[发明专利]一种新型磺化油脂的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于皮革化工技术领域，具体涉及一种以植物油甲酯与羊毛脂的混合油脂为原料制备新型磺化油脂的方法。

背景技术

羊毛脂作为一种特殊的生物原料，在日用化学工业、医药等领域具有广泛的应用。羊毛脂自身结构与皮革纤维极易结合，很容易被皮革吸收，用于皮革加脂效果显著，能赋予皮革良好的丰满性、柔软性、滋润感和蜡感，因此羊毛脂类皮革加脂剂在皮革加工过程中的应用也在逐步增加。

目前国内外羊毛脂加脂剂基本都是经改性、复配而成，技术思路基于羊毛脂分子中的羟基、酯基、α氢和碳碳双键等基团，其主要方法有马来酸酐酯化、酯化、磷酸化、环氧乙烷醚乙酰化、亚硫酸化、乙酰化等。将羊毛脂与乙酸酐进行改性，然后使乙酰化羊毛脂、改性菜油、鱼油和合成牛蹄油的混合物在负载型金属皂催化剂的作用下，80～85℃氧化5～6h，接着将氧化产物与亚硫酸钠进行亚硫酸化反应，80～90℃反应2～3h，得一种新型亚硫酸化类羊毛脂加脂剂(《亚硫酸化羊毛脂皮革加脂剂的制备》，《日用化学工业》，2003，33卷6期363-365页)。中国专利CN1546690中，首先将羊毛脂与乙酰胺在碱性催化剂条件下，90～150℃反应2～6h，制成酰胺化羊毛脂，再将酰胺化羊毛脂与顺丁烯二酸酐与P2O5矿物油及其衍生物混合，在60～110℃下反应2～6h，冷却到40～60℃，NaOH中和至pH6.0～8.0，得一种羊毛脂皮革加脂剂。这些改性方式制得的羊毛脂加脂剂存在颜色较深，有异味，工艺繁琐、时间长等缺点。

目前，亦有厂家以天然油脂或合成油脂为原料、采用三氧化硫气相降膜式磺化技术来制备磺化类皮革加脂剂，由于该项技术得到的加脂剂产品具有优异的加脂性能，且生产过程中无三废排放，从根本上解决了皮革加脂剂生产过程中的环境污染问题，达到了生产过程的绿色环保，因此该项技术是目前较为先进的皮革加脂剂生产技术。然而，羊毛脂结构成分复杂，酯含量约为94％，酯中各种羊毛脂酸和羊毛脂醇约各占50％，非羟基酯(R₁CH₂COOR₂)约占60％，羟基酯约占40％(主要为α-羟基)。羊毛脂这种复杂的混合物的单酯结构与其他天然动植物油脂所具有的典型的三甘酯结构差别较大，因此羊毛脂在常温下呈难以流动的膏状，熔点为36～42℃。由于羊毛脂具有此种结构特性，采用现有的三氧化硫气相降膜式磺化技术磺化羊毛脂时存在不少难点：SO₃气相磺化是一个连续性生产，必须保证较高的温度才能保持原料与磺化酸酯、中和产物的流动性；而羊毛脂的结构中有约40％的α-羟基酯，比一般油脂结构具有更高的反应活性，要使反应按预期进行需对反应条件，如温度、反应物比例、反应深度等严格控制。温度过高易使羊毛脂过磺化甚至结焦碳化，反应深度不够易产生各种副产物影响产品性能，反应过度会使产品脱水炭化。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足之处，提供一种以植物油甲酯与羊毛脂的混合油脂为原料制备新型磺化油脂的方法，经该方法得到的磺化羊毛脂，具有优良的生物降解性及使用性，符合当今环保绿色的发展趋势。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种新型磺化油脂的制备方法，由如下步骤组成：

A、制备混合油脂：在温度为40～70℃的氮气气氛下，将植物油甲酯与羊毛脂充分混合30～150分钟，得混合油脂；

B、磺化反应：将混合油脂与SO₃气体在多管膜式磺化反应器中进行连续磺化，得磺化产物，其中混合油脂进入磺化反应器的温度为30～60℃，磺化反应器的夹套水温为25～75℃；

C、老化处理：对磺化产物进行老化处理，老化温度为50～70℃，老化时间为20～60分钟；

D、中和处理：采用中和剂对老化后的磺化产物中和至pH值为5～9，中和温度为40～70℃；

E、脱色处理：采用脱色剂对中和后的磺化产物进行中和处理，得新型磺化油脂，其中，脱色时间为0.5～2小时，脱色温度为25～60℃。

作为优选，所述植物油甲酯选自豆油甲酯、菜油甲酯、棕榈油甲酯和棉籽油甲酯。

作为优选，A步骤中，植物油甲酯与羊毛脂的重量比为0.6～1.5∶1。

作为优选，B步骤中，混合油脂与SO₃的质量比为10～15∶1。

作为优选，B步骤中，SO₃气体采用干空气稀释，SO₃气体在干空气中的体积百分比为2％～4％。

作为优选，所述中和剂选自氢氧化钠、氢氧化钾、三乙醇胺和氨水。