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文檔簡介

皂腳1脂肪酸的含量及組成皂腳是堿煉動植物油脂時的副產(chǎn)品,按其數(shù)量和含量:它在油脂精煉副產(chǎn)品中最有價值。在皂腳中含有原料油脂的全部脂肪酸,并以肥皂的形式而成在。在堿煉過程中加入了超量堿,逐使一部分中性油也被皂化而轉(zhuǎn)入皂腳中;同時皂腳中還不可避免地夾帶一部分末皂化的中性油,除外還有堿、甘油、蛋白質(zhì)、樹脂、色素、水等特別是棉油中全部棉酚也帶到皂腳中棉酚在堿性介質(zhì)中很不穩(wěn)定,很快轉(zhuǎn)化成使皂腳具有深褐色至黑色的各種深色化合物。各種油脂皂腳的脂肪酸組成基本上同油脂脂肪酸(具體見油脂脂肪酸組成)。表9.12 皂腳中的成價及含量成份含量%成份含量%成份含量%肥皂30-48中性油8-27總脂肪酸40-60其它水、少量膠體物質(zhì)、色素、游離堿及餅屑等表9.13 生產(chǎn)脂肪酸的油脂種類脂肪酸油脂種類月桂酸椰子油、棕櫚仁油、山蒼籽油硬脂酸①棉籽油、棕櫚油、米糠油、柏脂油酸棉籽油、米糠油、花生油、茶籽油亞油酸大豆油、紅花籽油、苦楝籽油業(yè)麻酸業(yè)麻油①以棕櫚酸(軟脂酸)(16:0)為主。目前由皂腳中提取的脂肪酸成品主要有混合脂肪酸、粗油酸、高碘價油酸、亞油酸、粗硬脂酸,皂腳酸,氫化硬脂酸,棕櫚酸等。2脂肪酸的性質(zhì)與用途天然和合成脂肪酸兩者不同點(天然脂肪酸)偶碳直鏈一元羧酸(支鏈很少)植物油脂肪酸不飽和程度大(常溫下呈液態(tài))碳鏈(C4~C24,C16、C18為主,個別C12、C22)結(jié)合態(tài)存在(以油脂為主)在工業(yè)上應(yīng)用性質(zhì)熔點:冷凍壓榨分離不飽和脂肪酸沸點:隨分子量增加而增加,但沸點和不飽和程度相差很少、分離困難溶解度:飽和酸和不飽和酸在各種溶劑中的溶解度不同(丙烷飽和酸、糠醛不飽和酸)溶劑法分離氧化分解:生成酸酐、酮、烴、低碳脂肪酸,不飽和酸部分還會聚合;在高溫或在催化劑微生物雜質(zhì)存在時氧化作用加快。生產(chǎn)中避免雜質(zhì)混入,高真空蒸餾加氫生產(chǎn)飽和脂肪酸、硬脂酸等脂肪酸中和成皂脂肪酸的用途人類利用天然油脂制造肥皂和潤滑劑已經(jīng)有1400多年的歷史。從1823年脂肪酸被確認為油脂的一個組成部分以來,脂肪酸化學(xué)日益發(fā)展,脂肪酸也逐步在工業(yè)上得到應(yīng)用。脂肪酸的用途十分廣泛,長期以來由于皂腳中含有大量脂質(zhì)而用于制皂的原料(米糠油、棉籽油皂腳需預(yù)先脫色處理),此外應(yīng)用于合成洗滌劑、保護和裝飾用涂料、潤滑脂、防水防蝕劑、化妝品、醫(yī)藥制劑、食品添加劑、礦物浮選劑、增塑劑、紡織助劑等。脂肪酸還可以用于各種金屬皂的制造,各種金屬皂廣泛應(yīng)用于油漆工業(yè)作催干劑及著色劑;用于醫(yī)藥作消毒劑;農(nóng)業(yè)上作防蟲劑以及作木材的防腐劑。經(jīng)分離后的脂肪酸用途更廣。硬脂酸的應(yīng)用已有150年左右。最初是用于制造蠟燭,以后,隨著石油工業(yè)的發(fā)展,蠟燭主要用石蠟制造;但硬脂酸的用量并沒有減少。由于硬脂酸無毒、無味;熔點高、流動性好,具有可塑性、潤滑性等特點,因此在許多工業(yè)部門得到越來越多的應(yīng)用,成為用途日益廣泛的輕工、化工原料。油酸的應(yīng)用領(lǐng)域也很廣泛,國內(nèi)在應(yīng)用方面還正在不斷研究和開發(fā),用途在逐步擴大。(1)硬脂酸主要用于橡膠工業(yè)、制皂工業(yè)及制造拋光劑、黃油等;其衍生物可用作合成去垢劑、香皂、化妝品、光澤劑、潤滑劑、唱片材料、塑料工業(yè)、油漆工業(yè)及各種類型的保護涂料的原料。如進一步降低碘價(IV)至認2下,硬脂酸可制取酯類、金屬鹽、棕櫚醇酰胺等(目前一般油廠生產(chǎn)的硬脂酸中還含有一定數(shù)量的不飽和脂肪酸、碘價較高,降低了硬脂酸的使用價值)。a、橡膠工業(yè)硬脂酸在橡膠的合成和加工中起著重要作用。橡膠在未經(jīng)硫化以前是線性結(jié)構(gòu),分子之間沒有產(chǎn)生交聯(lián),因此缺乏良好的物理機械性能,實用價值不大。橡膠經(jīng)過硫化后,分子之間產(chǎn)生交聯(lián),變成了三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),因而性能大大改善,成為具有寶貴使用價值的硫化膠。凡能使橡膠起交聯(lián)作用的物質(zhì)稱為硫化劑。但硫化過程中僅僅使用硫化劑還不夠,還要配入少量硫化促進劑。促進劑在硫化過程中起著非常重要的作用,加入少量促進劉,可以大大提高硫化速度,降低硫化溫度,縮短硫化時間,減少硫化劑用量,同時硫化膠的物理機械性能和化學(xué)性質(zhì)也能得到相應(yīng)的改善。還有一些化合物或混合物能增加促進劑的活性,充分發(fā)揮促進劑的促進效力,加入少量就可以減少促進劑用量或縮短硫化時間并可提高交聯(lián)度和硫化膠的耐熱性這種物質(zhì)叫硫化活性劑或稱促進助劑?;钚詣┛梢苑譃闊o機和有機兩大類。無機活性劑主要是金屬氧化物,如氧化鋅、一氧化鉛等;而有機活性劑可以硬脂酸為代表。硬脂酸是天然膠、合成膠(丁基膠除外)及膠乳廣泛應(yīng)用的硫化活性劑,也可用作增塑劑和軟化劑。作活化劑時,可以得到酸型活化作用,并能與金屬氧化物形成可溶性鹽,增加金屬氧化物對促進劑的活化能力。硬脂酸在膠科中是氫離于和硬脂酸根離子的來源,在硫化體系中起緩沖作用。在膠料中作物理性軟化劑對,能減少混煉時的粘輥現(xiàn)象,有助于炭黑的分散。在生產(chǎn)合成橡膠過程中,需加硬脂酸皂作乳化劑。加工時這些皂又起著硫化的活化劑作用,還可吸附在色素的表面起潤濕作用。在制造泡沫橡膠時,硬脂酸鉀皂可作起泡劑。硬脂酸皂還可用作橡膠制品脫膜劑。b、化妝品工業(yè)護膚化妝品是一類保護人們皮膚,增進容貌美觀的日用化學(xué)品,可以清潔皮膚,防凍防裂。雪花膏和冷霜是兩類主要的護膚化妝品。雪花膏的主要原料是硬脂酸、甘油、堿、蒸餾水和香料。首先是部分硬脂酸被堿(大多用氫氧化鉀)皂化,生成的皂使剩余的硬脂酸和水起乳化作用,變成穩(wěn)定而潔白的膏體,再加入少量香精即得雪花膏成品。冷霜含有較多量的油脂。雪花膏是"油在水中”的乳化相,冷霜是"水在油中"的乳化相。冷霜主要由蜂蠟、硼砂和水組成依靠其生成物蜂蠟酸鈉起乳化作用,大多與硬脂酸并用,因而硬脂酸也是其主要原料之一。杏仁蜜和奶液是一類漿狀的液體化妝品。主要原料為硬脂酸、羊毛脂、白礦油、香精等。硬脂酸皂類和酯類在化妝品工業(yè)中用途更為廣泛。多價陽離子皂,如鈣、鎂、鋁、鋅等金屬皂,因為它們具有抗水性,形成保護膜且有良好的附著力,因而用于粉類的制造,如撲面粉、爽身粉、痱子粉等。由于它們密度很低,在配方中能使粉劑更輕軟。脂肪酸酯類中,一元醇酯如異丙醇酯、丁醇酯等在化妝品中用作柔潤劑和潤滑劑,用于化妝油、乳膏、乳掖、浴油等。多元醇酯如硬脂酸單甘油酯等,具有乳化劑、遮光劑、穩(wěn)定劑、粘度調(diào)節(jié)劑等作用,是多類化妝品的重要原料。c、硬脂酸鹽類產(chǎn)品硬脂酸鹽又稱硬脂酸金屬皂,種類很多,用途也很廣。硬脂酸鋇、鉛、鎘、鋅、鈣等都是聚氯乙烯塑料的熱穩(wěn)定劑,可以解決許多制造和應(yīng)用上的技術(shù)問題,如增加透明性、軟化性、潤滑性,可以和聚氯乙烯因受熱而分解出的鹽酸作用而防止其分解,它們同時還是光穩(wěn)定劑,可以抑制紫外線對薄膜的老化作用,延長薄膜使用壽命。還可用作潤滑油的增厚劑,油漆的平光劑、催干劑、塑料的脫模劑,紡織品的打光劑等。硬脂酸鋁可用作金屬工具的防銹油劑、織物的防水劑、建筑防水粉等。硬脂酸鎂用作藥片的粉模劑、化妝品面粉、痱子粉的原料等。硬脂酸是制造硬脂酸鹽類的主要原料。一般的制造工藝都是先由硬脂酸與氫氧化鈉反應(yīng)生成硬脂酸鈉,然后再與相應(yīng)的鹽類(如硫酸鉛、硫酸鎂、氯化鋇等)進行復(fù)分解反應(yīng),生成相應(yīng)的硬脂酸鹽。d、精密鑄造精密鑄造也稱熔摸鑄造,是一種精密鑄造方法。簡單工藝為將蠟料注入一個金屬模子里,在這個模子中鑄出需要數(shù)量的蠟型。在其表面重復(fù)涂上耐火涂料和撮上石英砂。硬化干燥后在沸水中將蠟?zāi)と鄢?,就形成鑄型----模殼。模殼經(jīng)高溫焙燒固化,將溶融的金屬掖澆注其中,冷卻后敲掉模殼,即得到鑄件。由于精密鑄造是采取整體蠟?zāi)M繉拥脑煨头椒?,所以不用型箱,沒有分型面,制得的零件精度和光潔度都比較高;鑄件可以不經(jīng)切削加工或只需少量切削加工,能大量節(jié)省金屬材料和加工費用,因而得到越來越廣泛的應(yīng)用。在精密鑄造中,通常用的蠟料是以石蠟和硬脂酸為主要原料,兩者配比為各占百分之五十左右。石蠟起韌性作用,提高蠟型強度。硬脂酸起增硬作用,提高模料的熔點、軟化點和機械強度,減少環(huán)境溫度變化時的變形量,降低模料的收縮率,從而提高模型的尺寸精度。由于硬脂酸能改善模料的涂掛性而提高型殼和鑄件的表面光潔度,因此保證了鑄件具有好的表面質(zhì)量?!仓崤c堿性物質(zhì)能發(fā)生皂化反應(yīng)。當用水玻璃涂料制殼時,容易生成不镕于水的皂,即通常說的〃皂化”,皂化的結(jié)果會使模料變質(zhì),影響模料的復(fù)用性。如果將皂化的模料在復(fù)用前加硫酸處理即可消除皂化現(xiàn)象,不影響重復(fù)使用。e、 紡織、印染工業(yè)硬脂酸可用于紡織、印染工業(yè)的許多方面。在織機進行織造時,經(jīng)紗要受到各種機械作用,紗線一般很難長期承受這些機械作用。這就需要依靠上漿來提高紗線的物理機械性能,以保證織造工程的順利進行。漿料是由多種原料配成的。主要成分為粘著劑(淀粉、羥甲基纖維素、聚乙烯醇等),它稱為主漿料,此外還有各種輔助漿料,如分解劑、柔軟制、浸透制、減磨劑等。好幾種輔助漿料中都要用到硬脂酸。比如柔軟劑101,是石蠟和硬脂酸的乳化體。減磨劑乳化蠟是由石蠟、硬脂酸、防靜電劑SN、柔軟劑SG配制而成的。硬脂酸也是常用的消泡劑之一。在印染工業(yè)整理工序中有一道手感整理,以改善織物手感。方法之一是給織物上一道絲光膏以使手感柔軟滑爽。絲光膏是由硬脂酸和氫氧化鉀配制而成的。硬脂酸也是紡織品防水劑的主要原料。紡織品經(jīng)過防水整理使織物具有防水性能。在軍需和民用中都有重要作用。防水劑可使疏水性物質(zhì)沉淀于織物表面上,使織物與水滴間表面張力增大,水滴內(nèi)聚力增強,粘附力降低,使織物遇水后不易潤濕而具有防水性。經(jīng)防水劑整理后的織物表面并不形成薄膜。經(jīng)緯紗的交織間隙基本上不起變化,所以空氣和水可順利通過,具有良好的通氣性。硬脂酸及其衍生物制成的各種表面活柱劑是許多紡織印染助劑如勻染劑、柔軟劑、抗靜電劑等的重要組分。f、 造紙與文教用品工業(yè)硬脂酸在造紙工業(yè)中是制作蠟乳液的原料。蠟乳液是先由豆酪素、工業(yè)皂等和硬脂酸、純堿制成乳皂,再將熔融的石蠟以細流方式加入乳皂中,后稀釋成1%濃度的乳液而成的。硬脂酸在蠟乳液中和純堿作用,所形成的皂是一種粘度較高的乳化劑,它不僅是一種表面活性物質(zhì),而且還能在顆粒表面構(gòu)成一種溶劑化膜,不致使顆粒碰撞而變大,發(fā)揮著穩(wěn)定乳液的作用。蠟乳液涂布于描圖紙、防油紙、印刷涂料紙、蠟光紙等品種,可增加紙張的防水性、光澤性和印刷適應(yīng)性。同時減少在生產(chǎn)過程中和滾軸的摩擦,減少紙張表面起毛,增進了表面的光滑度,從而改善其印刷性和耐磨度。硬脂酸在文教用品中也有重要用途。硬脂酸是制造彩色鉛筆和特種鉛筆筆芯的重要原料。色芯配方中硬脂酸約占14%左右,特種鉛芯中約占百分之五十左右;硬脂酸能增大筆芯硬度和滑度,提高著色力和粘附力。筆芯中還安加入少量硬脂酸鹽如硬脂酸鈣、鉛等作潤滑劑。普通硬質(zhì)鉛筆芯中也要加入少量硬脹酸以提高硬度和滑度。此外,蠟筆中也要加入硬脂酸以提高蠟料的硬度和軟化點。g、醫(yī)藥和食品工業(yè)硬脂酸在醫(yī)藥工業(yè)中作為賦形劑,用作乳、膏、栓劑的基質(zhì)。硬脂酸可在不含水的乳濁液中起乳化劑作用,在藥片成形時起潤滑作用。硬脂酸單甘油酯是制作藥用膏體的主要原料。例如金霉素軟膏是由10%的十八醇、10%的硬脂酸單甘油酯、4%凡士林、%的甘油和金霉素五千至一萬單位及適量水配制而成的。硬脂酸酯類是重要的食品添加劑。硬脂酸單甘油酯是用量最大的優(yōu)良食品乳化劑。它除具有乳化發(fā)泡、消泡、防粘等作用外,還兼有使食品組分混合均勻,改善食品口味等特性。特別是能夠有效地阻止各種食品在貯存、運輸過程中發(fā)干、變硬和發(fā)霉,延長貯存期,有顯著的防老化效果。廣泛應(yīng)用于面包、冰淇淋、巧克力、人造奶油等食品中。硬脂酸蔗糖酯用在食品中作乳化劑、可可粉、色拉油等作分散劑,口香糖中作粘度調(diào)節(jié)劑。硬脂酸山梨糖酯用作乳化劑、分散劑,也用作乳化食品的穩(wěn)定劑等。硬脂酰乳酸鈣是重要的食品品質(zhì)改良劑。它是將濃縮乳酸和硬脂酸一起通二氧化碳,在2001時反應(yīng)制成的。它用于改進面包生團的耐捏和性,改進發(fā)酵時間和溫度,使成品面包質(zhì)地均一,防止面包老化。h、其它方面的用途硬脂酸除以上主要用途外,在其它許多工業(yè)部門還有廣泛用途。如在塑料工業(yè)上作增塑劑、脫模劑;在制革工業(yè)上作潤滑劑,在潤滑脂工業(yè)中是制作皂基的主要原料;在玻璃纖維拔絲和金屬拔絲時用作柔軟劑;配制金屬、膠木、塑料等拋光用的拋光膏等。總之,硬脂酸是重要的化工、輕工原料,并且隨著其衍生構(gòu)的不斷開發(fā)必將開拓更多新的應(yīng)用領(lǐng)域。(2)油酸淺黃色或赤褐色的液體,是制取洗滌劑的主要原料,廣泛應(yīng)用于毛紡工業(yè),此外可用作礦山洗礦劑、磚瓦脫模劑、皮革廠制革劑、增塑劑、尼龍99、潤滑劑、醫(yī)學(xué)工業(yè)原料。皂化油(利用油酸、松香與氫氧化鈉在礦物油中生成皂基乳化劑,再加入乙醇等穩(wěn)定劑制成):使用時與軟水混合戍穩(wěn)定的白色乳化液用于冷卻為主潤滑為次的鉆孔、切削等金屬粗加工,水泥預(yù)制件的脫模潤滑劑。a、塑料工業(yè)增塑劑是在樹脂成型過程中能增進樹脂的可塑性和流動性,改善或改進樹脂的基本性能或賦予其新的性能的輔助化學(xué)品。增塑劑種類很多,如苯二甲酸酐酯類、磷酸酯類、氯化石蠟類等。環(huán)氧酯類也是增塑劑中的一大類,它還具有熱穩(wěn)定效果,能與穩(wěn)定劑起協(xié)同作用,并具有良好的抗萃取性和抗遷移性。環(huán)氧化油酸酯如環(huán)氧油酸丁酯、環(huán)氧油酸辛酯等都是重要的環(huán)氧酯類增塑劑,油酸是其主要原料。油酸還是聚氯乙烯液體復(fù)合穩(wěn)定劑的原科。液體復(fù)合穩(wěn)定劑

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