專利名稱：脫蛋白天然橡膠制備工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于特種橡膠制備工藝技術(shù)領(lǐng)域，具體地，涉及一種脫蛋白天然橡膠制備工藝。
脫蛋白天然橡膠(Deproteinised natural rubber，簡稱DPNR)是氮含量和灰分極低的純化天然膠，具有低蠕變、低應(yīng)力松弛、良好的耐疲勞和動態(tài)熱性能等特點(diǎn)，作為特種橡膠用于某些特殊的工程領(lǐng)域，如密封圈、絕緣墊、建筑抗震墊以及海底橡膠制品等。脫蛋白天然橡膠的另一重要用途是生產(chǎn)醫(yī)療保健品，如人工心臟瓣膜及導(dǎo)管等。制備DPNR采用的脫蛋白方法有化學(xué)法、低溫結(jié)晶法以及酶法等?；瘜W(xué)法使用強(qiáng)堿在加熱條件下，水解橡膠粒子的吸附層蛋白質(zhì)物質(zhì)，但在加熱堿解的過程中，橡膠烴受到破壞，使烴分子明顯降解，并產(chǎn)生分子交聯(lián)；該方法在操作中途會發(fā)生凝固，難以順利地把操作進(jìn)行到底，因此這種方法已不再使用。低溫結(jié)晶法即橡膠在乙醚中溶成十分稀的溶液，在-65℃的低溫下把橡膠烴結(jié)晶提純，制品的純度高，但條件苛刻，且得率低。用蛋白酶除去膠乳的蛋白質(zhì)而獲得低蛋白橡膠的研究工作開始于1930年。已有的脫蛋白天然橡膠制備工藝過程主要是天然膠乳以環(huán)烷酸鋅皂作為穩(wěn)定劑，加入堿性蛋白酶經(jīng)過適當(dāng)條件的酶反應(yīng)之后，稀釋膠乳至固性物含量3％，用磷酸或磷酸與硫酸的混合酸凝固膠乳。這些工藝過程存在的缺點(diǎn)是1/起始膠乳必須是濃縮膠乳或經(jīng)離心的田間膠乳。2/膠乳凝固前必須稀釋至3％，由于膠乳干含太低，干膠總回收率僅為81％。3/膠乳的酶分解反應(yīng)時間太長，需3-4天。4/工藝過程生產(chǎn)成本較高。
本發(fā)明的目的是克服上述已有技術(shù)的局限和缺點(diǎn)，提供一種簡捷實(shí)用、低成本和生產(chǎn)效率高的脫蛋白天然橡膠制備工藝。
為了達(dá)到本發(fā)明的目的，本發(fā)明提供了下述技術(shù)方案脫蛋白天然橡膠的制備工藝，以膠乳為原料，包括堿性環(huán)境中的酶水解，膠乳機(jī)械穩(wěn)定性調(diào)控和生膠黏度調(diào)控，膠乳的中和及蒸汽凝固，凝塊加工步驟，用蛋白酶水解膠乳蛋白質(zhì)，用表面活性劑增加膠乳機(jī)械穩(wěn)定性，用硫酸羥胺作為黏度調(diào)控劑，分別按干膠與之重量比為1∶0.0002-0.003、1∶0.005-0.02、1∶0.00005-0.0006加入膠乳中。
上述制備工藝中可優(yōu)選加入氨含量為膠乳重量的0.15％-0.3％的氨水或氨氣調(diào)節(jié)膠乳的堿性環(huán)境。
上述制備工藝中可優(yōu)選膠乳與酶等添加劑的反應(yīng)時間為15-22小時。
上述制備工藝中可優(yōu)選加入氨含量為膠乳重量的0.15％-0.3％的氨水或氨氣調(diào)節(jié)膠乳的堿性環(huán)境，膠乳與酶等添加劑的反應(yīng)時間15-22小時。
上述制備工藝優(yōu)選的一個方案是取田間膠乳為原料，測定干膠含量后，按干膠與之重量比為1∶0.005-0.02加表面活性劑，按氨含量為膠乳重量的0.15％-0.3％加氨水或氨氣，再分別按1∶0.0002-0.003和1∶0.00005-0.0006加入蛋白酶溶液和硫酸羥胺溶液，充分混勻，進(jìn)行15-22小時酶反應(yīng)，然后用稀甲酸中和，立即進(jìn)行蒸汽凝固，凝塊用清水經(jīng)深紋機(jī)和淺紋機(jī)皺片洗滌，造粒，干燥溫度不超過95℃。
本發(fā)明的具體操作步驟為田間膠乳測定干膠含量后，加入表面活性劑、氨以及蛋白酶溶液和硫酸羥胺溶液，在密閉容器內(nèi)混勻后，讓酶反應(yīng)進(jìn)行15-22小時；用稀甲酸中和膠乳并立即進(jìn)行蒸汽凝固；凝塊經(jīng)清水充分洗滌后，造粒烘干，干燥溫度不超過95℃。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和積極效果在于極大地縮短了工藝時間，生產(chǎn)成本降低，產(chǎn)品性能符合脫蛋白天然橡膠的性能要求。采用本發(fā)明制得的脫蛋白天然橡膠，氮含量低于0.15％，灰分含量低于0.2％，PRI超過75；干膠總回收率不低于95％。
下面用本發(fā)明的實(shí)施例來進(jìn)一步說明本發(fā)明的內(nèi)容，但本發(fā)明的內(nèi)容不局限于此。
實(shí)施例1取鮮膠乳200千克，測得干膠含量為33.0％，加入表面活性劑1120毫升，氨水1.5千克，木瓜蛋白酶38千克，硫酸羥胺11克；充分混勻后反應(yīng)19小時。
酶反應(yīng)結(jié)束后，膠乳用稀甲酸中和，立即進(jìn)行蒸汽凝固；凝塊用清水經(jīng)深紋機(jī)和淺紋機(jī)皺片洗滌，造粒，在熱風(fēng)循環(huán)烘箱內(nèi)干燥，溫度85℃～95℃。
實(shí)施例2取鮮膠乳200千克，測得干膠含量為28.4％，加入表面活性劑820毫升，氨水1.25千克，木瓜蛋白酶49克，硫酸羥胺9.7克，充分混勻，進(jìn)行20小時酶反應(yīng)。
酶反應(yīng)結(jié)束后，膠乳用稀甲酸中和，立即進(jìn)行蒸汽凝固；凝塊用清水經(jīng)深紋機(jī)和淺紋機(jī)皺片洗滌，造粒，在熱風(fēng)循環(huán)烘箱內(nèi)干燥，溫度85℃～92℃。
取實(shí)施例1和實(shí)施例2的干膠樣品(編號分別為KH-25和KH-33)進(jìn)行生膠理化性能檢驗(yàn)，結(jié)果見表1。
表1本發(fā)明工藝的生膠理化性能
權(quán)利要求
1.脫蛋白天然橡膠的制備工藝，以膠乳為原料，包括堿性環(huán)境中的酶水解，膠乳機(jī)械穩(wěn)定性調(diào)控和生膠黏度調(diào)控，膠乳的中和及蒸汽凝固，凝塊加工步驟，其特征在于用蛋白酶水解膠乳蛋白質(zhì)，用表面活性劑增加膠乳機(jī)械穩(wěn)定性，用硫酸羥胺作為黏度調(diào)控劑，分別按干膠與之重量比為1∶0.0002-0.003、1∶0.005-0.02、1∶0.00005-0.0006加入膠乳中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備工藝，其特征在于優(yōu)選加入氨含量為膠乳重量的0.15％-0.3％的氨水或氨氣調(diào)節(jié)膠乳的堿性環(huán)境。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備工藝，其特征在于優(yōu)選膠乳與酶等添加劑的反應(yīng)時間為15-22小時。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備工藝，其特征在于優(yōu)選加入氨含量為膠乳重量的0.15％-0.3％的氨水或氨氣調(diào)節(jié)膠乳的堿性環(huán)境，膠乳與酶等添加劑的反應(yīng)時間15-22小時。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4所述的制備工藝，其特征在于取田間膠乳為原料，測定干膠含量后，按干膠與之重量比為1∶0.005-0.02加表面活性劑，按氨含量為膠乳重量的0.1 5％-0.3％加氨水或氨氣，再分別按1∶0.0002-0.003和1∶0.00005-0.0006加入蛋白酶溶液和硫酸羥胺溶液，充分混勻，進(jìn)行15-22小時酶反應(yīng)，然后用稀甲酸中和，立即進(jìn)行蒸汽凝固，凝塊用清水經(jīng)深紋機(jī)和淺紋機(jī)皺片洗滌，造粒，干燥溫度不超過95℃。
全文摘要
本發(fā)明提供一種脫蛋白天然橡膠的制備工藝,以田間膠乳為原料,添加蛋白酶和表面活性劑,在堿性條件下使膠乳中的蛋白質(zhì)分解,蛋白質(zhì)分解產(chǎn)物在隨后的洗膠過程中除去;使用一定濃度的硫酸羥胺調(diào)節(jié)生膠的門尼黏度;經(jīng)蛋白酶作用后的膠乳,加酸中和并立即用蒸汽凝固。采用該工藝制得的天然橡膠,氮含量低于0.15%,灰分含量低于0.2%,PRI超過75,達(dá)到脫蛋白天然橡膠的性能要求;干膠總回收率不低于95%。
文檔編號C08C1/04GK1246485SQ9911869
公開日2000年3月8日 申請日期1999年9月3日 優(yōu)先權(quán)日1999年9月3日
發(fā)明者曾英, 王東, 王 華, 季本仁 申請人:中國科學(xué)院昆明植物研究所