[发明专利]一种采用微波辐射凝固天然橡胶乳液的方法

说明书

技术领域

本发明属天然橡胶制胶技术领域，具体涉及一种采用微波辐射凝固天然橡胶乳液的方法。

背景技术

天然橡胶乳液除含有橡胶烃和水外，还含有大量的蛋白质、类脂物、有机酸及糖类等非胶物质。天然橡胶乳液中的橡胶粒子受到蛋白质和类脂物等亲水物质构成的双电层保护，使天然橡胶乳液能保持稳定的胶体状态。天然橡胶乳液被微生物污染，或加入酸、无机盐、加热、冷冻、辐射等都可使橡胶乳液失去稳定而凝固或胶凝。目前，天然橡胶乳液凝固方法主要是化学法和生物法。其一是化学法，即加入诸如酸、盐、脱水剂之类的凝固剂使橡胶乳液凝固；其二是生物法，即利用胶乳中原有的或外加的细菌或酶的作用使橡胶乳液凝固。

化学法中使用酸对天然橡胶乳液进行凝固生产标准橡胶是目前使用最为普遍的方式，但其存在以下弊端：一、凝固成本高，生产每吨标准胶需要75～90元，占总制胶成本的15％以上；二、腐蚀性强，锈蚀制胶机械设备，缩短设备使用寿命，增加设备维修费用；三、刺激气味浓，操作工人劳动强度大，影响作业工人身心健康；四、使用方法和用量要求较严格，使用不当将严重影响制胶工艺和产品质量；五、目前酸凝固的天然橡胶生产检验结果表明，用有机酸凝固生产的标准胶产品其拉伸强度、耐热氧老化性能均较低，难以用于生产高性能的天然橡胶制品；六、排放之制胶废水酸性强，化学需氧量(COD)等污染物含量高，严重污染环境。而自然凝固或生物凝固工艺生产的天然橡胶，虽然由于不加氨或加极少量的氨保存，凝固浓度较高，也不用加酸进行凝固，其硫化特性、拉伸性能、生热性能明显得到改善。但由于微生物的多样性，自然凝固或生物凝固仍存在发臭、发胀、凝块过软或过硬、夹生胶等问题，并且受自然条件如温度、品系等影响较大，生产工艺和产品质量的一致性不容易控制。

天然橡胶乳液经离心浓缩分离后得到浓缩胶乳和胶清，由于胶清中由于含有高浓度的氨和低的干胶含量，目前胶清的凝固通常采用硫酸凝固，因此，胶清废水含有高浓度的硫酸根离子和氨离子，容易污染环境，而处理胶清废水需要较复杂的工艺和较高的成本才能达标。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足而提供一种采用微波辐射凝固天然橡胶乳液的方法，其不添加化学物质，保持橡胶乳液中的所有物质没受到化学作用，实现了全乳凝固，保留了胶乳中的非水溶性成分，保持了产品的高性能，生产工艺简便，产品质量好、生产回收率高，生产过程绿色环保，生产经济高效。

本发明所采用的技术原理：利用微波的高频辐射使橡胶乳液保护层中的蛋白质变性、水分子受热快速升温使胶乳中的胶粒热运动显著加快，克服胶粒保护层作用力使胶粒团聚、凝固。

本发明所采用的技术方案是：将天然橡胶乳液在流动或静止状态下用频率为300MHZ～300GHZ、功率为300w～100kw的微波进行辐射得到絮凝胶，辐射时间为5s～30min；将絮凝胶经凝固和熟化得到凝块，凝块经压薄脱水、造粒、干燥即可。

所述天然橡胶乳液是指干胶含量为8％～62％并按重量百分比计添加0～0.05％氨的新鲜天然胶乳。

所述天然橡胶乳液是指在橡胶乳液浓缩过程产生的干胶含量为3％～8％并经除氨处理后的胶清。

具体的说利用微波辐射产生的能量对新鲜天然胶乳和胶清进行凝固处理，根据橡胶乳液体积(或流量)和浓度采用不同的频率和功率的高频微波辐射，经适当的凝固处理时间可获得合适凝固胶。

对胶块的化学组分及性能进行测定，其测试方法如下：

(1)凝固时间的测定

用塑料容器盛取不同浓度的新鲜胶乳或胶清，分别采用频率为915MHZ、2450MHZ的微波辐射凝固新鲜胶乳和胶清，测定不同功率的微波辐射出现胶乳絮凝时间和无白水的熟化时间。

(2)凝固胶的化学分析

用常规仪器测试凝固胶的总固体含量、干胶含量、氮含量、杂质含量、灰分含量及丙酮抽出物含量等。

(3)凝固胶性能的测定

分别用门尼粘度仪、硫化仪、拉力试验机测定用微波凝固得到的天然生胶的门尼粘度、混炼胶的硫化特性及硫化胶的力学性能。

本发明生产工艺简单，成本低，在不添加化学物质的条件下实现了全乳凝固，保持橡胶乳液中的所有物质没受到化学作用，保留了胶乳中的非水溶性成分，保持了产品的高性能，产品质量好、生产回收率高，生产过程绿色环保，生产经济高效。

具体实施方式

下面用非限定性实施例对本发明作进一步说明。

实施例一