CN110511829A - 一种适用于超(亚)临界co2的洗毛剂及利用其一浴分段洗毛方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种适用于超(亚)临界CO2的洗毛剂及利用其一浴分段洗毛方法，属于毛(绒)纤维洗毛领域。本发明所述适用于超(亚)临界CO2的洗毛剂包括纤维素酶、脂肪酶、助溶剂、水。本发明采用上述洗毛剂可以实现毛(绒)纤维的洗毛生产和油脂的高效提取。
Description
技术领域
本发明涉及一种适用于超(亚)临界CO2的洗毛剂及利用其一浴分段洗毛方法，属于毛(绒)纤维洗毛领域。
背景技术
洗毛的目的为去除羊毛上的尘土、羊汗、污垢、油脂等，获得没有缠结或毡化现象的洗净毛。洗净毛是毛纺产品的基础，洗毛质量的好坏对后道加工有显著影响。羊在生长过程中，一方面由于饲养环境的影响，羊毛上富有矿物性和植物性杂质，如砂土、各种草质、饲料等。另一方面，羊毛上还附有羊在生长过程中***出来的汗、脂、皮屑、粪便等。洗净毛表面残余污染物含量影响着洗净毛白度、染色性以及牵伸纺性能；洗净毛松散度和损伤度影响着洗净毛的梳理、纺纱、织造性能。因此，洗毛技术在毛纺生产中的地位和作用十分重要。
传统洗毛方法按洗毛介质的不同主要分为水介质洗毛和溶剂洗毛两种方法。水介质洗毛是通过表面活性剂和无机盐的作用，使羊毛脂乳化而从纤维上分离下来，达到除脂目的，通常需要在较高温度和较强机械作用下完成，一般1t羊毛需要消耗15～40t的水，由于含有羊毛脂和羊汗等有机污染物，洗毛废水COD值高达4×104～6×104mg/L，羊毛脂回收困难。溶剂法洗毛虽可有效回收羊毛脂，但设备复杂，投资费用高，仅有少数几家国外企业采用，应用较少。
随着环境问题日益严重，探索环境友好的清洁洗毛方法已成为当今研究趋势。利用CO2流体为清洁化介质进行纤维材料染色、改性等加工已经在国内外取得了阶段性研究进展。与水介质染色过程相比，CO2无毒、不易燃烧、价格低廉、零排放无污染，并具有高溶解性与扩散性特点，在毛(绒)纤维清洗方面显示了较好的应用前景。
发明内容
本发明针对毛(绒)纤维洗毛过程中的水耗能耗高和油脂等有机污染物难以提取的难题，提供了一种适用于超(亚)临界CO2的洗毛剂及利用其一浴分段洗毛方法，从而解决现有水介质洗毛过程的高耗水和高污染问题，并可实现油脂的高效回收，满足了洗毛过程的清洁化生产要求。
本发明提供了一种适用于超(亚)临界CO2的洗毛剂，所述适用于超(亚)临界CO2的洗毛剂包括纤维素酶、脂肪酶、助溶剂、水。
本发明优选为所述纤维素酶、脂肪酶、助溶剂与水的质量比为1-2：1-2：1-5：2-8。
本发明优选为所述助溶剂为脂肪醇聚氧乙烯(7)醚、烷基酚聚氧乙烯醚、椰油脂肪酸单乙醇酰胺或烷基聚葡萄糖苷。
本发明另一目的为提供一种利用上述洗毛剂的一浴分段洗毛方法，所述一浴分段洗毛方法包括如下步骤：S1润湿工序：将水按超(亚)临界CO2体积的0.1-5％与超(亚)临界CO2加入到初步开松后的毛(绒)纤维中，超(亚)临界CO2的温度为30-50℃、压力为3-10MPa，循环10-60min；S2洗脱工序：将洗毛剂按毛(绒)纤维质量的0.1-3％与超(亚)临界CO2加入到润湿后的毛(绒)纤维中，超(亚)临界CO2的温度为40-50℃、压力为3-15MPa，循环10-120min；S3分离回收工序：将洗脱后的超(亚)临界CO2减压至2-3MPa、调节温度至0-50℃，分离10-90min；S4循环清洗工序：继续通入超(亚)临界CO2，超(亚)临界CO2的温度为30-40℃、压力为3-10MPa，将循环清洗后的超(亚)临界CO2减压至2-3MPa、调节温度至0-50℃，分离5-20min。
本发明优选为所述超(亚)临界CO2的pH值为5.5-6.5。
本发明优选为所述超(亚)临界CO2的水分≤20μL/L。
本发明优选为所述毛(绒)纤维为羊毛、羊绒、牦牛毛、牦牛绒、羊驼毛或马海毛。
本发明有益效果为：
本发明采用上述洗毛剂可以实现毛(绒)纤维的洗毛生产和油脂的高效提取；
本发明采用超(亚)临界CO2代替水介质具有清洁化和环保化的优势，同时，产品的含土杂率≤3，毡并率≤2，含油脂率≤0.8，含残碱率为0，满足FZ/T 21002-2009《国产细羊毛及其改良毛洗净毛》的标准要求。
具体实施方式
下述非限制性实施例可以使本领域的普通技术人员更全面地理解本发明，但不以任何方式限制本发明。
实施例1
一种适用于超(亚)临界CO2的洗毛剂，所述适用于超(亚)临界CO2的洗毛剂包括纤维素酶、脂肪酶、脂肪醇聚氧乙烯(7)醚、水，所述纤维素酶、脂肪酶、脂肪醇聚氧乙烯(7)醚与水的质量比为1：1：1：5。
实施例2
一种适用于超(亚)临界CO2的洗毛剂，所述适用于超(亚)临界CO2的洗毛剂包括纤维素酶、脂肪酶、烷基酚聚氧乙烯醚、水，所述纤维素酶、脂肪酶、烷基酚聚氧乙烯醚与水的质量比为1：2：4：6。
实施例3
一种适用于超(亚)临界CO2的洗毛剂，所述适用于超(亚)临界CO2的洗毛剂包括纤维素酶、脂肪酶、烷基聚葡萄糖苷、水，所述纤维素酶、脂肪酶、烷基聚葡萄糖苷与水的质量比为1：1：4：5。
实施例4
一种适用于超(亚)临界CO2的洗毛剂，所述适用于超(亚)临界CO2的洗毛剂包括纤维素酶、脂肪酶、椰油脂肪酸单乙醇酰胺、水，所述纤维素酶、脂肪酶、椰油脂肪酸单乙醇酰胺与水的质量比为2：2：5：8。
实施例5
一种利用实施例1所述洗毛剂的一浴分段洗毛方法，所述一浴分段洗毛方法包括如下步骤：
下述超(亚)临界CO2的pH值为6.5、水分≤20μL/L；
S1润湿工序：将水按超(亚)临界CO2体积的2％与超(亚)临界CO2加入到初步开松后的10kg羊毛中，控制超(亚)临界CO2的温度为50℃、压力为5MPa，循环60min；
S2洗脱工序：将实施例1所述洗毛剂按羊毛质量的1％与超(亚)临界CO2加入到润湿后的羊毛中，控制超(亚)临界CO2的温度为50℃、压力为7MPa，循环90min；
S3分离回收工序：将洗脱后的超(亚)临界CO2减压至3MPa、调节温度至50℃，分离60min；
S4循环清洗工序：继续通入超(亚)临界CO2，控制超(亚)临界CO2的温度为40℃、压力为6MPa，将循环清洗后的超(亚)临界CO2减压至3MPa、调节温度至50℃，分离20min。
经检测，洗脱后羊毛含土杂率≤2.9％，毡并率≤2％，含油脂率≤0.7％，含残碱率为0。
实施例6
一种利用实施例2所述洗毛剂的一浴分段洗毛方法，所述一浴分段洗毛方法包括如下步骤：
下述超(亚)临界CO2的pH值为6、水分≤20μL/L；
S1润湿工序：将水按超(亚)临界CO2体积的1.5％与超(亚)临界CO2加入到初步开松后的10kg牦牛毛中，控制超(亚)临界CO2的温度为45℃、压力为6MPa，循环30min；
S2洗脱工序：将实施例2所述洗毛剂按牦牛毛质量的2％与超(亚)临界CO2加入到润湿后的牦牛毛中，控制超(亚)临界CO2的温度为50℃、压力为6MPa，循环60min；
S3分离回收工序：将洗脱后的超(亚)临界CO2减压至2MPa、调节温度至40℃，分离60min；
S4循环清洗工序：继续通入超(亚)临界CO2，控制超(亚)临界CO2的温度为35℃、压力为5MPa，将循环清洗后的超(亚)临界CO2减压至2MPa、调节温度至40℃，分离20min。
经检测，洗脱后牦牛毛含土杂率≤2.9％，毡并率≤1.8％，含油脂率≤0.8％，含残碱率为0。
实施例7
一种利用实施例3所述洗毛剂的一浴分段洗毛方法，所述一浴分段洗毛方法包括如下步骤：
下述超(亚)临界CO2的pH值为5.5、水分≤20μL/L；
S1润湿工序：将水按超(亚)临界CO2体积的3％与超(亚)临界CO2加入到初步开松后的50kg羊驼毛中，控制超(亚)临界CO2的温度为40℃、压力为8MPa，循环30min；
S2洗脱工序：将实施例3所述洗毛剂按羊驼毛质量的2.5％与超(亚)临界CO2加入到润湿后的羊驼毛中，控制超(亚)临界CO2的温度为50℃、压力为10MPa，循环60min；
S3分离回收工序：将洗脱后的超(亚)临界CO2减压至2MPa、调节温度至30℃，分离60min；
S4循环清洗工序：继续通入超(亚)临界CO2，控制超(亚)临界CO2的温度为30℃、压力为8MPa，将循环清洗后的超(亚)临界CO2减压至2MPa、调节温度至30℃，分离10min。
经检测，洗脱后羊驼毛含土杂率≤2.5％，毡并率≤1.6％，含油脂率≤0.5％，含残碱率为0。
实施例8
一种利用实施例4所述洗毛剂的一浴分段洗毛方法，所述一浴分段洗毛方法包括如下步骤：
下述超(亚)临界CO2的pH值为5.5、水分≤20μL/L；
S1润湿工序：将水按超(亚)临界CO2体积的4％与超(亚)临界CO2加入到初步开松后的20kg羊驼毛中，控制超(亚)临界CO2的温度为50℃、压力为5MPa，循环50min；
S2洗脱工序：将实施例4所述洗毛剂按羊驼毛质量的2％与超(亚)临界CO2加入到润湿后的羊驼毛中，控制超(亚)临界CO2的温度为50℃、压力为15MPa，循环60min；
S3分离回收工序：将洗脱后的超(亚)临界CO2减压至3MPa、调节温度至30℃，分离30min；
S4循环清洗工序：继续通入超(亚)临界CO2，控制超(亚)临界CO2的温度为30℃、压力为7MPa，将循环清洗后的超(亚)临界CO2减压至3MPa、调节温度至30℃，分离12min。
经检测，洗脱后羊驼毛含土杂率≤2.8％，毡并率≤1.8％，含油脂率≤0.7％，含残碱率为0。
Claims (7)
1.一种适用于超(亚)临界CO2的洗毛剂，其特征在于：所述适用于超(亚)临界CO2的洗毛剂包括纤维素酶、脂肪酶、助溶剂、水。
2.根据权利要求1所述适用于超(亚)临界CO2的洗毛剂，其特征在于：所述纤维素酶、脂肪酶、助溶剂与水的质量比为1-2：1-2：1-5：2-8。
3.根据权利要求2所述适用于超(亚)临界CO2的洗毛剂，其特征在于：所述助溶剂为脂肪醇聚氧乙烯(7)醚、烷基酚聚氧乙烯醚、椰油脂肪酸单乙醇酰胺或烷基聚葡萄糖苷。
4.一种利用权利要求1、2或3所述洗毛剂的一浴分段洗毛方法，其特征在于：所述一浴分段洗毛方法包括如下步骤：
S1润湿工序：将水按超(亚)临界CO2体积的0.1-5％与超(亚)临界CO2加入到初步开松后的毛(绒)纤维中，超(亚)临界CO2的温度为30-50℃、压力为3-10MPa，循环10-60min；
S2洗脱工序：将洗毛剂按毛(绒)纤维质量的0.1-3％与超(亚)临界CO2加入到润湿后的毛(绒)纤维中，超(亚)临界CO2的温度为40-50℃、压力为3-15MPa，循环10-120min；
S3分离回收工序：将洗脱后的超(亚)临界CO2减压至2-3MPa、调节温度至0-50℃，分离10-90min；
S4循环清洗工序：继续通入超(亚)临界CO2，超(亚)临界CO2的温度为30-40℃、压力为3-10MPa，将循环清洗后的超(亚)临界CO2减压至2-3MPa、调节温度至0-50℃，分离5-20min。
5.根据权利要求4所述的一浴分段洗毛方法，其特征在于：所述超(亚)临界CO2的pH值为5.5-6.5。
6.根据权利要求5所述的一浴分段洗毛方法，其特征在于：所述超(亚)临界CO2的水分≤20μL/L。
7.根据权利要求6所述的一浴分段洗毛方法，其特征在于：所述毛(绒)纤维为羊毛、羊绒、牦牛毛、牦牛绒、羊驼毛或马海毛。
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Cited By (1)
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| CN112251938A (zh) * | 2020-10-12 | 2021-01-22 | 贵州航天乌江机电设备有限责任公司 | 一种超临界清洗、干燥鸭毛的方法 |
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2019
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