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随着人民生活水平的不断提高,高档革在市场上的需求量日益增多。为了使高档革迅速发展,许多国内外专家,围绕着皮革加工的方方面面进行了一系列艰苦不懈的工作。两性羊毛脂加脂剂的问世提高了加脂剂的性能,对皮革质量起了很大的作用,使皮革表面更加丰满、富有弹性,且柔软、光亮,又为皮革工业开拓了一个新的前景。
羊毛脂在皮革工业中不仅仅可用于加脂剂中,对于乳化剂、稳定剂、渗透剂、光泽剂、染料分散剂等都有着广阔的开发前景。重要的原因之一就是羊毛脂自身结构与皮革胶原纤维极易结合,很容易被革吸收,所以效果极佳。但是工业羊毛脂本身还有许多不足之处,如色泽深、腥臭味大、杂质多,需要进一步加工处理才能更好地应用于皮革工业中。
羊毛脂资源在我国十分丰富,北京、南京、新疆、兰州等各毛纺厂每年都有羊毛脂付产,据统计,我国年产工业羊毛脂约3000~5000吨。这种洗毛中产生的羊毛脂,外观呈褐色,腥臭味甚大,杂质多。
羊毛脂的化学组成很复杂,其中胆固醇和异胆固醇的酯类占32.5~33%,其它是羊毛甾醇,脂肪酸类占40%左右,直链脂肪醇,内酯和羟基酸等约占27~29%左右,国外许多国家早就对羊毛脂开发研究应用,作了许多工作,例如美国的Emery公司、Amorckor公司,意大利的米兰公司,日本的桃谷顺株式会社等。而我国羊毛脂的开发和应用只是近几年。而多用于药用凡士林,护肤膏中,做为加脂剂用于皮革工业上还属初次,远远没有充分发挥羊毛脂在皮革工业中的作用。
目前,国内外主要从洗毛废水中提取羊毛脂。处理方法有物理法、生化法及化学絮凝法。大量研究表明,只有三种方法相结合才能使处理效果大幅度提高。从洗毛废水中提取羊毛脂主要方法有离心分离法、溶剂法、絮凝萃取法、超滤法等。其中絮凝萃取法用得较多,但由于絮凝法处理后,羊毛脂与絮凝剂混合,增加了提取羊毛脂的难度,不利于羊毛脂的回收利用。
LAD-01是由工业粗羊毛脂经临氢皂化、酸化而成[1],其反应式如下图:
图1 羊毛脂的精制反应式
首先将催化剂加入反应釜中然后升温至70~80℃再投工业羊毛脂、碱液,通H2加至2kg/cm3,氢气压力控制在要求范围内,升温搅拌,在反应温度下反应6小时结束。
将上工序反应物料经沉降釜进行分离去掉反应杂质,转入酸化釜中,加热至50℃ ,开始搅拌,并在1.5小时内加入20%H2SO4100升,反应至终点,然后用去离子水冲洗1~2次。分去下层水后加入95%的规定量的乙醇搅拌均匀,在75~80℃下,压滤至脱色釜中。
将过滤后的物料在15分钟内加入规定量的双氧水,在80~85℃下,回流6小时然后脱醇。
将上述反应物在3小时内蒸出大部分乙醇,然后静止30分钟,待油水分层后放出下层水。
将脱醇后的上述反应物加入工艺水,水洗7~10次,当pH=6减压脱水。当含水量低于2%时放料包装。
分子式:RCOOH·R’OH,分子量:559,熔点:36~42℃,相对密度:0.95,本品溶解性溶于热乙醇、碱液。
皂化值:85~105,酸值:51~70,水解度:60%,水份:2%,重金属(Pb)<20ppm,羟值:80~120。
羊毛脂的乙酰化产物,含有羊毛脂的全部组成,经乙酰化改性仍保留羊毛脂的基理,却进一步改善了羊毛脂的色、嗅、粘及油溶性、可塑性。乙酰化羊毛脂为黄色软膏体,基本无嗅,可溶于白油,憎水性强,具有蜡一般的平滑感觉。该产品具有良好的扩散性、渗透性、增塑性,可广泛用于皮革、医药、日用化工之中。
羊毛脂酯、醇、酸上的羟基取代氢可与乙酸、乙酐等酰化试剂反应而引入乙酰基,生成相应的乙酰化反应产物。
精制羊毛脂与乙酐反应是在110~140℃温度范围内进行,按此温度、压力要求操作,转化率可达80%以上。小试样经有关专家鉴定应用,可与外国进口的产品相媲美。
1 羊毛脂在我国皮革工业中使用时间甚短,但在国外早就被许多先进国家如美国、日本、意大利等推广应用于许多行业之中。
2 羊毛脂以其质量稳定,性能可靠,用途较广又为皮革化工开辟了一个新的领域,而羊毛脂及其衍生物问世以来,经省科委鉴定,专家首肯,一些厂家应用,都给予高度评价,又为皮革化工发展开拓了新的前景。
3 由于羊毛脂及其衍生物性能优异,虽然在我国使用时间较短,但一经问世,便以其独特的性能展露头角,我国羊毛脂资源十分丰富,用途甚广,不仅应用于日用化工,医药等工业领域,可用于皮革化工。如大力推广应用羊毛脂及其衍生物,可促进各方面工业发展,带来可观的经济效益。
[1]李树仁. 羊毛脂的精制与加工[J]. 皮革化工, 1997, (1): 22- 24.