從膠清天然橡膠膠乳再生橡膠的方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及從膠清天然橡膠膠乳再生橡膠的方法。所述方法包括預(yù)處理所述膠清，隨著月桂酸銨的加入使用一個膜組件或連續(xù)的兩個膜組件濃縮所述膠清，可選地用二硫化四甲基秋蘭姆（TMTD）和氧化鋅（ZnO）分散體處理濃縮的膠清，混合濃縮的膠乳與新鮮的田間膠乳，離心該混合物以獲得膠乳濃縮物。該膠乳濃縮物進(jìn)一步與新鮮的膠乳濃縮物混合并用氨處理，以獲得最終的膠乳濃縮物。
【專利說明】從膠清天然橡膠膠乳再生橡膠的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及從膠清天然橡膠膠乳再生橡膠的方法。更具體地，本發(fā)明涉及使用膜過濾技術(shù)和離心分離技術(shù)的組合從膠清天然橡膠膠乳再生橡膠并將所述橡膠轉(zhuǎn)變成膠乳濃縮物的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]膠清天然橡膠膠乳或膠清為在包括通過離心分離使膠乳分離成濃縮物和膠清的濃縮天然橡膠膠乳的過程中生產(chǎn)的副產(chǎn)品。膠清通常僅包含約5%的干膠，并且通常再生為膠清縐膠。
[0003]本領(lǐng)域中眾所周知可使用硫酸通過凝固而由膠清再生橡膠。然后，在橡膠作為膠清橡膠被銷售前，在戶外干燥所述再生后的橡膠。然而，從該凝固方法獲得的膠清橡膠由于包含高比例的夾帶的非膠組分和酸含量，而具有差的質(zhì)量。膠清橡膠還具有非期望的物理性能，包括討厭的氣味的產(chǎn)生，這導(dǎo)致膠清橡膠低的經(jīng)濟(jì)價值。此外，該方法還產(chǎn)生強(qiáng)酸性的污水，如果該污水在被排放到環(huán)境中之前不能以合適的方式被處理，可引起對環(huán)境的污染。
[0004]還可通過使用蛋白分解酶進(jìn)行膠清的凝固，其中完成膠清的酶脫蛋白作用。然而，因為這個方法需要使用大量的酶且在該方法中包括去氨和酸凝固步驟，所以這個方法是不經(jīng)濟(jì)的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]根據(jù)本發(fā)明的從膠清天然橡膠膠乳再生橡膠的方法解決了上述和其它的問題，并在本領(lǐng)域中取得了進(jìn)步。根據(jù)本發(fā)明的方法的優(yōu)點為通過使用膜過濾技術(shù)和離心分離技術(shù)的組合而進(jìn)行從膠清天然橡膠膠乳再生橡膠，并將橡膠轉(zhuǎn)變成膠乳濃縮物，從而減少對用于從膠清天然橡膠膠乳再生橡膠的酸凝固的需要。這個發(fā)明的第二個優(yōu)點是所述方法產(chǎn)生具有改善的質(zhì)量的污水，該具有改善的質(zhì)量的污水反過來導(dǎo)致對環(huán)境較小的污染。
[0006]根據(jù)本發(fā)明的實施方式，以下面的方式進(jìn)行所述方法。所述方法以預(yù)處理所述膠清開始。然后，隨著月桂酸銨的不時加入重復(fù)地使所述預(yù)處理后的膠清穿過膜組件，以獲得滯留物和滲透物?；旌纤鰷粑锱c新鮮的田間膠乳，并離心以獲得膠乳濃縮物。所述膠乳濃縮物與新鮮的膠乳濃縮物進(jìn)一步混合，并用氨處理以獲得最終的膠乳濃縮物。
[0007]根據(jù)本發(fā)明的另一個實施方式，所述方法進(jìn)一步包括在混合所述滯留物與所述新鮮的田間膠乳之前，使所述滯留物經(jīng)受第二級濃縮。通過使所述滯留物穿過第二膜組件而進(jìn)行第二級濃縮，以獲得第二滯留物和第二滲透物?？蛇x地化學(xué)處理所述第二滯留物，并控制與新鮮的田間膠乳混合。離心混合后的所述第二滯留物，以獲得膠乳濃縮物。然后，進(jìn)一步控制所述膠乳濃縮物與新鮮的膠乳濃縮物混合，以獲得最終的膠乳濃縮物。
[0008]在本發(fā)明的一些實施方式中，所述方法進(jìn)一步包括通過在約2%至5%的過氧化氫中浸泡所述膜組件；和用約1%至2%的氫氧化鈉反洗或正沖洗所述膜組件而清洗所述膜組件，以再生所述膜組件以用于進(jìn)一步的使用。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]在以下的詳細(xì)說明中說明并在以下的附圖中示出了本發(fā)明的上述和其它的優(yōu)點和特征:
[0010]圖1為描述根據(jù)本發(fā)明的單級濃縮方法的流程圖。
[0011]圖2為描述根據(jù)本發(fā)明的二級濃縮方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0012]根據(jù)本發(fā)明提供了通過將天然橡膠膠乳分離成富含橡膠的乳脂部分和膠清部分而濃縮天然橡膠膠乳，從而從膠清天然橡膠膠乳或膠清再生橡膠的方法。所述膠清通常包含約5%的干膠。
[0013]根據(jù)本發(fā)明實施方式的方法包括預(yù)處理所述膠清的步驟。在本發(fā)明的一個實施方式中，用氨和月桂酸銨預(yù)處理膠清。優(yōu)選地，使用約0.35%至0.65%的氨和約0.05%至0.10%的月桂酸銨。通過簡單地加入氨和月桂酸銨到膠清而預(yù)處理膠清，然后通過攪拌而使混合物均勻。然后，使預(yù)處理后的膠清經(jīng)受第一級濃縮工藝。 [0014]在第一級濃縮工藝中，濃縮膠清至大約11%至13%的干膠含量。根據(jù)本發(fā)明的實施方式，通過使膠清反復(fù)穿過多管狀膜組件而進(jìn)行第一級濃縮工藝。膠清借助于泵穿過多管狀膜組件?？捎迷诒景l(fā)明中的泵的實例包括但不限于膜片式泵或離心式泵。對于大規(guī)模的膜裝置，優(yōu)選離心式泵。多管狀膜組件可由任何合適的材料制造。在優(yōu)選的實施方式中，多管狀膜組件由陶瓷制造，并優(yōu)選具有約0.05 μ的孔徑。
[0015]當(dāng)膠清反復(fù)穿過多管狀膜組件時，以10至30分鐘的間隔加入約0.025%至0.10%的月桂酸銨到膠清中。在本發(fā)明的一個實施方式中，多管狀膜組件的入口壓力設(shè)定為約2.5巴至4.5巴(2.5Χ105至4.5X105Pa)。在優(yōu)選的實施方式中，跨膜壓差設(shè)定為約1.5至3.0巴(1.5X105 至 3.0X105Pa)。
[0016]繼續(xù)第一級濃縮工藝直至獲得約60wt%至70wt%的透明乳清，該透明乳清作為滲透物被去除，留下滯留物作為濃縮的膠清。
[0017]在濃縮的膠清經(jīng)受第二級濃縮工藝之前，可用月桂酸銨進(jìn)一步處理滯留物或濃縮的膠清。優(yōu)選地，約0.025%至0.10%的月桂酸銨加入到濃縮的膠清中以處理膠清。
[0018]在第二級濃縮工藝中，濃縮的膠清進(jìn)一步濃縮至大約超過20%的干膠含量。根據(jù)本發(fā)明的實施方式，通過使?jié)饪s的膠清反復(fù)穿過第二多管狀膜組件而進(jìn)行第二級濃縮工藝。第二多管狀膜組件可為與第一級濃縮工藝中使用的膜相同的類型，或者可為適于用在所述工藝中的任何類型。濃縮的膠清借助于泵穿過第二多管狀膜組件。用在所述方法中的泵的實例包括但不限于膜片式泵或離心式泵。對于大規(guī)模的膜裝置，優(yōu)選離心式泵。多管狀膜組件可由任何合適的材料制造。在本發(fā)明的優(yōu)選的實施方式中，多管狀膜組件由陶瓷制造，并具有約0.05 μ的孔徑。該多管狀膜組件具有約3.0~4.0mm的通道內(nèi)徑和約1.0~
1.2m的總長度。
[0019]優(yōu)選地，濃縮的膠清在約2.5巴至4.5巴(2.5X IO5至4.5X IO5Pa)的入口壓力下穿過第二多管狀膜組件。當(dāng)膠清反復(fù)穿過第二多管狀膜組件時，另外的月桂酸銨加入到濃縮的膠清中，以進(jìn)一步濃縮膠清。在優(yōu)選的實施方式中，以10至30分鐘的間隔加入0.025%至0.10%的月桂酸銨到濃縮的膠清中。繼續(xù)第二級濃縮工藝，直到獲得約40被％至50被％的第二透明乳清，該透明乳清作為第二滲透物被去除，留下第二滯留物作為進(jìn)一步濃縮的膠清。
[0020]在進(jìn)一步濃縮的膠清與新鮮的田間膠乳混合前，可選地，可用30%濃度的1:1比例的二硫化四甲基秋蘭姆(TMTD)和氧化鋅(ZnO)分散體處理所述進(jìn)一步濃縮的膠清。優(yōu)選地，用約0.05wt%至0.10wt%的TMTD/ZnO分散體處理進(jìn)一步濃縮的膠清。取決于在濃縮工藝后獲得的進(jìn)一步濃縮的膠清的質(zhì)量，例如存在于進(jìn)一步濃縮的膠清中的揮發(fā)性脂肪酸的量，進(jìn)行這個步驟。優(yōu)選地，當(dāng)在進(jìn)一步濃縮的膠清中的揮發(fā)性脂肪酸值超過0.10時，進(jìn)行這個步驟。優(yōu)選地，處理后的濃縮的膠清與新鮮的田間膠乳以1:9部分的比例混合。
[0021]然后，離心包含新鮮的田間膠乳的混合后的濃縮的膠清，以獲得膠乳濃縮物。膠乳濃縮物與新鮮的膠乳濃縮物以1:9部分的比例混合。然后，加入氨到混合后的膠乳濃縮物至大于0.60%m/m,以獲得最終的膠乳濃縮物。因此，獲得的最終的膠乳濃縮物包含超過60%的干膠。
[0022]在本發(fā)明的另一個實施方式中，取決于用在所述方法中的給料質(zhì)量，可在單個步驟中進(jìn)行第一級濃縮工藝和第二級濃縮工藝。
[0023]在單級工藝中，用氨和月桂酸銨相似地預(yù)處理膠清。優(yōu)選地，使用約0.35%至
0.65%的氨和約0.05 %至0.10%的20%月桂酸銨。通過簡單地加入氨和月桂酸銨到膠清中而預(yù)處理膠清，然后通過攪拌而使混合物均勻。然后，預(yù)處理后的膠清經(jīng)受單級濃縮工藝。
[0024]根據(jù)本發(fā)明的這個實施方式，通過使膠清反復(fù)穿過多管狀膜組件而進(jìn)行單級濃縮工藝。膠清借助于泵穿過多管狀膜組件。可用在所述方法中的泵的實例包括但不限于膜片式泵或離心式泵。對于大規(guī)模的膜裝置，優(yōu)選離心式泵。多管狀膜組件可由任何合適的材料制造。在本發(fā)明的優(yōu)選的實施方式中，多管狀膜組件由陶瓷制造，并具有約0.05μ的孔徑。該多管狀膜組件具有約3.0~4.0mm的通道內(nèi)徑和約1.0~1.2m的總長度。
[0025]當(dāng)膠清反復(fù)穿過多管狀膜組件時，加入月桂酸銨到膠清中。優(yōu)選地，當(dāng)膠清反復(fù)穿過多管狀膜組件時，以10分鐘至30分鐘的間隔加入約0.025%至0.10%的20%濃度的月桂酸銨到膠清中。膜的入口壓力優(yōu)選設(shè)定為約2.5巴至4.5巴(2.5X105至4.5X105Pa)。在優(yōu)選的實施方式中，為了最佳的滲透物通量，設(shè)定跨膜壓差為約1.5至3.0巴(1.5X IO5至
3.0XlO5PaX
[0026]繼續(xù)單級濃縮工藝直至獲得約80wt%至90wt%的透明乳清，該透明乳清作為滲透物被去除，留下滯留物作為濃縮的膠清。
[0027]可選地，用30%濃度的1:1比例的TMTD/ZnO分散體處理所述濃縮的膠清。優(yōu)選地，用約0.05wt%至0.10wt%的TMTD/ZnO分散體處理濃縮的膠清。取決于在濃縮工藝后獲得的濃縮的膠清的質(zhì)量，例如存在于濃縮的膠清中的揮發(fā)性脂肪酸的量，進(jìn)行這個步驟。優(yōu)選地，當(dāng)濃縮的膠清中的揮發(fā)性脂肪酸值超過0.10時，進(jìn)行這個步驟。然后，處理后的濃縮的膠清與新鮮的田間膠乳優(yōu)選以1:9部分的比例混合。
[0028]離心包含新鮮的田間膠乳的混合后的濃縮的膠清，以獲得膠乳濃縮物。然后，膠乳濃縮物與新鮮的膠乳濃縮物以1:9部分的比例混合。然后，加入氨至大于0.60%m/m,以獲得最終的膠乳濃縮物。因此，獲得的最終的膠乳濃縮物包含超過60%的干膠。[0029]在本發(fā)明中，由膠清濃縮工藝生產(chǎn)的透明乳清可用于再生包含在其中的有價值的生化產(chǎn)品。膜在使用后可變成被污染的。被污染的膜可通過在約2%至5%的過氧化氫中浸泡并用約I至2%的氫氧化鈉反洗或正沖洗而再生膜而被清洗以用于進(jìn)一步的使用。
[0030]在根據(jù)本發(fā)明的實施方式的方法中，在膠清與新鮮的田間膠乳混合前，通過膜系統(tǒng)濃縮膠清，并再次離心為膠乳濃縮物。使用膜作為濃縮膠清的方法消除了對用于從膠清再生橡膠的酸凝固的需要。還有助于改善通過所述方法產(chǎn)生的污水的質(zhì)量?？墒褂没瘜W(xué)制品的組合清洗被污染的膜，以再生膜用于后面的濃縮。橡膠的再生和將橡膠轉(zhuǎn)變成膠乳濃縮物對于橡膠工業(yè)來說是增加價值的工藝。
[0031]提供下面的實施例以進(jìn)一步舉例說明和描述本發(fā)明的特定的【具體實施方式】，并且所述實施例不應(yīng)以任何方式被解釋為限制本發(fā)明至所述實施例中描述的具體過程、條件或組分。
[0032]實施例
[0033]實施例1:二級濃縮工藝
[0034]具有5%干膠含量的膠清濾過60目的金屬絲網(wǎng)，并用0.65%的氨和0.1%的月桂酸銨預(yù)處理。然后，處理后的膠清反復(fù)穿過多管狀膜組件。用在這個實施例中的多管狀膜組件具有約0.05 μ的孔徑、約3.0~4.0mm的通道內(nèi)徑和約1.0~1.2m的總長度。膜組件的入口壓力設(shè)定為約3巴(3X 105Pa)。約0.05%的月桂酸銨以30分鐘的間隔加入到膠清中，以濃縮膠清。
[0035]繼續(xù)這個濃縮步驟，直到獲得約60~70wt%的透明乳清，該透明乳清作為第一滲透物被去除，留下包含約11%干膠的第一滯留物。
[0036]然后，用另外的0.1%的月桂酸銨處理第一滯留物。然后，處理后的第一滯留物在約3巴(3X IO5Pa)的入口壓力下反復(fù)穿過第二多管狀膜組件。約0.05%的月桂酸銨以30分鐘的間隔加入到第一滯留物中，以進(jìn)一步濃縮膠清。進(jìn)行這個進(jìn)一步的濃縮步驟，直到獲得約40~50wt%的第二透明乳清，該第二透明乳清作為第二滲透物被去除。在第二濃縮步驟后還獲得包含超過20%干膠的第二滯留物。
[0037]然后，在第二滯留物與新鮮的田間膠乳以1:9部分的比例混合前，用約0.05%的TMTD/ZnO (以1:1的比例)的分散體(30%濃度)處理第二滯留物。然后用選出的撇渣螺紋件(skim screw)(編號為12或12.5mm的長度)離心包含新鮮的田間膠乳的混合后的滯留物，以獲得膠乳濃縮物。然后，處理后的膠乳濃縮物進(jìn)一步與新鮮的膠乳濃縮物以1:9部分的比例混合，并氨化至超過0.60%m/m的氨，以獲得最終的膠乳濃縮物。
[0038]通過這個工藝獲得的最終的膠乳濃縮物具有比得上普通的新鮮的膠乳濃縮物的質(zhì)量。由于與再生和轉(zhuǎn)變膠清成膠清縐膠相比，從膠清再生橡膠并將橡膠轉(zhuǎn)變成膠乳濃縮物獲得了更好的價格，所以這是橡膠工業(yè)中增加價值的工藝。
[0039]實施例2:單級濃縮工藝
[0040]在單級工藝中，在膠清上僅進(jìn)行一個濃縮步驟。這個工藝中的預(yù)處理步驟和操作條件與二級工藝相似，除了繼續(xù)單級工藝中的單濃縮步驟直至獲得約80~90wt%的透明乳清，且該透明乳清作為滲透物被去除以外。在這個單級工藝中獲得的滯留物包含超過20%的干膠。
[0041]在濃縮步驟后，在滯留物與新鮮的田間膠乳以1:9部分的比例混合前，用約0.05%的TMTD/ZnO (以1:1的比例)的分散體(30%濃度)處理從濃縮步驟獲得的滯留物。然后用選出的撇渣螺紋件(編號為12或12.5mm的長度)離心包含新鮮的田間膠乳的混合的滯留物，以獲得膠乳濃縮物。然后，處理后的膠乳濃縮物進(jìn)一步地與新鮮的膠乳濃縮物以1:9部分的比例混合，并氨化至 超過0.60%m/m的氨，以獲得最終的膠乳濃縮物。通過單級工藝獲得的膠乳濃縮物具有比得上普通的新鮮的膠乳濃縮物和由上所述的兩級工藝獲得的膠乳濃縮物的質(zhì)量。
[0042]上述內(nèi)容為對于本發(fā)明人視為本發(fā)明的主題的描述，并認(rèn)為基于上述公開內(nèi)容，其他人能夠且將會設(shè)計包含本發(fā)明的替代的方法。
【權(quán)利要求】
1.一種通過將天然橡膠膠乳分離成橡膠膠乳和膠清而濃縮天然橡膠膠乳，從而從膠清再生橡膠的方法，所述方法包括: 預(yù)處理所述膠清； 隨著月桂酸銨的不時加入重復(fù)地使預(yù)處理后的所述膠清穿過膜組件，以獲得滯留物和滲透物； 混合所述滯留物與新鮮的田間膠乳； 離心所混合后的滯留物以獲得膠乳濃縮物； 混合所述膠乳濃縮物與新鮮的膠乳濃縮物；和 用氨處理所混合后的膠乳濃縮物以獲得最終的膠乳濃縮物。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，進(jìn)一步包括在混合所述滯留物與新鮮的田間膠乳的步驟之前，用二硫化四甲基秋蘭姆(TMTD)和氧化鋅(ZnO)分散體處理所述滯留物。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，進(jìn)一步包括: 在混合所述滯留物與新鮮 的田間膠乳的步驟之前，隨著另外的月桂酸銨的不時加入重復(fù)地使所述滯留物穿過第二膜組件，以獲得第二滯留物和第二滲透物。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，進(jìn)一步包括用二硫化四甲基秋蘭姆(TMTD)和氧化鋅(ZnO)分散體處理所述第二滯留物。
5.如權(quán)利要求3所述的方法，進(jìn)一步包括: 在使所述滯留物通過所述第二膜組件之前，用月桂酸銨預(yù)處理所述滯留物。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，以10至30分鐘的間隔加入所述月桂酸銨到預(yù)處理后的所述膠清中，直到獲得約80wt%至90wt%的所述滲透物。
7.如權(quán)利要求3所述的方法，其中，以10至30分鐘的間隔加入所述月桂酸銨到預(yù)處理后的所述膠清中，直到獲得約60wt%至70wt%的所述滲透物。
8.如權(quán)利要求7所述的方法，其中，以10至30分鐘的間隔加入另外的月桂酸銨到所述滯留物中，直到獲得約40wt%至50wt%的所述第二滲透物。
9.如權(quán)利要求1或3所述的方法，其中，用氨和月桂酸銨預(yù)處理所述膠清。
10.如權(quán)利要求9所述的方法，其中，用0.35被％至0.65wt%的氨和0.025￥丨％至0.lwt%的月桂酸銨預(yù)處理所述膠清。
11.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述膜組件為多管狀膜。
12.如權(quán)利要求11所述的方法，其中，所述膜組件具有在2.5 X IO5至4.5 X IO5Pa范圍內(nèi)的入口壓力。
13.如權(quán)利要求3所述的方法，其中，所述第二膜組件為多管狀膜。
14.如權(quán)利要求13所述的方法，其中，所述第二膜組件具有在2.5X IO5至4.5X IO5Pa范圍內(nèi)的入口壓力。
15.如權(quán)利要求3所述的方法，其中，所述第二滯留物和所述新鮮的田間膠乳的量的比為 1:9。
16.如權(quán)利要求11所述的方法，其中，所述多管狀膜組件包括膜片式泵或離心式泵。
17.如權(quán)利要求13所述的方法，其中，所述第二多管狀膜組件包括膜片式泵或離心式栗。
18.如權(quán)利要求1所述的方法，進(jìn)一步包括:清洗所述膜組件，所述清洗通過如下步驟進(jìn)行: 通過在約2%至5%的過氧化氫中浸泡所述膜組件；和 用約1%至2%的氫氧化鈉反洗或正沖洗所述膜組件以再生所述膜組件以用于進(jìn)一步的使用。
19.如權(quán)利要求3所述的方法，進(jìn)一步包括: 清洗所述膜組件，所述清洗通過如下步驟進(jìn)行: 通過在約2%至5%的 過氧化氫中浸泡所述第二膜組件；和 用約1%至2%的氫氧化鈉反洗或正沖洗所述第二膜組件以再生所述第二膜組件以用于進(jìn)一步的使用。
【文檔編號】C08C1/10GK103917564SQ201280050040
【公開日】2014年7月9日 申請日期:2012年10月3日 優(yōu)先權(quán)日:2011年10月11日
【發(fā)明者】庫馬爾·韋盧·賈亞, 阿卜杜拉·扎南, 亞里·阿西斯·艾哈邁德, 普特里·哈馬德·薩布里·邁扎圖, 穆伊斯·穆罕默德·尤索夫·海爾, 梅里亞姆·賓節(jié)·尼克·蘇萊曼·尼克, 海爾丁·本·塔伊布·阿魯瓦·穆罕默德 申請人:森達(dá)美馬來西亞有限公司