利用廢棄油脂制備亞硫酸化加脂劑的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于皮革化工【技術(shù)領(lǐng)域】，公開了一種含有亞硫酸化廢棄油的皮革加脂劑及其制備方法，將精制廢棄油和單乙醇胺反應(yīng)得到酰胺化廢棄油，酰胺化廢棄油再與馬來酸酐反應(yīng)得到琥珀酸酯，琥珀酸酯再與亞硫酸氫鈉反應(yīng)得到亞硫酸化加脂劑。本發(fā)明方法既滿足處理地溝油的環(huán)境需要，提升地溝油附加值，同時又能為制革工業(yè)提供一種大量需要的油脂原料；具有原料易得，成本低廉，方法簡便的優(yōu)點，制備過程條件溫和，無三廢排放，易于實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。
【專利說明】利用廢棄油脂制備亞硫酸化加脂劑的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于皮革化工【技術(shù)領(lǐng)域】，具體是制備一種含有亞硫酸化地溝油的皮革加脂劑及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]加脂劑是制革生產(chǎn)中用量最大的皮化材料，也是皮革加工過程中的重要化工材之一。它既能潤滑皮革纖維，防止皮革僵硬、開裂，又能使皮革具有相應(yīng)的柔軟性和韌性，并保持其強度，它是影響皮革質(zhì)量性能的重要因素。加脂劑根據(jù)所含親水基團的不同可分為磺酸鹽(亞硫酸鹽)類、硫酸酯類、磷酸酯類、磺化琥珀酸酯類等多種皮革加脂劑。其中磺酸鹽或亞硫酸鹽類皮革加脂劑具有良好的乳化性、滲透性和耐酸堿能力是加脂劑中用量較大的一類?；撬猁}或亞硫酸鹽類皮革加脂劑是指加脂劑分子中含有親水基團一SO3Na,亞硫酸化加脂劑具有耐酸、耐堿、耐鹽穩(wěn)定性能好，滲透性強，與革結(jié)合性好等優(yōu)點。亞硫酸化改性油脂加脂劑具有非常高的乳液穩(wěn)定性及乳液的耐酸堿、耐鉻鹽性能，它通過和皮革中蛋白及膠原纖維的結(jié)合賦予皮革柔軟性、豐滿性、彈性和粒面緊密性，可以在制革工藝的預(yù)鞣制及鞣制階段加入，是一類性能優(yōu)良的加脂劑。
[0003]餐飲業(yè)廢棄油脂在高溫下長期反復(fù)使用，與空氣中的水分、氧氣接觸后發(fā)生水解、氧化、聚合等復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)，使油的粘度增加，色澤加深，過氧化值升高，并可能產(chǎn)生醛、酮、內(nèi)酯等有刺激性氣味的揮發(fā)性物質(zhì)，這些物質(zhì)具有致毒、致畸、致癌作用，對人體的健康構(gòu)成嚴重危害，特別是潲水油中的黃曲霉素，毒性是砒霜的100倍，是目前發(fā)現(xiàn)的最強的化學(xué)致癌物質(zhì)，長期攝入可導(dǎo)致多種癌癥。
[0004]根據(jù)我國的人口特點和飲食習(xí)慣，以及今年來人們生活水平的提高，我國各種油料的消費量極大，隨之產(chǎn)生大量的廢棄油脂。據(jù)不完全統(tǒng)計，近我國100過個大中型城市餐飲業(yè)每年排放的廢棄油脂近200萬噸，造成了嚴重的環(huán)境污染和資源浪費。尤其還有大量餐飲廢棄油脂通過各種不法渠道又流入食品市場，對人民的健康安全構(gòu)成巨大危害。本專利利用回收的廢油脂加工制備附加值高的皮革用加脂劑。我國農(nóng)業(yè)耕地十分緊缺而且人口多，食用油嚴重不足，發(fā)展回收地溝油制備皮革加脂劑，“不與人爭糧，不與糧爭地”具有良好的社會效益、經(jīng)濟效益和環(huán)境效益。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，提供了一種工藝相對簡單，生產(chǎn)設(shè)備的要求低，生產(chǎn)周期短，產(chǎn)品綜合加脂性能好，耐電解質(zhì)能力強，具備良好的乳化能力，加脂效果可長時間保持的利用廢棄油脂制備亞硫酸化加脂劑的制備方法。
[0006]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明通過下述技術(shù)方案得以解決:
利用廢棄油脂制備亞硫酸化加脂劑的制備方法，方法如下:
步驟a、精制廢棄油:將廢棄油脂進行過濾除雜，除去其中所含的固體雜質(zhì)、機械雜質(zhì)以及其他懸浮物；將分離出的油脂轉(zhuǎn)入另一反應(yīng)釜，反應(yīng)釜中加熱至9(T95°C，攪拌，抽真空，待油脂中的水分含量低于0.5%時出料，升溫至75、0°C，加入占廢棄油脂質(zhì)量0.5^10%的高吸附性物質(zhì)，攪拌2(T30min，得到精制廢棄油；
步驟b、酰胺化:用一乙醇胺對步驟a所得精制廢棄油進行酰胺化改性，所述精制廢棄油與一乙醇胺的物質(zhì)的量比為1:(1.0-3.0)，反應(yīng)溫度12(T150°C，在無催化劑條件下反應(yīng)
2.0-3.0h,反應(yīng)得到酰胺化廢棄油；
步驟C、琥珀酸酯化:取酰胺化廢棄油與馬來酸酐，按物質(zhì)的量比為1:(1.15^2.5)混合，升溫至7(T90°C，攪拌f3h，得到酰胺化琥珀酸酯廢棄油；
步驟d、亞硫酸化:將所述步驟c得到的酰胺化琥珀酸酯廢棄油降溫至7(T75°C后，加入亞硫酸氫鈉飽和水溶液進行亞硫酸化反應(yīng)；
步驟e、中和:降溫，用堿性溶液調(diào)節(jié)步驟d所得物料至ρΗ=6.0-8.0，并用水調(diào)節(jié)有效物含量為30-80%，繼續(xù)攪拌0.5^1h,得到成品。本發(fā)明所使用的原料來自于各類廢棄油脂，其來源廣泛，質(zhì)次價優(yōu)，經(jīng)改性后可大幅度提高其附加值。
[0007]作為優(yōu)選，所述的步驟a中反應(yīng)釜的真空度為0.3~1.0MPa，攪拌時間為3(T60min。
[0008]作為優(yōu)選，所述的步驟d中酰胺化琥珀酸酯廢棄油與亞硫酸氫鈉飽和水溶液的物質(zhì)的量之比為1:(1.(Tl.15)，反應(yīng)溫度為9(Tl20°C，反應(yīng)時間為3~4h。
[0009]作為優(yōu)選，所述的高吸附性物質(zhì)為活性白土、酸性白土或炭黑中任一種。
[0010]作為優(yōu)選，所述的活性白土加入量占廢棄油脂質(zhì)量的0.5~5%。
[0011]作為優(yōu)選，所述的活性白土的粒徑小于200目，活性度大于140mmol/kg，比表面積為 130~150m2/g。
[0012]作為優(yōu)選，所述的高吸附性物質(zhì)為雙氧水，所述加入的雙氧水占廢棄油脂質(zhì)量的1.0~10.0%。
[0013]作為優(yōu)選，所述的步驟b中的一乙醇胺可用二乙醇胺代替。
[0014]作為優(yōu)選，所述的步驟d中的亞硫酸氫鈉飽和水溶液可由焦亞硫酸鈉、無水亞硫酸鈉粉末及相應(yīng)的飽和水溶液代替。
[0015]作為優(yōu)選，所述的堿性溶液可采用30%氫氧化鈉溶液、碳酸鈉、碳酸氫鈉、氨水任一種。
[0016]以上所述廢棄油脂包括餐飲業(yè)廢棄油脂，各種食用廢油(餐飲廢油、潲水油、地溝油)；植物加工后殘留物中提取的油脂，以及植物油精制過程中的油腳、皂角、酸化油；動物尸體等廢棄物(包括動物皮膚、蹄腳、皮下組織、內(nèi)臟等)中提煉的油脂等，工業(yè)加工過程中的各種廢棄動物油脂(皮革加工過程中的廢棄動物油脂、屠宰過程中的各種廢棄動物油脂)等。[0017]產(chǎn)品亞硫酸化加脂劑具備良好的乳化能力，乳液穩(wěn)定性好，I:9水乳液24h不分層；與其他加脂劑復(fù)配時，可幫助其他加脂劑乳化，并保持較長時間的穩(wěn)定。使用該加脂劑的皮革不僅具有良好的柔軟性、均勻性和豐滿性，而且具備彈性好，耐光耐熱性能佳和較低霧化值等優(yōu)點。
[0018]本發(fā)明由于采用了以上技術(shù)方案，具有顯著的技術(shù)效果:
本發(fā)明所使用的原料來自于各類廢棄油脂，其來源廣泛，質(zhì)次價優(yōu)，經(jīng)改性后可大幅度提1?其附加值；
本發(fā)明的亞硫酸化地溝油皮革加脂劑不含壬基酚聚氧乙烯醚APEO和辛基酚聚氧乙烯醚，所得油基加脂劑易降解，無環(huán)境污染，使用生產(chǎn)過程中基本無三廢排放，屬于環(huán)保型產(chǎn)品;
本發(fā)明采用本發(fā)明所述的生產(chǎn)工藝，可以適應(yīng)不同的原料，生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的亞硫酸化地溝油加脂劑，而且工藝簡單、能耗低、速率快，并可使用通用的生產(chǎn)設(shè)備，生產(chǎn)連續(xù)化，是一種綠色環(huán)保的化工工藝過程。
【具體實施方式】
[0019]下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步詳細描述:
實施例1
使用200目紗網(wǎng)過濾布，將廢棄油脂反復(fù)過濾f 3次，得到清潔無雜質(zhì)的廢棄油脂、水混合物。放入反應(yīng)釜中，加溫至9(T95°C，抽真空至0.07MPa，脫水至含水量低于0.5%。降溫至75、0°C，然后加入廢棄油脂質(zhì)量5%的活性白土，充分攪拌30min，過濾，得到精制廢棄油。
[0020]實施例2
使用200目紗網(wǎng)過濾布抽濾，將地溝油反復(fù)過濾f 3次，得到清潔無雜質(zhì)的廢棄油脂、水混合物。放入反應(yīng)釜中，加溫至9(T95°C，抽真空至0.07MPa,脫水至含水量低于0.5%。降溫至75、0°C，然后加入廢棄油脂質(zhì)量5%的炭黑，充分攪拌30min，過濾，得到精制廢棄油。
[0021]實施例3
使用200目紗網(wǎng)過濾布抽濾，將地溝油反復(fù)過濾f 3次，得到清潔無雜質(zhì)的廢棄油脂、水混合物。放入反應(yīng)釜中，加溫至9(T95°C，抽真空至0.07MPa,脫水至含水量低于0.5%。降溫至75、0°C，然后加入廢棄油脂質(zhì)量5%的雙氧水，充分攪拌90min，過濾，得到精制廢棄油。
[0022]實施例4
在裝有溫度計、取樣口的四口燒瓶中，將精制廢棄油與一乙醇胺按物質(zhì)的量比為1:2.0，反應(yīng)溫度150°C，在無催化劑條件下反應(yīng)3.0h，反應(yīng)得到酰胺化地溝油；按酰胺化廢棄油與馬來酸酐的物質(zhì)的量比1:2.5取馬來酸酐加入反應(yīng)釜，升溫至90°C，攪拌2h，得到酰胺化琥珀酸酯廢棄油；降溫至90°C后，按照馬來酸酐與亞硫酸氫鈉物質(zhì)的量比為1:1.15加入亞硫酸氫鈉飽和水溶液進行亞硫酸化反應(yīng)3h。然后用30%氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)物料至ρΗ6.0-8.0，并用水調(diào)節(jié)有效物含量為30~80%，繼續(xù)攪拌0.5~lh，得到成品。
[0023]實施例5
在裝有溫度計、取樣口的四口燒瓶中，將精制廢棄油與二乙醇胺按物質(zhì)的量比為1:1.5，反應(yīng)溫度150°C，在無催化劑條件下反應(yīng)3.0h，反應(yīng)得到酰胺化地溝油；按酰胺化廢棄油與馬來酸酐的物質(zhì)的量比1:2.5取馬來酸酐加入反應(yīng)釜，升溫至90°C，攪拌2h，得到酰胺化琥珀酸酯廢棄油；降溫至90°C后，按照馬來酸酐與亞硫酸氫鈉物質(zhì)的量比為1:1.15加入亞硫酸氫鈉飽和水溶液進行亞硫酸化反應(yīng)3h。然后用30%氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)物料至ρΗ6.0-8.0，并用 水調(diào)節(jié)有效物含量為30~80%，繼續(xù)攪拌0.5~lh，得到成品。
[0024]實施例6
在裝有溫度計、取樣口的四口燒瓶中，將精制廢棄油與一乙醇胺按物質(zhì)的量比為1:2.5,反應(yīng)溫度150°C，在無催化劑條件下反應(yīng)3.0h,反應(yīng)得到酰胺化廢棄油；按酰胺化廢棄油與馬來酸酐的物質(zhì)的量比1:2.0取馬來酸酐加入反應(yīng)釜，升溫至90°C，攪拌2h，得到酰胺化琥珀酸酯廢棄油；降溫至90°C后，按照馬來酸酐與焦亞硫酸鈉物質(zhì)的量比為1:1.15加入焦亞硫酸鈉飽和水溶液進行亞硫酸化反應(yīng)3h。然后用30%氨水溶液調(diào)節(jié)物料至ρΗ6.0-8.0，并用水調(diào)節(jié)有效物含量為30~80%，繼續(xù)攪拌0.5~lh，得到成品。
[0025]本發(fā)明所得到的產(chǎn)品，對lmol/L鹽酸，對lmol/L氫氧化銨，對鉻鹽均顯示良好的穩(wěn)定性，均達到24h不分層；加脂劑與水按1:9稀釋后所得加脂劑乳液穩(wěn)定，達到24h不分層。且加脂性能均能達到該類亞硫酸化加脂劑的加脂目標，其性能特點與常規(guī)亞硫酸化加脂劑沒有明顯差別。[0026]總之，以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例，凡依本發(fā)明申請專利范圍所作的均等變化與修飾，皆應(yīng)屬本發(fā)明專利的涵蓋范圍。
【權(quán)利要求】
1.利用廢棄油脂制備亞硫酸化加脂劑的制備方法，其特征在于，方法如下: 步驟a、精制廢棄油:將廢棄油脂進行過濾除雜后，在反應(yīng)釜中加熱至9(T95°C，攪拌，抽真空，待油脂中的水分含量低于0.5%時出料，升溫至75~9(TC，加入占廢棄油脂質(zhì)量0.5^10%的高吸附性物質(zhì)，攪拌2(T30min，得到精制廢棄油； 步驟b、酰胺化:用一乙醇胺對步驟a所得精制廢棄油進行酰胺化改性，所述精制廢棄油與一乙醇胺的物質(zhì)的量比為1:(1.0-3.0)，反應(yīng)溫度12(T150°C，在無催化劑條件下反應(yīng)
2.0-3.0h,反應(yīng)得到酰胺化廢棄油； 步驟C、琥珀酸酯化:取酰胺化廢棄油與馬來酸酐，按物質(zhì)的量比為1:(1.15^2.5)混合，升溫至7(T90°C，攪拌f3h，得到酰胺化琥珀酸酯廢棄油； 步驟d、亞硫酸化:將所述步驟c得到的酰胺化琥珀酸酯廢棄油降溫至7(T75°C后，加入亞硫酸氫鈉飽和水溶液進行亞硫酸化反應(yīng)； 步驟e、中和:降溫，用堿性溶液調(diào)節(jié)步驟d所得物料至ρΗ=6.0-8.0，并用水調(diào)節(jié)有效物含量為30~80%，繼續(xù)攪拌0.5~lh，得到成品。 2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用廢棄油脂制作亞硫酸化加脂劑的制備方法，其特征在于:所述的步驟a中反應(yīng)釜的真空度為0.3~1.0MPa，攪拌時間為3(T60min。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用廢棄油脂制備亞硫酸化加脂劑的制備方法，其特征在于:所述的步驟d中酰胺化琥珀酸酯廢棄油與亞硫酸氫鈉飽和水溶液的物質(zhì)的量之比為1:(1.(Tl.15)，反應(yīng)溫度為9(Tl20°C，反應(yīng)時間為3~4h。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用廢棄油脂制備亞硫酸化加脂劑的制備方法，其特征在于:所述的高吸附性物質(zhì)為活性白土、酸性白土或炭黑中任一種。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的利用廢棄油脂制備亞硫酸化加脂劑的制備方法，其特征在于:所述的活性白土加入量占廢棄油脂質(zhì)量的0.5~5%。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的利用廢棄油脂制備亞硫酸化加脂劑的制備方法，其特征在于:所述的活性白土的粒徑小于200目，活性度大于140mmol/kg，比表面積為13(Tl50m2/g°
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用廢棄油脂制備亞硫酸化加脂劑的制備方法，其特征在于:所述的高吸附性物質(zhì)為雙氧水，所述加入的雙氧水占廢棄油脂質(zhì)量的1.0-ιο.0%。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用廢棄油脂制備亞硫酸化加脂劑的制備方法，其特征在于:所述的步驟b中的一乙醇胺可用二乙醇胺代替。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的利用廢棄油脂制備亞硫酸化加脂劑的制備方法，其特征在于:所述的步驟d中的亞硫酸氫鈉飽和水溶液可由焦亞硫酸鈉、無水亞硫酸鈉粉末及相應(yīng)的飽和水溶液代替。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用廢棄油脂制備亞硫酸化加脂劑的制備方法，其特征在于:所述的堿性溶液可采用30%氫氧化鈉溶液、碳酸鈉、碳酸氫鈉、氨水任一種。
【文檔編號】C14C9/02GK103540695SQ201310534587
【公開日】2014年1月29日 申請日期:2013年11月4日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月4日
【發(fā)明者】姜德云 申請人:浙江盛匯化工有限公司