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天然橡膠低碳綠色加工技術與裝備針對傳統天然橡膠初加工領域自動化程度低、能耗高、污染大的現狀,系統分析傳統天然橡膠生產工藝中的原料保存、脫水造粒、乾燥等工段存在的弊端,研究開展各工段工藝與設備的改進及革新,研發出天然橡膠低碳綠色加工技術與裝備,創新天然橡膠加工技術,實現天然橡膠初加工領域的低碳綠色高質加工及自動化[1]生產。
一、技術名稱
天然橡膠低碳綠色加工技術與裝備
二、技術概述
(一)研發背景
針對傳統天然橡膠初加工領域自動化程度低、能耗高、污染大的現狀,系統分析傳統天然橡膠生產工藝中的原料保存、脫水造粒、乾燥等工段存在的弊端,研究開展各工段工藝與設備的改進及革新,研發出天然橡膠低碳綠色加工技術與裝備,創新天然橡膠加工技術,實現天然橡膠初加工領域的低碳綠色高質加工及自動化生產。
(二)技術要點及參數
天然膠乳[2]低氨及無氨保存技術:採用綠色水溶性不揮發的新型保存劑代替傳統的氨+TT/ZnO來保存鮮膠乳及濃縮膠乳,使濃縮膠乳中的氨含量控制在0~0.3%範圍,保存期超過6個月,質量滿足國標要求。
鮮膠乳微生物凝固技術:採用篩選出的一種微生物的培養液代替傳統有機酸來快速凝固無氨或低氨鮮膠乳,凝固時間在30分鐘~2小時內可任意調控。
單螺杆脫水與微波乾燥技術:核心設備由單螺杆脫水機及帶式微波乾燥機組成,單螺杆脫水機集脫水、擠出和造粒為一體,濕膠料的含水量可降到20%以下,與傳統脫水技術相比,可實現節能10%、節水40%和減排35%;帶式微波乾燥機採用微波為乾燥熱源,濕膠料乾燥時間由熱空氣介質乾燥的3~4小時縮短到30~40分鐘,較好地保持了膠料的原有性能。
天然橡膠乾燥及自動打包技術:核心設備由自動卸膠機、自動稱重機、自動壓包機、金屬探測儀、自動套袋封口機、碼垛機器人組成,能實現自動化連續化生產,大幅減少勞動力成本。
(三)技術示範推廣情況
自2016年以來,天然膠乳低氨及無氨保存技術先後在廣墾橡膠集團茂名分公司、湛江分公司、中國熱帶農業科學院試驗場制膠廠、海南屯昌超群橡膠貿易有限公司、海南天然橡膠產業集團股份有限公司金星加工分公司等濃縮膠乳生產企業推廣應用,該技術可省去傳統濃縮膠乳生產中TT/ZnO分散體的磨料工序,並使每噸濃縮膠乳的售價提高200-500元。生產的低氨、無氨濃縮膠乳先後在江蘇愛德福乳膠製品有限公司、金世緣乳膠製品有限公司、湛江市事達事業有限公司、廣州雙一乳膠製品有限公司等乳膠製品企業推廣應用,產品製成率達到生產要求,並為乳膠製品企業節省除氨成本200-300元/噸,同時極大改善了工廠的生產環境。
鮮膠乳微生物凝固技術先後在雲南曼列膠廠、景陽公司第三制膠廠、永興有限責任公司以及海南天寶橡膠工貿有限公司、文昌達誠工貿有限公司等橡膠加工企業推廣應用,鮮膠乳的凝固成本與傳統酸凝固工藝相比下降37~57%,產品的拉伸強度提高10%以上,達到農業行業標準NY/T 459-2011《天然生膠 子午線輪胎橡膠》的質量要求。
2014年,在海南天寶橡膠工貿有限公司建成單螺杆脫水與微波乾燥示範生產線1條,解決了現有生產工藝中高溫長時間乾燥的問題,並實現CO2、SO2零排放。受天然橡膠乾燥及自動打包技術的影響,目前海南橡膠集團、廣墾橡膠集團、雲南橡膠集團已開始對現有的部分生產線進行升級改造,每條自動化乾燥、包裝生產線僅需4-6名工人,可節省50%勞動力。
三、適宜區域
海南、雲南、廣東粵西三大天然橡膠植膠區。
四、注意事項
(1)高溫季節,濃縮膠乳中低氨、無氨保存劑的用量要適當增加;低氨、無氨濃縮膠乳在不同的乳膠製品中應用時要進行配方的適當調整。
(2)隨着季節溫度的降低,微生物凝固時間會延長;溫度低於18℃時,不建議使用微生物凝固技術。
(3)要實現膠料的自動稱量、打包,需採用連續帶式乾燥線,膠料厚度不超過30cm。
參考文獻
- ↑ 自動化的定義以及優缺點 ,搜狐,2019-08-14
- ↑ 【知識】天然膠乳的化學性質概述 ,搜狐,2022-03-08