背景及概述
隨著人民生活水平的不斷提高,高檔革在市場上的需求量日益增多。為了使高檔革迅速發(fā)展,許多國內(nèi)外專家,圍繞著皮革加工的方方面面進(jìn)行了一系列艱苦不懈的工作。兩性羊毛脂加脂劑的問世提高了加脂劑的性能,對皮革質(zhì)量起了很大的作用,使皮革表面更加豐滿、富有彈性,且柔軟、光亮,又為皮革工業(yè)開拓了一個(gè)新的前景。
羊毛脂在皮革工業(yè)中不僅僅可用于加脂劑中,對于乳化劑、穩(wěn)定劑、滲透劑、光澤劑、染料分散劑等都有著廣闊的開發(fā)前景。重要的原因之一就是羊毛脂自身結(jié)構(gòu)與皮革膠原纖維極易結(jié)合,很容易被革吸收,所以效果極佳。但是工業(yè)羊毛脂本身還有許多不足之處,如色澤深、腥臭味大、雜質(zhì)多,需要進(jìn)一步加工處理才能更好地應(yīng)用于皮革工業(yè)中。
羊毛脂的來源
羊毛脂資源在我國十分豐富,北京、南京、新疆、蘭州等各毛紡廠每年都有羊毛脂付產(chǎn),據(jù)統(tǒng)計(jì),我國年產(chǎn)工業(yè)羊毛脂約3000~5000噸。這種洗毛中產(chǎn)生的羊毛脂,外觀呈褐色,腥臭味甚大,雜質(zhì)多。
羊毛脂的化學(xué)組成
羊毛脂的化學(xué)組成很復(fù)雜,其中膽固醇和異膽固醇的酯類占32.5~33%,其它是羊毛甾醇,脂肪酸類占40%左右,直鏈脂肪醇,內(nèi)酯和羥基酸等約占27~29%左右,國外許多國家早就對羊毛脂開發(fā)研究應(yīng)用,作了許多工作,例如美國的Emery公司、Amorckor公司,意大利的米蘭公司,日本的桃谷順株式會社等。而我國羊毛脂的開發(fā)和應(yīng)用只是近幾年。而多用于藥用凡士林,護(hù)膚膏中,做為加脂劑用于皮革工業(yè)上還屬初次,遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有充分發(fā)揮羊毛脂在皮革工業(yè)中的作用。
羊毛脂的提取
目前,國內(nèi)外主要從洗毛廢水中提取羊毛脂。處理方法有物理法、生化法及化學(xué)絮凝法。大量研究表明,只有三種方法相結(jié)合才能使處理效果大幅度提高。從洗毛廢水中提取羊毛脂主要方法有離心分離法、溶劑法、絮凝萃取法、超濾法等。其中絮凝萃取法用得較多,但由于絮凝法處理后,羊毛脂與絮凝劑混合,增加了提取羊毛脂的難度,不利于羊毛脂的回收利用。
羊毛脂LAD-01工藝(精制制備工藝)
LAD-01是由工業(yè)粗羊毛脂經(jīng)臨氫皂化、酸化而成[1],其反應(yīng)式如下圖:
圖1 羊毛脂的精制反應(yīng)式
皂化加氫
首先將催化劑加入反應(yīng)釜中然后升溫至70~80℃再投工業(yè)羊毛脂、堿液,通H2加至2kg/cm3,氫氣壓力控制在要求范圍內(nèi),升溫?cái)嚢瑁诜磻?yīng)溫度下反應(yīng)6小時(shí)結(jié)束。
酸化
將上工序反應(yīng)物料經(jīng)沉降釜進(jìn)行分離去掉反應(yīng)雜質(zhì),轉(zhuǎn)入酸化釜中,加熱至50℃ ,開始攪拌,并在1.5小時(shí)內(nèi)加入20%H2SO4100升,反應(yīng)至終點(diǎn),然后用去離子水沖洗1~2次。分去下層水后加入95%的規(guī)定量的乙醇攪拌均勻,在75~80℃下,壓濾至脫色釜中。
脫色
將過濾后的物料在15分鐘內(nèi)加入規(guī)定量的雙氧水,在80~85℃下,回流6小時(shí)然后脫醇。
脫醇
將上述反應(yīng)物在3小時(shí)內(nèi)蒸出大部分乙醇,然后靜止30分鐘,待油水分層后放出下層水。
水洗
將脫醇后的上述反應(yīng)物加入工藝水,水洗7~10次,當(dāng)pH=6減壓脫水。當(dāng)含水量低于2%時(shí)放料包裝。
精制羊毛脂的物化性質(zhì)
分子式:RCOOH·R’OH,分子量:559,熔點(diǎn):36~42℃,相對密度:0.95,本品溶解性溶于熱乙醇、堿液。
精制羊毛脂的質(zhì)量指標(biāo)
皂化值:85~105,酸值:51~70,水解度:60%,水份:2%,重金屬(Pb)<20ppm,羥值:80~120。
羊毛脂衍生物-乙酰化羊毛脂
羊毛脂的乙?;a(chǎn)物,含有羊毛脂的全部組成,經(jīng)乙?;男匀员A粞蛎幕?,卻進(jìn)一步改善了羊毛脂的色、嗅、粘及油溶性、可塑性。乙?;蛎瑸辄S色軟膏體,基本無嗅,可溶于白油,憎水性強(qiáng),具有蠟一般的平滑感覺。該產(chǎn)品具有良好的擴(kuò)散性、滲透性、增塑性,可廣泛用于皮革、醫(yī)藥、日用化工之中。
乙酰化羊毛脂的反應(yīng)原理
羊毛脂酯、醇、酸上的羥基取代氫可與乙酸、乙酐等?;噭┓磻?yīng)而引入乙?;上鄳?yīng)的乙?;磻?yīng)產(chǎn)物。
乙酰化羊毛脂的制備工藝
精制羊毛脂與乙酐反應(yīng)是在110~140℃溫度范圍內(nèi)進(jìn)行,按此溫度、壓力要求操作,轉(zhuǎn)化率可達(dá)80%以上。小試樣經(jīng)有關(guān)專家鑒定應(yīng)用,可與外國進(jìn)口的產(chǎn)品相媲美。
結(jié)論
1 羊毛脂在我國皮革工業(yè)中使用時(shí)間甚短,但在國外早就被許多先進(jìn)國家如美國、日本、意大利等推廣應(yīng)用于許多行業(yè)之中。
2 羊毛脂以其質(zhì)量穩(wěn)定,性能可靠,用途較廣又為皮革化工開辟了一個(gè)新的領(lǐng)域,而羊毛脂及其衍生物問世以來,經(jīng)省科委鑒定,專家首肯,一些廠家應(yīng)用,都給予高度評價(jià),又為皮革化工發(fā)展開拓了新的前景。
3 由于羊毛脂及其衍生物性能優(yōu)異,雖然在我國使用時(shí)間較短,但一經(jīng)問世,便以其獨(dú)特的性能展露頭角,我國羊毛脂資源十分豐富,用途甚廣,不僅應(yīng)用于日用化工,醫(yī)藥等工業(yè)領(lǐng)域,可用于皮革化工。如大力推廣應(yīng)用羊毛脂及其衍生物,可促進(jìn)各方面工業(yè)發(fā)展,帶來可觀的經(jīng)濟(jì)效益。
參考文獻(xiàn)
[1]李樹仁. 羊毛脂的精制與加工[J]. 皮革化工, 1997, (1): 22- 24.