一种极强电场提取胶乳的装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种极强电场提取胶乳的装置，提取胶乳装置由正负极板、喷淋清洗装置以及干燥装置组成，正极由表面贴附导电材料的传送装置组成，负极由导电电极板组成。极强电场提取胶乳的方法是构建极强电场进行连续提取胶乳的方法。将胶乳从进胶口中通入极强电场提取胶乳装置中，调节直流电压，调节极强电场的两极间最小间距。胶乳经极强电场提取后在另一侧得到余液和橡胶片，将正极辊上凝出的胶片通过牵引装置连续出料。本发明专利技术的方法工艺简单，得到的橡胶性能优越，同时橡胶成分保留完全，无絮凝过程，绿色环保，节约成本。本发明专利技术工艺人为影响因素少，能够实现连续性生产，产品质量稳定，能耗低，提取效率高，易于工业化研究。

A device for extracting latex by extremely strong electric field

【技术实现步骤摘要】
一种极强电场提取胶乳的装置
本专利技术涉及一种极强电场提取胶乳的装置，同时解决了自动化生产、酸絮凝、废胶水处理等关键问题，并提高了之前作用的匀强电场装置的提取效率和降低了提取的能耗。该方法所得橡胶主要应用于轿车胎面胶，工程胎面胶等领域。
技术介绍
天然橡胶、丁苯橡胶等固体橡胶的生产一般是絮凝剂倒入胶乳中，等待胶乳凝聚的正絮凝工艺方法，正絮凝设备工艺简单，但由于它长时间的凝固过程，使得制品质量不容易得到掌控，产品不稳定；正絮凝工艺有很多缺点限制其工业化程度，主要缺点有连续化生产能力差，胶制品的味道大，对设备腐蚀很大。将胶乳倒入絮凝剂中絮凝这是逆絮凝工艺，大多数的合成胶可采用这种逆絮凝工艺。虽然逆絮凝工艺适合于工业化连续生产，生产的产品质量稳定，但不可避免要使用大量的絮凝剂，如硫酸，无机盐等絮凝剂，一个方面是成本较高，另一个方面是生产过程中产生含有硫酸根等物质的废水需要处理，对环境污染大。橡胶粒子表面是由类脂物和附电荷的蛋白质构成，这些成分具有很好的亲水性，所以能形成类似于保护层的功能使得胶乳能保持稳定的胶体状态。基于这一原理，如果能解除这一保护层的功能，就能促使胶乳发生胶凝，或者是凝固。酸凝固剂，无机盐凝固剂，微生物凝固剂都能破坏胶乳的稳定性能。酸类凝固胶乳的机理主要是增加胶乳中H离子的含量，进而pH值下降，压缩胶乳粒子表面的双电层，从而使得水化膜薄了。当胶乳的氢离子含量达到某特定浓度，就能使得电动电位变为零，橡胶粒子间的排斥力也消失，它们相互聚集而凝固成块。而无机盐中的金属阳离子也可以有效凝固天然胶乳。当在胶乳中加入多价金属阳离子时，中和胶粒电荷，降低ζ电位，导致胶乳去稳发生胶凝。为了解决橡胶絮凝过程中所出现的问题，本课题提出了一种电致提取胶乳的方法，其采用了电泳法原理，经电荷的作用，破坏了胶粒表面带电的双电层，使得胶乳粒子发生定向移动，从而产生破乳得到絮凝的胶块，完成絮凝工艺。这一工艺的实现，大大减少了胶乳絮凝所需的人力物力，同时节省了絮凝剂的使用，降低成本的同时，也省去了后期水处理问题。区别于本课题组此前提出的专利ZL:201710603447一种胶乳的提取方法，此前提出的专利提供了电泳提取胶乳的提取方法和机理，对于工业化设备的研究没有深入的阐述。以及专利201811324243.5：一种连续提取胶乳的方法、专利201811324261.3：一种提取胶乳的方法、专利201811324247.3：一种电致提取胶乳的方法，这三个专利匀采用的是匀强电场的提取装置来提取胶乳，本专利区别之处在于对工业化设备做了深入研究，提出了极强电场的概念，设计了一套切实可行、高效率、工业化程度高的电致提取胶乳的方法和设备，采用极强电场提取胶乳的装置，出胶效率高、能耗远低于匀强电场装置。本申请对工业化设备做了深入研究，提出了一套快速、可连续电致提取胶乳、能耗低、效率高的提取设备。
技术实现思路
本专利技术公开了一种极强电场提取胶乳的装置，提取胶乳装置由正负极板、喷淋清洗装置以及干燥装置组成，正极由表面贴附导电材料的传送装置组成，负极由导电电极板组成。极强电场提取胶乳的方法是构建极强电场进行连续提取胶乳的方法。将胶乳从进胶口中通入极强电场提取胶乳装置中，调节直流电压，调节极强电场的两极间最小间距，胶乳经极强电场提取后在另一侧得到余液和橡胶片，将正极辊上凝出的胶片通过牵引装置连续出料。本专利技术的方法工艺简单，得到的橡胶性能优越，同时橡胶成分保留完全，无絮凝过程，绿色环保，节约成本。本专利技术工艺人为影响因素少，能够实现连续性生产，产品质量稳定，能耗低，提取效率高，易于工业化研究。一种极强电场提取胶乳的装置，其特征在于包括正负极板构成的极强电场、喷淋清洗装置以及干燥装置；正极由表面贴附导电材料的传送装置组成，负极由导电电极板组成；两极板间距能够调节，且两极板间距由宽到窄再由窄变宽；极强电场是指从乳胶入口到出口之间，电场发生由弱到强再到弱的变化，在极强电场的正极与负极两极间最小间距处电场强度达到最强；将干胶质量含量为1％～60％的胶乳从进胶口中通入极强电场中，极强电场中最强电场强度与极弱电场强度之比≥10；调节直流电压9～450V，调节极强电场的两极间最小间距0.3～15mm，极强电场中最小间距处电场强度≥30000V/m；胶乳经极强电场提取后在另一侧得到余液和橡胶片，将正极辊上凝出的胶片通过牵引装置连续出料。所述的提取胶乳装置的正极为传送装置，传送装置表面材料为金、铂或者极板表面涂敷导电聚合物薄膜；负极采用导电材料，可为导电平板或圆弧形导电辊，传送装置正极四壁设有挡板，可使进胶口倒入的胶乳在正负极间形成堆积液。所述的胶乳包括田间天然乳胶、浓缩乳胶、胶清乳胶、丁苯乳胶、丁腈乳胶、氯丁乳胶、丁基乳胶或者上述乳胶的混合物。所述的胶乳经过最小间距位置后，胶乳中胶粒析出形成致密的胶片，出口处排出余液，余液中橡胶烃残余率可低于0.01％。所述的牵引获得的胶片可以不予清洗，直接干燥收集；也可进一步清洗再干燥收集。所述的干燥方式为低温风干、过热蒸汽干燥、热空气干燥或微波干燥。本专利技术通过自主设计的设备来实现快速、连续化生产提取胶乳的目的，同时可以解决下面几个工业问题：一是橡胶的絮凝剂凝胶，耗费成本大；另一个是絮凝剂的使用对环境污染大，水处理成本高；同时提高了提取的效率和降低了能耗。而本专利技术采用的设备和提取胶乳的方法充分解决了以上问题。胶乳粒子之所以保持稳定不发生破乳聚沉，其根本原因是胶粒表面含有带电的蛋白以及类脂物等亲水性物质构成的保护层保护着，要使其去稳破乳，只要破坏其双电层的稳定就能达到目的。本专利技术提出的极强电场提取胶乳的装置，以可导电的传送装置为正极和负极组成的提取胶乳装置，正极所组成的部件需形成堆积胶液，将胶乳从进胶口中通入提取胶乳装置的正极槽型传送装置中，调节直流电压及两极板间距，使得强弱电场强度达到10以上，形成极强电场，将正极上电致絮凝出的薄膜胶片通过牵引装置牵引入喷淋清洗装置中清洗，再经过牵引装置进入干燥装置内进行干燥、包装得到成品橡胶。采用本专利技术的工艺可实现快速絮凝脱水的效果，所用的紧靠式双极板模式，正极板为传送带、四周有封闭部件，使得进胶口进入的胶乳在正极上形成堆积胶乳，负极板为导电电极板，与正极传送装置呈非平行放置，且可以调节两极板间距，极板间距由宽到窄的设计，主要是因为胶乳在正极传送带上不断附聚，而使得往前输送的胶乳中橡胶粒子减少，质量发生减少会出现极板间出现空隙问题，极板间距由宽到窄的设计可保证电极板与胶乳充分接触，提高提取效率，在原有的基础上，引入极强电场，这是因为原有的设备在提取效率上比较低，只有将电场强度提高至30000v/m的条件下，并且强弱电场形成较大的差值时，提取胶片的效率大幅度提高，胶片的致密性以及含水量都有较大的改善，从而实现一边进料一边出料的连续生产目的。这个方法可以用在不同浓度的胶乳，包括浓缩胶乳、田间胶乳等，同时解决了絮凝干燥、废胶水处理等关键问题。所生产的天然橡胶可适用于轿车胎面胶，工程胎面胶等领域。此种方法避免或减少了大量絮凝剂的使用，大大降低了橡胶的成本。同时也避免使用强酸作为胶清的凝固剂，污水处理少，环境友好。并且，相对于传统酸法，电泳法工艺人为影响因素小，易于得到质量稳定的产品，效率高，能耗低本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种极强电场提取胶乳的装置，其特征在于包括：正负极板构成的极强电场、喷淋清洗装置以及干燥装置；正极由表面贴附导电材料的传送装置组成，负极由导电电极板组成；两极板间距能够调节，且两极板间距由宽到窄再由窄变宽；极强电场是指从乳胶入口到出口之间，电场发生由弱到强再到弱的变化，在极强电场的正极与负极两极间最小间距处电场强度达到最强；将干胶质量含量为1％～60％的胶乳从进胶口中通入极强电场中，极强电场中最强电场强度与最弱电场强度之比≥10；调节直流电压9～450V，调节极强电场的两极间最小间距0.3～15mm，极强电场中最小间距处电场强度≥30000V/m；胶乳经极强电场提取后在另一侧得到余液和橡胶片，将正极辊上凝出的胶片通过牵引装置连续出料。

【技术特征摘要】
1.一种极强电场提取胶乳的装置，其特征在于包括：正负极板构成的极强电场、喷淋清洗装置以及干燥装置；正极由表面贴附导电材料的传送装置组成，负极由导电电极板组成；两极板间距能够调节，且两极板间距由宽到窄再由窄变宽；极强电场是指从乳胶入口到出口之间，电场发生由弱到强再到弱的变化，在极强电场的正极与负极两极间最小间距处电场强度达到最强；将干胶质量含量为1％～60％的胶乳从进胶口中通入极强电场中，极强电场中最强电场强度与最弱电场强度之比≥10；调节直流电压9～450V，调节极强电场的两极间最小间距0.3～15mm，极强电场中最小间距处电场强度≥30000V/m；胶乳经极强电场提取后在另一侧得到余液和橡胶片，将正极辊上凝出的胶片通过牵引装置连续出料。2.根据权利要求1所述的方法，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：王益庆，沈家锋，孙思佳，张立群，
申请(专利权)人：北京化工大学，
类型：发明
国别省市：北京,11