專利名稱:用加工天然橡膠乳剩余的漿液制成的非橡膠粒料及其生產(chǎn)方法
本發(fā)明涉及用加工天然橡膠膠乳時的副產(chǎn)漿液制取的非橡膠粒料，并還涉及制備這種材料的方法。
已發(fā)現(xiàn)許多產(chǎn)橡膠植物，其中橡膠樹，巴西三葉膠樹(Hevea brasi liensis)，近來作為天然橡膠的重要資源而得到廣泛栽培。
由橡膠樹收集來的乳白色流體即膠乳，通常含有約35%(以重量計)的橡膠成分(橡膠烴類)，約5%(以重量計)的非橡膠成分，它包括蛋白質(zhì)類，脂肪酸類，糖類及其類似物，其余部分為水。該膠乳是一種增水溶膠，其中橡膠成分作為分散相并以膠體形式分散于整個含水分散介質(zhì)中。
通常，天然橡膠如皺紋煙膠(RSS)，棕色縐橡膠及其類似物是通過用水沖洗橡膠樹的膠乳除去雜質(zhì)而獲得的，用甲酸、乙酸、硫酸等類似酸類促凝劑使橡膠成分凝結(jié)，擠出漿液，接著脫水并使凝結(jié)物干燥。干燥的凝結(jié)物經(jīng)軋制或輥壓成橡膠片，用煙熏烤膠片以防止由霉菌和其它生物體侵蝕造成老化。
這里所用的漿液的含意是，在天然橡膠膠乳凝結(jié)并取走其中全部橡膠烴類之后剩余的水溶液。如通常橡膠工業(yè)中所做的那樣，將漿液做為廢品排掉，因?yàn)橄鹉z含有的蛋白質(zhì)類和糖類，很容易霉?fàn)€并放出惡臭，常常會造成環(huán)境污染問題，試圖增加處理設(shè)備解決這類問題，但成效甚微。
現(xiàn)在已發(fā)現(xiàn)，其它方面不需要的漿液制得的非橡膠材料在某些工業(yè)領(lǐng)域可有效地加以利用。
這些非橡膠材料不僅可應(yīng)用于橡膠添加劑，如改性劑，硫化促進(jìn)劑以及涂料的補(bǔ)強(qiáng)填充劑，而且還可用于飼養(yǎng)性畜和藥用。這種材料體容度適宜便于運(yùn)輸，以及在水中和各種溶劑中溶解度好，易于使用。
因此，本發(fā)明的一個目的是，要提供一種新型非橡膠粒料，該粒料是由處理天然橡膠膠乳剩余的漿液制得的。
本發(fā)明的另一個目的是，提供一種以最有效和高產(chǎn)的方式生產(chǎn)這種所需粒徑的非橡膠材料的方法。
根據(jù)本發(fā)明，提供了一種天然橡膠膠乳中的橡膠成分凝結(jié)并取出后剩余的漿液制成的非橡膠粒料，它一般由漿液中含有的非橡膠成分構(gòu)成，其平均粒徑在10至100微米。
根據(jù)本發(fā)明，還提供了一種生產(chǎn)非橡膠粒料的方法，該粒料由去除天然橡膠膠乳中凝結(jié)的全部橡膠成分后殘留的漿液制得。該方法包括噴霧干燥，將漿液在150℃至250℃的溫度下制成平均粒徑為10至100微米的顆粒形狀，并將產(chǎn)品顆粒收集起來。
本發(fā)明所預(yù)期的非橡膠粒料是由用酸凝結(jié)作用從橡膠樹膠乳中去除全部橡膠成分后剩余的漿液制成的。
該材料最好是具有平均粒徑為10至100微米的基本圓球狀外形。較小的粒徑會產(chǎn)生吸水性，并因此而重新凝結(jié)，導(dǎo)致象泥團(tuán)或蒸面團(tuán)一樣的凝結(jié)物。粒徑較大，會難于在水和各種溶劑中溶解。
本發(fā)明的非橡膠材料的組成隨所用的橡膠膠乳而改變，因此難于準(zhǔn)確確定。然而，該材料通常由非橡膠成分組成，它包括蛋白質(zhì)類，如α-球蛋白，橡膠蛋白等等，脂肪酸類，氨基酸類，糖類，無機(jī)鹽類如鉀鹽，鎂鹽，銅鹽，鐵鹽，鈉鹽，鈣鹽，磷鹽等等和微量其它成分。
新采集的橡膠膠乳和符合本發(fā)明的非橡膠粒料的組合物在表2和表3中分別舉例說明。
按本發(fā)明的方法能從漿液中生產(chǎn)出不含橡膠成分的非橡膠粒料。
沒有特別嚴(yán)格限制漿液的組成，漿液的組成取決于相應(yīng)的橡膠膠乳。通常，工業(yè)處理天然橡膠剩余的漿液所含橡膠成分的量在約0.5%(以重量計)，非橡膠成分的量在約2.0%至5.0%(以重量計)，這些成分可離心分離。
原料漿液的非橡膠固體含量可以在2%至80%(以重量計)。從生產(chǎn)效率、便于操作、經(jīng)濟(jì)的觀點(diǎn)看，固體含量的范圍最好是在50至70%(以重量計)。工業(yè)化生產(chǎn)剩余的漿液中的固體含量約為3%至5%(以重量計)，因此，如果需要的話，可通過蒸發(fā)、離心或過濾的方法，將漿液濃縮到固體含量約為50%至70%(以重量計)。固體含量低于50%(以重量計)會降低干燥效率。固體含量過量使?jié){液粘度過高，從而導(dǎo)致加工不便。
根據(jù)本發(fā)明方法的主要觀點(diǎn)，應(yīng)將原料漿液噴入一個溫度維持在150℃至250℃的干燥箱內(nèi)進(jìn)行干燥，在干燥箱中，噴射霧滴經(jīng)脫水干燥得到預(yù)定粒徑在10至100微米之間的顆粒。一種密閉系統(tǒng)的噴霧干燥可用于這種目的，即當(dāng)機(jī)械噴射漿液時，霧滴迅速與熱空氣直接接觸，并干燥成顆粒。使用帶壓力噴嘴或雙流道噴嘴的噴嘴式噴霧干燥器或使用帶高速軸向旋轉(zhuǎn)盤的盤式噴霧干燥器，可實(shí)現(xiàn)這種干燥過程。盤式噴霧干燥使用效果最好。
噴嘴壓力和盤速分別為0.5至2.0公斤/平方厘米的范圍和10，000至30，000轉(zhuǎn)/分的范圍較好。偏離以上規(guī)定范圍就不能獲得所需要的粒徑范圍為10至100微米的非橡膠粒料。粒徑較小會產(chǎn)生吸水性并因此會重新凝結(jié)，導(dǎo)致在噴霧干燥器的內(nèi)壁上產(chǎn)生沉積，也會產(chǎn)生大塊產(chǎn)物，同樣這也會使產(chǎn)量下降。粒徑較大會導(dǎo)致不適當(dāng)?shù)捏w容度，因而運(yùn)輸不便。
干燥箱應(yīng)保持在150℃至250℃的溫度下為好，特別是入口溫度為250℃至150℃和出口溫度為130℃至50℃。由于蛋白質(zhì)類和糖類等非橡膠成分對溫度影響很敏感，更高的干燥溫度會產(chǎn)生熱降解。干燥器噴射的霧滴通常以約100℃的溫度進(jìn)入干燥箱，溫度低于入口溫度。應(yīng)避免太高的干燥溫度，以防止使產(chǎn)品質(zhì)量降低。干燥溫度過低，不足以有效干燥，會得到大塊產(chǎn)物。
下面舉例進(jìn)一步說明本發(fā)明。
按本發(fā)明用橡膠膠乳在表1所示的加工條件下制備五例非橡膠粒料。也制備兩例對照物，其中，旋轉(zhuǎn)盤速和干燥溫度超過以前所規(guī)定的限度。
檢測和檢查各個樣品的粒徑、形狀、濕度、顏色和外觀，其結(jié)果也列于表1。
在日本食品分析中心(the Japan Food Analyses Centre)分析了本發(fā)明實(shí)施例5制得的樣品，其結(jié)果也列于表3。
使用下列干燥器和試驗(yàn)設(shè)備制備和檢測樣品。
噴霧干燥噴嘴式干燥器L-5(DL-41)，大和化學(xué)公司(Yamato kagaku co.)盤式干燥器L-12，ohkawara kakoki co.
固體成分濕度自動檢測儀，凱特公司(Kett Co.)表觀粘度布洛克費(fèi)爾德(Brookfield)粘度計濕度濕度自動檢測儀，凱特公司(Keet co.)可以看出，列于發(fā)明實(shí)施例1至5的非橡膠粒料就其生產(chǎn)能力和產(chǎn)品質(zhì)量而言是相當(dāng)令人滿意的。對比實(shí)施例1和2的對照樣品干燥不足或發(fā)生熱降解，結(jié)果在干燥器內(nèi)產(chǎn)生結(jié)塊或沉積。
表1發(fā)明實(shí)施例 對比實(shí)施例1 2 3 4 5 1 2膠乳原料非橡膠固體含量(%) 5.8 2.8 20.5 4.4 4.4 4.4 4.4表觀粘度(CP) 4.3 3.9 4.5 4.2 4.2 4.2 4.2操作工藝噴霧干燥形式 噴嘴式 盤式 盤式 盤式 盤式 盤式 盤式噴嘴壓力(Kg/cm)/ 1.0 20，000 20，000 10，000 28，000 8,000 35000盤轉(zhuǎn)速(轉(zhuǎn)/分)干燥溫度入口(℃) 250 200 250 170 170 135 250出口(℃) 90 104 120 60 60 60 130非橡膠產(chǎn)物平均粒徑(μ) 40 20-30 30-40 70-100 20-30 無法 15-20測定形狀 球形 球形 球形 米粒形 球形 無定 球形形濕度(%) 4.5 5.2 4.8 7.2 3.8 13.4 5.0顏色 淺黃白 淺黃 淺黃 淺黃 淺黃白 淺棕 淺黃色 白外觀 好 好 好 好 好 在干燥 在干器中結(jié) 燥器塊沉積 大量沉積表2成份 在膠乳中的重量百分比 在干燥橡膠烴中的重量百分比橡膠烴 35.62 88.28蛋白質(zhì) 2.03 5.04丙酮可溶物 1.65 4.10(脂肪酸)糖類 0.34 0.84灰分 0.70 1.74(無機(jī)鹽)水 59.66 -
表3成份 含量 分析方法(重量百分比)蛋白質(zhì) 23.6 Kjeldanl法＊)氨基酸＊＊)精氨酸 0.33賴氨酸 0.53組氨酸 0.18苯丙氨酸 0.26酪氨酸 0.36亮氨酸 0.51異亮氨酸 0.28甲硫氨酸 0.09纈氨酸 0.30丙氨酸 1.17甘氨酸 0.87脯氨酸 0.33谷氨酸 1.39絲氨酸 0.47蘇氨酸 0.30天冬氨酸 1.02色氨酸 0.29 超液體色譜法胱氨酸 0.51 過甲酸氧化法＊)氮-蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)化系數(shù)6.25＊＊)以100克樣品中含氨基酸量計(日本食品分析中心第16090241-001號)
權(quán)利要求
1.一種用天然橡膠膠乳中除去其橡膠成分后剩余的漿液制成的非橡膠粒料，它基本上由所說漿液中的非橡膠成分組成，平均粒徑為10至100微米。
2.一種生產(chǎn)非橡膠粒料的方法，這種非橡膠粒料由通過凝結(jié)作用從天然橡膠膠乳中除去全部橡膠成分后剩余的漿液制成，它包括使所說漿液在150℃至250℃的溫度下噴霧干燥成具有平均粒徑為10至100微米的顆粒和收集得到的顆粒。
3.根據(jù)權(quán)利要求
2的方法，其中所述噴霧干燥應(yīng)在250℃至150℃的入口溫度和130℃至50℃的出口溫度下實(shí)施。
4.根據(jù)權(quán)利要求
2的方法，其中所述噴霧干燥是噴嘴式和盤式噴霧干燥。
5.根據(jù)權(quán)利要求
4的方法，其中所述噴嘴式噴霧干燥是在0.5至2.0公斤/平方厘米的噴射壓力下進(jìn)行。
6.根據(jù)權(quán)利要求
4的方法，其中所述盤式噴霧干燥是在10，000至30，000轉(zhuǎn)/分的速率下進(jìn)行。
7.根據(jù)權(quán)利要求
2的方法，這種方法還包括一個先于噴霧干燥的預(yù)處理過程，在預(yù)處理過程中，將所述漿液濃縮至預(yù)定的固體含量。
8.上述的非橡膠粒料基本上是指本發(fā)明實(shí)施例的任何非橡膠粒料。
9.上述生產(chǎn)非橡膠粒料的方法基本上是指本發(fā)明實(shí)施例的任何生產(chǎn)非橡膠粒料的方法。
專利摘要
本文公布了用加工天然橡膠膠乳過程中剩余的副產(chǎn)漿液制得的非橡膠材料。這種材料基本上由漿液中的非橡膠成分組成，并且其平均粒徑為10至100微米。這種材料適用于如橡膠制品和藥品制備方面。本文還提供了在150℃至250℃下，漿液經(jīng)噴霧干燥生產(chǎn)這種非橡膠材料的方法。
文檔編號A23K1/14GK86104275SQ86104275
公開日1987年1月21日 申請日期1986年6月21日
發(fā)明者田島義夫 申請人:橫濱橡膠株式會社導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan