用植物油油腳提取混合脂肪酸已有成熟的技術,油腳脂肪酸主要用來生產硬脂酸、油酸、亞油酸和軟脂酸等基本化工原料和制皂[1]。以油腳脂肪酸為主要原料制取粘膠短纖油劑,尚未見報道。本文介紹上述油劑的研制與應用。
1.制備原理
油劑是纖維加工的重要化工助劑。上油是粘膠短纖生產中的一道工序,其目的是使纖維具有一定的柔軟性、平滑性、抗靜電性,以改善纖維的紡織加工性能;其工藝是將油劑配制成濃度較小的水溶液或水乳液,讓纖維通過而上油。油劑的功能要求它的主要成分的分子結構應由兩部分組成,一部分為疏水基團,具有相當長的直鏈脂肪烴結構,含碳原子數在12～18之間,以Ｃ16和Ｃ18為最好,它是油劑發生柔軟平滑作用的主要部分;另一部分為親水基團(如 ＣＯＯ ),使油劑能配成水溶液,并決定了油劑在水中的反應。油腳脂肪酸中含Ｃ18和Ｃ16的脂肪酸(油酸、亞油酸、硬脂酸等)為70%～80%,因此可用油腳脂肪酸生產粘膠纖維油劑。脂肪酸不溶于水,且酸性較強,必須加堿中和制成水溶性的脂肪酸鹽。這類鹽只有三種,即兩種強堿鹽和一種弱堿鹽。考慮后繼處理的要求,選用弱堿中和。脂肪酸鹽可賦于纖維柔軟平滑性,但滲透到纖維束內的能力較差,為了達到均勻上油的目的,同時為了使油劑組分在后繼濕處理過程中能從纖維上被洗去,必須加入滲透能力較強的表面活性劑。根據乳化各種油劑所需ＨＢＬ值和各種表面活性劑的ＨＢＬ值,確定用脂肪醇聚氧乙烯醚型表面活性劑。根據上述思路制取的油劑,上油后纖維發黃,且不能用添加熒光增白劑的方法加以解決。作者根據發黃的原理,通過大量實驗配制了一種化學添加劑,較好地解決了纖維發黃問題。
2.實 驗
2.1 原材料
油腳脂肪酸:上灣化工廠生產,由豆油油腳經酸化水解、減壓蒸餾而制成,酸價為190～210。弱堿溶液:襄樊氮肥廠生產,濃度為20%。表面活性劑:邢臺助劑廠生產,屬脂肪醇聚氧乙烯醚型。抗靜電劑:上海助劑廠生產,屬陽離子季銨型。化學添加劑:自配。自來水。
2.2 制備方法
在帶攪拌的三頸燒瓶中按配比加入油腳脂肪酸、水和表面活性劑,開啟攪拌器,水浴加熱至60℃后,開始滴加堿液,4～5小時滴完,用熱水溶解抗靜電劑、稀釋化學添加劑,緩慢加入燒瓶中,繼續攪拌反應1小時,降溫放料即得成品。
3.生產與應用
實驗室樣品經湖北化纖總公司質檢處檢測,各項指標達到同類產品要求。中試生產兩噸,經該公司強力絲分廠試用,質量完全合格。1995年元月上灣化工廠引進該項技術進行工業化生產,產品質量穩定,深受用戶歡迎,1995年年產270噸,獲利稅30多萬元。
4.結 論
國內常用粘膠短纖油劑一般為礦物油(如白油、凡士林、錠子油、液體石臘等)與表面活性劑的復配物,這類油劑穩定性差,容易出現漂油或分層,價格較貴。以油腳脂肪酸為主要原料生產油劑,理論和實踐都已證明是可行的,是一種值得推廣的廢物綜合利用產品。
李本林 襄樊大學化工系
