一種天然膠乳資源分層次全利用的環(huán)保型加工方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種天然膠乳資源分層次全利用的環(huán)保型加工方法，包括：割膠時(shí)加入化學(xué)肥料尿素作為新鮮膠乳的保存劑、防腐劑和脫蛋白劑；加工時(shí)加入由表面活性劑、氧化交聯(lián)劑或功能增強(qiáng)劑構(gòu)成的組合穩(wěn)定劑；通過(guò)一次離心將膠乳分離為低蛋白濃縮膠乳和膠清分離液后，再按產(chǎn)品或用途進(jìn)一步加工成低蛋白天然橡膠產(chǎn)品、或具有不同使用功能的液體生物制劑或微生物菌劑活化劑；膠清分離液部分返回加工過(guò)程重復(fù)利用；生產(chǎn)低蛋白固體天然橡膠產(chǎn)品過(guò)程產(chǎn)生的凝膠、壓榨、漂洗廢水凈化處理后作為洗滌水回用于生產(chǎn)過(guò)程循環(huán)利用不外排；天然膠乳資源分層次全利用的清潔生產(chǎn)方法，大幅度削減了污染負(fù)荷，降低了生產(chǎn)成本和環(huán)境污染控制成本，提高了企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。
【專利說(shuō)明】一種天然膠乳資源分層次全利用的環(huán)保型加工方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及到天然橡膠加工和環(huán)境保護(hù)技術(shù)，特別是涉及一種天然膠乳資源分層次全利用的清潔生產(chǎn)方法。

【背景技術(shù)】
[0002]天然橡膠新鮮膠乳主要包括:橡膠組分(橡膠烴離子)、非橡膠組分(膠清漿液)和水份。
[0003]現(xiàn)有的通用固體天然橡膠(標(biāo)準(zhǔn)顆粒膠)生產(chǎn)工藝步驟是:從橡膠樹(shù)采集的鮮膠乳，經(jīng)向收集的天然橡膠膠乳中加入堿(如氨)作為保存劑保存、過(guò)濾器除雜質(zhì)、加水稀釋、沉降分離淤渣處理后，采用外加酸(硫酸或甲酸、乙酸)的并流加酸凝固工藝，使固體橡膠從水溶性的非橡膠組分中分離出來(lái)。凝膠經(jīng)壓片、漂洗、干燥、包裝，制成通用固體天然橡膠。從加酸凝固和凝膠壓片系統(tǒng)排出的膠清漿液與凝膠漂洗廢水一起排入污水系統(tǒng)。
[0004]另一現(xiàn)有的天然濃縮膠乳生產(chǎn)工藝步驟是:鮮膠乳經(jīng)保存劑保存、過(guò)濾、稀釋、沉淀分離淤渣后進(jìn)入高速離心機(jī)進(jìn)行濃縮，含干膠60%以上的濃縮膠乳加保存劑后作為初級(jí)產(chǎn)品。含干膠5%左右的膠清分離液采用外加硫酸的并流加酸工藝凝固，然后固體橡膠離子從水溶性的非橡膠組分中分離出來(lái)。凝膠經(jīng)壓片、漂洗、干燥、包裝制成固體膠清橡膠。從加酸凝固和凝膠壓片系統(tǒng)排出的膠清漿液與漂洗廢水一起排入污水系統(tǒng)。
[0005]在如上所述方法中，天然膠乳凝固加工中分離的膠清漿液目前幾乎沒(méi)有得到利用而作為環(huán)境污染物及廢水排出了生產(chǎn)系統(tǒng)。天然橡膠膠乳加工中剩余的膠清漿液是天然橡膠加工業(yè)的主要污染來(lái)源，占污染負(fù)荷的70%以上，由此引起的環(huán)境污染問(wèn)題非常突出。在發(fā)展天然橡膠中，如何改進(jìn)加工方法，減少資源浪費(fèi)，降低加工成本和廢水處理成本，成為天然橡膠加工企業(yè)當(dāng)前亟待解決的關(guān)鍵技術(shù)經(jīng)濟(jì)問(wèn)題。
[0006]研究表明，天然橡膠加工廢水屬于易于生化處理的高濃度有機(jī)廢水，含有生物生長(zhǎng)發(fā)育所需的全部營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，而且不含有毒物質(zhì)。分析檢測(cè)表明，天然膠乳中含有的水溶性非橡膠組分主要有:蛋白質(zhì)、糖類、氨基酸、有機(jī)酸、礦物質(zhì)、酶類、核苷酸、肌醇、磷酯、植物生長(zhǎng)促進(jìn)物質(zhì)等天然植物精華。在天然膠乳在加工過(guò)程中這些物質(zhì)基本保持了天然性，是一種資源化潛力較高的生物材料。
[0007]因此，如何在加工過(guò)程中將天然膠乳中的橡膠烴和非橡膠膠清物質(zhì)分離后分別加工和利用，通過(guò)蛋白質(zhì)變性和離心分離，從原料角度制備無(wú)致敏反應(yīng)的低蛋白天然膠乳和天然橡膠制品，提升膠清分離液的資源價(jià)值和開(kāi)發(fā)不同使用功能的液體生物制劑產(chǎn)品，在實(shí)現(xiàn)天然膠乳資源高效利用和提高經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)解決加工生產(chǎn)過(guò)程中的環(huán)境污染問(wèn)題，已成為科技創(chuàng)新熱點(diǎn)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種天然膠乳資源分層次全利用的環(huán)保型加工方法。
[0009]本發(fā)明提供的一種天然膠乳資源分層次全利用的環(huán)保型加工方法，包括:天然膠乳保存、天然膠乳離心分離、分離物的分別加工、以及生產(chǎn)廢水的處理與回用組成的可實(shí)現(xiàn)天然膠乳資源全利用的環(huán)保型加工方法。
[0010]所述的天然膠乳保存方法是以化學(xué)肥料尿素替代液氨作為天然膠乳的保存劑。尿素化學(xué)性質(zhì)比液氨穩(wěn)定、不易揮發(fā)、方便運(yùn)輸、保存和使用，又可作為蛋白質(zhì)的改性劑和生物材料分離液的組份被利用。
[0011]所述的天然膠乳離心分離方法是采用現(xiàn)行的生產(chǎn)濃縮膠乳的離心濃縮法，并以離心分離液的重復(fù)利用替代天然膠乳離心分離中加入的稀釋水、液氨或氨水。天然膠乳離心分離液的重復(fù)利用，不但可維持分離液中水溶性非橡膠組分的濃度，為資源化利用創(chuàng)造條件；還可提高天然橡膠的脫蛋白效率，制備出高物質(zhì)的低蛋白膠乳，從而提升橡膠加工品的質(zhì)量和用途；同時(shí)還可節(jié)約加工成本。
[0012]所述的天然膠乳離心分離物的分別加工方法是；1)天然膠乳直接離心分離制備濃縮膠乳產(chǎn)品和膠清分離液；2)天然膠乳先離心分離獲得濃縮膠乳和膠清分離液，濃縮膠乳或再加酸凝固制備通用固體天然橡膠(標(biāo)準(zhǔn)顆粒膠)產(chǎn)品；3)膠清分離液按不同用途加工成液體生物制劑產(chǎn)品。
[0013]所述的天然膠乳生產(chǎn)廢水的處理與回用采用天然橡膠加工企業(yè)常規(guī)的廢水處理工藝和設(shè)施。由于分離液按不同用途加工成液體生物制劑產(chǎn)品的資源化方法，廢水中有機(jī)負(fù)荷已經(jīng)大幅度削減，故廢水處理設(shè)施規(guī)模和處理成本都大幅度降低，廢水處理效果好，凈化出水可作為回用水滿足加工要求，從而實(shí)現(xiàn)天然橡膠加工的清潔生產(chǎn)。
[0014]本發(fā)明所提供的天然膠乳資源分層次全利用的環(huán)保型加工方法，包括如下步驟:
[1]在橡膠樹(shù)割出的新鮮膠乳中直接加入固體尿素；
[2]加了尿素保存劑的新鮮膠乳送入加工廠，經(jīng)過(guò)濾、沉淀分離浮渣、淤渣，加入由表面活性劑和氧化劑構(gòu)成的組合穩(wěn)定劑，在6000rpm或更高轉(zhuǎn)速的高速離心機(jī)中進(jìn)行濃縮分離，得到含干膠60-65%的低蛋白濃縮膠乳，再加入濃縮膠乳常規(guī)保存劑后作為低蛋白濃縮膠乳初級(jí)產(chǎn)品；
[3]由步驟[2]離心分離得到的膠清液部分返回加工過(guò)程，重復(fù)利用于新鮮膠乳過(guò)濾、沉淀前的稀釋調(diào)制，以替代現(xiàn)行天然膠乳離心分離過(guò)程中加入的稀釋水、液氨或氨水；
[4]由步驟[2]離心分離得到的膠清液按不同用途，采用不同配方加入添加劑，復(fù)配加工成不同使用功能的液體生物制劑產(chǎn)品；
[5]由步驟[2]得到的含干膠60-63%的低蛋白濃縮膠乳，加酸凝固，凝膠經(jīng)壓片、漂洗、干燥、包裝制成低蛋白固體橡膠產(chǎn)品，從加酸凝固和凝膠壓片系統(tǒng)排出的膠清與漂洗廢水一起進(jìn)入污水處理站處理；
[6]由步驟[5]產(chǎn)生的生產(chǎn)廢水，在污水處理站經(jīng)厭氧+好氧+沉淀+過(guò)濾工藝過(guò)程得到凈化處理，凈化水再回用于生產(chǎn)中作為洗滌水使用，不外排。
[0015]本發(fā)明解決了現(xiàn)有天然橡膠加工工藝方法的諸多問(wèn)題，其有益效果為:
[1]以化學(xué)肥料尿素替代液氨作為天然膠乳的保存劑，性質(zhì)穩(wěn)定、使用便捷、安全環(huán)保;
[2]利用現(xiàn)有生產(chǎn)設(shè)備及設(shè)施，制備出高質(zhì)量、多用途、高效益的低蛋白橡膠產(chǎn)品，能提高企業(yè)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力；[3]利用天然膠乳離心分離液制備出不同功能的液體生物制劑產(chǎn)品，既實(shí)現(xiàn)了天然膠乳資源高效利用，提高了企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益，又實(shí)現(xiàn)了污染負(fù)荷和處理成本的大幅度削減，為廢水的最后處理和回用創(chuàng)造了條件；
[4]實(shí)現(xiàn)了天然膠乳資源的分層次全利用和清潔生產(chǎn)，改善生產(chǎn)環(huán)境質(zhì)量，維護(hù)了工人健康，大幅度削減了污染負(fù)荷，降低了生產(chǎn)成本和環(huán)境污染控制成本，提高了企業(yè)經(jīng)濟(jì)效.、
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【具體實(shí)施方式】
[0016]以下結(jié)合具體優(yōu)選的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述。
[0017]實(shí)施例1:
本實(shí)施例的一種天然膠乳資源分層次全利用的環(huán)保型加工方法，即:天然膠乳同時(shí)制備低蛋白天然濃縮膠乳和通用型液體生物制劑的方法，包括以下步驟:
(1)在橡膠樹(shù)割出的100份新鮮膠乳中直接加入5-40wt%的固體尿素；
(2)送入加工廠的步驟(1)加尿素新鮮膠乳，經(jīng)篩網(wǎng)過(guò)濾、沉淀分離出膠乳中的浮渣和淤渣；
(3)在經(jīng)步驟(2)預(yù)處理后得到的膠乳中分別加入由表面活性劑、氧化交聯(lián)劑或功能增強(qiáng)劑組成的組合穩(wěn)定劑:
表面活性劑0.2%-0.3wt%，如:氨基酸型兩性表面活性劑(N—月桂酰谷氨酸、N—月桂酰天冬氨酸、N—脂酰肌氨酸、N-椰油酰基甲基?；撬徕c、N-月桂酰谷氨酸鉀等)，或陰離子表面活性劑(十二烷基苯磺酸鈉、十二烷基硫酸鈉等)，或陽(yáng)離子表面活性劑(雙烷基雙甲基鹵化銨，二癸基二甲基氯化銨、正烷基二甲基芐基氯化銨等)；或非離子型表面活性劑；氧化交聯(lián)劑2-5wt%，如:次氯酸鈉、硅酸鈉(水玻璃、泡花堿)、硫醇基苯并噻唑、殼聚糖等;
或功能增強(qiáng)劑2-5wt%，如:聚乙烯醇、微量元素鹽等；
(4)添加了步驟(3)組合穩(wěn)定劑的天然膠乳在常溫下攪拌混勻0.5h后，在6000rpm或更高轉(zhuǎn)速的高速離心機(jī)中進(jìn)行一次濃縮分離，得到含干膠60-63%的低蛋白天然濃縮膠乳產(chǎn)品和膠清分離液，檢測(cè)濃縮膠乳中可溶性蛋白含量低于0.003% (采用CoomassieBrilliant Blue 方法檢測(cè))；
(5)在步驟(4)離心操作得到的膠清分離液中加入適量功能增強(qiáng)劑(如:微量營(yíng)養(yǎng)元素鹽)，充分?jǐn)嚢璨⒂媚z體磨對(duì)其進(jìn)行超微化均質(zhì)處理后，檢測(cè)和分裝，獲得通用型液體生物制劑或微生物菌劑活化劑產(chǎn)品，也可通過(guò)復(fù)配得到不同功能的液體生物制劑產(chǎn)品。
[0018]實(shí)施例2:
本實(shí)施例的一種天然膠乳資源分層次全利用的環(huán)保型加工方法，即:天然膠乳同時(shí)制備低蛋白天然濃縮膠乳和水土保持型液體生物制劑的方法，包括以下步驟:
(1)在橡膠樹(shù)割出的100份新鮮膠乳中直接加入5-40wt%的固體尿素；
(2)送入加工廠的步驟(1)加尿素新鮮膠乳，經(jīng)篩網(wǎng)過(guò)濾、沉淀分離出膠乳中的浮渣和淤渣；
(3)在經(jīng)步驟(2)預(yù)處理后得到的膠乳中分別加入由表面活性劑、氧化交聯(lián)劑或功能增強(qiáng)劑組成的組合穩(wěn)定劑:表面活性劑0.2%-0.3wt%，如:氨基酸型兩性表面活性劑(N—月桂酰谷氨酸、N—月桂酰天冬氨酸、N—脂酰肌氨酸、N-椰油酰基甲基牛磺酸鈉、N-月桂酰谷氨酸鉀等)，或陰離子表面活性劑(十二烷基苯磺酸鈉、十二烷基硫酸鈉等)，或陽(yáng)離子表面活性劑(雙烷基雙甲基鹵化銨，二癸基二甲基氯化銨、正烷基二甲基芐基氯化銨等)；或非離子型表面活性劑；氧化交聯(lián)劑2-5wt%，如:次氯酸鈉、硅酸鈉(水玻璃、泡花堿)、硫醇基苯并噻唑、殼聚糖等;
或功能增強(qiáng)劑2-5wt%，如:聚乙烯醇、微量元素鹽等；
(4)添加了步驟(3)組合穩(wěn)定劑的天然膠乳在常溫下攪拌混勻0.5h后，在6000rpm或更高轉(zhuǎn)速的高速離心機(jī)中進(jìn)行一次濃縮分離，得到含干膠60-63%的低蛋白天然濃縮膠乳產(chǎn)品和膠清分離液，檢測(cè)濃縮膠乳中可溶性蛋白含量低于0.003% (采用CoomassieBrilliant Blue 方法檢測(cè));
(5)在步驟(4)離心操作得到的膠清分離液中加入適量功能增強(qiáng)劑(如:聚乙烯醇)，充分?jǐn)嚢璨⒂媚z體磨對(duì)其進(jìn)行超微化均質(zhì)處理后，檢測(cè)和分裝，獲得水土保持型液體生物制劑產(chǎn)品，也可通過(guò)復(fù)配得到不同功能的液體生物制劑產(chǎn)品。
[0019]實(shí)施例3:
本實(shí)施例的一種天然膠乳資源分層次全利用的環(huán)保型加工方法，即:天然膠乳同時(shí)制備低蛋白固體橡膠和通用型液體生物制劑的方法，包括以下步驟:
(1)在橡膠樹(shù)割出的100份新鮮膠乳中直接加入5-40wt%的固體尿素； (2)送入加工廠的步驟(1)加尿素新鮮膠乳，經(jīng)篩網(wǎng)過(guò)濾、沉淀分離出膠乳中的浮渣和淤渣；
(3)在經(jīng)步驟(2)預(yù)處理后得到的膠乳中分別加入由表面活性劑、氧化交聯(lián)劑或功能增強(qiáng)劑組成的組合穩(wěn)定劑:
表面活性劑0.2%-0.3wt%，如:氨基酸型兩性表面活性劑(N—月桂酰谷氨酸、N—月桂酰天冬氨酸、N—脂酰肌氨酸、N-椰油?；谆；撬徕c、N-月桂酰谷氨酸鉀等)，或陰離子表面活性劑(十二烷基苯磺酸鈉、十二烷基硫酸鈉等)，或陽(yáng)離子表面活性劑(雙烷基雙甲基鹵化銨，二癸基二甲基氯化銨、正烷基二甲基芐基氯化銨等)；或非離子型表面活性劑；氧化交聯(lián)劑2-5wt%，如:次氯酸鈉、硅酸鈉(水玻璃、泡花堿)、硫醇基苯并噻唑、殼聚糖等;
或功能增強(qiáng)劑2-5wt%，如:聚乙烯醇、微量元素鹽等；
(4)添加了步驟(3)組合穩(wěn)定劑的天然膠乳在常溫下攪拌混勻0.5h后，在6000rpm或更高轉(zhuǎn)速的高速離心機(jī)中進(jìn)行一次濃縮分離，得到含干膠60-65 %的低蛋白天然濃縮膠乳中間產(chǎn)品和膠清分離液；
(5)在步驟(4)得到的低蛋白天然濃縮膠乳中加入2-5%的酸性化合物水溶液，酸性化合物如:甲酸、乙酸、硫酸等，調(diào)節(jié)天然膠乳的PH值至4~5，膠乳經(jīng)過(guò)24小時(shí)自然凝固后，凝膠再經(jīng)壓片、漂洗、干燥，制成低蛋白固體天然橡膠產(chǎn)品，檢測(cè)固體橡膠中可溶性蛋白含量低于 0.003<% (米用 Coomassie Brilliant Blue 方法檢測(cè))；
(6)在步驟(4)離心操作得到的膠清分離液中加入適量功能增強(qiáng)劑(如:微量營(yíng)養(yǎng)元素鹽)，充分?jǐn)嚢璨⒂媚z體磨對(duì)其進(jìn)行超微化均質(zhì)處理后，檢測(cè)和分裝，獲得通用型液體生物制劑或微生物菌劑活化劑產(chǎn)品，也可通過(guò)復(fù)配加工成具有不同功能的液體生物制劑產(chǎn)品；(7)在步驟(5)產(chǎn)生的凝膠、壓榨、漂洗廢水引入橡膠加工廠的污水處理站，廢水經(jīng)厭氧+好氧+沉淀+過(guò)濾工藝過(guò)程得到凈化處理，凈化水再回用于生產(chǎn)中作為洗滌水進(jìn)行生產(chǎn)過(guò)程循環(huán)利用不外排。
[0020]最后應(yīng)當(dāng)說(shuō)明的是:以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案而非對(duì)其的限制；盡管參照較佳實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:依然可以對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】進(jìn)行修改或者對(duì)部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的精神，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明請(qǐng)求保護(hù)的技術(shù)方案范圍當(dāng)中。
【權(quán)利要求】
1.一種天然膠乳資源分層次全利用的環(huán)保型加工方法，其特征包括步驟: a以化學(xué)肥料尿素作為新鮮膠乳的保存劑、防腐劑和脫蛋白劑，并在割膠時(shí)加入； b加工時(shí)在膠乳中加入了由表面活性劑、氧化交聯(lián)劑或功能增強(qiáng)劑構(gòu)成的組合穩(wěn)定劑； c所述的表面活性劑是陰離子表面活性劑、或陽(yáng)離子表面活性劑、或非離子型表面活性劑、或氨基酸型兩性表面活性劑中的一種或多種； d所述的氧化交聯(lián)劑是次氯酸鈉、硅酸鈉、硫醇基苯并噻唑、殼聚糖中的一種或多種；e所述的功能增強(qiáng)劑是聚乙烯醇、微量元素鹽中的一種或多種；f采用高速離心機(jī)將天然膠乳一次離心分離為低蛋白濃縮膠乳和膠清分離液，低蛋白濃縮膠乳和膠清分離液再按產(chǎn)品或用途進(jìn)一步加工成低蛋白固體天然橡膠產(chǎn)品和通用型液體生物制劑或微生物菌劑活化劑產(chǎn)品； g生產(chǎn)低蛋白固體天然橡膠產(chǎn)品過(guò)程產(chǎn)生的凝膠、壓榨、漂洗廢水凈化處理后作為洗滌水回用于生產(chǎn)過(guò)程循環(huán)利用不外排。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種天然膠乳資源全利用的環(huán)保型加工方法，其特征還包括步驟: h膠清分離液可通過(guò)復(fù)配加工成為具有不同使用功能的液體生物制劑產(chǎn)品。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種天然膠乳資源分層次全利用的環(huán)保型加工方法，其特征還包括步驟: i由步驟f得到的膠清分離液部分返回加工過(guò)程，重復(fù)利用于新鮮膠乳過(guò)濾、沉淀前的稀釋調(diào)制，以替代現(xiàn)行天然膠乳離心分離過(guò)程中加入的稀釋水、液氨或氨水，不但維持了分離液中水溶性非橡膠組分的濃度，為資源化利用創(chuàng)造條件，還提高了天然橡膠的脫蛋白效率，制備出高物質(zhì)的低蛋白膠乳。
4.一種天然膠乳資源分層次全利用的環(huán)保型加工方法，其特征在于: j天然膠乳資源分層次全利用的清潔生產(chǎn)方法，改善生產(chǎn)環(huán)境質(zhì)量，維護(hù)工人健康，大幅度削減了污染負(fù)荷，降低了生產(chǎn)成本和環(huán)境污染控制成本，提高了企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。
【文檔編號(hào)】C08C1/00GK104177515SQ201410409213
【公開(kāi)日】2014年12月3日 申請(qǐng)日期:2014年8月20日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月20日
【發(fā)明者】唐文浩, 唐天樂(lè), 李春榮 申請(qǐng)人:海南大學(xué)