从植物材料中获得天然橡胶的方法技术

本发明专利技术涉及一种用于从植物材料中获得天然橡胶的方法，该方法至少包括用至少一个具有研磨元件的球磨机研磨该植物材料的步骤。本发明专利技术还涉及通过所述方法获得的天然橡胶，以及涉及至少一个具有研磨元件的球磨机在从植物材料中获得天然橡胶期间用于研磨植物材料的用途。在该方法中，该球磨机具有非金属衬里和/或该研磨元件具有至少一个非金属表面。该研磨元件具有至少一个非金属表面。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】从植物材料中获得天然橡胶的方法


[0001]本专利技术涉及一种用于从植物材料中获得天然橡胶的方法，该方法至少包括用至少一个包含研磨介质的球磨机研磨该植物材料的步骤。本专利技术进一步涉及通过该方法获得的天然橡胶，以及涉及至少一个包含研磨介质的球磨机在从植物材料中获得天然橡胶时用于研磨植物材料的用途。

技术介绍

[0002]日常现代生活中的许多消费品都是由橡胶制成的。在这里，关于可能的应力和品质，天然橡胶通常优于合成生产的橡胶。长期以来，天然橡胶主要从橡胶树属的橡胶树、特别是从巴西橡胶树(Hevea brasiliensis)(其是主要在亚洲栽培的植物物种)获得。
[0003]最近，一直在寻找用于获得橡胶的合适替代物，特别关注在中欧气候条件下也茁壮成长的植物。用于获得天然橡胶的已知的合适替代物是蒲公英、尤其是俄罗斯蒲公英(橡胶草(Taraxacum kok
‑
saghyz))。后者可以提供每株植物超过10％(w/w)干物质的橡胶，并且所获得的天然橡胶与巴西橡胶树非常相似。
[0004]用于从蒲公英和其他植物中获得天然橡胶的方法以及天然橡胶用于橡胶产品(如轮胎)的用途是已知的。
[0005]WO 2018036825 A1描述了开篇提及的类型的方法，在该方法中将蒲公英植物部分粉碎和/或挤压以形成浆状物，并且将浆状物分离成高菊粉低橡胶相和高橡胶低菊粉相。粉碎和挤压通常可以用珠磨机或球磨机进行。
[0006]US 814,407也已经描述了使用球磨机用于处理含有橡胶的植物部分。
[0007]通常使用在由具有耐磨板的钢板制成的研磨室中使用铸铁球或钢球作为研磨介质的球磨机。
[0008]通过此类球磨机，可以获得天然橡胶，然而，该天然橡胶并不总是具有期望的品质和高老化稳定性。

技术实现思路

[0009]本专利技术的目的是提供一种用于从植物材料中获得天然橡胶的方法，该方法至少包括用至少一个包含研磨介质的球磨机研磨该植物材料的步骤，这使得可以获得具有高品质和改善的抗老化性的天然橡胶。
[0010]根据本专利技术，该目的通过球磨机来实现，该球磨机具有非金属衬里和/或至少具有非金属表面的研磨介质。
[0011]已经出人意料地发现，当在球磨机中省去可以与待研磨的植物材料接触的金属材料时，可以获得具有改善的品质的天然橡胶，并且因此也产生改善和可重现的产品。天然橡胶的突出之处尤其还在于改善的老化行为(减少的聚合物降解)。这种情况的可疑原因是，当省去金属材料时，损害橡胶稳定性和品质的重金属离子不可能进入橡胶中。
[0012]优选地，非金属衬里和/或研磨介质的非金属表面不含重金属和/或过渡金属，优
选不含钴、铁、铜、锰和镍，特别优选不含铁。已经发现铁与损害抗老化性特别相关并且不应以例如可溶性盐的形式存在，即使在非金属衬里和表面中。
[0013]根据本专利技术的优选的进展，非金属衬里和/或研磨介质的非金属表面由陶瓷、玻璃、矿物、瓷器和/或聚合物材料组成。
[0014]如果非金属衬里和/或研磨介质的非金属表面由陶瓷材料组成，则在减少聚合物降解方面以及因此在抗老化方面可以实现特别好的结果。陶瓷材料基于例如硅酸盐原料、氧化原料或非氧化原料。优选地，非金属衬里和/或研磨介质的非金属表面由氧化铝陶瓷组成，该氧化铝陶瓷尤其含有90％与96％之间的氧化铝。例如，可以使用刚玉(Al2O3)。
[0015]当设计球磨机时，衬里和研磨介质的表面可以由不同的材料制成，这些材料应该尽可能耐磨。研磨介质应至少具有非金属表面。然而，它们也可以完全由非金属材料组成。
[0016]为了使相互磨损最小化，已经发现如果非金属衬里和研磨介质的非金属表面由相同材料(例如刚玉)组成，则是有利的。
[0017]在根据本专利技术的方法中使用了至少一个球磨机。也可以使用多个球磨机，优选一个接一个地、具有不同的尺寸、研磨介质和衬里的球磨机。根据本专利技术的优选的进展，该球磨机是滚筒式磨机或管式磨机，或者这些球磨机是滚筒式磨机和/或管式磨机。这些磨机类型允许连续方法研磨植物材料。
[0018]将植物材料在球磨机中在液体、优选水的存在下研磨。以这种方式，天然橡胶可以容易地从植物材料中获得/提取。
[0019]为了能够容易地加工植物材料并为了获得最高可能纯度的天然橡胶，已经发现如果在球磨机中研磨之前，植物材料已经被清洁、优选用水洗涤，则是有利的。这除去了表面粘附的材料，如沙子、壤土和粘土。清洁可以在通常用于清洁植物材料的常规设备、方法和清洁物质中进行。
[0020]为了缩短植物材料在球磨机中的停留时间，已经发现，如果在球磨机中研磨之前，植物材料已经经受预粉碎，则是积极的。预粉碎可以通过常规的切碎或破碎方法进行，例如通过切碎机、锤式磨机等进行。
[0021]根据本专利技术的方法可以应用于所有适合用于获得天然橡胶的植物。特别优选地，植物材料来源于植物属蒲公英(蒲公英)。这个属的植物材料可以通过该方法被特别好地研磨。
[0022]为了从植物材料中获得特别高比例的天然橡胶，该植物材料来源于植物物种俄罗斯蒲公英(橡胶草)或其后代(杂交体)。
[0023]当使用植物属蒲公英时，整个植物都可以在该方法中被研磨。然而，优选地，植物材料基本上包括蒲公英的根和下胚轴，因为这些植物部分含有最高比例的天然橡胶。
[0024]本专利技术还包括通过该方法获得的天然橡胶。由于重金属离子含量低，天然橡胶的突出之处在于良好的品质和改善的抗老化性。天然橡胶可以用于生产各种各样的橡胶产品、优选轮胎。由这种天然橡胶制成的产品(如汽车轮胎)的突出之处在于良好且老化稳定的机械和动力学特性。为此目的，通过该方法获得的天然橡胶可以像从巴西橡胶树获得的常规天然橡胶一样进行加工，并与常规混合物成分(如填料、老化稳定剂、增塑剂、硫和硫化促进剂)一起通过混合和硫化以形成硫化橡胶。
[0025]本专利技术进一步涉及至少一个包含研磨介质的球磨机在从植物材料中获得天然橡
胶时用于研磨植物材料的用途，其中该球磨机具有非金属衬里和/或该研磨介质至少具有非金属表面。
具体实施方式
[0026]现在将通过对比实例和工作实例详细说明本专利技术，其中表1说明了所使用的衬里和研磨介质以及获得的分析结果。
[0027]将1
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4kg新鲜的、经水清洗的俄罗斯蒲公英根在5至10倍量的水中煮沸20至60分钟，从沸水中分离，并用3至10倍量的新鲜水转移到球磨机(KM 30，30L标称体积，30kg研磨球(1.5至6cm球直径))中。然后将球/根/水混合物以0.5至0.75*n(临界)的速度研磨1至4h。精确的研磨参数取决于根的品质(尺寸等)，并且最佳研磨结果的突出之处在于形成大约0.5至5cm直径的橡胶片以及均匀的植物浆状物。同时，根据表1改变磨机的衬里和研磨介质。将所获得的悬浮液例如用孔直径为5mm的多孔板进行过滤(其他滤网或装置或格栅也是可能和合适的，并且浮选也可以用于分离)，并且滤饼包含在研磨方法本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于从植物材料中获得天然橡胶的方法，该方法至少包括用至少一个包含研磨介质的球磨机研磨该植物材料的步骤，其特征在于，该球磨机具有非金属衬里和/或该研磨介质至少具有非金属表面。2.如权利要求1所述的用于从植物材料中获得天然橡胶的方法，其特征在于，该非金属衬里和/或该研磨介质的非金属表面不含重金属和/或过渡金属。3.如权利要求2所述的用于从植物材料中获得天然橡胶的方法，其特征在于，该非金属衬里和/或该研磨介质的非金属表面不含铁。4.如前述权利要求中至少一项所述的用于从植物材料中获得天然橡胶的方法，其特征在于，该非金属衬里和/或该研磨介质的非金属表面由陶瓷、玻璃、矿物、瓷器和/或聚合物材料组成。5.如前述权利要求中至少一项所述的用于从植物材料中获得天然橡胶的方法，其特征在于，该非金属衬里和/或该研磨介质的非金属表面由陶瓷材料、优选氧化铝陶瓷组成。6.如前述权利要求中至少一项所述的用于从植物材料中获得天然橡胶的方法，其特征在于，该非金属衬里和该研磨介质的非金属表面由相同的材料组成。7.如前述权利要求中至少一项所述的用于从植物材料中获得天然橡胶的方法，其特征在于，该球磨机是滚筒式磨机或管式磨机，或者这些球磨机是滚...

【专利技术属性】
技术研发人员：弗兰克，
申请(专利权)人：弗劳恩霍夫应用研究促进协会，
类型：发明
国别省市：