CN103232559B

CN103232559B - 一种提高胶清橡胶的各项技术指标达到标准橡胶10号胶要求的方法

Info

Publication number: CN103232559B
Application number: CN201310111954.5A
Authority: CN
Inventors: 高天明; 黄茂芳; 桂红星; 黄红海; 谢瑞红
Original assignee: Agricultural Products Processing Research Institute of CATAS
Current assignee: Agricultural Products Processing Research Institute of CATAS
Priority date: 2013-04-01
Filing date: 2013-04-01
Publication date: 2015-01-21
Anticipated expiration: 2033-04-01
Also published as: CN103232559A

Abstract

本发明公开了一种提高胶清橡胶的各项技术指标达到标准橡胶10号胶（SCR-10）要求的方法，首先使用蛋白酶处理胶清胶乳，加入表面活性剂进行表面置换，加入焦亚硫酸钠抗氧化，然后凝固，熟化后压片、造粒，然后将湿凝胶分别置于氢氧化钠、草酸和碳酸钙溶液中浸泡，最后烘干得到各项技术指标达到标准橡胶10号胶（SCR-10）要求的胶清橡胶；该方法有效地提高了胶清橡胶的价值，操作简便，成本低廉，完全具备工业化推广应用的前景。

Description

一种提高胶清橡胶的各项技术指标达到标准橡胶10号胶要求的方法

【技术领域】

本发明涉及天然橡胶初加工技术领域，特别涉及一种提高胶清橡胶的各项技术指标达到标准橡胶10号胶要求的方法。

【背景技术】

胶清橡胶是新鲜天然胶乳通过离心浓缩制备浓缩天然胶乳得到的副产品—胶清胶乳制备得到的。使用胶清胶乳制备的胶清橡胶，橡胶烃含量为75-80%，蛋白质含量为8-15%，丙酮溶物含量为5-10%以及铜、锰等无机盐含量较高。而使用新鲜胶乳制备的标准橡胶，一般橡胶烃含量约为95%，丙酮溶物含量约为3%，蛋白质含量约为2%。相对于标准橡胶，胶清橡胶质量、性能、档次都很低，与国家标准GB/T8081-2008/ISO2000:2003《天然生胶技术分级橡胶(TSR)规格导则》中的SCR-5、SCR-10对比，会发现胶清橡胶的塑性初值（P₀）、塑性保持率（PRI）较低，氮含量、灰分等较高，因此，导致价格低廉。

鉴于胶清橡胶的现状，长期以来一直有针对改善胶清胶各项指标及性能的研究。陈贵雄等人（热带作物学报,30(2):211-214,2009）通过纳米蒙脱土填充胶清橡胶，提高了胶清橡胶的P0、PRI以及力学性能，但其他各项技术指标并没有得到改善，而且无机填料提高橡胶的力学性能是一种常规的方法。

因此，有必要提供一种既可有效地提高胶清橡胶的性能，同时使其各项技术指标达到国家标准GB/T8081-2008/ISO2000:2003《天然生胶技术分级橡胶(TSR)规格导则》中的SCR-10的要求，又操作简便，成本低廉的方法。

【发明内容】

本发明的目的在于提供一种提高胶清橡胶的各项技术指标达到标准橡胶10号胶要求(SCR-10)的方法。

具体地说，本发明使用碱性蛋白酶酶解胶清胶乳中的蛋白质，阴离子表面活性剂（十二烷基硫酸钠）协助蛋白酶酶解和分离蛋白质，将不溶于水的蛋白质处理成可溶于水的小分子蛋白质（或多肽、氨基酸），制得处理过的胶清胶乳；在处理过的胶清胶乳中加入焦亚硫酸钠保持干胶的色泽和提高其抗氧化性，制得再次处理过的胶清胶乳；然后将胶清胶乳使用6%的硫酸溶液凝固、熟化、压片、造粒，得到胶清橡胶湿凝胶颗粒；再将湿凝胶颗粒分别置于氢氧化钠、草酸和碳酸钙溶液溶液中浸泡，最后烘干，得到各项技术指标达到国家标准GB/T8081-2008/ISO2000:2003《天然生胶技术分级橡胶(TSR)规格导则》中的SCR-10要求的胶清橡胶。

本发明具体实施方案如下：

（1）、将蛋白酶溶于去离子水，然后加入到胶清胶乳中，然后再加入阴离子表面活性剂，40℃水浴中搅拌24h，制得处理过的胶清胶乳；

（2）、将焦亚硫酸钠溶于去离子水，加入到（1）制备得到的胶乳中，制得再次处理过的胶清胶乳；

（3）、用6%的硫酸溶液将（2）制备得到的胶乳凝固、熟化、压片、造粒，得到胶清橡胶湿凝胶颗粒；

（4）、将（3）得到的胶清橡胶湿凝胶颗粒，先置于氢氧化钠溶液中浸泡24h；取出湿凝胶颗粒，再置于的草酸溶液中浸泡24h；再取出湿凝胶颗粒，再置于碳酸钙溶液中浸泡24h；最后采用110-120℃的温度将胶粒烘干，得到各项技术指标达到国家标准GB/T8081-2008/ISO2000:2003《天然生胶技术分级橡胶(TSR)规格导则》中的标准橡胶10号胶(SCR-10)要求的胶清橡胶。

本发明所述的一种提高胶清橡胶各项技术指标达到标准橡胶10号胶（SCR-10）要求的方法，所述的胶清橡胶是采用由新鲜天然胶乳离心制备浓缩天然胶乳后的副产物——胶清胶乳加工制备。

本发明所述的一种提高胶清橡胶各项技术指标达到标准橡胶10号胶（SCR-10）要求的方法，所述的蛋白酶为活性50万u/g的碱性蛋白酶，其用量为每公斤胶清胶乳中加入2g-5g，并将其配成浓度为5%的溶液。

本发明所述的一种提高胶清橡胶各项技术指标达到标准橡胶10号胶（SCR-10）要求的方法，所述的阴离子表面活性剂为十二烷基硫酸钠，其用量为每公斤胶清胶乳中加入1g-5g，并将其配成浓度为1%的溶液。

本发明所述的一种提高胶清橡胶各项技术指标达到标准橡胶10号胶（SCR-10）要求的方法，所述的焦亚硫酸钠的用量为每公斤胶清胶乳中加入0.5g-2g，并将其配成浓度为0.5%的溶液。

本发明所述的一种提高胶清橡胶各项技术指标达到标准橡胶10号胶（SCR-10）要求的方法，所述的湿凝胶浸泡采用的分别是5%-10%的氢氧化钠溶液、1%-3%的草酸溶液和0.5%-3%的碳酸钙溶液。

本发明所述的一种提高胶清橡胶各项技术指标达到标准橡胶10号胶（SCR-10）要求的方法，所述的湿凝胶烘干温度是110-120℃。

因此，本发明所述的一种提高胶清橡胶各项技术指标达到标准橡胶10号胶（SCR-10）要求的方法，优选采用如下实施方案：

（1）、将2g-5g活性为50万u/g的碱性蛋白酶溶于去离子水，配成浓度为5%的溶液，然后加入到1000g胶清胶乳中，然后再加入1g-5g十二烷基硫酸钠，加入时将其配成浓度为1%的十二烷基硫酸钠溶液，40℃水浴中搅拌24h，制得处理过的胶清胶乳；

（2）、将0.5g-2g焦亚硫酸钠溶于去离子水，配成浓度为0.5%的溶液，加入到（1）制得的胶乳中，搅拌2h，制得再次处理过的胶清胶乳；

（3）、用6%的硫酸溶液将（2）制得的胶乳凝固、熟化、压片、造粒，得到胶清橡胶湿凝胶颗粒；

（4）、将（3）得到的胶清橡胶湿凝胶颗粒先置于浓度为5%-10%的氢氧化钠溶液中浸泡24h；取出湿凝胶颗粒，再置于浓度为1%-3%的草酸溶液中浸泡24h；再取出湿凝胶颗粒，再置于浓度为0.5%-3%的碳酸钙溶液中浸泡24h；最后采用110-120℃的温度将胶粒烘干，得到各项技术指标达到标准橡胶10号胶要求的胶清橡胶。

本发明的关键点

本发明的技术关键点在于：

1.蛋白酶的选择：由于胶清胶乳是新鲜天然胶乳离心加工制备浓缩天然胶乳的副产物，因此氮含量高，胶清胶乳呈碱性。本发明选择碱性蛋白酶一方面用于分解蛋白质，使其成为易溶于水的小分子物质；另一方面碱性蛋白酶在碱性环境中活性高，反应速度快。

2.表面活性剂的选择：表面活性剂种类很多，包括：阳离子表面活性剂、阴离子表面活性剂、非离子表面活性剂等。本发明采用的十二烷基硫酸钠作为阴离子表面活性剂，该活性剂既有提高胶乳稳定性的作用，又可以通过置换作用来加速胶乳粒子表面蛋白质的水解。

3.抗氧化剂的选择：本发明选择焦亚硫酸钠作为抗氧化剂，目的在于提高胶清橡胶的抗氧化性能。

4.凝固剂的选择：胶清胶乳氨含较高，干胶含量低，本发明选择使用6%的硫酸溶液凝固。

5.浸泡溶液的选择：本发明浸泡溶液的选择主要是为了降低胶清胶乳中的蛋白质和灰分，同时不影响胶清橡胶的各项技术指标。使用氢氧化钠溶液浸泡湿凝胶，同时中和凝固剂（硫酸）；使用草酸中和氢氧化钠溶液，最后采用少量的碳酸钙溶液中和草酸。

本发明的效果

本发明通过蛋白酶及抗氧化剂处理胶清胶乳，制得各项指标和性能明显提升的、高质量的胶清橡胶。按照国家标准GB/T8081-2008/ISO2000:2003《天然生胶技术分级橡胶(TSR)规格导则》中所规定的测试方法测试，发现经过处理后胶清橡胶的氮含量、灰分明显降低；塑性初值（P0）、塑性保持率（PRI）明显提高；另外力学性能也有明显的提升，详见表1及实施例获得的样品的测试结果，拓宽了胶清橡胶应用范围；

本发明有效地提高了胶清橡胶的价值，操作简便，重现性好，成本低廉，完全具备工业化推广应用的前景。

【附表说明】

表1是胶清橡胶、国家标准GB/T8081-2008/ISO2000:2003《天然生胶技术分级橡胶(TSR)规格导则》中的10号胶（SCR-10）和处理后的胶清橡胶的技术要求的各项指标的对比。从表中可以清楚地看到，采用本发明处理后的胶清橡胶的各项技术指标完全达到了国家标准GB/T8081-2008/ISO2000:2003《天然生胶技术分级橡胶(TSR)规格导则》中的10号胶（SCR-10）的要求。

【具体实施方式】

实施例一：

1.将3g活性为50万u/g的碱性蛋白酶溶于去离子水，配成浓度为5%的溶液，然后加入到1000g胶清胶乳中，然后再加入5g十二烷基硫酸钠，加入时将其配成浓度为1%的十二烷基硫酸钠溶液，置于水浴中，恒温40℃，机械搅拌24h，制得处理过的胶清胶乳；

2.将0.5g焦亚硫酸钠溶于去离子水，配制成浓度为0.5%的溶液，加入（1）制备的胶清胶乳中，机械搅拌2h，制得再次处理过的胶清胶乳；

3.边搅拌（2）制备的胶清胶乳，边缓慢加入6%的硫酸溶液，将胶清胶乳凝固、熟化2天、压片，造粒，制成胶清橡胶湿凝胶颗粒。

4.将（3）胶清橡胶湿凝胶颗粒先置于浓度为5%的NaOH溶液中浸泡24h；取出湿凝胶颗粒，再置于浓度为1%的草酸溶液中浸泡24h；再取出湿凝胶颗粒，再置于浓度为0.5%的碳酸钙溶液中浸泡24h；最后采用120℃的温度将胶粒烘干，得到56.9g胶清橡胶。

处理后的胶清橡样品，经测试，各项指标分别如下：

实施例二：

1.将2g活性为50万u/g的碱性蛋白酶溶于去离子水，配成浓度为5%的溶液，然后加入到1000g胶清胶乳中，然后再加入3g十二烷基硫酸钠，加入时将其配成浓度为1%的十二烷基硫酸钠溶液，置于水浴中，恒温40℃，机械搅拌24h，制得处理过的胶清胶乳；

2.将2g焦亚硫酸钠溶于去离子水，配制成浓度为0.5%的溶液，加入（1）制备的胶清胶乳中，机械搅拌2h，制得再次处理过的胶清胶乳；

3.边搅拌（2）制备的胶清胶乳，边缓慢加入6%的硫酸溶液，将胶清胶乳凝固，熟化2天、压片、造粒，制成胶清橡胶湿凝胶颗粒。

4.将（3）制成的胶清橡胶湿凝胶颗粒先置于浓度为10%的NaOH溶液中浸泡24h；取出湿凝胶颗粒，再置于浓度为3%的草酸溶液中浸泡24h；再取出湿凝胶颗粒，再置于浓度为2%的碳酸钙溶液中浸泡24h；最后采用110℃的温度将胶粒烘干，得到51.0g胶清橡胶。

处理后的胶清橡胶样品，经测试，各项指标分别如下：

实施例三：

1.将5g活性为50万u/g的碱性蛋白酶溶于去离子水，配成浓度为5%的溶液，然后加入到1000g胶清胶乳中，然后再加入1g十二烷基硫酸钠，加入时将其配成浓度为1%的十二烷基硫酸钠溶液，置于水浴中，恒温40℃，机械搅拌24h，制得处理过的胶清胶乳；

2.将1g焦亚硫酸钠溶于去离子水，配制成浓度为0.5%的溶液，加入（1）制备的胶清胶乳中，机械搅拌2h，制得再次处理过的胶清胶乳

4.将（3）制成的胶清橡胶湿凝胶颗粒置于浓度为8%的NaOH溶液中浸泡24h；取出湿凝胶颗粒，再置于浓度为2%的草酸溶液中浸泡24h；再取出湿凝胶颗粒，再置于浓度为3%的碳酸钙溶液中浸泡24h；最后采用120℃的温度将胶粒烘干，得到54.4g胶清橡胶。

处理后的胶清橡胶样品，经测试，各项指标分别如下：

表1.胶清橡胶、SCR-10、处理后的胶清橡胶的各项技术指标

Claims

1.一种提高胶清橡胶的各项技术指标达到标准橡胶10号胶要求的方法，其特征在于该方法含有以下步骤：

（1）、将蛋白酶溶于去离子水，然后加入到胶清胶乳中，然后再加入阴离子表面活性剂，40℃水浴中搅拌24h，制得处理过的胶清胶乳；所述的蛋白酶为活性50万u/g的碱性蛋白酶，其用量为每公斤胶清胶乳中加入2g-5g，并将其配成浓度为5%的溶液；所述的阴离子表面活性剂为十二烷基硫酸钠，其用量为每公斤胶清胶乳中加入1g-5g，并将其配成浓度为1%的溶液；

（2）、将焦亚硫酸钠溶于去离子水，加入到（1）制备得到的胶清胶乳中，制得再次处理过的胶清胶乳；所述的焦亚硫酸钠的用量为每公斤胶清胶乳中加入0.5g-2g，并将其配成浓度为0.5%的溶液；

（3）、用6%的硫酸溶液将（2）制备得到的胶清胶乳凝固、熟化、压片、造粒，得到胶清橡胶湿凝胶颗粒；

（4）、将（3）得到的胶清橡胶湿凝胶颗粒，先置于氢氧化钠溶液中浸泡24h；取出湿凝胶颗粒，再置于草酸溶液中浸泡24h；再取出湿凝胶颗粒，再置于碳酸钙溶液中浸泡24h；最后采用110-120℃的温度将胶粒烘干，得到各项技术指标达到标准橡胶10号胶要求的胶清橡胶；所述的湿凝胶浸泡采用的分别是5%-10%的氢氧化钠溶液、1%-3%的草酸溶液和0.5%-3%的碳酸钙溶液。