粉末皮革加脂劑的研制

    中國鞋網(wǎng)8月26日訊　    摘要

    采用噴霧干燥的方法,將油狀或膏狀的皮革加脂劑變成粉末狀產(chǎn)品。介紹了成粉助劑的篩選、噴霧方法的選擇及各種工藝參數(shù)的優(yōu)化過程。

    關(guān)鍵詞 粉末，加脂劑，皮革

    中圖分類號TQ64

    在制革生產(chǎn)所用的4種主要皮革化工材料(鞣劑、加脂劑、染料、涂飾劑)中,皮革加脂劑是用量最大的一種。它能顯著改善皮革的手感,使皮革柔軟耐折,豐滿有彈性,提高成革的強度;有些加脂劑還具有使皮革防水、防塵、增加絨面革的絲光感等特殊功能。

    目前,加脂劑主要有2種形態(tài):油狀(液態(tài))或膏狀。這些油狀或膏狀產(chǎn)品,在使用過程中存在以下幾點不足之處:(1)油狀或膏狀加脂劑產(chǎn)品中都含有一定量的水分,且一般用鐵皮桶或塑料桶包裝,因此廢桶的回收利用不是很方便;(2)有些產(chǎn)品水分含量高達50%(如膏狀的結(jié)合型加脂劑),有效物含量低,白白增加運輸費用;(3)包裝在桶中的油狀或膏狀產(chǎn)品,既不便于使用,也不便于準確計量;(4)油狀物或膏狀物的存貯期只有1年左右。超過存貯期的加脂劑,可能發(fā)生分層而影響其使用性能。

    為了克服上述缺陷,將加脂劑粉末化是一種很有意義的嘗試。粉末加脂劑與油狀或膏狀的同類產(chǎn)品相比,其優(yōu)越性是顯而易見的:(1)去除了絕大部分水分的粉末加脂劑可以用塑料袋、紙袋包裝和運輸,既方便又省運費;(2)粉末加脂劑克服了油狀或膏狀產(chǎn)品在使用過程中出現(xiàn)的粘、灑現(xiàn)象,便于取用和準確計量;(3)不存在油水分層現(xiàn)象,貯存期延長;(4)雖然與油狀或膏狀產(chǎn)品相比,粉末加脂劑在生產(chǎn)上多了一道噴霧干燥工序,但產(chǎn)品在包裝、運輸費用上的下降及貯存、使用過程中損耗的減少,足以抵消噴霧干燥工序的費用,降低產(chǎn)品的最終成本。

    1加脂劑粉末化的方法及原理[1]

    將油狀或膏狀產(chǎn)品粉末化的方法有許多種,其中噴霧干燥是最常用的,此方法在食品、醫(yī)藥行業(yè)已產(chǎn)生許多成功的效果。噴霧干燥法是將水溶性原料在加熱的空氣中微粒化,隨后,瞬間制造出粉末產(chǎn)品的單元操作。把直徑=100μm的水乳液粒子在200℃的空氣中放置0.7s即可完全干燥。

    皮革加脂劑種類繁多,目前國內(nèi)外不同牌號的皮革加脂劑產(chǎn)品不下數(shù)百種,但歸根結(jié)底,其組成成分,不外乎天然動植物油、礦物油及它們的改性物。加脂劑化學(xué)改性的方法有硫酸化、磷酸化、氯化、氯磺化、酯化、酯交換等。目前使用的加脂劑幾乎沒有單一組分的,而是多種組分的天然動植物油、礦物油或其改性物復(fù)配而成。因此,從其組分來看,皮革加脂劑通過噴霧干燥的方法,成為粉末狀產(chǎn)品是完全可能的。

    粉末皮革加脂劑的生產(chǎn)前期與通常的油狀或膏狀產(chǎn)品基本相同,其不同之處僅在于生產(chǎn)后期,即在加脂劑中添加適量、恰當(dāng)?shù)某煞壑鷦?并將加脂劑的濃度和粘度調(diào)整到適當(dāng)?shù)拇笮?用噴霧干燥機噴霧成粉,經(jīng)過陳化、過篩,就得到了粉末加脂劑產(chǎn)品。其基本工藝流程為:

    按常規(guī)法生產(chǎn)油狀或膏狀加脂劑→添加噴霧成粉助劑→均質(zhì)→調(diào)整濃度和粘度→噴霧成粉→陳化→過篩→包裝→成品。

    噴霧成粉的方式有離心噴霧法和壓力噴霧法兩種。離心噴霧法是用直徑為200-500mm的旋轉(zhuǎn)圓盤,沿半徑方向的內(nèi)部有若干個液流通道(小孔),圓盤以10000r/min左右的速度旋轉(zhuǎn),把從高位槽落入盤中心的物料在離心力的作用下,經(jīng)孔眼被分散成霧狀液滴。它特別適合于高粘度產(chǎn)品的噴霧干燥。當(dāng)圓盤的轉(zhuǎn)速改變時,可以很容易地改變粉末微粒的直徑。離心噴霧法生產(chǎn)的產(chǎn)品微粒大小均勻,但它存在著操作技術(shù)要求高和設(shè)備維修困難的缺點。

    壓力噴霧法主要由壓力噴嘴內(nèi)的渦旋室和噴嘴頭部的小孔構(gòu)成液流通道。工作時,被噴流體用1.75-3.45MPa的高壓泵輸入噴頭內(nèi),流體在渦旋室以旋轉(zhuǎn)運動方式經(jīng)噴嘴小孔向外呈霧狀噴出,其構(gòu)造簡單,容易操作和維修,只是對粘度較高的流體不適用。

    2加脂劑噴霧干燥成粉的工藝要點

    2.1成粉助劑

    在粉末加脂劑的生產(chǎn)過程中,噴霧成粉助劑一般采用淀粉或麥草糊精。從生產(chǎn)成本和成粉效果綜合考慮,以添加含支鏈較少的玉米淀粉或土豆淀粉為宜。不同種類的加脂劑,所需添加的成粉助劑的量不同,一般在1%-5%(以加脂劑有效物含量計)范圍內(nèi),油狀的加脂劑所需添加的成粉助劑要多一些。

    2.2濃度和粘度

    濃度和粘度調(diào)整的基本原則,是在不影響噴霧成粉的前提下,被噴物料中的水分含量越少越好。油狀加脂劑被噴前水分含量一般在10%-20%,膏狀加脂劑被噴前水分含量一般調(diào)整到60%-70%范圍內(nèi)。

    2.3噴霧塔的工藝控制參數(shù)

    對于粘度較大的膏狀加脂劑,易采用離心噴霧的方式;對于油狀的加脂劑,宜采用壓力噴霧的方式。無論是離心噴霧還是壓力噴霧,噴霧塔可變的工藝參數(shù)有:進風(fēng)溫度、進風(fēng)流量、流化床進風(fēng)溫度、出風(fēng)溫度、進料流量、進料溫度等。對于壓力噴霧,可變工藝參數(shù)還有氣流壓力,對于離心噴霧,可變工藝參數(shù)還有圓盤轉(zhuǎn)速。加脂劑種類、組成及形態(tài)不同,這些工藝參數(shù)也不盡相同。

    2.4產(chǎn)品性能舉例

    按參考文獻[2]中所采用的方法,合成、復(fù)配AP型烷基磷酸酯防水加脂劑(膏狀,有效物含量約50%)。按專利CN1212288A說明書中所述方法進行噴霧干燥。所得產(chǎn)品的一些性能指標為:淡黃色粉末,粒度≤40目,水分含量≤4%,有效物含量≥94%,貯存期≥24個月。在60℃水中(W加脂劑∶W水=1∶9)攪拌2min即完全溶解,乳液pH=6.5左右,12h不分層。粉末產(chǎn)品用于皮革加脂時,效果與膏狀產(chǎn)品完全一樣,但用量比膏狀產(chǎn)品減半即可。

    參考文獻

    [1]高奎元譯.食品干燥原理與技術(shù)基礎(chǔ).北京:輕工業(yè)出版社,1986

    [2]丁克毅.AP防水加脂劑的研制.四川大學(xué)(成都科技大學(xué))碩士學(xué)位論文,1994,6