用加工天然橡胶乳剩余的浆液制成的非橡胶粒料及其生产方法

专利名称:用加工天然橡胶乳剩余的浆液制成的非橡胶粒料及其生产方法
本发明涉及用加工天然橡胶胶乳时的副产浆液制取的非橡胶粒料，并还涉及制备这种材料的方法。
已发现许多产橡胶植物，其中橡胶树，巴西三叶胶树(Hevea brasi liensis)，近来作为天然橡胶的重要资源而得到广泛栽培。
由橡胶树收集来的乳白色流体即胶乳，通常含有约35%(以重量计)的橡胶成分(橡胶烃类)，约5%(以重量计)的非橡胶成分，它包括蛋白质类，脂肪酸类，糖类及其类似物，其余部分为水。该胶乳是一种增水溶胶，其中橡胶成分作为分散相并以胶体形式分散于整个含水分散介质中。
通常，天然橡胶如皱纹烟胶(RSS)，棕色绉橡胶及其类似物是通过用水冲洗橡胶树的胶乳除去杂质而获得的，用甲酸、乙酸、硫酸等类似酸类促凝剂使橡胶成分凝结，挤出浆液，接着脱水并使凝结物干燥。干燥的凝结物经轧制或辊压成橡胶片，用烟熏烤胶片以防止由霉菌和其它生物体侵蚀造成老化。
这里所用的浆液的含意是，在天然橡胶胶乳凝结并取走其中全部橡胶烃类之后剩余的水溶液。如通常橡胶工业中所做的那样，将浆液做为废品排掉，因为橡胶含有的蛋白质类和糖类，很容易霉烂并放出恶臭，常常会造成环境污染问题，试图增加处理设备解决这类问题，但成效甚微。
现在已发现，其它方面不需要的浆液制得的非橡胶材料在某些工业领域可有效地加以利用。
这些非橡胶材料不仅可应用于橡胶添加剂，如改性剂，硫化促进剂以及涂料的补强填充剂，而且还可用于饲养性畜和药用。这种材料体容度适宜便于运输，以及在水中和各种溶剂中溶解度好，易于使用。
因此，本发明的一个目的是，要提供一种新型非橡胶粒料，该粒料是由处理天然橡胶胶乳剩余的浆液制得的。
本发明的另一个目的是，提供一种以最有效和高产的方式生产这种所需粒径的非橡胶材料的方法。
根据本发明，提供了一种天然橡胶胶乳中的橡胶成分凝结并取出后剩余的浆液制成的非橡胶粒料，它一般由浆液中含有的非橡胶成分构成，其平均粒径在10至100微米。
根据本发明，还提供了一种生产非橡胶粒料的方法，该粒料由去除天然橡胶胶乳中凝结的全部橡胶成分后残留的浆液制得。该方法包括喷雾干燥，将浆液在150℃至250℃的温度下制成平均粒径为10至100微米的颗粒形状，并将产品颗粒收集起来。
本发明所预期的非橡胶粒料是由用酸凝结作用从橡胶树胶乳中去除全部橡胶成分后剩余的浆液制成的。
该材料最好是具有平均粒径为10至100微米的基本圆球状外形。较小的粒径会产生吸水性，并因此而重新凝结，导致象泥团或蒸面团一样的凝结物。粒径较大，会难于在水和各种溶剂中溶解。
本发明的非橡胶材料的组成随所用的橡胶胶乳而改变，因此难于准确确定。然而，该材料通常由非橡胶成分组成，它包括蛋白质类，如α-球蛋白，橡胶蛋白等等，脂肪酸类，氨基酸类，糖类，无机盐类如钾盐，镁盐，铜盐，铁盐，钠盐，钙盐，磷盐等等和微量其它成分。
新采集的橡胶胶乳和符合本发明的非橡胶粒料的组合物在表2和表3中分别举例说明。
按本发明的方法能从浆液中生产出不含橡胶成分的非橡胶粒料。
没有特别严格限制浆液的组成，浆液的组成取决于相应的橡胶胶乳。通常，工业处理天然橡胶剩余的浆液所含橡胶成分的量在约0.5%(以重量计)，非橡胶成分的量在约2.0%至5.0%(以重量计)，这些成分可离心分离。
原料浆液的非橡胶固体含量可以在2%至80%(以重量计)。从生产效率、便于操作、经济的观点看，固体含量的范围最好是在50至70%(以重量计)。工业化生产剩余的浆液中的固体含量约为3%至5%(以重量计)，因此，如果需要的话，可通过蒸发、离心或过滤的方法，将浆液浓缩到固体含量约为50%至70%(以重量计)。固体含量低于50%(以重量计)会降低干燥效率。固体含量过量使浆液粘度过高，从而导致加工不便。
根据本发明方法的主要观点，应将原料浆液喷入一个温度维持在150℃至250℃的干燥箱内进行干燥，在干燥箱中，喷射雾滴经脱水干燥得到预定粒径在10至100微米之间的颗粒。一种密闭系统的喷雾干燥可用于这种目的，即当机械喷射浆液时，雾滴迅速与热空气直接接触，并干燥成颗粒。使用带压力喷嘴或双流道喷嘴的喷嘴式喷雾干燥器或使用带高速轴向旋转盘的盘式喷雾干燥器，可实现这种干燥过程。盘式喷雾干燥使用效果最好。
喷嘴压力和盘速分别为0.5至2.0公斤/平方厘米的范围和10，000至30，000转/分的范围较好。偏离以上规定范围就不能获得所需要的粒径范围为10至100微米的非橡胶粒料。粒径较小会产生吸水性并因此会重新凝结，导致在喷雾干燥器的内壁上产生沉积，也会产生大块产物，同样这也会使产量下降。粒径较大会导致不适当的体容度，因而运输不便。
干燥箱应保持在150℃至250℃的温度下为好，特别是入口温度为250℃至150℃和出口温度为130℃至50℃。由于蛋白质类和糖类等非橡胶成分对温度影响很敏感，更高的干燥温度会产生热降解。干燥器喷射的雾滴通常以约100℃的温度进入干燥箱，温度低于入口温度。应避免太高的干燥温度，以防止使产品质量降低。干燥温度过低，不足以有效干燥，会得到大块产物。
下面举例进一步说明本发明。
按本发明用橡胶胶乳在表1所示的加工条件下制备五例非橡胶粒料。也制备两例对照物，其中，旋转盘速和干燥温度超过以前所规定的限度。
检测和检查各个样品的粒径、形状、湿度、颜色和外观，其结果也列于表1。
在日本食品分析中心(the Japan Food Analyses Centre)分析了本发明实施例5制得的样品，其结果也列于表3。
使用下列干燥器和试验设备制备和检测样品。
喷雾干燥喷嘴式干燥器L-5(DL-41)，大和化学公司(Yamato kagaku co.)盘式干燥器L-12，ohkawara kakoki co.
固体成分湿度自动检测仪，凯特公司(Kett Co.)表观粘度布洛克费尔德(Brookfield)粘度计湿度湿度自动检测仪，凯特公司(Keet co.)可以看出，列于发明实施例1至5的非橡胶粒料就其生产能力和产品质量而言是相当令人满意的。对比实施例1和2的对照样品干燥不足或发生热降解，结果在干燥器内产生结块或沉积。
表1发明实施例 对比实施例1 2 3 4 5 1 2胶乳原料非橡胶固体含量(%) 5.8 2.8 20.5 4.4 4.4 4.4 4.4表观粘度(CP) 4.3 3.9 4.5 4.2 4.2 4.2 4.2操作工艺喷雾干燥形式 喷嘴式 盘式 盘式 盘式 盘式 盘式 盘式喷嘴压力(Kg/cm)/ 1.0 20，000 20，000 10，000 28，000 8,000 35000盘转速(转/分)干燥温度入口(℃) 250 200 250 170 170 135 250出口(℃) 90 104 120 60 60 60 130非橡胶产物平均粒径(μ) 40 20-30 30-40 70-100 20-30 无法 15-20测定形状 球形 球形 球形 米粒形 球形 无定 球形形湿度(%) 4.5 5.2 4.8 7.2 3.8 13.4 5.0颜色 浅黄白 浅黄 浅黄 浅黄 浅黄白 浅棕 浅黄色 白外观 好 好 好 好 好 在干燥 在干器中结 燥器块沉积 大量沉积表2成份 在胶乳中的重量百分比 在干燥橡胶烃中的重量百分比橡胶烃 35.62 88.28蛋白质 2.03 5.04丙酮可溶物 1.65 4.10(脂肪酸)糖类 0.34 0.84灰分 0.70 1.74(无机盐)水 59.66 -
表3成份 含量 分析方法(重量百分比)蛋白质 23.6 Kjeldanl法＊)氨基酸＊＊)精氨酸 0.33赖氨酸 0.53组氨酸 0.18苯丙氨酸 0.26酪氨酸 0.36亮氨酸 0.51异亮氨酸 0.28甲硫氨酸 0.09缬氨酸 0.30丙氨酸 1.17甘氨酸 0.87脯氨酸 0.33谷氨酸 1.39丝氨酸 0.47苏氨酸 0.30天冬氨酸 1.02色氨酸 0.29 超液体色谱法胱氨酸 0.51 过甲酸氧化法＊)氮-蛋白质转化系数6.25＊＊)以100克样品中含氨基酸量计(日本食品分析中心第16090241-001号)
权利要求
1.一种用天然橡胶胶乳中除去其橡胶成分后剩余的浆液制成的非橡胶粒料，它基本上由所说浆液中的非橡胶成分组成，平均粒径为10至100微米。
2.一种生产非橡胶粒料的方法，这种非橡胶粒料由通过凝结作用从天然橡胶胶乳中除去全部橡胶成分后剩余的浆液制成，它包括使所说浆液在150℃至250℃的温度下喷雾干燥成具有平均粒径为10至100微米的颗粒和收集得到的颗粒。
3.根据权利要求
2的方法，其中所述喷雾干燥应在250℃至150℃的入口温度和130℃至50℃的出口温度下实施。
4.根据权利要求
2的方法，其中所述喷雾干燥是喷嘴式和盘式喷雾干燥。
5.根据权利要求
4的方法，其中所述喷嘴式喷雾干燥是在0.5至2.0公斤/平方厘米的喷射压力下进行。
6.根据权利要求
4的方法，其中所述盘式喷雾干燥是在10，000至30，000转/分的速率下进行。
7.根据权利要求
2的方法，这种方法还包括一个先于喷雾干燥的预处理过程，在预处理过程中，将所述浆液浓缩至预定的固体含量。
8.上述的非橡胶粒料基本上是指本发明实施例的任何非橡胶粒料。
9.上述生产非橡胶粒料的方法基本上是指本发明实施例的任何生产非橡胶粒料的方法。
专利摘要
本文公布了用加工天然橡胶胶乳过程中剩余的副产浆液制得的非橡胶材料。这种材料基本上由浆液中的非橡胶成分组成，并且其平均粒径为10至100微米。这种材料适用于如橡胶制品和药品制备方面。本文还提供了在150℃至250℃下，浆液经喷雾干燥生产这种非橡胶材料的方法。
文档编号A23K1/14GK86104275SQ86104275
公开日1987年1月21日 申请日期1986年6月21日
发明者田岛义夫 申请人:横滨橡胶株式会社导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan