[发明专利]双锥面变径变螺距销钉式胶乳浓缩机

说明书

技术领域

本发明涉及橡胶浓缩加工设备，更具体地说，涉及一种双锥面变径变螺距销钉式胶乳浓缩机。

背景技术

天然橡胶是一种以聚异戊二烯为主要成分的天然高分子化合物，分子式是（C5H8）n，其成分中91%～94%是橡胶烃（聚异戊二烯），其余为蛋白质、脂肪酸、灰分、糖类等非橡胶物质。

天然橡胶的来源是天然胶乳，天然胶乳是一种乳白色的流动液体，外观像牛奶。天然胶乳是一种生物合成产品，由于树种、地质、气候以及其他相关条件的不同，其成分和胶体结构会经常出现巨大的差异。没有加任何物质的新鲜胶乳中。橡胶烃只占总量的20%～40%,其余为少量非橡胶组分和水。在非橡胶组分中有蛋白质、类脂、糖类和无机物组分等，它们一部分与橡胶粒子呈复合结构，一部分溶解于乳清中或形成非橡胶粒子。胶乳从胶树采集后一般只有30%～40%的橡胶成分,其余主要是水。

天然胶乳的浓缩方法有离心法、膏化法、蒸发法和电滗法四种,主要是离心法制造浓缩胶乳。据资料介绍,离心浓缩胶乳占全部浓缩胶乳的90%以上。

1.离心浓缩

因为胶粒与乳清之间的密度差异,在重力场中胶粒会克服各种干扰,缓慢上浮,浮在胶面形成一浓度大大超过下层胶乳浓度的膏化层,但这要在较长时间的放置中才出现。如果我们能加大重力加速度肯定能加速这一分离过程。

离心机的分离能力决定于离心机的构造和胶乳的性质,随着离心碗体积的增大,分离能力也加大。同时,离心力又与离心机的速度的平方成正比,但是设计离心机时,必须考虑到材料强度、机器的重量以及牵引动力等因素。

目前生产上广泛使用DL Laval/LRH410型和中国产的西湖牌胶乳浓缩离心机。

使用离心法浓缩天然胶乳所得胶乳的最高浓度可达67%,大部分非橡胶成分均留在乳清中,比膏化法浓缩胶乳的纯度高。这种胶乳具有胶膜干燥迅速、吸水性低、透明度高等优点,且化学稳定性较高,黏度也比膏化法浓缩胶乳低,加氧化锌制备硫化胶乳时,增稠现象较小,但在离心分离过程中稳定剂留在乳清中,水溶性的氨基酸铵盐较少,故机械稳定性比膏化胶乳低。此外,粒径在0.15um以下的占橡胶质量10%～15%的小粒径胶粒均在离心分离过程中残留在乳清中,因此离心法还无法回收乳清中这一部分小颗粒橡胶——乳清橡胶。

2.膏化浓缩

膏化法浓缩的原理也是根据胶粒与乳清之间密度的差异产生膏化分层。为了加速膏化分离,在普通胶乳中加入适量的膏化剂,使胶粒因膏化剂的作用削弱布朗运动,并增大粒子的有效容积,因而胶粒逐渐聚集而上浮,乳清则留在下层,除去乳清便得到浓缩的胶乳。

膏化法浓缩胶乳可以得到68%浓度,大部分非橡胶物质留在乳清中。但膏化胶乳残留在胶乳中的膏化剂会引起后膏化,胶乳的黏度也高,这些缺点给某些工艺带来麻烦。

3.蒸发法浓缩

此法是将田间胶乳加人特制的蒸发器内,借水分的蒸发而浓缩。常用的蒸发器是采用一双壁圆桶作蒸发器,圆桶在水平位设置一统轴旋转,桶内放工空心辊筒,夹壁中通人循环热水加热蒸发胶乳中水分。借鼓风机将桶内蒸汽抽出。通常使用Reveltex型浓缩胶乳机(能力为200L/h)。

蒸发法浓缩胶乳,可达80%的总固体含量。所有的非橡胶物质均留在胶乳中,又加人了不挥发的稳定剂(如椰子油钾皂加KOH),所以这种胶乳的稳定性很高,可以加大填充剂用量。但是这种胶乳制品吸水性大,透明度低,干燥缓慢,硫化速率较快。

蒸发法主要用在合成胶乳的提浓上,它不仅提浓了胶乳,还脱去了未反应的单体。

4.电滗法浓缩

此法是以胶乳电渗析时发生分层现象为基础。浓缩时,将胶乳放人一小槽中,内有许多平行的半透膜(赛璐玢),槽的两端装有电极,当电流通过时,带负电荷的胶粒向阳极移动,积存在半透膜附近,如果适当地调节电压和定期地改变电流方向,则可以防止橡胶粒子的凝固,并增加分离效率,胶粒浮在上层与乳清分开。

电滗法用于纯化胶乳,质量与离心法浓缩胶乳相似,用于合成胶乳的分离时必须增加胶粒的电荷。否则分离不好,因为合成胶乳的胶粒电荷经常较低。

电滗法浓缩胶乳具有许多优良的特性,但此法必须以充足的电力为前提，能源消耗大。

5.其他方法

除上面四种方法外还有过滤法、冷冻法和喷雾干燥法,都能提浓胶乳。过滤法因极易堵塞未被采用,而喷雾干燥法的目的也在于想制造全乳橡胶。