餐厨废油环氧化的初步研究
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等发达 国家在塑料 的消 耗量 上 已经达 到人均 ９９ 以 上 “”，环氧化油 脂 的消 耗量也达 到 １７ 以上 ；相对 而言，我 国塑料 的人均消 耗量仅 ２５ ，环 氧化油脂 的 人均消 耗量为 １．６ｋｇ左右 。环氧化油脂 不但可 以直接 作为增塑剂 ¨ ，还可 以用作 中间体或化工原料 “剞， 这是 因为 环氧化油 脂 自身结构 中拥有许 多环氧基 团， 它可 以和异氰酸酯或胺基反应 ¨ ，用来制造油 墨用树 脂、粘合剂 和涂料 等 ｎ ，环氧 化油脂还可 以制成 多 羟 基化 合物 ，用来 合 成水 性聚 合物 、弹性 体 等 ｕ引，有 利 于减少 对石 油 化工 产 品的依赖 。本 文预通 过从 废 弃物餐厨 中收集废油 “９－ 们，然后进行初步环氧化的探 索 ，以期 为餐厨废 弃物 的综合利用提供 一定 的理 论依 据和技术支持 。 １ 材 料 与 方 法 １．１ 试 剂 与 主要 仪 器设 备
２０１６年第 ２９卷第 ４期
粮食 与 油脂
８１
餐 厨 废 油 环 氧 化 的 初 步 研 究
景旭 东 ，阎 杰 ，林 海琳 ，黄少 武 （仲 恺农 业 工程 学院化 学化 工 学 院 ， 广 东广 州 ５１０２２５） 摘 要 ：以餐 厨 废 油 为 反 应 物 ，研 究 了原 料 配 比 、反 应 温 度 、时 间、催 化 剂 用 量 等 因 素 对 餐 厨 废 油 环 氧 化 效 果 的 影 响 ，结 果 表 明 ：当 原 料 配 比 为 餐 厨 废 油 ：乙 酸 ：双 氧 水 ：催 化 剂 ＝ １：０．２：１．１３：０．００２ ７（质 量 百分 比 ）、反 应 温度 ８０℃ 、反 应 时 间 ５ ｈ时 ，餐 厨废 油的环 氧化 值 达 到 最 大 ；通 过 红 外光 谱 （ＦＴＩＲ）和 热重 （ＴＧ）分析 表 明 ：在 １ ００５ ｃｍ１左 右 出现 了较 强 的 Ｃ—Ｏ—Ｃ环 氧 化 基 团，１ ６００ ｃｍ 左 右 的 Ｃ＝Ｃ双键 吸收 峰 明显减 弱 ，说 明餐 厨 废 油发 生 了很 好 的环 氧 化作 用 ； 且 环 氧 化后 的 热解 温 度 与餐 厨 废 油相 比提 早 了 ２００℃ ，热解 时 间和速 率 也 有相 应 的 降低 ，说 明餐 厨废 油 中氧含 量 的 比例有 一 定 的提 高 。 关键 词 ：餐 厨废 油 ；环氧 化 ；影响 ；环氧 化值
Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ ５１０２２５，Ｇｕａｎｇｄｏｎｇ，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｗ ｉｔｈ ｋｉｔｃｈｅｎｗａｒｅ ｏｉｌ ａｓ ｒｅａｃｔａｎｔｓ，ｔｈｅ ｒａｔｉｏ ｏｆ ｒａｗ ｍ ａｔｅｒｉａｌｓ，ｒｅａｃｔｉｏｎ ｔｉｍ ｅ，ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ，
ａｍｏｕｎｔ ｏｆ ｃａｔａｌｙｓｔ ｏｎ ｔｈｅ ｅｐｏｘｉｄａｔｉｏｎ ｖａｌｕｅ ｗｅｒｅ ｓｔｕｄｉｅｄ．Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｉｎｄｉｃａｔｅｄ ｔｈａｔ ｅｐｏｘｉｄｉｚｅｄ ｏｉｌ ｖａｌｕｅ ｃｏｕｌｄ ｒｅａｃｈ ｔｈｅ ｍａｘｉｍｕｍ ｗｈｅｎ ｔｈｅ ｍ ａｓｓ ｐｅｒｃｅｎｔａｇｅｓ ｏｆ ｗａｓｔｅ ｏｉｌ，ａｃｅｔｉｃ ａｃｉｄ，ｈｙｄｒｏｇｅｎ ｐｅｒｏｘｉｄｅ ａｎｄ ｃａｔａｌｙｓｔ ｗａｓ １ ：０．２ ：１．１３ ：０．００２ ７，ｒｅａｃｔｉｏｎ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｗａｓ ８０ ｏＣ ，ａｎｄ ｒｅａｃｔｉｏｎ ｔｉｍｅ ｗａｓ ５ ｈ．ＦＴＩＲ ａｎａｌｙｓｉｓ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ ｔｈｅｒｅ ｗａｓ ａ ｓｔｒｏｎｇ Ｃ—Ｏ—Ｃ ｅｐｏｘｉｄｉｚｅｄ ｇｒｏｕｐｓ ａｔ １ ００５ ｃｍ～ ．ａｎｄ Ｃ＝Ｃ ｄｏｕｂｌｅ ｂｏｎｄ ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ ｐｅａｋ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙ ｗｅａｋｅｎｅｄ ａｔ １ ６００～ ，ｗｈｉｃｈ ｉｎｄｉｃａｔｅｄ ｔｈａｔ ｋｉｔｃｈｅｎｗａｒｅ ｏｉｌ ｏｃｃｕ￣ｅｄ ｗｅｌｌ
中 图分 类号 ：ＴＳ２０９
文献 标识 码 ：Ａ
文章 编号 ：１００８— ９５７８（２０１６）０４— ００８１一 Ｏ４
餐厨废 油是指餐饮业在 生产 经营过程 中产生 的不 能再次使 用的油脂 ，主要是指 煎炸 老油和潲水油 （俗称 地 沟油 ）…。随着经济 、社会和 人 口的发 展，我 国每年 产生 的餐 厨废油 正在逐 步增加 眩 ，其 占餐厨 垃圾总量 的 １０％￣２０％，具有 废 物 和 资源 的 两 重性 ，如 果 不 进 一 步开发再 利用 ，很 可能会 对环境和 人类健 康造成 威 胁 。 由于 其含 有 一些致 癌 的脂 肪酸类 聚合 物 ， 需要 进 行无 害化 处 理后 才能 再次 资 源利 用 。虽然 目 前 国内外对餐 厨废 油的 资源化进行 了大量 的研 究，但 大 多集 中在 生物 柴油 、肥 皂和润 滑油 等方 面 ，对 于 环氧 化方 面研究较 少 。而 且近年来 ，伴 随着 食 品工业 的快 速发 展 ，对 于无毒 塑料包 装薄 膜 的需求 量越 来 越 多 ，而在 进 口塑料 、皮 革等产 品酯类增 塑 剂 的 含量 指标被欧盟 限定 到 ０．１％，更是提 高了无毒增塑剂 的市场 要求 ，尽 管如此在 发达 国家 中人 均消费 聚氯 乙 烯 （ＰＶＣ）的量 为 １７～１８ ，而 我 国只 有 １．６ ｋｇ¨ 。 ＰＶＣ的消 费增 长往往会 促使稳定剂 的增加 ，其中北美
ｅｐｏｘｉｄａｔｉｏｎ．ＴＧＡ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ ｐｙｒｏｌｙｓｉｓ ｔｅｍｐｅｒａｔ ｕｒｅ ｏｆ ｅｐｏｘｉｄｉｚｅｄ ｏｉｌ ｗａｓ ａｈｅａｄ ｏｆ ２００ ｏＣ ｃｏｍｐａｒｅｄ ｔｏ ｋｉｔｃｈｅｎｗａｒｅ ｏｉｌ，ｐｙｒｏｌｙｓｉｓ ｔｉｍ ｅ ａｎｄ ｒａｔｅ ｈａｄ ａ ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇ ｄｅｃｒｅａｓｅ，ｗｈｉｃｈ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｏｘｙｇｅｎ ｃｏｎｔｅห้องสมุดไป่ตู้ｔ ａｃｈｉｅｖｅｄ ａ ｃｅｒｔａｉｎ ｉｎｃｒｅａｓｅ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ ：ｋｉｔｃｈｅｎｗａｒｅ ｏｉｌ；ｅｐｏｘｉｄａｔｉｏｎ；ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ；ｅｐｏｘｉｄｉｚｅｄ ｖａｌｕｅ
ＪＩＮＧ Ｘｕ—ｄｏｎｇ，ＹＡＮ Ｊｉｅ。ＬＩＮ Ｈ ａｉ－ｌｉｎ，ＨＵＡＮＧ Ｓｈａｏ—ＷＵ （Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ ａｎｄ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｚｈｏｎｇｋａｉ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒｅ ａｎｄ
等发达 国家在塑料 的消 耗量 上 已经达 到人均 ９９ 以 上 “”，环氧化油 脂 的消 耗量也达 到 １７ 以上 ；相对 而言，我 国塑料 的人均消 耗量仅 ２５ ，环 氧化油脂 的 人均消 耗量为 １．６ｋｇ左右 。环氧化油脂 不但可 以直接 作为增塑剂 ¨ ，还可 以用作 中间体或化工原料 “剞， 这是 因为 环氧化油 脂 自身结构 中拥有许 多环氧基 团， 它可 以和异氰酸酯或胺基反应 ¨ ，用来制造油 墨用树 脂、粘合剂 和涂料 等 ｎ ，环氧 化油脂还可 以制成 多 羟 基化 合物 ，用来 合 成水 性聚 合物 、弹性 体 等 ｕ引，有 利 于减少 对石 油 化工 产 品的依赖 。本 文预通 过从 废 弃物餐厨 中收集废油 “９－ 们，然后进行初步环氧化的探 索 ，以期 为餐厨废 弃物 的综合利用提供 一定 的理 论依 据和技术支持 。 １ 材 料 与 方 法 １．１ 试 剂 与 主要 仪 器设 备
２０１６年第 ２９卷第 ４期
粮食 与 油脂
８１
餐 厨 废 油 环 氧 化 的 初 步 研 究
景旭 东 ，阎 杰 ，林 海琳 ，黄少 武 （仲 恺农 业 工程 学院化 学化 工 学 院 ， 广 东广 州 ５１０２２５） 摘 要 ：以餐 厨 废 油 为 反 应 物 ，研 究 了原 料 配 比 、反 应 温 度 、时 间、催 化 剂 用 量 等 因 素 对 餐 厨 废 油 环 氧 化 效 果 的 影 响 ，结 果 表 明 ：当 原 料 配 比 为 餐 厨 废 油 ：乙 酸 ：双 氧 水 ：催 化 剂 ＝ １：０．２：１．１３：０．００２ ７（质 量 百分 比 ）、反 应 温度 ８０℃ 、反 应 时 间 ５ ｈ时 ，餐 厨废 油的环 氧化 值 达 到 最 大 ；通 过 红 外光 谱 （ＦＴＩＲ）和 热重 （ＴＧ）分析 表 明 ：在 １ ００５ ｃｍ１左 右 出现 了较 强 的 Ｃ—Ｏ—Ｃ环 氧 化 基 团，１ ６００ ｃｍ 左 右 的 Ｃ＝Ｃ双键 吸收 峰 明显减 弱 ，说 明餐 厨 废 油发 生 了很 好 的环 氧 化作 用 ； 且 环 氧 化后 的 热解 温 度 与餐 厨 废 油相 比提 早 了 ２００℃ ，热解 时 间和速 率 也 有相 应 的 降低 ，说 明餐 厨废 油 中氧含 量 的 比例有 一 定 的提 高 。 关键 词 ：餐 厨废 油 ；环氧 化 ；影响 ；环氧 化值
Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ ５１０２２５，Ｇｕａｎｇｄｏｎｇ，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｗ ｉｔｈ ｋｉｔｃｈｅｎｗａｒｅ ｏｉｌ ａｓ ｒｅａｃｔａｎｔｓ，ｔｈｅ ｒａｔｉｏ ｏｆ ｒａｗ ｍ ａｔｅｒｉａｌｓ，ｒｅａｃｔｉｏｎ ｔｉｍ ｅ，ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ，
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中 图分 类号 ：ＴＳ２０９
文献 标识 码 ：Ａ
文章 编号 ：１００８— ９５７８（２０１６）０４— ００８１一 Ｏ４
餐厨废 油是指餐饮业在 生产 经营过程 中产生 的不 能再次使 用的油脂 ，主要是指 煎炸 老油和潲水油 （俗称 地 沟油 ）…。随着经济 、社会和 人 口的发 展，我 国每年 产生 的餐 厨废油 正在逐 步增加 眩 ，其 占餐厨 垃圾总量 的 １０％￣２０％，具有 废 物 和 资源 的 两 重性 ，如 果 不 进 一 步开发再 利用 ，很 可能会 对环境和 人类健 康造成 威 胁 。 由于 其含 有 一些致 癌 的脂 肪酸类 聚合 物 ， 需要 进 行无 害化 处 理后 才能 再次 资 源利 用 。虽然 目 前 国内外对餐 厨废 油的 资源化进行 了大量 的研 究，但 大 多集 中在 生物 柴油 、肥 皂和润 滑油 等方 面 ，对 于 环氧 化方 面研究较 少 。而 且近年来 ，伴 随着 食 品工业 的快 速发 展 ，对 于无毒 塑料包 装薄 膜 的需求 量越 来 越 多 ，而在 进 口塑料 、皮 革等产 品酯类增 塑 剂 的 含量 指标被欧盟 限定 到 ０．１％，更是提 高了无毒增塑剂 的市场 要求 ，尽 管如此在 发达 国家 中人 均消费 聚氯 乙 烯 （ＰＶＣ）的量 为 １７～１８ ，而 我 国只 有 １．６ ｋｇ¨ 。 ＰＶＣ的消 费增 长往往会 促使稳定剂 的增加 ，其中北美
ｅｐｏｘｉｄａｔｉｏｎ．ＴＧＡ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ ｐｙｒｏｌｙｓｉｓ ｔｅｍｐｅｒａｔ ｕｒｅ ｏｆ ｅｐｏｘｉｄｉｚｅｄ ｏｉｌ ｗａｓ ａｈｅａｄ ｏｆ ２００ ｏＣ ｃｏｍｐａｒｅｄ ｔｏ ｋｉｔｃｈｅｎｗａｒｅ ｏｉｌ，ｐｙｒｏｌｙｓｉｓ ｔｉｍ ｅ ａｎｄ ｒａｔｅ ｈａｄ ａ ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇ ｄｅｃｒｅａｓｅ，ｗｈｉｃｈ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｏｘｙｇｅｎ ｃｏｎｔｅห้องสมุดไป่ตู้ｔ ａｃｈｉｅｖｅｄ ａ ｃｅｒｔａｉｎ ｉｎｃｒｅａｓｅ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ ：ｋｉｔｃｈｅｎｗａｒｅ ｏｉｌ；ｅｐｏｘｉｄａｔｉｏｎ；ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ；ｅｐｏｘｉｄｉｚｅｄ ｖａｌｕｅ