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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展,許多國內外專家,圍繞著皮革加工的方方面面進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,又為皮革工業開拓了一個新的前景。
羊毛脂在皮革工業中不僅僅可用于加脂劑中,對于乳化劑、穩定劑、滲透劑、光澤劑、染料分散劑等都有著廣闊的開發前景。重要的原因之一就是羊毛脂自身結構與皮革膠原纖維極易結合,很容易被革吸收,所以效果極佳。但是工業羊毛脂本身還有許多不足之處,如色澤深、腥臭味大、雜質多,需要進一步加工處理才能更好地應用于皮革工業中。
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,據統計,我國年產工業羊毛脂約3000~5000噸。這種洗毛中產生的羊毛脂,外觀呈褐色,腥臭味甚大,雜質多。
羊毛脂的化學組成很復雜,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研究應用,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和應用只是近幾年。而多用于藥用凡士林,護膚膏中,做為加脂劑用于皮革工業上還屬初次,遠遠沒有充分發揮羊毛脂在皮革工業中的作用。
目前,國內外主要從洗毛廢水中提取羊毛脂。處理方法有物理法、生化法及化學絮凝法。大量研究表明,只有三種方法相結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。
LAD-01是由工業粗羊毛脂經臨氫皂化、酸化而成[1],其反應式如下圖:
圖1 羊毛脂的精制反應式
首先將催化劑加入反應釜中然后升溫至70~80℃再投工業羊毛脂、堿液,通H2加至2kg/cm3,氫氣壓力控制在要求范圍內,升溫攪拌,在反應溫度下反應6小時結束。
將上工序反應物料經沉降釜進行分離去掉反應雜質,轉入酸化釜中,加熱至50℃ ,開始攪拌,并在1.5小時內加入20%H2SO4100升,反應至終點,然后用去離子水沖洗1~2次。分去下層水后加入95%的規定量的乙醇攪拌均勻,在75~80℃下,壓濾至脫色釜中。
將過濾后的物料在15分鐘內加入規定量的雙氧水,在80~85℃下,回流6小時然后脫醇。
將上述反應物在3小時內蒸出大部分乙醇,然后靜止30分鐘,待油水分層后放出下層水。
將脫醇后的上述反應物加入工藝水,水洗7~10次,當pH=6減壓脫水。當含水量低于2%時放料包裝。
分子式:RCOOH·R’OH,分子量:559,熔點:36~42℃,相對密度:0.95,本品溶解性溶于熱乙醇、堿液。
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。
羊毛脂的乙酰化產物,含有羊毛脂的全部組成,經乙酰化改性仍保留羊毛脂的基理,卻進一步改善了羊毛脂的色、嗅、粘及油溶性、可塑性。乙酰化羊毛脂為黃色軟膏體,基本無嗅,可溶于白油,憎水性強,具有蠟一般的平滑感覺。該產品具有良好的擴散性、滲透性、增塑性,可廣泛用于皮革、醫藥、日用化工之中。
羊毛脂酯、醇、酸上的羥基取代氫可與乙酸、乙酐等酰化試劑反應而引入乙酰基,生成相應的乙酰化反應產物。
精制羊毛脂與乙酐反應是在110~140℃溫度范圍內進行,按此溫度、壓力要求操作,轉化率可達80%以上。小試樣經有關專家鑒定應用,可與外國進口的產品相媲美。
1 羊毛脂在我國皮革工業中使用時間甚短,但在國外早就被許多先進國家如美國、日本、意大利等推廣應用于許多行業之中。
2 羊毛脂以其質量穩定,性能可靠,用途較廣又為皮革化工開辟了一個新的領域,而羊毛脂及其衍生物問世以來,經省科委鑒定,專家首肯,一些廠家應用,都給予高度評價,又為皮革化工發展開拓了新的前景。
3 由于羊毛脂及其衍生物性能優異,雖然在我國使用時間較短,但一經問世,便以其獨特的性能展露頭角,我國羊毛脂資源十分豐富,用途甚廣,不僅應用于日用化工,醫藥等工業領域,可用于皮革化工。如大力推廣應用羊毛脂及其衍生物,可促進各方面工業發展,帶來可觀的經濟效益。
[1]李樹仁. 羊毛脂的精制與加工[J]. 皮革化工, 1997, (1): 22- 24.