一種新型磺化油脂的製備方法
2023-06-14 09:50:21 1
專利名稱：一種新型磺化油脂的製備方法
技術領域：
本發明屬於皮革化工技術領域，具體涉及一種以植物油甲酯與羊毛脂的混合油脂為原料製備新型磺化油脂的方法。
背景技術：
羊毛脂作為一種特殊的生物原料，在日用化學工業、醫藥等領域具有廣泛的應用。 羊毛脂自身結構與皮革纖維極易結合，很容易被皮革吸收，用於皮革加脂效果顯著，能賦予皮革良好的豐滿性、柔軟性、滋潤感和蠟感，因此羊毛脂類皮革加脂劑在皮革加工過程中的應用也在逐步增加。目前國內外羊毛脂加脂劑基本都是經改性、復配而成，技術思路基於羊毛脂分子中的羥基、酯基、α氫和碳碳雙鍵等基團，其主要方法有馬來酸酐酯化、酯化、磷酸化、環氧乙烷醚乙醯化、亞硫酸化、乙醯化等。將羊毛脂與乙酸酐進行改性，然後使乙醯化羊毛脂、改性菜油、魚油和合成牛蹄油的混合物在負載型金屬皂催化劑的作用下，80 85°C氧化5 6h,接著將氧化產物與亞硫酸鈉進行亞硫酸化反應，80 90°C反應2 3h，得一種新型亞硫酸化類羊毛脂加脂劑(《亞硫酸化羊毛脂皮革加脂劑的製備》，《日用化學工業》，2003，33卷 6期363-365頁)。中國專利CN1546690中，首先將羊毛脂與乙醯胺在鹼性催化劑條件下， 90 150°C反應2 6h，製成醯胺化羊毛脂，再將醯胺化羊毛脂與順丁烯二酸酐與P205礦物油及其衍生物混合，在60 110°C下反應2 6h，冷卻到40 60°C，NaOH中和至pH6. 0 8. 0，得一種羊毛脂皮革加脂劑。這些改性方式製得的羊毛脂加脂劑存在顏色較深，有異味， 工藝繁瑣、時間長等缺點。目前，亦有廠家以天然油脂或合成油脂為原料、採用三氧化硫氣相降膜式磺化技術來製備磺化類皮革加脂劑，由於該項技術得到的加脂劑產品具有優異的加脂性能，且生產過程中無三廢排放，從根本上解決了皮革加脂劑生產過程中的環境汙染問題，達到了生產過程的綠色環保，因此該項技術是目前較為先進的皮革加脂劑生產技術。然而，羊毛脂結構成分複雜，酯含量約為94%，酯中各種羊毛脂酸和羊毛脂醇約各佔50%，非羥基酯
OH
(R1CH2COOR2)約佔60 %，羥基酯(Rl{；HC00R2 )約佔40 % (主要為α -羥基)。羊毛脂這種複雜
CHr-—(Γ—Ri
的混合物的單酯結構與其他天然動植物油脂所具有的典型的三甘酯結構(^B2差別
Lr-O-C^R3
較大，因此羊毛脂在常溫下呈難以流動的膏狀，熔點為36 42°C。由於羊毛脂具有此種結構特性，採用現有的三氧化硫氣相降膜式磺化技術磺化羊毛脂時存在不少難點S03氣相磺化是一個連續性生產，必須保證較高的溫度才能保持原料與磺化酸酯、中和產物的流動性； 而羊毛脂的結構中有約40%的α-羥基酯，比一般油脂結構具有更高的反應活性，要使反應按預期進行需對反應條件，如溫度、反應物比例、反應深度等嚴格控制。溫度過高易使羊毛脂過磺化甚至結焦碳化，反應深度不夠易產生各種副產物影響產品性能，反應過度會使產品脫水炭化。
發明內容
本發明的目的在於針對現有技術的不足之處，提供一種以植物油甲酯與羊毛脂的混合油脂為原料製備新型磺化油脂的方法，經該方法得到的磺化羊毛脂，具有優良的生物降解性及使用性，符合當今環保綠色的發展趨勢。為達到上述目的，本發明採用如下技術方案—種新型磺化油脂的製備方法，由如下步驟組成A、製備混合油脂在溫度為40 70°C的氮氣氣氛下，將植物油甲酯與羊毛脂充分混合30 150分鐘，得混合油脂；B、磺化反應將混合油脂與SO3氣體在多管膜式磺化反應器中進行連續磺化，得磺化產物，其中混合油脂進入磺化反應器的溫度為30 60°C，磺化反應器的夾套水溫為25 75 0C ；C、老化處理對磺化產物進行老化處理，老化溫度為50 70°C，老化時間為20 60分鐘；D、中和處理採用中和劑對老化後的磺化產物中和至pH值為5 9，中和溫度為 40 70°C ；E、脫色處理採用脫色劑對中和後的磺化產物進行中和處理，得新型磺化油脂，其中，脫色時間為0. 5 2小時，脫色溫度為25 60°C。作為優選，所述植物油甲酯選自豆油甲酯、菜油甲酯、棕櫚油甲酯和棉籽油甲酯。作為優選，A步驟中，植物油甲酯與羊毛脂的重量比為0.6 1.5 1。作為優選，B步驟中，混合油脂與SO3的質量比為10 15 1。作為優選，B步驟中，SO3氣體採用幹空氣稀釋，SO3氣體在幹空氣中的體積百分比
為2% 4%。作為優選，所述中和劑選自氫氧化鈉、氫氧化鉀、三乙醇胺和氨水。作為優選，E步驟中，脫色劑的用量為中和後的磺化產物的1 20w%。作為優選，所述脫色劑選自雙氧水、次氯酸鈉和硼氫化鈉。通過本發明得到的磺化羊毛脂，克服了以往羊毛脂改性工藝存在的顏色較深、有異味和工藝繁瑣時間長等缺點，具有流動性好、乳化力好、綠色環保和加脂性能突出等特點，可賦予皮革良好的柔軟度和油潤感，可做為高級皮革加脂劑的主要材料；且生產設備先進，操作簡便，縮短了生產時間，為連續生產，操作彈性大，三廢少，對環境汙染小。
具體實施例方式實施例11、製備混合油脂將IOOOg豆油甲酯與600g羊毛脂於反應釜中混合併通入氮氣，溫度控制50°C，充分混合攪拌60min，得混合油脂。2、三氧化硫氣相降膜式磺化混合油脂將混合油脂與SO3氣體在多管膜式磺化反應器中進行連續磺化，得磺化產物。其中，反應器夾套水溫控制28°C ；混合油脂與SO3的質量比為12.5 1403氣體採用幹空氣稀釋，SO3氣體在幹空氣中的體積百分比為4%。3、老化處理 磺化產物進入老化罐，60°C老化30min。4、中和處理將老化後的磺化產物用三乙醇胺於50°C中和至pH7 9。5、脫色處理往中和後的磺化產物中加入50g雙氧水，35°C攪拌脫色0.5h，得乳黃色流動性好的膏狀產品。該產品用於皮革加脂後，皮革柔軟度好。實施例21、製備混合油脂將IOOOg菜油甲酯與1500g羊毛脂混合於反應釜中混合併通入氮氣，溫度控制 400C，充分混合攪拌90min，得混合油脂。2、三氧化硫氣相降膜式磺化混合油脂將混合油脂與SO3氣體在多管膜式磺化反應器中進行連續磺化，得磺化產物。其中，反應器夾套水溫控制32°C ；混合油脂與SO3的質量比為15 1 ；SO3氣體採用幹空氣稀釋，SO3氣體在幹空氣中的體積百分比為2%。3、老化處理磺化產物進入老化罐，50°C老化20min。4、中和處理將老化後的磺化產物用氨水於60°C中和至pH7 9。5、脫色處理往中和後的磺化產物中加入IOOg次氯酸鈉，40°C攪拌脫色lh，得黃色流動性好的膏狀產品。該產品用於皮革加脂後，皮革豐滿度佳。實施例31、製備混合油脂將IOOOg棕櫚油甲酯與800g羊毛脂於反應釜中混合併通入氮氣，溫度控制70°C， 充分混合攪拌90min，得混合油脂。2、三氧化硫氣相降膜式磺化混合油脂混合油脂溫度降低至60°C，與SO3氣體在多管膜式磺化反應器中進行連續磺化，得磺化產物。其中，反應器夾套水溫控制40°C;混合油脂與S03的質量比為14 1;503氣體採用幹空氣稀釋，SO3氣體在幹空氣中的體積百分比為3%。3、老化處理磺化產物進入老化罐，70°C老化20min。4、中和處理將老化後的磺化產物用氫氧化鉀於40°C中和至pH7 9。5、脫色處理往中和後的磺化產物中加入60g硼氫化鈉，55°C攪拌脫色lh，得乳黃色流動性好的膏狀產品。該產品用於皮革加脂後，皮革油潤感突出。
實施例41、製備混合油脂將IOOOg棉籽油甲酯與IOOOg羊毛脂於反應釜中混合併通入氮氣，溫度控制60°C， 充分混合攪拌120min，得混合油脂。2、三氧化硫氣相降膜式磺化混合油脂混合油脂與SO3氣體在多管膜式磺化反應器中進行連續磺化，得磺化產物。其中， 反應器夾套水溫控制36°C ；混合油脂與SO3的質量比為10 1 ；SO3氣體採用幹空氣稀釋， SO3氣體在幹空氣中的體積百分比為3.5%。3、老化處理磺化產物進入老化罐，55°C老化30min。4、中和處理將老化後的磺化產物用氫氧化鈉於70V中和至pH7 9。5、脫色處理往中和後的磺化產物中加入175g雙氧水，60°C攪拌脫色1. 5h，得棕黃色流動性好
的膏狀產品。該產品用於皮革加脂後，皮革具有蠟感。
權利要求
1.一種新型磺化油脂的製備方法，其特徵在於，由如下步驟組成A、製備混合油脂在溫度為40 70°C的氮氣氣氛下，將植物油甲酯與羊毛脂充分混合 30 150分鐘，得混合油脂;B、磺化反應將混合油脂與SO3氣體在多管膜式磺化反應器中進行連續磺化，得磺化產物，其中混合油脂進入磺化反應器的溫度為30 60°C，磺化反應器的夾套水溫為25 75 0C ；C、老化處理對磺化產物進行老化處理，老化溫度為50 70°C，老化時間為20 60分鐘；D、中和處理採用中和劑對老化後的磺化產物中和至pH值為5 9，中和溫度為40 70 0C ；E、脫色處理採用脫色劑對中和後的磺化產物進行脫色處理，得新型磺化油脂，其中， 脫色時間為0. 5 2小時，脫色溫度為25 60°C。
2.根據權利要求1所述的製備方法，其特徵在於，所述植物油甲酯選自豆油甲酯、菜油甲酯、棕櫚油甲酯和棉籽油甲酯。
3.根據權利要求1所述的製備方法，其特徵在於，A步驟中，植物油甲酯與羊毛脂的重量比為0. 6 1. 5 1。
4.根據權利要求1所述的製備方法，其特徵在於，B步驟中，混合油脂與SO3的質量比為 10 15 1。
5.根據權利要求1所述的製備方法，其特徵在於，B步驟中，SO3氣體採用幹空氣稀釋， SO3氣體在幹空氣中的體積百分比為2% 4%。
6.根據權利要求1所述的製備方法，其特徵在於，所述中和劑選自氫氧化鈉、氫氧化鉀、三乙醇胺和氨水。
7.根據權利要求1所述的製備方法，其特徵在於，E步驟中，脫色劑的用量為中和後的磺化產物的1 20w%。
8.根據權利要求1所述的製備方法，其特徵在於，所述脫色劑選自雙氧水、次氯酸鈉和硼氫化鈉。
全文摘要
本發明公開了一種新型磺化油脂的製備方法。該製備方式是首先將植物油甲酯與羊毛脂在氮氣氣氛下進行充分混合得到混合油脂；然後將混合油脂與SO3氣體進行降膜式磺化反應，再經老化、中和和脫色一系列步驟，得到新型磺化油脂。該磺化油脂為乳黃色流動性好的膏狀磺化羊毛脂，乳化力佳，綠色環保，加脂性能突出，可賦予皮革良好的豐滿度、柔軟度、油潤感和蠟感，可做為高級皮革加脂劑的主要材料。
文檔編號C07C303/06GK102190606SQ20101012972
公開日2011年9月21日 申請日期2010年3月19日 優先權日2010年3月19日
發明者方巖雄, 王海豐, 趙建紅, 邱堅強, 陳武淵 申請人:廣州市日用化學工業研究所, 廣州市浪奇實業股份有限公司