合成加脂剂

目录

绪论 (1)

1、合成加脂剂概论 (2)

1.1、概述 (2)

1.2、国内情况 (3)

2、硫酸和乙二醇的混合 (4)

2.1、混合工艺流程图及框图的分析 (4)

2.2、双闭环比值控制系统的特点与分析 (6)

2.3、控制规律及控制器的确定 (6)

3、合成酯的制造过程 (7)

3.1、工艺流程图及框图的分析 (7)

3.2、控制过程的分析 (8)

3.3、控制规律及控制器的判定 (9)

4、加酯剂的合成控制 (10)

4.1、过程流程图和框图的分析 (10)

4.2、控制方案的确定 (11)

4.3、控制算法及控制器的选用 (11)

5、心得体会 (13)

6、元器件清单 (14)

7、主要参考资料： (15)

附图1 (16)

附图2 (17)

绪论

随着皮革工业发展，制革工作者对皮革化工材料的认识亦在日益加深。皮革加脂剂作为制革生产中所用化工材料总量30%以上的重要化工材料，也日益为制革工作者所瞩目。而今，随着化学工业尤其是表面活性剂工业的快速发展，在加脂剂研制开发中无论是在新型加脂材料的选用、新型材料的引入，还是产品的工艺路线设计方面，都取得了长足的进步。同时，对提高皮革加脂工艺的效率、分步加脂及乳液加脂，颗粒微细化也促进了皮革用加脂剂研究的逐步开发。加脂剂是皮革加工过程中一种重要的皮革化学品。皮革生产中的加脂（也称加油）是用油脂或加脂剂在一定的工艺条件下处理皮革，使皮革吸收一定量的油脂而赋予革一定的物理、机械性能和使用性能的过程。加脂能够通过化学和物理作用使皮革内部的各个纤维被具有润滑作用的油脂包裹起来或纤维表面亲和大量的“油性”分子，平衡革纤维表面能量，使原来的高能表面转变为低能表面，增加纤维间的相互可移动性，从而防止皮革板结、折裂，又使皮革具有相应的弹性、韧性、延伸性和柔软性等良好的物理力学性能，所以加脂有可能改变皮革最终的机械性能，美观性及手感。

由于加工方法的差异和使用方法的不同，加脂剂的品种很多，按加脂剂中乳化剂成分所带的电荷不同可将加脂剂分为：阴离子型、阳离子型、非离子型和两性型；按加脂剂的功能可以分为：填充型加脂剂、耐光型加脂剂、阻燃型加脂剂、复鞣型加脂剂等等；按中性油的不同可分为植物油脂加脂剂、动物

油脂加脂剂、矿物油脂加脂剂、合成加脂剂、复合加脂剂等；按亲水基团不同可分为硫酸化加脂剂、亚硫酸化加脂剂、磷酸化加脂剂等。

合成脂是皮革工艺中普遍采用的加脂剂，可以提高毛皮的质地。将合成脂肪酸预热加入酯化反应器中，同时加入乙二醇和硫酸，将温度升至110℃，此时有水流出，分析其酸值在25mg/1g酯以下，停止加热放入合成脂贮槽。将合成脂放入皂化反应器中加入碱液加热至70℃搅拌0.5h既可。

1、合成加脂剂概论

1.1、概述

合成加脂剂于二十世纪40年代首先在德国开始生产应用。德国于1937年已在维屯建立了石蜡氧化制取合成脂肪酸的工厂，年产脂肪酸4000吨，在二次世界大占期间德国每年可用此生产可食用油脂2400吨[53]。

合成加脂剂的主要原料来源有石油及石油化学品。前者是石蜡、矿物油，后者是脂肪酸、脂肪酸酯、脂肪酰胺及脂肪醇。合成的方法包括：磺化、硫酸化、氯化、磺氯化等，可得到磺酰氯、脂肪族酰胺等，其产品对皮革有很好的结合性，耐光及丝光性能突出。

合成脂肪酸加脂剂可以用于各种皮革的加脂，如铬鞣革、植鞣革及毛皮。加脂后的皮革柔软，板面丰满有弹性，无油腻感，革的粒面和绒面均有较好的光泽，并能提高皮革的防水性能，降低革的吸水性。长链合成脂肪酸是一种非水溶性软蜡状

物。

1.2、国内情况

国内合成加脂剂主要基于烷基磺酰氯及其衍生物，主要包括烷基磺酰氯、烷基磺酰胺和烷基磺胺乙酸钠等化合物。同其他类型加脂剂相比，其加脂乳液粒子小、渗透性、乳化性优良，皮革加脂后柔软、丝光好，但其弹性、油润及持久性略显不足。近年来，魏世林等人进行了新的尝试，他们采用液蜡(C16以上的环烃)为原料，以含锰化合物作催化剂进行氧化，再进一步对氧化物进行酯化和亚硫酸化而得到一种合成加脂剂，该研究拓展了加脂剂的合成方法，提高了产品对酸、碱、盐的稳定性。

李广平在SE-40合成加脂剂的研制中采用高氯化烷烃C12-C22的不饱和烯酸和饱和脂肪羧酸的多元酸和单元醇酯，高碳脂肪羧酸聚乙二醇酯及脂肪酰胺与其他助剂复配，产品在应用中渗透性优良、油润、丰满、结合性强、加脂性能突出。

兰云军等人采用多元胺(分子中氨基数≥2)同烷基磺酰氯胺化再同氯乙酸缩合的办法制备出Syn两性加脂剂。该加脂剂具有典型的α-氨基酸结构，分子中含有大量的羟基、羧基、氨基，同皮革结合性强，耐久性好，克服了单纯阴离子加脂剂对染色的不利影响。

合成加脂剂用于皮革加脂的优点：具有耐光性好,加脂革不会日久变黄；加脂乳液的颗粒细小，耐酸、耐盐、耐硬水性能好，耐霉菌、细菌能力强，渗透性好，加脂透彻；加脂革柔软，无油腻感。

矿物油的改性手段主要有氯化、氯磺化、羰基化等。

在实际的皮革生产中都是将合成加脂剂、天动植物油脂加脂剂配合起来使用。因此合成加脂剂大部分用于配制复合型加脂剂，很少单独以加脂剂的形式出现。

2、硫酸和乙二醇的混合

2.1、混合工艺流程图及框图的分析

在现代工业生产过程中，经常遇到生产工艺要求两种或多种物料流量成一定比例关系的问题，一旦比例失调，就会影响生产的正常进行，影响产品质量，浪费原料，消耗动力，造成环境污染，甚至产生生产事故。如硝酸生产中的氨氧化炉，其进料是氨气和空气，两者的流量必须具有一个合适的比例，因为氨在空气中的含量，低温时在15～28％之间，高温时在14～30％之间都有可能产生爆炸的危险，严格控制其比例，使其不进入爆炸范围，对于安全生产来说十分重要。这种用来实现两个或两个以上参数之间保持一定比值关系的过程控制系统，均称为比值控制系统。在这个生产过程中，生产工艺要求硫酸与乙二醇两种物料流量成2:1比例关系，一旦比例失调，就会影响生产的正常进行，影响产品质量，浪费原料，造成环境污染，甚至产生生产事故。严格控制其比例，使其不进入爆炸范围，对于安全生产来说十分重要。所以此控制系统选择双闭环比值控制为控制系统。其带检测点的工艺流程图及其方框图分别如图1和图2。