洗毛废水中提取羊毛脂的新工艺

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工程技术Vo l.404/2008.9B

羊毛脂是附着在羊毛上的油脂分泌物,是从洗毛废水中回收的一种副产品。产生的污水直接进行处理,使废水处理难度较大、处理费用较高,而洗毛废水中存在大量的羊毛脂,羊毛脂可成为高级化妆品、香皂及医药上的重要原料,能广泛应用于化工、轻工、制药和军工生产等许多领域。纯净的羊毛脂有很强的抗化学作用和抗微生物性能,不会酸败变质,有很好的渗透性,可渗入皮肤,能作为纯天然的营养剂由于羊种、气候及饲养条件不同,羊毛脂的成份不完全相同。从化学结构分析,羊毛脂分为蜡脂和软脂。清河市红兴洗毛厂洗毛2000t/a。针对该厂的具体工艺,从废水中提取出羊毛脂,这样就可变废为宝,降低处理成本。一般提取粗制品由于颜色深褐,有特殊气味,含大量机械杂质等,只能用作防锈剂与工业低温润滑剂。

1羊毛脂的组分及性质

一般的动植物油脂都是甘油和脂肪酸的化合物,但羊毛脂中不含甘油,故它的正确名称应是“羊毛蜡”,只是人们

在习惯上称其为羊毛脂。羊毛脂是一种

游离胆固醇酯,其主要成份是高级脂肪

酸和高级一元醇,其中醇和酸之间既有

结合成脂的状态存在,亦有游离状态存

在。高级脂肪酸和高级一元醇的组份各

占45%~55%。

从羊毛脂中分离出的酸约有30多

种,其中直链酸含量较少,支链酸含量

较多,分别约占脂肪酸总量的9.5%和

60%左右。另外还有羟基酸,约占脂肪

酸总量的28%。所含的脂肪酸,碳原子

数都在10以上,有的甚至高达30以上,

碳原子数愈多,熔点愈高。羊毛脂中的

醇可分为脂肪醇、甾醇和三萜烯醇3类。

脂肪醇约占总量的30%~50%,以支链

醇为主;甾醇约占总量的30%左右,其

中胆甾醇含量最高;三萜烯醇约占醇总

量的25%~30%。

羊毛脂的物理性质表现为不易挥

发、不溶于水和熔点较高的特征。其化

学性质主要取决于高级脂肪酸和高级一

元醇,它只能溶于非极性溶剂如苯、四

氯化碳、乙醚、乙烷等之中。羊毛脂的

这种性质,是采用溶剂法洗毛工序的技

术依据。

羊毛脂中的高级脂肪酸遇碱能发生

皂化作用,但高级一元醇遇碱不能皂化。

所以冼毛时,单纯用碱不能将羊毛洗净,

必须用洗涤剂并加乳化的方法,才能脱

去羊毛脂。羊毛脂的颜色为浅黄,熔点

36~45℃,在常温条件下,羊毛脂为粘

稠状物质,比重较小(0.94~0.97)。羊毛

脂具有保护羊毛的特殊功能,它与其他

动植物的脂、腊的化学性质有所不同

(见表1)。羊毛脱脂的方法有:(1)可用

醚、苯、二硫化碳、丙酮、氯仿等提取;

(2)在加温(约35~50℃)的皂碱溶液中

冲洗。

2洗毛工艺

清河市红兴洗毛厂洗毛工艺由5槽

组成,第1槽为泡槽,第2、3槽为洗

槽,需加入洗涤剂,第4、5槽为清洗

槽。由于该厂采用高效洗毛药剂,该洗

涤剂对羊毛上杂质的洗涤能力较强,

在实际的洗毛过程中,2、3槽中的水反

洗毛废水中提取羊毛脂的新工艺*

 王怀宇 郭有才/邢台职业技术学院

摘要 在羊毛脱脂生产的过程中,排出大量含羊毛脂的废水。一般经过分离从废水中提取羊毛脂,由于颜色深,带有特殊的气味,并含有大量机械杂质,使其应用价值受到限制。经过几年的实践探索,采用新的提取工艺,代替原有工艺,使羊毛脂的纯度达到国家药典标准,为制药、化妆品生产提供宝贵的原料。

关键词 洗毛废水 羊毛脂 分离

*项目支持:邢台市科技局科技攻关计划,“洗毛废水处理的研究”,课题编号:2007SP089

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复利用,一般要经过4~5次洗涤后才排出,槽中缺水用新水补充,这样大大降低了水的使用量,同时也降低了洗涤剂的用量,使废水中羊毛脂的含量较高。

3羊毛脂提取的方法

洗毛废水中主要含有大量的机械杂质、游离酸、灰份及羊毛脂。从洗毛车间的洗毛废液中分离羊毛脂的方法,一般采用物理机械方法。羊毛脂的比重小于水,在离心力的作用下,可使油脂液滴脱离皂膜浮出表面,流入专门的分离盘内,再收集入桶中。提纯方法是用苯作提取剂,苯不仅有毒、有害,且有燃烧爆炸的危险,其损耗亦大,成本较高。针对清河市红兴洗毛厂洗毛状况(2、3槽中的洗毛废水),现在改革采用新的

工艺过程(见图1),可获取更为纯净的羊毛脂。3.1加AM

在废水中加入AM药剂,边加料,边搅拌。控制温度在40℃以下,搅拌10min,静止30min,去其沉淀物。3.2机械离心

将水样放入离心机内进行离心,控制4000r/min,离

心30min,除去沉淀物。3.3酸洗

在水样中加入浓度为1:1的H2SO4,边搅拌,边加料,控制温度60℃,搅拌30min后静止30min除去沉淀物。3.4中和

用5%的NaOH调节酸度,控制pH8.5~9.0,加入适量的水(约占总量

的10%),控制温度55℃,温度太高容易产生皂化反应,继续搅拌20min,静置40min,除去下部杂质。3.5脱色

加入H2O2(约占总量5%),控制温度50℃,边搅拌边缓慢加料,时间控制在50min左右。太快太慢均会影响成品色泽。加完后继续搅拌20min,静置沉淀40min,除去下部杂质。加入MR,边搅拌边加料,保温1h,静置沉淀1h.最后除去底部杂质。

3.6洗涤

采用水洗方式。保温30℃,静止1h,反复2次。排出洗涤水应为中性。3.7抽真空

抽真空时间1h。羊毛脂经抽真空之后,获纯净产品。

4结论

经过一系列的实际试验与比较探索,获得如下结果:

(1)改革的工艺:从洗毛废水中提取羊毛脂的方法,废弃具有强烈毒害作用的提取剂苯,新工艺增强了使用者的安全感,降低了生产成本,提高了羊毛脂的纯度,有利于推广应用。(2)用新技术提纯的羊毛脂,产品达到国家药典标准(见表 2),为制药、轻工、化妆品、军工等厂提供高质量的原料。表中酸价、碘价和皂化价等,是用以全面衡量羊毛脂品质的重要指标。酸价指中和1g羊毛脂内游离脂肪酸所需KOH的毫克数,酸价值愈大,表明羊毛脂中游离脂肪酸愈多。碘价指每100g羊毛脂吸收碘的克数,碘价愈高,表明羊毛脂中不饱和成份愈多。皂化价指皂化1g羊毛脂所需KOH的毫克数,用以衡量羊毛之中脂肪酸的总含量。主要参考文献

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