杜仲橡胶的工业化生产工艺及所用设备制造技术

本发明专利技术属于橡胶生产技术领域，具体涉及一种杜仲橡胶的工业化生产工艺。本发明专利技术所提供的杜仲橡胶的工业化生产工艺，包括以下的步骤：（1）杜仲籽剥壳；（2）酶解杜仲籽皮；（3）溶剂提取；（4）胶液分离；（5）胶液沉降；（6）胶液凝聚；（7）胶液与溶剂分离；（8）杜仲胶干燥。本发明专利技术采用了特定的工艺，结合特定的设备，使得提取杜仲胶的整个过程绿色环保、生产效率高、产品纯度高、生产成本低，各工序间布局合理，衔接紧凑，实现了杜仲胶生产的产业化。

【技术实现步骤摘要】
杜仲橡胶的工业化生产工艺及所用设备
本专利技术属于橡胶生产
，具体涉及一种杜仲橡胶的工业化生产工艺。
技术介绍
杜仲是重要的胶原植物，树叶、树皮和籽皮中均富含一种白色丝状物质—杜仲胶。关于杜仲胶的提取方法，以下的专利文献作过披露：CN104356398A披露了一种全生物酶法提取杜仲胶的方法，首先将作为原材料的杜仲树皮进行爆破碎裂后，再依次使用蛋白酶分解杜仲树皮中的蛋白质成分，采用果胶酶分解杜仲树皮中细胞间壁和胞间层，采用纤维素酶提高纤维素、半纤维素的分解，从而将杜仲树皮中的非胶物质分解为可以和杜仲胶完全分离的成分，并采用提取釜中分离筒在水槽中旋转的方法将目标物和废弃成分相分离，分离筒内壁上设置横截面呈角形的弯板搅拌叶片，弯板的夹角不小于120°，搅拌叶片与支撑轴呈10°～15°倾斜角，并且在弯板上交错设有长形孔，保证了目标物和废弃成分分离的彻底性，本方法清洁，安全环保，成本低，效率高，且提取出的杜仲胶的纯度高，可达到92%以上，适宜于产业化生产。以上工艺的缺点是，酶解时间长，每一次酶的作用时间在28h-32h，采用立式酶解，酶解时间缩短至6-8h。因此，需要针对上述的工艺进行改进，同时对于新改进后的工艺设计一套配套的设备来适应新的工艺的要求。
技术实现思路
为了解决上述的技术问题，本专利技术提供了一种、生产效率高、产品纯度高、生产成本低的杜仲橡胶的工业化生产工艺；同时，本专利技术还提供了上述工艺相配套的设备。本专利技术主要以剥壳后的杜仲籽皮为主要原料，首先进行酶解，得到杜仲粗胶，然后采用溶剂提取的方案获得杜仲胶液，再经过分离、沉降、凝聚、干燥等过程，获得高纯度的生物基杜仲高分子材料，而且剥壳后的籽康可以用作生物基燃料，进一步回收利用。杜仲橡胶的工业化生产工艺，包括以下的步骤：（1）杜仲籽剥壳：将杜仲籽剥壳，分离出籽皮与籽仁，籽皮作为提取杜仲橡胶的原料备用；（2）酶解杜仲籽皮：取（1）中的籽皮，分别采用纤维素酶、果胶酶、酸性蛋白酶在提取釜内酶解；（3）提取：在（2）中所得的酶解液中加入有机溶剂中进行提取；（4）胶液分离：采用胶渣过滤设备分离胶液与胶渣；（5）胶液沉降：对分离后的胶液进行沉降，对胶液进行提纯；（6）胶液凝聚：对胶液超低温冷冻使杜仲胶从胶液中凝聚出来；（7）胶液与溶剂分离：离心分离胶液与橡胶颗粒；（8）杜仲胶干燥：以氮气作为保护剂，低温干燥杜仲胶。优选的，（2）中，纤维素酶、果胶酶、酸性蛋白酶加入量分别是籽皮加入量的1.2～1.5%；酶解温度在45～70℃，总酶解时间在12～24h；酶解后于95～100℃下灭酶5～15min。优选的，上述的（3）中有机溶剂为石油醚，其加入量为原料籽皮质量的15～20倍。（3）中溶剂提取时温度控制在50～80℃，提取时间为30～60min。（4）中，将分离的胶渣干燥，并回收胶液。优选的，（4）中，将分离的胶渣干燥，并回收胶液，将回收的胶液与分离所获得的胶液合并。（6）中，超低温冷冻时温度控制在-20~-10℃。（8）中，低温干燥是在-10～5℃下进行；低温干燥至其含湿量降至0.2～0.8%。上述的杜仲橡胶的工业化生产工艺，包括以下的步骤：（1）杜仲籽剥壳：将杜仲籽剥壳，分离出籽皮与籽仁，籽皮作为提取杜仲橡胶的原料备用；（2）酶解杜仲籽皮：取（1）中的籽皮，分别采用纤维素酶、果胶酶、酸性蛋白酶在提取釜内酶解；酶解温度在45～70℃，总酶解时间在12～24h；酶解后于95～100℃下灭酶5～15min；（3）提取：在（1）中的酶解液中加入有机溶剂石油醚类提取；石油醚类的用量是原料籽皮质量的15～20倍；提取时温度控制在50～80℃，提取时间为30～60min；（4）胶液分离：采用胶渣过滤设备分离胶液与胶渣；（5）胶液沉降：对分离后的胶液进行沉降，对胶液进行提纯；提纯时加入絮凝剂，采用絮凝的办法，使胶液内的木质残渣与絮凝剂大分子结合，从而沉降至罐体底部，与胶液分离，胶液得以提纯；（6）胶液凝聚：取（5）中获得的胶液于-20~-10℃超低温冷冻，使杜仲胶从胶液中凝聚出来；（7）胶液与溶剂分离：离心分离胶液与橡胶颗粒；（8）杜仲胶干燥：以氮气作为保护剂，在-10～5℃下低温干燥杜仲胶至其含湿量降至0.2～0.8%。上述的设备包括溶剂罐，溶剂罐与提取釜通过管道相连接，提取釜依次与分离机、胶液罐、沉降罐、凝聚釜、离心机、溶剂缓存罐相连接；沉降罐包括第一沉降罐和第二沉降罐，第一沉降罐和第二沉降罐相并联；与胶液罐的出口相连接的管道分成两条支路，一条支路与第一沉降罐相连通，另一条支路与第二沉降罐相连通，第一沉降罐与第二沉降罐底部的管道汇集后通向凝聚釜；凝聚釜包括第一凝聚釜和第二凝聚釜，第一凝聚釜和第二凝聚釜相并联；与沉降罐的出口相连接的管道分成两条支路，一条支路与第一凝聚釜相连通，另一条支路与第二凝聚釜相连通，第一凝聚釜与第二凝聚釜底部的管道汇集后通向离心机；离心机还与干燥物料管道相连接，干燥物料管道中的物料通向干燥装置。与溶剂缓存罐的出口相连接的管道将物料输送至溶剂罐，以便于实现溶剂的回收与再利用。溶剂罐与提取釜有第一输送泵，胶液罐与沉降罐之间有第二输送泵，沉降罐与凝聚釜之间有第三输送泵，与溶剂缓存罐的出口相连接的管道上有第四输送泵。本专利技术采用独特的生产工艺及设备，整个过程绿色环保、生产效率高、产品纯度高、生产成本低，各工序间布局合理，衔接紧凑，是当前杜仲胶提取的最先进技术，实现了杜仲胶生产的产业化。本专利技术的有益效果在于:（1）本专利技术在对杜仲籽剥壳时，采用了特定的设备，能高效的将杜仲籽仁与坚硬的籽壳分离出，并且能够24h不间断运行。出仁率、出籽皮率分别达到27%，26%，为后续的提取工作打好了基础；（2）采用了特定的酶对杜仲籽皮进行酶解，酶解效率大幅度提高，且酶解成本降低80%以上；（3）在胶液与胶渣分离步骤中，对于胶渣中的胶液进行回收，使得胶液的获得量大幅增加，提高了后续杜仲橡胶的提取量；（4）在对杜仲橡胶干燥时，采用了氮气做保护剂，防止橡胶的氧化，并且控制干燥温度在合理的范围内，实现了低温快速干燥，并且保证了杜仲橡胶的品质。附图说明图1为本专利技术的工艺流程图；图2为本专利技术的提取设备结构图；图中，1-溶剂罐，2-输送泵，3-提取釜，4-分离机，5-胶液罐，6-第一沉降罐，61-第二沉降罐，7-第一凝聚釜，71-第二凝聚釜，8-离心机，9-溶剂缓存罐。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术作更进一步的说明，以便本领域的技术人员更了解本专利技术，但并不因此限制本专利技术。实施例1杜仲橡胶的工业化生产工艺中所用提取设备，包括以下的结构：所述的提取设备包括溶剂罐1，溶剂罐1与提取釜3通过管道相连接，提取釜3依次与分离机4、本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.杜仲橡胶的工业化生产工艺，包括以下的步骤：/n（1）杜仲籽剥壳：将杜仲籽剥壳，分离出籽皮与籽仁，籽皮作为提取杜仲橡胶的原料备用；/n（2）酶解杜仲籽皮：取（1）中的籽皮，分别采用纤维素酶、果胶酶、酸性蛋白酶在提取釜内酶解；/n（3）提取：在（2）中获得的酶解液中加入有机溶剂进行提取；/n（4）胶液分离：采用胶渣过滤设备分离胶液与胶渣；/n（5）胶液沉降：对分离后的胶液进行沉降，对胶液进行提纯；/n（6）胶液凝聚：对胶液超低温冷冻使杜仲胶从胶液中凝聚出来；/n（7）胶液与溶剂分离：离心分离胶液与橡胶颗粒；/n（8）杜仲胶干燥：以氮气作为保护剂，低温干燥杜仲胶。/n

【技术特征摘要】
1.杜仲橡胶的工业化生产工艺，包括以下的步骤：
（1）杜仲籽剥壳：将杜仲籽剥壳，分离出籽皮与籽仁，籽皮作为提取杜仲橡胶的原料备用；
（2）酶解杜仲籽皮：取（1）中的籽皮，分别采用纤维素酶、果胶酶、酸性蛋白酶在提取釜内酶解；
（3）提取：在（2）中获得的酶解液中加入有机溶剂进行提取；
（4）胶液分离：采用胶渣过滤设备分离胶液与胶渣；
（5）胶液沉降：对分离后的胶液进行沉降，对胶液进行提纯；
（6）胶液凝聚：对胶液超低温冷冻使杜仲胶从胶液中凝聚出来；
（7）胶液与溶剂分离：离心分离胶液与橡胶颗粒；
（8）杜仲胶干燥：以氮气作为保护剂，低温干燥杜仲胶。


2.如权利要求1所述的杜仲橡胶的工业化生产工艺，其特征在于，（2）中，纤维素酶、果胶酶、酸性蛋白酶加入量分别是籽皮加入量的1.2～1.5%；酶解温度在45～70℃，总酶解时间在12～24h；酶解后于95～100℃下灭酶5～15min。


3.如权利要求1所述的杜仲橡胶的工业化生产工艺，其特征在于，（3）中，所述的有机溶剂为石油醚，其加入量为原料籽皮质量的15～20倍。


4.如权利要求1所述的杜仲橡胶的工业化生产工艺，其特征在于，（3）中溶剂提取时温度控制在50～80℃，提取时间为30～60min。


5.如权利要求1所述的杜仲橡胶的工业化生产工艺，其特征在于，（4）中，将分离的胶渣干燥，并回收胶液。


6.如权利要求1所述的杜仲橡胶的工业化生产工艺，其特征在于，（4）中，将分离的胶渣干燥，并回收胶液，将回收的胶液与分离所获得的胶液合并。


7.如权利要求1所述的杜仲橡胶的工业化生产工艺，其特征在于，（6）中，超低温冷冻时温度控制在-20~-10℃。


8.如权利要求1所述的杜仲橡胶的工业化生产工艺，其特征在于，（8）中，低温干燥是在-10～5℃下进行；低温干燥至其含湿量降至0.2～0.8%。


9.如权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：岳慧，李伟，陈旭，李良朋，
申请(专利权)人：山东贝隆杜仲生物工程有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37