【技術實現步驟摘要】
本專利技術具體涉及金橙黃微小桿菌及其菌劑在高性能輪胎橡膠生產中的應用，屬于天然橡膠初加工領域。
技術介紹
1、天然橡膠作為一種重要的工業原料，在輪胎制造及其他橡膠制品行業中占據著不可替代的地位。其優良的彈性、耐磨性和抗老化性能使其成為提升產品性能的關鍵因素。新鮮天然膠乳中含有30％左右的橡膠烴、60％左右的水分和6％左右的非橡膠組分，非橡膠組分中蛋白質含量最多，占整個膠乳體系的1～2％。鮮膠乳中橡膠烴主要化學結構為順式聚異戊二稀，天然橡膠是從橡膠樹采集鮮膠乳利用加酸凝固或自然凝固后，經過對凝塊進行脫水和干燥等處理制成生膠產品，加工工藝對天然橡膠的綜合性能會產生重要影響。在鮮膠乳的采集過程中，為了保持其新鮮度和防止微生物污染，農民通常會加入氨水作為防腐劑和抑菌劑，得到氨含量參差不齊的鮮膠乳原料。這一做法雖然有效延長了膠乳的保存時間，但同時也引入了高氨含量的問題，對后續的橡膠生產工藝提出了更高要求。
2、天然膠乳的凝固方法可分為三大類：
3、(1)膠乳自然凝固：膠乳從膠樹流出后，就處于膠園的復雜環境之中，環境中存在的細菌在膠乳內生長不斷產生有機酸，降低了膠乳的ph值；部分細菌分泌蛋白酶，作用于膠乳中橡膠粒子的蛋白質層，破壞了橡膠粒子表面的吸附層，使橡膠粒子失去穩定性而互相粘結，以上兩個因素共同作用，導致膠乳自然凝固。自然凝固法制備天然橡膠產品主要存在凝固周期長、產品具有嚴重的臭味和廢水環境污染嚴重等缺點。
4、(2)化學凝固方法：加入酸、鹽等化學凝固劑，甲酸凝固法是目前中國標準橡膠采用的主要凝固方
5、(3)生物凝固方法：利用橡膠膠乳原有的或外加的微生物或酶的作用，使膠乳凝固，采用生物凝固法生產天然橡膠產品主要采取三種方法：
6、1)在膠乳中加入碳水化合物，膠乳中天然存在的微生物分解利用碳水化合物產酸，降低了膠乳的ph值，達到橡膠蛋白的等電點而導致膠乳凝固。
7、cn100347198c公開了一種利用紅糖發酵溶液配合烤焦的糯米粉來混合凝固天然橡膠膠乳的工藝；專利cn1223611c公開了一種原膠乳輔助生物凝固的方法，采用白糖為添加物，通過生物發酵來凝固膠乳；cn1223611c公開了一種生物輔助凝固天然橡膠膠乳的方法。其向天然橡膠膠乳中加入占干膠重量0.1％～0.3％的烷基苯磺酸鈉和0.6％～0.8％白糖的凝固劑凝固劑，聲稱可以生產子午線輪胎橡膠和航空輪胎橡膠。烷基苯磺酸鈉是陰離子表面活性劑，具有提高天然橡膠膠乳穩定性的作用；白糖是一種能促進微生物生長的碳源，但該專利中，所謂生物輔助是添加的白糖促進天然橡膠膠乳中自然存在的微生物的生長而達到膠乳凝固的目的，確實可以促進天然橡膠膠乳的凝固，但無法生產出滿足子午線輪胎橡膠和航空輪胎橡膠技術要求的產品；
8、2)膠乳中加入微生物來源的蛋白酶(堿性蛋白酶、溶菌酶等)或植物來源的蛋白酶(木瓜蛋白酶、菠蘿蛋白酶等)，蛋白酶作用于膠乳中橡膠粒子的蛋白質層，破壞了橡膠粒子表面的吸附層，使橡膠粒子失去穩定性而互相粘結而凝固。
9、采用這種原理凝固天然橡膠的專利有：cn1077895c利用蛋白酶及淀粉作為凝固劑，硫酸羥胺作為粘度調控劑來凝固膠乳生產子午線輪胎橡膠，在此生產過程中，額外添加的化學物質硫酸羥胺雖然在某些情況下可以改善天然橡膠的恒粘效果，但由于其強酸性質和強腐蝕性存在潛在的健康和環境風險；cn102002119b利用蛋白酶分解蛋白質破壞膠乳穩定性的特點凝固天然橡膠鮮膠乳，其得到的天然橡膠塑性初值較低，且并未列出產品的拉伸強度；cn111718922a公開了一種由酶制劑1(由50％的蛋白酶和50％的木瓜蛋白酶組成)和酶制劑2(由50％的酸性蛋白酶和50％的中性蛋白酶組成)組成的橡膠專用酶凝固天然橡膠膠乳，但采用該方法生產的產品的性能未知；cn1222528a公開了采用植物蛋白酶或微生物蛋白酶作為生物凝固劑，生產子午線輪胎橡膠的工藝，生產的天然橡膠生膠的拉伸強度在19.4～21.0mpa之間，仍達不到航空輪胎胎面膠的技術要求。
10、3)在膠乳中接種人工培養的微生物，分解膠乳中的碳水化合物而產酸，降低膠乳的ph值，達到橡膠蛋白的等電點而導致膠乳凝固。
11、cn104497174b公開了一種以保加利亞乳酸桿菌和納豆芽孢桿菌的組合微生物用于凝固天然膠乳的方法，但該組合微生物需要在低于0.1％氨含量的低氨條件下進行膠乳的凝固；cn100482690c和cn114230690a采用真菌(trichoriella?ornithopoda?oorschotet?de?hoog)的培養液與氯化鈣混合凝固天然橡膠鮮膠乳生產高性能天然橡膠的方法，但該專利中的凝固過程需要氯化鈣的輔助。氯化鈣是二價金屬鹽中常用的用來凝固天然橡膠膠乳的鹽類，具有快速凝固膠乳的效果，但這種凝固劑會提高橡膠的灰分，限制了天然橡膠的應用；cn105936882a和cn105968234a公開了一種由共生菌群、凝固菌組成的微生物菌群凝固天然膠乳生產天然橡膠生膠的方法，其共生微生物菌群主要包括光合細菌、醋酸桿菌、乳酸菌、酵母菌和放線菌等，凝固菌采用真菌(trichoriella?ornithopoda?oorschot?etde?hoog)，但未列出按照其方法生產的天然橡膠生膠的技術指標；cn103709271a一種高性能天然橡膠的生產方法，是取新鮮天然膠乳在自然界微生物或加入蛋白酶或加酸的作用下得到高性能天然橡膠產品，其中，此現有技術的原料要求為0.05％以下氨的鮮膠乳，需要將鮮膠乳進行額外的預處理，生產工藝繁瑣，不利于橡膠的工業化生產；
12、也有部分文獻或專利采取了同時添加碳水化合物、微生物和/或蛋白酶的生物凝固工藝，如：鄧大雨等研究了采用酶輔助實驗室自制的微生物凝固液和堿性蛋白酶凝固鮮膠乳對天然橡膠理化指標等的影響，其生物凝固工藝需要蛋白酶和微生物的共同參與，未說明實驗中采用的為何種微生物，且其制備的產品的性能主要依賴于酶的添加量(酶輔助微生物凝固對天然橡膠性能的影響彈性體，2023，33(1)：1～4.)；cn102093492b通過將醋酸菌、酵母菌和乳酸菌為主要菌群的微生物培養液以及額外的乙醇、乙酸和糖源加入橡膠膠乳中促進膠乳粒子凝固，需要微生物培養液的ph值＜4，且未列出其生物凝固天然橡膠的技術指標；cn117384314a利用蛋白酶、活性菌(雙歧桿菌或乳酸桿菌)和糖混合得到的凝固劑制備具有強度高、耐磨、耐熱的高性能國產航空輪胎胎面膠，該生產工藝需要加入多種物質，還需要加入額外的糖，工藝繁瑣；同時該現有技術還提到，該工藝對使用的原料有一定的要求，優選無凝膠且氨含量低于0.05wt％的天然膠乳；且本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種生產高性能天然橡膠的方法，其特征在于，所述方法利用金橙黃微小桿菌CGMCC1.6137或含有金橙黃微小桿菌CGMCC?1.6137及其代謝產物的菌劑作為生物凝固劑生產天然橡膠。
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法具體為：將過濾后的鮮膠乳與金橙黃微小桿菌CGMCC?1.6137菌劑并流混合入凝固槽，靜置凝固，凝塊熟化后按照天然橡膠生產工藝生產得到高性能天然橡膠。
3.根據權利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述菌劑的添加量為干膠含量的0.05％～0.10％w/w。
4.根據權利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述菌劑為固體菌劑或液體菌劑。
5.根據權利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述菌劑中含有金橙黃微小桿菌CGMCC1.6137活性菌體以及金橙黃微小桿菌CGMCC?1.6137分泌的蛋白酶。
6.根據權利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述菌劑為：將金橙黃微小桿菌CGMCC1.6137種子液接種到液態發酵培養基中培養得到發酵液，將發酵液進行濃縮得到菌劑。
7.根據權利要求6所
8.根據權利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述天然橡膠生產工藝為將熟化后的凝塊進行壓薄脫水、洗滌、壓片、造粒、干燥。
9.一種生產高拉伸強度的天然橡膠的方法，其特征在于，所述方法利用金橙黃微小桿菌CGMCC?1.6137或含有金橙黃微小桿菌CGMCC?1.6137及其代謝產物的菌劑作為生物凝固劑生產天然橡膠；所述高拉伸強度指的是拉伸強度≥22.0MPa。
10.一種高性能輪胎橡膠，其特征在于，所述橡膠由權利要求1～9所述方法制備得到。
...【技術特征摘要】
1.一種生產高性能天然橡膠的方法，其特征在于，所述方法利用金橙黃微小桿菌cgmcc1.6137或含有金橙黃微小桿菌cgmcc?1.6137及其代謝產物的菌劑作為生物凝固劑生產天然橡膠。
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法具體為：將過濾后的鮮膠乳與金橙黃微小桿菌cgmcc?1.6137菌劑并流混合入凝固槽，靜置凝固，凝塊熟化后按照天然橡膠生產工藝生產得到高性能天然橡膠。
3.根據權利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述菌劑的添加量為干膠含量的0.05％～0.10％w/w。
4.根據權利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述菌劑為固體菌劑或液體菌劑。
5.根據權利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述菌劑中含有金橙黃微小桿菌cgmcc1.6137活性菌體以及金橙黃微小桿菌cgmcc?1.6137分泌的蛋白酶。
6.根據權利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述菌劑...
【專利技術屬性】
技術研發人員：彭蘭英，邵小波，孫軍勇，楊繼帥，玉喃養，吳鈺琳，
申請(專利權)人：西雙版納合盛橡膠科技有限公司，
類型：發明
國別省市：
還沒有人留言評論。發表了對其他瀏覽者有用的留言會獲得科技券。