Катионно-активного полимерного флокулянта АПК-46" или коагулянта КП устраняются недостатки известных способов, и решается весь комплекс указанных проблем.As noted above, the SC industry in the isolation of rubber from latex by known coagulants encounters very significant difficulties. When using the "Cationically active polymer flocculant APK-46" or coagulant KP, the disadvantages of the known methods are eliminated, and the whole complex of these problems is solved.

Применение "Катионно-активного полимерного флокулянта АПК-46" и "Коагулянта КП" можно проиллюстрировать следующим образом.The use of "Cationically active polymer flocculant APK-46" and "Coagulant KP" can be illustrated as follows.

Пример 3. В емкость с мешалкой заливают 1/3 объема частично-умягченной воды. Загружают при перемешивании расчетное количество "Катионно-активного полимерного флокулянта АПК-46" или "Коагулянта КП" из расчета 3-8%. После загрузки АПК-46 или КП раствор перемешивают и передают на анализ. После получения анализа раствор АПК-46 или КП насосом подают через регулятор расхода в смеситель латекса перед первым по ходу аппарата коагуляции каскада, обычно исходя из расчета 2-3 кг/т выделяемого каучука, рН серума выдерживают равным 2,0-2,4, расход серума составляет 1:2 по отношению к подаваемому латексу.Example 3. In a container with a stirrer pour 1/3 of the volume of partially-softened water. Download with stirring the calculated amount of "Cationically active polymer flocculant APK-46" or "Coagulant KP" at a rate of 3-8%. After loading APK-46 or KP, the solution is mixed and passed for analysis. After receiving the analysis, the APK-46 or KP solution is pumped through the flow regulator to the latex mixer before the first cascade coagulation apparatus, usually based on the calculation of 2-3 kg / t of rubber released, the serum pH is maintained at 2.0-2.4, serum consumption is 1: 2 in relation to the latex supplied.

Расход коагулянта на выделение каучука из латекса определяют по обычной методике пробного коагулирования. Расход коагулянта в общем случае составляет 0,1-1 мас.% от массы выделенного каучука и зависит от качественного и количественного состава жидкой среды, в которой проводят коагуляционное осаждение полимера.The coagulant consumption for the release of rubber from latex is determined by the usual method of trial coagulation. The consumption of coagulant in the General case is 0.1-1 wt.% From the mass of the selected rubber and depends on the qualitative and quantitative composition of the liquid medium in which coagulation of the polymer is carried out.

В первом по ходу аппарате коагуляции вращение мешалки регулируют в пределах 100-300 оборотов в минуту. Аппарат снабжен двухъярусной мешалкой пропеллерного типа с разноугловым расположением лопастей для обеспечения полной коагуляции и формированием требуемого размера крошки и измененным углом выхода пульпы с аппарата коагуляции и обеспечивает полное удаление крошки. Угол уклона пневмотранспорта и покрытие внутренней поверхности составом, обладающим низкой адгезией к крошке, также облегчают удаление выделяемой крошки.In the first coagulation apparatus along the way, the rotation of the mixer is controlled within 100-300 rpm. The apparatus is equipped with a two-tier propeller-type mixer with a different-angled arrangement of the blades to ensure complete coagulation and the formation of the required size of crumbs and a changed angle of the pulp exit from the coagulation apparatus and ensures complete removal of crumbs. The slope angle of the pneumatic transport and coating the inner surface with a composition having low adhesion to crumbs also facilitate the removal of the crumbs released.

Пример 4. В емкость для коагулирования приливают 1000 мл производственного латекса бутадиенстирольного каучука с сухим остатком 20,5% и подогревают его (40-60°С). При перемешивании в емкость добавляют определенное количество одного из полученных коагулянтов (0,5-10 мл 4%-ного водного раствора), перемешивание продолжают еще 5-10 мин и вводят 1-10%-ный раствор серной кислоты до рН≈2. После перемешивания в течение 10-20 мин коагуляция полностью заканчивается, серум прозрачный. Выделенный каучук промывают водой и сушат обычным способом при ≈65°С в течение 3-4 часов, затем определяют влажность продукта. Расход реагентов составляет до 0,25% от массы выделенного каучука. Степень извлечения составляет до 99,8%. Полученную крошку полимера оценивают на однородность (кондиционность) по размеру. Отделяют кондиционную крошку размером менее 6 мм и более 2 мм.Example 4. In a container for coagulation pour 1000 ml of production latex of styrene-butadiene rubber with a dry residue of 20.5% and heat it (40-60 ° C). While stirring, a certain amount of one of the obtained coagulants (0.5-10 ml of a 4% aqueous solution) is added to the container, stirring is continued for another 5-10 minutes and a 1-10% solution of sulfuric acid is introduced to pH≈2. After stirring for 10-20 minutes, coagulation is completely completed, serum is transparent. The extracted rubber is washed with water and dried in the usual way at ≈65 ° C for 3-4 hours, then the moisture content of the product is determined. The consumption of reagents is up to 0.25% by weight of the allocated rubber. The degree of extraction is up to 99.8%. The resulting polymer chips are evaluated for uniformity (conditioning) by size. Separate conditioner chips smaller than 6 mm and more than 2 mm.

Выделенный продукт хорошо сохнет, хорошо фильтруется и по содержанию влаги и однородности размера крошки удовлетворяет необходимым требованиям, предъявляемым к каучуку. Содержание влаги в каучуке не выше 0,2-0,4%, что соответствует стандартным значениям.The isolated product dries well, is well filtered, and in terms of moisture content and uniformity of the size of the crumbs, it meets the necessary requirements for rubber. The moisture content in rubber is not higher than 0.2-0.4%, which corresponds to standard values.

Пример 5. К 100 кг латекса бутадиенметилстирольного каучука добавляют коагулянт КП из расчета 0,25% от массы каучука. Латекс нагревают до 70°С и медленно вводят 10%-ный раствор серной кислоты до рН 2,5, затем энергично перемешивают. Латекс полностью коагулируется и выделяется в виде рыхлой крошки, которая хорошо сохнет при 70°С. Получают каучук влажностью 0,2%, тогда как аналогичная крошка, полученная при коагуляции по прототипу, имеет влагосодержание 0,72%. Полученная с помощью заявленного коагулянта крошка однородна по размеру, не слипается в агломераты и не залипает на стенках аппаратов и в мешалке.Example 5. To 100 kg of latex of styrene butadiene rubber add coagulant KP at the rate of 0.25% by weight of rubber. The latex is heated to 70 ° C and a 10% solution of sulfuric acid is slowly introduced to a pH of 2.5, then vigorously stirred. Latex is completely coagulated and excreted in the form of loose crumb, which dries well at 70 ° C. Rubber is obtained with a moisture content of 0.2%, while a similar crumb obtained by coagulation according to the prototype has a moisture content of 0.72%. The crumb obtained using the claimed coagulant is uniform in size, does not stick together in agglomerates and does not stick on the walls of the apparatus and in the mixer.

Пример 6. К 1000 мл сточной воды, содержащей латекс хлоропренового каучука в концентрации 10 г/л, добавляют 2,5 мл 4%-ного водного раствора коагулянта АПК-46, что составляет 1% от массы каучука. Смесь тщательно перемешивают и наблюдают образование хорошо сформированного, легко фильтрующегося осадка из неслипающихся крупных крошек полимера. Через 1 час после введения коагулянта эффект осветления составляет более 97%.Example 6. To 1000 ml of wastewater containing latex chloroprene rubber at a concentration of 10 g / l, add 2.5 ml of a 4% aqueous solution of coagulant APK-46, which is 1% by weight of rubber. The mixture is thoroughly mixed and the formation of a well-formed, easily filtered precipitate from non-coalescing large polymer chips is observed. 1 hour after the introduction of the coagulant, the clarification effect is more than 97%.

Применение "Катионно-активного полимерного флокулянта АПК-46" или "Коагулянта КП" позволяет проводить полную коагуляцию, связывать лейканол, улучшать физико-механические свойства выделяемого каучука (равномерность распределения масла, кинетику сушки, фракционный состав крошки). Быстрое и легкое приготовление стабильного по качеству раствора АПК-46 или КП снижает до 100 ампер/час нагрузки на экспеллеры, обеспечивает безвредность для окружающей среды за счет отсутствия токсических свойств. Эти коагулянты могут быть использованы как при очистке промышленных, промывных, так и сточных вод. Раствор коагулянта устойчив во времени, не меняет своей эффективности при стоянии. Значительно уменьшается такой недостаток белкового коагулянта, как его низкая устойчивость к разложению, приводящего к появлению неприятного запахаThe use of the "APC-46 Cationically Active Polymer Flocculant" or "KP Coagulant" allows for complete coagulation, binding of leucanol, and improvement of the physicomechanical properties of the released rubber (uniform distribution of oil, drying kinetics, fractional composition of crumbs). Quick and easy preparation of a quality-stable APK-46 or KP solution reduces the load on the expellers to 100 amperes / hour, ensures environmental safety due to the absence of toxic properties. These coagulants can be used both in the treatment of industrial, washing, and wastewater. The coagulant solution is stable over time, does not change its effectiveness when standing. Significantly reduced the lack of protein coagulant, as its low resistance to decomposition, leading to the appearance of an unpleasant odor

Улучшенное качество очищенных сточных вод позволяет использовать сбрасываемые стоки для оборотного водоснабжения завода СК. Коагулянты АПК-46 и КП - негорючи и невзрывоопасны. Они позволяет очищать сточные воды производства синтетического латекса с более высокой эффективностью, чем известные коагулянты, при исключении "комовой" коагуляции, затрудняющей процесс отделения осадка полимера. Предложенные коагулянты не снижают стабильности выделенного из латекса каучука при тепловом старении, обеспечивают его пластичность и после нагревания. Влагосодержание полученного каучука соответствует стандарту. Крошка полимера не склонна к комкованию, однородна по составу.The improved quality of treated wastewater allows the use of discharged effluents for recycling water supply to the SK plant. The coagulants APK-46 and KP are non-combustible and non-explosive. They make it possible to treat wastewater from the production of synthetic latex with higher efficiency than the known coagulants, with the exception of “lumpy” coagulation, which complicates the process of separating the polymer precipitate. The proposed coagulants do not reduce the stability of rubber isolated from latex during thermal aging, and provide its plasticity even after heating. The moisture content of the resulting rubber meets the standard. The polymer crumb is not prone to clumping, uniform in composition.

Промышленное испытание "Катионно-активного полимерного флокулянта АПК-46" и "Коагулянта КП" на Омском заводе СК показало весь комплекс указанных выше преимуществ данного продукта перед другими, как по технологическим, так и по экономическим показателям, даже по отношению к малосолевой коагуляции.An industrial test of the "Cationically active polymer flocculant APK-46" and "Coagulant KP" at the Omsk plant SK showed the whole range of the above advantages of this product over others, both in terms of technological and economic indicators, even in relation to low salt coagulation.

Было выпущено более 10 000 т каучуков марок: СКМС - 30 АРК, СКМС - 30 АРКПН, СКМС - 30 АРКМ - 15, СКМС - 30 АРКМ - 15, СКН. Полученные каучуки соответствуют всем требованиям ГОСТа.More than 10,000 tons of rubber grades were produced: SKMS - 30 ARK, SKMS - 30 ARKPN, SKMS - 30 ARKM - 15, SKMS - 30 ARKM - 15, SKN. The resulting rubbers meet all the requirements of GOST.

Claims (5)

1. Коагулянт для выделения синтетических каучуков из жидких сред, получаемый на основе белковой составляющей, отличающийся тем, что в качестве дополнительных к белковой составляющей ингредиентов он содержит карбоксиметилцеллюлозу, карбамид, α- и β-амилазу, аминосоединения жирного ряда, карбамидоформальдегидную смолу и формалин при следующем массовом содержании всех компонентов, мас.%:1. Coagulant for the isolation of synthetic rubbers from liquid media, obtained on the basis of the protein component, characterized in that as additional to the protein component of the ingredients it contains carboxymethyl cellulose, urea, α- and β-amylase, fatty amine compounds, urea-formaldehyde resin and formalin the following mass content of all components, wt.%: Белковая составляющаяProtein component 45,0-46,045.0-46.0 КарбоксиметилцеллюлозаCarboxymethyl cellulose 16,0-17,016.0-17.0 КарбамидUrea 10,1-10,210.1-10.2 α-амилазаα-amylase 9,4-9,59.4-9.5 β-амилазаβ-amylase 9,4-9,59.4-9.5 Аминосоединения жирного рядаFatty Amino Compounds 8,8-8,98.8-8.9 Карбамидоформальдегидная смолаUrea-formaldehyde resin 0,03-0,040.03-0.04 ФормалинFormalin 0,02-0,030.02-0.03
2. Коагулянт по п.1, отличающийся тем, что 50% содержания аминосоединений составляют алкилбензилдиметиламмоний хлориды.2. The coagulant according to claim 1, characterized in that 50% of the content of amino compounds are alkylbenzyldimethylammonium chloride. 3. Коагулянт по п.1, отличающийся тем, что в качестве белковой составляющей используют белок животного или растительного происхождения или их смесь.3. The coagulant according to claim 1, characterized in that the protein component is animal or vegetable protein or a mixture thereof. 4. Коагулянт по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что его используют в виде 3-8%-ного водного раствора.4. Coagulant according to any one of claims 1 to 3, characterized in that it is used in the form of a 3-8% aqueous solution. 5. Коагулянт по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что его расход при очистке жидких сред составляет 0,1-1,0 мас.% относительно массы выделяемого каучука.5. The coagulant according to any one of claims 1 to 3, characterized in that its flow rate during the purification of liquid media is 0.1-1.0 wt.% Relative to the mass of rubber released.
RU2005117457/15A 2005-06-07 2005-06-07 Coagulant for synthetic rubber isolation from liquid media RU2281293C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2005117457/15A RU2281293C1 (en) 2005-06-07 2005-06-07 Coagulant for synthetic rubber isolation from liquid media

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2005117457/15A RU2281293C1 (en) 2005-06-07 2005-06-07 Coagulant for synthetic rubber isolation from liquid media

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2281293C1 true RU2281293C1 (en) 2006-08-10

Family

ID=37059603

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2005117457/15A RU2281293C1 (en) 2005-06-07 2005-06-07 Coagulant for synthetic rubber isolation from liquid media

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2281293C1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2443635C1 (en) * 2010-11-10 2012-02-27 Открытое акционерное общество "Воронежский синтетический каучук" Method of purifying waste water from production of emulsion rubber and latex from leukanol
RU2447087C2 (en) * 2010-04-14 2012-04-10 Общество с ограниченной ответственностью "Тольяттикаучук" Method of extracting butadiene-(alpha-methyl)-styrene rubber from latex
RU2535858C1 (en) * 2013-05-22 2014-12-20 Общество с ограниченной ответственностью "НПО БиоМикроГели" Coagulant for water purification mainly of petroleum products

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2447087C2 (en) * 2010-04-14 2012-04-10 Общество с ограниченной ответственностью "Тольяттикаучук" Method of extracting butadiene-(alpha-methyl)-styrene rubber from latex
RU2443635C1 (en) * 2010-11-10 2012-02-27 Открытое акционерное общество "Воронежский синтетический каучук" Method of purifying waste water from production of emulsion rubber and latex from leukanol
RU2535858C1 (en) * 2013-05-22 2014-12-20 Общество с ограниченной ответственностью "НПО БиоМикроГели" Coagulant for water purification mainly of petroleum products

Similar Documents

Publication Publication Date Title
AU679048B2 (en) Method for producing gelatin
CN1281472A (en) Anionic Polymer products and processes
US4345067A (en) Emulsion polymer recovery
MX2013014096A (en) Polysaccharide and/or polypeptide based graft polymers as synthetic tannins.
RU2281293C1 (en) Coagulant for synthetic rubber isolation from liquid media
CN101215354A (en) Method for preparing anti-phase suspension polymeric polyacrylic acid/acrylamide high water absorption resin
WO2010093462A1 (en) Urea formaldehyde polymer additive for odor control of unmanipulated manure
CN1906231B (en) Method for producing composition containing polymer from liquid containing polymer component and drying apparatus for same
RU2489446C2 (en) Method of separating emulsion polymerisation synthetic rubber from latex
EP1558528B1 (en) Product for the treatment of water and wastewater and a process for producing said product
PT95840A (en) PROCESS FOR THE PREPARATION OF COMPOSITIONS FOR COATING HUMID RUBBER PARTICLES AND PRODUCING RUBBER RUBBER BURGLARS
US5698109A (en) Purification of aqueous liquor
CN112300463A (en) Method for mixing natural latex and master batch of styrene-butadiene latex
CN1041547A (en) Chrome leather slag comprehensive utilization method and product
RU2203287C1 (en) Method of isolation of synthetic rubber from latex
RU2447087C2 (en) Method of extracting butadiene-(alpha-methyl)-styrene rubber from latex
RU2497831C1 (en) Method of extracting butadiene-styrene rubber from latex
JP6729641B2 (en) Method for treating organic wastewater and composition for treating organic wastewater
RU2140928C1 (en) Method of isolating synthetic rubbers from latexes
US3830736A (en) Water clarification
EP0739322B1 (en) Use of an additive in the production of bricks
EP4032989B1 (en) Deliming composition and deliming method for deliming skins
RU2253656C1 (en) Method of recovering synthetic rubbers from latexes
JP2000262811A (en) Compound flocculant and sludge treatment method using the same
JP2001187882A (en) Preparation of aqueous composition for leather treatment

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20070608