專利名稱：皮革加脂劑的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及加脂劑技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種皮革加脂劑的制備方法。
背景技術(shù)：
加脂劑是制革生產(chǎn)中用量最大的一類化工原料，也是皮革加工過程中重要的化工原料之一，其既能順滑皮革纖維，防止皮革發(fā)生僵硬、開裂，又能使皮革具有韌性和柔軟性，并保持強度，同時具有一定的填充作用，使皮革豐滿有彈性，因此，加脂劑是影響皮革質(zhì)量性能的重要因素之一，在皮革化學(xué)品中占有重要地位。
硫酸化油脂是一種重要的陰離子加脂劑，具有易乳化、滲透性強、吸收完全和油潤感好的特點，同時可賦予皮革優(yōu)良的豐滿度和柔軟性，是一種性能良好的加脂劑。傳統(tǒng)的硫酸化油脂的制備主要采用濃硫酸或發(fā)煙硫酸作為硫酸化試劑處理天然油脂，再用飽和食鹽水洗滌并經(jīng)堿中和得到硫酸化油脂。現(xiàn)有技術(shù)相關(guān)文獻(xiàn)報道了一種硫酸化油脂的制備方法，具體為將蓖麻油IOOg加入反應(yīng)瓶中，緩慢滴加濃硫酸25g，控制溫度35°C以下，然后在3(T40°C反應(yīng)2h，反應(yīng)結(jié)束后加入飽和食鹽水200g，攪拌lOmin，倒入分液漏斗中靜置4h，分去下層廢水，將上次物質(zhì)倒入反應(yīng)瓶中，然后加入飽和食鹽水200g進(jìn)行鹽洗,攪拌IOmin,倒入分液漏斗中靜置4h,分去下層廢水，上層物質(zhì)倒入反應(yīng)瓶中用堿液中和至pH為7. 5左右，加水調(diào)節(jié)固含量，即得硫酸化油脂。上述報道的硫酸化油脂的制備方法以濃硫酸或發(fā)煙硫酸作為硫酸化試劑，但是，一方面濃硫酸或發(fā)煙硫酸均具有強腐蝕性，從而導(dǎo)致設(shè)備腐蝕嚴(yán)重；其次，在硫酸化油脂的制備過程中副反應(yīng)多，從而副產(chǎn)物較多；再次，現(xiàn)有技術(shù)中需要過量的濃硫酸或發(fā)煙硫酸作為硫酸化試劑才可以形成硫酸化油脂，從而需要鹽洗的步驟用于去除未反應(yīng)的濃硫酸或發(fā)煙硫酸，進(jìn)而產(chǎn)生大量的酸性廢鹽水，對環(huán)境造成污染。因此開發(fā)一種新型環(huán)保的硫酸化油脂皮革加脂劑的制備方法具有重要意義。
發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于，提供一種環(huán)保的皮革加脂劑的制備方法，該方法避免了強腐蝕性試劑的使用，制備的硫酸化油脂具有良好的乳化性，能賦予皮革良好的柔軟性能和豐滿性能。為了解決以上技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種皮革加脂劑的制備方法，包括以下步驟在催化劑的作用下，將油脂與氨基磺酸進(jìn)行硫酸化反應(yīng)，加入堿溶液，中和反應(yīng)后得到皮革加脂劑；所述催化劑為硫酸、磷酸、次磷酸、尿素、氧化胺和硫脲中的一種或幾種，所述油脂為含有羥基的天然油脂和/或含有羥基的改性油脂。優(yōu)選的，所述含有羥基的天然油脂為羊毛脂和/或蓖麻油。
優(yōu)選的，所述含有羥基的改性油脂按照如下方法制備將第一油脂與低級醇進(jìn)行酯交換反應(yīng)，得到含有羥基的改性油脂，所述第一油脂為羊毛脂、蓖麻油、菜籽油、棉籽油、棕櫚油、豆油和豬油中的一種或幾種。優(yōu)選的，所述低級醇為甲醇、乙醇、丙醇、異丙醇和丁醇中的一種或幾種。優(yōu)選的，所述含有羥基的改性油脂按照如下方法制備將第二油脂與乙醇胺進(jìn)行酰胺化反應(yīng)，得到含有羥基的改性油脂，所述第二油脂為羊毛脂、蓖麻油、菜籽油、棉籽油、棕櫚油、豆油和豬油中的一種或幾種。優(yōu)選的，所述乙醇胺為一乙醇胺和/或二乙醇胺。優(yōu)選的，所述油脂與氨基磺酸按照羥基與氨基磺酸的摩爾比為3) : I添加。優(yōu)選的，所述催化劑與油脂的質(zhì)量比為(3 10) 100o優(yōu)選的，所述硫酸化反應(yīng)的反應(yīng)溫度為100°C 150°C。優(yōu)選的，所述硫酸化反應(yīng)的反應(yīng)時間為2飛小時。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明采用氨基磺酸作為硫酸化試劑，以硫酸、磷酸、次磷酸、尿素、氧化胺和硫脲中的一種或幾種作為催化劑，將油脂與氨基磺酸進(jìn)行硫酸化反應(yīng)，然后加入堿溶液進(jìn)行中和反應(yīng)，得到皮革加脂劑。由于氨基磺酸的具有不揮發(fā)、無臭味、對人體毒性小以及腐蝕性較弱的特點，從而本發(fā)明以氨基磺酸作為硫酸化試劑減少了對設(shè)備的腐蝕及對環(huán)境造成的危害；其次，由于催化劑的使用，有效的抑制了硫酸化反應(yīng)過程中副反應(yīng)的發(fā)生；再次，本發(fā)明無需采用過量氨基磺酸即可以實現(xiàn)硫酸化反應(yīng)，從而生成皮革加脂 劑后無需鹽洗，避免了酸性廢鹽水的排放以及環(huán)境的污染。實驗結(jié)果表明，本發(fā)明制備的皮革加脂劑具有良好的乳化性、乳液穩(wěn)定性及儲存穩(wěn)定性，綜合的加脂性能優(yōu)越，能賦予皮革良好的柔軟性和豐滿性。
具體實施例方式下面對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。本發(fā)明提供一種皮革加脂劑的制備方法，包括以下步驟在催化劑的作用下，將油脂與氨基磺酸進(jìn)行硫酸化反應(yīng)，加入堿溶液，中和反應(yīng)后得到皮革加脂劑；所述催化劑為硫酸、磷酸、次磷酸、尿素、氧化胺和硫脲中的一種或幾種，所述油脂為含有羥基的天然油脂和/或含有羥基的改性油脂。在上述制備過程中，以含有羥基的天然油脂和/或含有羥基的改性油脂為原料，采用氨基磺酸作為硫酸化試劑，同時加入催化劑催化硫酸化反應(yīng)，然后利用堿溶液進(jìn)行中和反應(yīng)，而得到皮革加脂劑即硫酸化油脂。由于硫酸化反應(yīng)是對羥基進(jìn)行硫酸化，也就是說氨基磺酸是與羥基反應(yīng)，因此，本發(fā)明采用含有羥基的天然油脂和/或含有羥基的改性油脂作為原料。其中，本發(fā)明采用的油脂為含有羥基的天然油脂和/或含有羥基的改性油脂。作為優(yōu)選方案，所述含有羥基的天然油脂為羊毛脂和/或蓖麻油。由于羊毛脂與蓖麻油內(nèi)含有羥基，可以直接與氨基磺進(jìn)行硫酸化反應(yīng)。所述含有羥基的改性油脂又稱為天然油脂改性物，通過對油脂進(jìn)行改性化處理制備得到。對于不含羥基的油脂，本發(fā)明采用改性的方法引入羥基，形成含有羥基的改性油脂。所述含有羥基的改性油脂優(yōu)選為經(jīng)低級醇酯交換的第一油脂或經(jīng)乙醇胺酰胺化的第二油脂，上述經(jīng)低級醇酯交換的第一油脂或經(jīng)乙醇胺酰胺化的第二油脂均含有羥基。具體的，所述含有 羥基的改性油脂優(yōu)選按照如下方法制備將第一油脂與低級醇進(jìn)行酯交換反應(yīng)，得到含有羥基的改性油脂，所述第一油脂為羊毛脂、蓖麻油、菜籽油、棉籽油、棕櫚油、豆油和豬油中的一種或幾種，所述第一油脂更優(yōu)選為菜籽油、棉籽油、棕櫚油、豆油、豬油和羊毛脂中的一種或幾種。其中，本發(fā)明采用的低級醇優(yōu)選為甲醇、乙醇、丙醇、異丙醇和丁醇中的一種或幾種。以第一油脂為菜籽油，低級醇為甲醇為例，含有羥基的改性油脂優(yōu)選按照如下方法制備將菜籽油升溫至65 7(TC，然后加入甲醇，攪拌后加入甲醇鈉，攪拌均勻，升溫至75 8(TC，酯交換反應(yīng)后得到含有羥基的改性油脂。作為另外一種優(yōu)選實施方式，所述含有羥基的改性油脂按照如下方法制備將第二油脂與乙醇胺進(jìn)行酰胺化反應(yīng)，得到含有羥基的改性油脂，所述第二油脂為羊毛脂、蓖麻油、菜籽油、棉籽油、棕櫚油、豆油和豬油中的一種或幾種，所述第二油脂更優(yōu)選為菜籽油、棉籽油、棕櫚油、豆油、豬油和羊毛脂中的一種或幾種。其中，本發(fā)明采用的乙醇胺優(yōu)選為一乙醇胺和/或二乙醇胺。以第二油脂為菜籽油，乙醇胺為一乙醇胺為例，含有羥基的改性油脂優(yōu)選按照如下方法制備將菜籽油升溫至80°C，然后加入一乙醇胺，升溫至13(T140°C，酰胺化反應(yīng)后得到含有羥基的改性油脂。本發(fā)明避免了強腐蝕性試劑的使用，采用氨基磺酸作為硫酸化試劑，將油脂與氨基磺酸進(jìn)行硫酸化反應(yīng)。由于氨基磺酸具有不揮發(fā)、無臭味、對人體毒性小以及腐蝕性較弱的特點，從而以氨基磺酸作為硫酸化試劑減少了對設(shè)備的腐蝕及對環(huán)境造成的危害。在硫酸化反應(yīng)中，所述硫酸化反應(yīng)的反應(yīng)溫度優(yōu)選為100°C 150°C，更優(yōu)選為IlO0C 140°C，更優(yōu)選為120°C 130°C。同時，所述硫酸化反應(yīng)的反應(yīng)時間優(yōu)選為2飛小時，更優(yōu)選為2飛小時，最優(yōu)選為3 4小時。硫酸化反應(yīng)的反應(yīng)溫度是影響上述硫酸化反應(yīng)順利進(jìn)行的重要因素。由于油脂與氨基磺酸的硫酸化反應(yīng)是高溫反應(yīng)，同時，氨基磺酸與羥基的反應(yīng)是比較溫和的放熱反應(yīng)，從而反應(yīng)溫度越高反應(yīng)越快；另一方面，溫度過高會促進(jìn)副反應(yīng)的進(jìn)行，導(dǎo)致副產(chǎn)物增多。因此，本發(fā)明通過控制反應(yīng)溫度在以上范圍內(nèi)，在保證了硫酸化反應(yīng)的順利進(jìn)行的同時，一定程度上抑制了副反應(yīng)的進(jìn)行。在本發(fā)明中，所述油脂與氨基磺酸的硫酸化反應(yīng)在催化劑的作用下進(jìn)行。催化劑主要起兩個作用，一是催化油脂與氨基磺酸的硫酸化反應(yīng)的順利進(jìn)行，二是抑制副反應(yīng)的發(fā)生。同時，催化劑的用量同樣是影響其催化效果的重要因素，其中，催化劑過少會不能起到催化以及抑制副反應(yīng)的效果；催化劑過多則導(dǎo)致反應(yīng)速度減慢。因此，本發(fā)明優(yōu)選采用所述催化劑與油脂的質(zhì)量比為(3 10) :100，更優(yōu)選為(4 8) :100，更優(yōu)選為(5 7) :100。本發(fā)明以氨基磺酸為硫酸化試劑，其中，所述油脂與氨基磺酸優(yōu)選按照羥基與氨基磺酸的摩爾比為(廣3) :1添加，更優(yōu)選為(r2) :1。與現(xiàn)有技術(shù)以濃硫酸或發(fā)煙硫酸作為硫酸化試劑時需要滿足濃硫酸或發(fā)煙硫酸為過量的技術(shù)方案相比，本發(fā)明無需采用過量氨基磺酸即可以實現(xiàn)硫酸化反應(yīng)，氨基磺酸用量較少或正好全部反應(yīng)完，無過量的氨基磺酸，從而生成皮革加脂劑后無需鹽洗，避免了酸性廢鹽水的排放以及環(huán)境的污染。在硫酸化反應(yīng)后通過加入堿溶液進(jìn)行中和反應(yīng)，本發(fā)明對于所述堿溶液并沒有特別限制，可以采用本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的堿溶液即可。優(yōu)選的，所述堿溶液為氫氧化鈉的水溶液、氫氧化鉀的水溶液或氨水溶液。同時，堿溶液的濃度也一定程度上影響中和效果，所述堿溶液的質(zhì)量濃度優(yōu)選為10% 30%，更優(yōu)選為10% 20%，最優(yōu)選為10%。作為優(yōu)選方案，利用上述方案得到皮革加脂劑后，還優(yōu)選包括調(diào)節(jié)固含量的步驟，優(yōu)選為將所述皮革加脂劑與水混合，調(diào)節(jié)固含量> 60%。綜上所述，本發(fā)明以氨基磺酸作為硫酸化試劑減少了對設(shè)備的腐蝕及對環(huán)境造成的危害；其次，由于催化劑的使用，有效的抑制了硫酸化反應(yīng)過程中副反應(yīng)的發(fā)生；再次，本發(fā)明無需采用過量氨基磺酸即可以實現(xiàn)硫酸化反應(yīng)，從而生成皮革加脂劑后無需鹽洗，避免了酸性廢鹽水的排放以及環(huán)境的污染。對上述制備的皮革加脂劑進(jìn)行性能測試，結(jié)果表明本發(fā)明制備的皮革加脂劑具有良好的乳化性、乳液穩(wěn)定性及儲存穩(wěn)定性，綜合的加脂性能優(yōu)越，能賦予皮革良好的柔軟性和豐滿性。
為了進(jìn)一步說明本發(fā)明的技術(shù)方案，下面結(jié)合實施例對本發(fā)明優(yōu)選實施方案進(jìn)行描述，但是應(yīng)當(dāng)理解，這些描述只是為進(jìn)一步說明本發(fā)明的特征和優(yōu)點，而不是對本發(fā)明權(quán)利要求的限制。實施例I將菜籽油IOOg加入三頸瓶中，升溫至65 70°C，加入甲醇5. 5g，攪拌lOmin，加入催化劑甲醇鈉0. 5g，攪拌均勻。升溫至75 80°C，在該溫度下反應(yīng)2h，酯交換反應(yīng)結(jié)束，在75 80°C抽真空30min。向酯交換的改性菜油中加入氨基磺酸16. 6g,尿素5. 3g,攪拌均勻。升溫至12(T130°C，在該溫度下反應(yīng)3h。降溫至60°C，緩慢滴加質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的氫氧化鈉溶液30g，調(diào)節(jié)pH值至6. 5^8. 5，加入水60g，攪拌30min，得到固含量為60%的硫酸化油脂。實施例2將菜籽油IOOg加入三頸瓶中，升溫至65 70°C,加入甲醇5. 5g,攪拌IOmin,加入催化劑甲醇鈉0. 5g，攪拌均勻。升溫至75 80°C，在該溫度下反應(yīng)2h，酯交換反應(yīng)結(jié)束，在75 80°C抽真空30min。向酯交換的改性菜油中加入氨基磺酸8. 3g,尿素5. 3g,攪拌均勻。升溫至12(T130°C，在該溫度下反應(yīng)3h。降溫至60°C，緩慢滴加質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的氫氧化鈉溶液20g，調(diào)節(jié)pH值至6. 5^8. 5，加入水39. 4g，攪拌30min，得到固含量為70%的硫酸化油脂。實施例3將菜籽油IOOg加入三頸瓶中，升溫至80°C，加入一乙醇胺7g，升溫至13(Tl40°C，在該溫度下反應(yīng)3h，酰胺化反應(yīng)結(jié)束，降溫至120°C抽真空30min。向酰胺化的改性菜油中加入氨基磺酸11. lg，尿素5. 3g，攪拌均勻。升溫至12(T130°C，在該溫度下反應(yīng)3h。降溫至60°C，緩慢滴加質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的氫氧化鈉溶液25g，調(diào)節(jié)pH值至6. 5^8. 5，加入水31. 7g，攪拌30min，得到固含量為70%的硫酸化油脂。對實施例廣3制備的硫酸化油脂進(jìn)行性能測定。分別將實施例f 3制備的硫酸化油脂配制為I :9的乳液，然后將形成的乳液靜置24小時，觀察發(fā)現(xiàn)乳液無浮油、無分層現(xiàn)象。因此，本發(fā)明實施例廣3制備的硫酸化油脂具有良好的乳化性、乳液穩(wěn)定性及儲存穩(wěn)定性，綜合的加脂性能優(yōu)越，能賦予皮革良好的柔軟性和豐滿性。
對所公開的實施例的上述說明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明。對這些實施例的多種修改對本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現(xiàn)。因此，本發(fā)明將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。權(quán)利要求
1.一種皮革加脂劑的制備方法，包括以下步驟 在催化劑的作用下，將油脂與氨基磺酸進(jìn)行硫酸化反應(yīng)，加入堿溶液，中和反應(yīng)后得到皮革加脂劑； 所述催化劑為硫酸、磷酸、次磷酸、尿素、氧化胺和硫脲中的一種或幾種，所述油脂為含有羥基的天然油脂和/或含有羥基的改性油脂。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的制備方法，其特征在于，所述含有羥基的天然油脂為羊毛脂和/或蓖麻油。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的制備方法，其特征在于，所述含有羥基的改性油脂按照如下方法制備 將第一油脂與低級醇進(jìn)行酯交換反應(yīng)，得到含有羥基的改性油脂，所述第一油脂為羊毛脂、蓖麻油、菜籽油、棉籽油、棕櫚油、豆油和豬油中的一種或幾種。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的制備方法，其特征在于，所述低級醇為甲醇、乙醇、丙醇、異丙醇和丁醇中的一種或幾種。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的制備方法，其特征在于，所述含有羥基的改性油脂按照如下方法制備 將第二油脂與乙醇胺進(jìn)行酰胺化反應(yīng)，得到含有羥基的改性油脂，所述第二油脂為羊毛脂、蓖麻油、菜籽油、棉籽油、棕櫚油、豆油和豬油中的一種或幾種。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的制備方法，其特征在于，所述乙醇胺為一乙醇胺和/或二乙醇胺。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的制備方法，其特征在于，所述油脂與氨基磺酸按照羥基與氨基磺酸的摩爾比為(廣3) : I添加。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的制備方法，其特征在于，所述催化劑與油脂的質(zhì)量比為(3 10) :100。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的制備方法，其特征在于，所述硫酸化反應(yīng)的反應(yīng)溫度為IOO0C 150。。。
10.根據(jù)權(quán)利要求I所述的制備方法，其特征在于，所述硫酸化反應(yīng)的反應(yīng)時間為2飛小時。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種皮革加脂劑的制備方法，采用氨基磺酸作為硫酸化試劑，以硫酸、磷酸、次磷酸、尿素、氧化胺和硫脲中的一種或幾種作為催化劑，將油脂與氨基磺酸進(jìn)行硫酸化反應(yīng)，然后加入堿溶液進(jìn)行中和反應(yīng)，得到皮革加脂劑。由于氨基磺酸具有不揮發(fā)、無臭味、對人體毒性小以及腐蝕性較弱的特點，以氨基磺酸作為硫酸化試劑減少了對設(shè)備的腐蝕及對環(huán)境造成的危害；催化劑的使用有效的抑制了硫酸化反應(yīng)過程中副反應(yīng)的發(fā)生；再次，本發(fā)明無需采用過量氨基磺酸即可以實現(xiàn)硫酸化反應(yīng)，從而生成皮革加脂劑后無需鹽洗，避免了酸性廢鹽水的排放以及環(huán)境的污染。實驗結(jié)果表明，該皮革加脂劑具有良好的乳化性，能賦予皮革良好的柔軟性和豐滿性。
文檔編號C07C303/32GK102746198SQ20121022228
公開日2012年10月24日 申請日期2012年6月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月29日
發(fā)明者楊硯宇 申請人:成都達(dá)威化工科技有限公司