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牛皮鞣制生产工艺参考

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牛皮鞣制生产工艺参考

为了帮助读者更加全面、系统地了解牛皮皮革产品生产工艺的设计原理与方法,了解牛革产品的生产工艺及牛皮制革的一般工艺方法,明晰制革生产工艺过程中所用的皮革化工材料与成革性能之间的关系,本章在着重对若干典型牛革产品的制作工艺进行系统介绍的基础上,结合所学到的知识对牛革生产工艺进行剖析,并对各种牛革的生产工艺进行了点评,以便读者能够举一反三,从中获得应有的启发。

9.1 黄牛服装革(garmentleather)黄牛服装革属于软革类,是以黄牛皮为原料,经过一系列物理、化学方法加工而成的,可用于制作大衣、夹克、皮裤、皮裙等的一类皮革的总称。通常,黄牛服装革都是经铬鞣或以铬鞣为主的结合鞣方法制成,一般有正面和绒面两种。

9.1.1基本性能要求一般来说,黄牛服装革的总体性能要求是:(1)丰满、柔软,有较大的延伸性;(2)耐洗、耐汗,耐脱色性能好;(3)卫生性能好,即透气和透水汽性好;(4)薄而轻,黄牛服装革最大的缺点在于革身较重,影响了穿着的舒适性。所以要求黄牛服装革革身要薄、重量要轻。对于具体某一皮革品种来说,还有一些特殊的性能要求。例如,我们要求正面服装革:粒面光滑细致,涂层薄而坚牢,耐水性好,延伸性较大,耐候性良好;苯胺服装革:色泽鲜艳柔和,粒纹清晰,真皮感强;绒面服装革:绒毛细、短、密,均匀且有丝光感。

9.1.2 黄牛服装革的生产工艺及点评(本工艺规程适用于盐湿黄牛皮)1.工艺流程:分类组批→清割→点数称重→预浸水→主浸水→机器去肉→修边→点数称重→浸灰脱毛→水洗→灰皮去肉→打底→点数称重→复灰→水洗→脱灰→水洗→软化→水洗→浸酸→铬鞣→出鼓搭马→静置→挑选分类→挤水平展→剖层→削匀→修边→称重→回软→水洗→复鞣→水洗→中和→水洗→染色加油→水洗→填充→水洗→出鼓搭马→静置过夜→挂晾→回潮→静置过夜→摔软→绷板干燥→抛光→修边→净面→封底→喷底浆→手工修边→通烫→摔软→喷面浆→喷光亮剂→喷固定剂→摔软→出鼓搭马→冷绷→通烫→喷手感剂→成品。

2.工艺操作规程(1)分类组批:按照《黄牛皮分类组批办法》进行。具体规定如下:

①按路别分:南皮和北皮。

②按面积分:小皮<2.5m2/张;中皮:2.5~3.5 m2/张;大皮 3.5 m2/张。

③按重量分:重量的分类往往因原料皮状态的不同而有所差异。国产黄牛皮重量(磅别)分类标准列于表9-1。

(2)清割:割去头、尾、蹄及烂边、须边等无用物。

(3)点数称重:准确点数称重,作为以下各工序的计料依据。

(4)水洗:视原料皮状况闷流洗结合,水洗40min~60min。

(5)预浸水①技术规定:液比1.5~2.0,常温,渗透剂JFC 0.2%, 斯姆蓝BH-C(Bayer产品) 0.1%。

②操作方法:按规定调好液比、内温,加入渗透剂JFC,转10min,停30min。再加入斯姆蓝BH-C,间歇转动,转动10min,停30min,反复3~5次。然后控干废液。

(6)水洗:流水洗30~40min。

(7)主浸水①技术规定:液比1.5~2.0,常温,纯碱0.5~0.8%,斯姆蓝BH-C 0.05%,渗透剂JFC0.2%。

②操作方法:按规定调好液比、内温,加入纯碱、斯姆蓝BH-C、渗透剂JFC,转20min,停40min,反复2~4次。以后间歇转动,每小时转2min~5min,反复8~12次。然后停鼓过夜,次日转动10min,水洗。注意:主浸水时间应根据原皮状况确定,浸水终点应检查浸水程度。

(8)水洗:流水洗10min。

[点评]对于生产黄牛服装革来说,浸水操作十分重要。本工艺所介绍的是针对盐湿黄牛皮的浸水工艺操作,实际上,盐干黄牛皮的浸水方案可以参考盐湿黄牛皮的浸水工艺方案制订。

快速浸水工艺是制革浸水的发展方向。通过实施快速浸水工艺,可以加速浸水过程,缩短生产周期;可以实现均匀、深透的浸水,为后续工序奠定良好的基础,可以快速、有效地除去可溶性蛋白质和其它污物等。现有的快速浸水工艺一般采取两项技术措施:一是加入各类助剂,主要是应用较为广泛的、可加速浸水的表面活性剂,能抑制或杀灭浸水液中的有害细菌的防腐剂,以及可有效地除去胶原纤维间质,有利于消除颈纹、腹纹的酶制剂。酶制剂在浸水中的应用不仅有利于加速浸水,而且有助于胶原纤维的分离和松散;二是适当加强机械作用。值得一提的是,机械作用对浸水质量的影响不可低估。在浸水过程中,可使用水池、划槽、悬挂式木转鼓以及倾斜转鼓等不同设备。近些年来,淡干黄牛皮已经越来越少,故水池浸水很少采用,现在黄牛皮浸水过程中,使用较多的是划槽浸水。划槽浸水结束后,水洗,去肉,再采用悬挂式木转鼓浸水(也可以继续采用划槽浸水)。此外,在浸水过程中,

对生皮施以一些机械操作,诸如刮打、去肉以及转鼓摔软等,可以加速浸水过程。

按照清洁生产的要求,制革工业用水量大的问题必须尽快解决。可以说,制革用水量居高不下,已经成为制革清洁生产的瓶颈,到了非解决不可的时候了。黄牛皮制革,如何节水?笔者认为,应该抓住浸水这个环节,实行浸水废液的净化回用。采取适当的技术措施,加速浸水过程,也是节水措施之一。当然,在后续的一些工序,也要注意节水问题。

(9)去肉:在去肉机上进行,采用一次两刀法去肉。要求肉膜去净,不带浮肉。

(10)割边:割去须边、烂边等无用物。

(12)浸灰脱毛①技术规定:液比0.3~0.5,内温24℃~26℃,石灰精粉2.0%,NaHS 1.0%,斯姆蓝FR62

-C1.0%,NaHS 0.5%,纯碱0.5%,斯姆蓝BH-C 0.2%,石灰精粉2.0%,纯碱0.25%,石灰精粉2.0%,斯姆蓝FR62-C0.5%,水(26℃~28℃)50%,水(26℃~28℃)50%,水(26℃~28℃)50%。

②操作方法:按规定调好液比、内温,加入石灰精粉、硫氢化钠,转15min。加入斯姆蓝FR62-C

、NaHS、纯碱以及斯姆蓝BH-C,转15min,停45min,测pH12.6。加入石灰精粉和纯碱,转15min,

停45min。加入石灰精粉和斯姆蓝FR62-C,转动10min,停50min。分三次补水。第一次,补26℃~28℃水,转10min,停50min;第二次,补26℃~28℃水,转10min,停30min;第三次,补26℃~28℃水,转5min,停55min。以后间歇转动,转动5min,停55min,如此重复操作15h,停鼓过夜,次日转

动15min,总时间22h~24h。

(14)去肉:在去肉机上进行,去净肉膜。

(15)剖层:①技术规定:剖层厚度:0.60mm~0.65mm。

②操作方法:在剖层机上剖层,要求厚度均匀一致,不得出现挖伤、破洞等伤残。

(16)称重:准确称重,作为以下各工序的计料依据。

(17)复灰①技术规定:液比1.2~1.5,内温24℃~26℃,石灰精粉5.0%,EA加酶浸灰助剂(四川大学研制)0.8%~1.0%,渗透剂JFC 0.2%。

②操作方法:按规定调好液比、内温,加入石灰精粉、EA加酶浸灰助剂和渗透剂JFC,转120min。以后间歇转动,转动5min/60min,反复5~8次,复灰总时间18h~24h(冬高夏低)。次日转30min,水洗。

(18)水洗:流水洗60min。

[点评]目前,大规模应用于黄牛皮制革中的脱毛方法主要有:浸灰(碱)脱毛、浸灰(碱)保毛脱毛,而滚酶堆置脱毛以及氧化脱毛则较少应用。

制革业有句行话叫“好皮出在灰缸”,现代制革工艺学认为,准备是基础也是关键。在黄牛皮制革的准备工段中,灰碱处理是至关重要的。

现代浸灰的工艺原则可以概括为:少浴脱毛,抑制膨胀,轻碱重灰,均匀缓和。良好的浸灰应当是在生皮内各个层次上均匀吸收碱的基础上,再逐渐加大水量,使生皮均匀适度地膨胀。

无论是传统的浸灰脱毛法,还是现代保毛脱毛法、变型少浴灰碱脱毛法,都不可避免地存在硫化物的污染问题。近些年来,为了减轻或消除硫化物的污染,皮革科技工作者做了大量研究工作,研究开发出一系列新技术、新材料,在这里,笔者向大家推荐几个具有工业化应用价值的无污染或少污染的脱毛技术。

第一项脱毛清洁生产技术:变型少浴灰碱脱毛法灰碱脱毛法是一种已被广泛应用的脱毛方法。在灰碱脱毛过程中,生皮的膨胀程度主要取决于石灰和硫化钠的用量。灰和碱用量越大,则生皮膨胀就越剧烈,成革松面的可能性也越大。另一方面,灰和碱的用量越大,脱毛越容易,灰碱对环境的污染越大。笔者曾运用系统工程和正交设计法对灰碱脱毛进行了较为系统的研究,提出了“变型少浴灰碱脱毛法”,并得到定型工艺如下。

技术规定:液比0.3~0.5,温度22℃~24℃,片状硫化钠(60%)2.0%~2.2%,石灰精粉4%,渗透剂JFC0.2%,液碱(30%)0.6%~0.8%。

操作方法:按规定调好液比及内温后,加入片状硫化钠和渗透剂JFC,转动60min,检查脱毛情况,毛完全脱净后,补常温水,扩大液比至2.0~2.5,加入石灰精粉和液碱(用5倍水稀释后在转动中从转孔轴加入),转动60~90min,以后间歇转动,即:转动3min/60min×(4~6次),次日转动15min后水洗。

根据党南(Donnan)隔膜平衡理论,静电排斥理论和离子保护作用等三种理论,变型少浴灰碱脱毛法的机理可表述为:初期,在无浴/少浴的条件下,相对浓度较高的硫化钠液快速将毛完全水解,并迅速渗透至生皮的内层,在生皮内外产生较大的渗透压,使得生皮胶原纤维间形成较多的“通道”。后期,

补水扩大液化时,渗透压进一步增大,水分子迅速、顺畅地进入生皮内层,进入胶原纤维间,使生皮的重量和体积增加,从而发生充水膨胀现象。由于采用变型少浴灰碱脱毛法时,裸皮的膨胀是“抑制性膨胀”,所以可以通过补水次数、补水量来控制生皮的膨胀程度。

实践证明,采用变型少浴灰碱脱毛法生产黄牛正面服装革,不仅可以节约硫化钠35%~40%,大大减轻硫化钠对环境的污染,而且生皮膨胀均匀、充分、适度,所得成革柔软、丰满、弹性好,松面率低、利用率高。

研究表明,在浸灰浴中加入一定量的浸灰助剂有利于胶原纤维缓和、均匀而充分地分离和松散,可以缩短浸灰时间,减少皮胶原损失,克服传统浸灰工艺容易造成的肿胀、灰皱(生长痕)明显及浸灰材料渗透差等缺陷。浸灰助剂的品种很多,不同种类的浸灰助剂具有不同的功能,可以根据工艺需要选用。

第二项脱毛清洁生产技术:浸灰、复灰、废液的循环利用灰碱法脱毛所存在的硫化钠和石灰对环境的污染问题,一直困扰着制革行业。制革科技工作者在减轻硫化钠对环境污染方面作了大量工作。屈惠东介绍了一种废碱液回收装置,研究了牛皮制革浸灰废液回收并直接进行循环利用的工艺技术。丁绍兰等也研究了常规毁毛法浸灰脱毛废液的循环利用。张铭让、潘君等人在已有研究的基础上,通过工艺条件的优化与控制,材料和加料方式的选择以及前后工艺平衡等方面的系统研究,建立了封闭式浸灰废液循环系统和复灰废液循环系统。研究表明,应用这两个系统,可以大大减轻硫化钠和石灰对环境的污染,且完全能够保证成革质量不受影响。

“三大循环”是指浸灰废液循环利用、复灰废液循环利用和铬鞣废液的循环利用。已有的浸灰、复灰废灰液循环利用系统,其循环利用次数都是有限的,一般为2周左右。作者的研究证实,单纯的浸灰、复灰废源的循环利用次数以1周为佳。

为了实现浸灰、复灰废源的无限次循环利用,实现硫化钠、石灰的“零排放”,最大限度地减少石灰和硫化钠的用量,笔者将“变型少浴灰碱脱毛法”与浸灰、复灰废液循环利用联用,建立了“三大循环”联用系统。

改进后的新体系吸收了浸灰-复灰废液循环利用技术的长处,同时,也在相当程度上体现了传统工艺的作用,秉承了“好皮出在灰缸”的古训。更为重要的是,这种结合与联用实现了浸灰-复灰废液的循环利用,根除了石灰、硫化钠对环境的污染。按照这一系统运行,带毛生皮首先进入浸灰浴(新灰),经变型少浴灰碱法脱毛后,再进入复灰浴(老灰),不同的是,复灰的作用有所加强。这样,可使皮胶原纤维真正得到充分、适度地分离和松散。无论是浸灰浴还是复灰浴,其废液均进入同一储存池。

研究表明,改进后的工艺,所得成革丰满、柔软、弹性好,且基本不松面,其原因是,长时间的复灰操作,加强了对生皮胶原内类粘蛋白的水解作用,胶原纤维得到充分的分离和松散。由于Ca(OH)2的作用较为缓和,故使得这种对胶原的水解作用来得缓和而均匀。这种水解作用与不同批次的旧灰液有缓冲协同作用的结果,就是对胶原纤维缓慢、温和、均匀而细腻的水解作用,这是生产高档皮革的重

要基础。业化应用。保毛脱毛法的基本原理是先用石灰乳预处理,使毛的角蛋白的胱氨酸转变为硫氨酸而产生碱免疫作用。由于毛干胱氨酸含量高,毛根胱氨酸含量低,故毛干的护毛作用强,而毛根则相对较弱。这样,当随后按照传统的灰碱法进行脱毛时,加入石灰、硫化钠后毛根就很容易从皮上脱落而毛干保存完整,从而达到保毛脱毛的目的。与传统的灰碱法脱毛相比,采用保毛脱毛法不仅可以减少硫化物用量,而且可以显著降低废水COD值。

目前,流行的保毛脱毛有3种,即石灰、硫化物保毛脱毛法,有机硫化合物-硫化合物保毛脱毛法和酶辅助低灰保毛脱毛法。

按照现代制革的观点,轻碱重灰是生产高档黄牛软革重要方法。浸灰和复灰,是两个相互关联而又功能不尽相同的工序,浸灰不能代替复灰,复灰不可忽视浸灰,浸灰和复灰各有侧重,不可偏废,同时,又要相互补充,综合平衡。从理论上讲,在复灰过程中,由于Ca(OH)2的作用,使粘蛋白、类粘蛋白得以水解,胶原纤维之间、胶原纤维束之间的粘接不复存在,由于胶原纤维的进一步消解,胶原纤维得到更深层次的分离和分散,这种作用为后续酶软化适度地破坏胶原纤维的立体网状结构打下了基础。Ca(OH)2对胶原纤维的消解是缓和的、均匀而且精细的,这正是我们所希望的。

(19)脱灰①技术规定:液比0.8~1.0,内温28℃~32℃,Decaltal N(BASF产品)0.2%,硫酸铵1.0%,Decaltal N (BASF)0.3%。

②操作方法:按规定调好液比、内温,加入Decaltal N (BASF)、转动20min。加入硫酸铵和Decaltal

N(BASF),转动60min。转动60min,用酚酞指示剂检查臀部切口应无色。

(20)水洗:流水洗40min。

(21)软化①技术规定:液比1.0~1.2,内温26℃~28℃,焦亚硫酸钠0.1%,Oropon OO胰酶制剂1.5%

,Borron T 0.2%。

②操作方法:按规定调好液比、内温,加入焦亚硫酸钠0.1%,转动10min,再加入Oropon oo胰酶制

剂1.5%,转动240min,最后加入BorronT转动20min。终点pH8.0~8.5,检查软化程度,达到要求后水洗。

(22)水洗:流水洗40 min。

(23)浸酸①技术规定:液比:0.6~0.8,常温,食盐8%,明矾1%,甲酸0.5%(1:10),硫酸0.9%(1:10)。

②操作方法:调好液比、内温,加入食盐、明矾,转动10min;测浴液浓度,要求达8波美以上。从转鼓轴孔加入事先用8~10倍冷水稀释过的甲酸和硫酸(先加甲酸,后加硫酸),转动20min,停10min,重复3~4次,停鼓过夜。次日转动30min,进行下道工序的操作。

③质量要求:浸酸全透,无酸肿、酸烫现象,浸酸终点pH2.5~3.0。

④注意事项:甲酸、硫酸均应先稀释好后在转动中从转鼓轴孔加入;稀释酸和加酸过程中都应注意安全;加料漏斗不得漏酸液;浸酸时,特别要注意防止转鼓漏液。

(24)油预鞣①技术规定:在浸酸废液中进行,阳离子加脂剂1%。

②操作方法:浸酸结束后,控去2/3废液,然后,在剩下的浸酸废液中进行油预鞣。打开鼓门,加入阳离子加脂剂,转动30min即可。

(25)铬鞣①技术规定:在油预鞣浴中进行。Relugan GT-50(BASF产品) 0.5%,ChromitanFM(BASF)6.0%,醋酸钠0.5%,小苏打2.0%~2.4%。

②操作方法:油预鞣结束后,先加入Relugan GT-50 (BASF),转动20min,再加入ChromitanFM(BASF)和醋酸钠,转动180min;检查鞣透情况,鞣透后,加入小苏打液。小苏打事先用20倍温水溶解完全,然后分6~8次缓慢加入,间隔30min。加完小苏打后,转动中补热水(60℃~65℃)150%~200%,使液比

达2.0~2.5,内温38℃~42℃,转动180min~210min。取样检测终点pH3.6~3.8、坯革收缩温度95℃以上。

(26)静置:蓝湿革出鼓后,搭马静置48h以上。

(27)挑选分类:按照《黄牛蓝湿革挑选分类办法》(各厂可以根据自身实际情况制订)执行。

(28)挤水:利用进口通过式挤水机挤水,视坯革水分含量酌情挤1~2次。要求坯革水分含量50%~55%。

(29)摔皮:将挤水后的坯革放入转鼓中,通过转鼓的摔打作用,消除褶皱,并使坯革柔软,水分含量均匀。

(30)削匀①技术规定:削匀厚度0.55mm~0.60mm(单层)。

②操作方法:将皮肉面向上铺平整,先削臀部,然后由臀部到颈部削一道。

③质量要求:厚度均匀一致,符合工艺要求;无削匀伤;无跳刀、削薄现象。

④注意事项:按照机器性能要求调试好机器;严格控制供料速度,禁止高速操作;切削要控制好切削量,做到少量切削、多次切削;要勤磨刀。

(31)修边:修去无用边角,直口剪成圆口。

(33)漂洗①技术规定:液比:2.5~3.0,内温35℃~40℃,平平加0.2%,甲酸0.3%。

②操作方法:调好液比、内温,加入平平加,转动10min。转动中从转鼓轴孔缓缓加入事先用8~10倍冷水稀释过的甲酸,转动30min~40min,排水。

(34)复鞣①技术规定:液比1.2~1.5,内温35℃~40℃,改性戊二醛2.5%~4.0%,KMC铬鞣粉剂3%

~4%,Tannesco HN 3.0% ,转60min, Neutrigan P41.0%②操作方法:调好液比、内温,先加入改性戊二醛,转动30min,再加入KMC铬鞣粉剂和TannescoHN,转动60~90min。最后加入Neutrigan P4,

转60min,测pH3.8~3.9,排水。

(35)水洗:流水洗10 min。

(36)中和①技术规定:液比1.2~1.5,内温35℃~40℃,NeutriganP4 1.0%,TamolM1.5%,小苏打0.2%。

②操作方法:调好液比、内温,加入Neutrigan P4和TamolM,转动40min。然后分两次在转动中从转鼓轴孔中加入事先用10~15倍温水溶解完全的小苏打液,间隔20min,加完小苏打后转动60min,测pH5.0左右。

(37)水洗:流水洗10min。

(38)染色加油①技术规定:液比0.5~0.8,内温22℃~25℃,工业氨水(30%)(1:5)0.5%,染料(按照具体颜色确定配方)x%,IrgantanAM liq. 4.0%, Coripol CCK(1:4) 6.0%,ChromapolUFB/W(1:4)4.0%,甲

酸(85%)(1:10)2.0%。

②操作方法:调好液比、内温,在转动中从转鼓轴孔中加入事先用5~8倍冷水稀释过的工业氨水,转动10min。然后加入染料和IrgantanAM liq,转动30min, 调节温度,扩大液比至1.2~1.5,内温50℃~55℃,然后加入CoripolCCK(1:4)、ChromapolUFB/W(1:4),转动20min。转动中分两次从转鼓轴孔缓缓加入事先用8~10倍冷水稀释过的甲酸,间隔10min,转动20min。测pH3.5~3.6,排液。

(39)顶染①技术规定:液比1.0~1.2,内温45℃~50℃,甲酸(85%)(1:10)0.5%,Sellafix WS(1:3)1.0%, 染料(按照具体颜色确定配方)1.0%,甲酸(85%)(1:10)1.0%,甲酸(85%)(1:10)0.5%,Tetrapol SAF0.3%。

②操作方法:调好液比、内温,在转动中从转鼓轴孔中加入事先用8~10倍冷水稀释过的甲酸,转

动10min。加入Sellafix WS(1:3) ,转动10min,然后加入染料转动30min,在转动中从转鼓轴孔中加入事先用8~10倍冷水稀释过的甲酸,调节温度,扩大液比至1.2~1.5,内温50℃~55℃,再从转鼓轴孔中加入事先用8~10倍冷水稀释过的甲酸,转动10min。最后加入TetrapolSAF,转动10min。

(40)水洗:流水洗10min,共两次。

(41)挂晾干燥:在烘房里将坯革逐张挂晾整齐,烘房温度控制在35℃~40℃,缓慢干燥,干燥总时间14h ~18h。坯革水分含量18%~22%,烘干达到要求后,摘皮静置12h以上。

(42)喷水回潮:用喷枪将35℃~40℃的热水均匀喷于干坯革的肉面,喷完后,用塑料薄膜盖严。回潮时间20h~28h。回潮后的坯革水分含量达到28%~35%。

(43)转鼓摔软:在摔软木转鼓中进行,摔软时间8h~12h。

(44)出鼓搭马。

(45)绷板干燥:在自动绷板机上进行。要求坯革整张绷平,无荷叶边。绷板干燥后,坯革水分含量14%~18%。

(46)修边:修去烂边、须边及死折,保持皮形完整。

(47)封底①技术规定(封底液配方)EUDERM COMPACT PO~C 150份;水 660~700

份;BAYDERMBOTTOM 10UD 70~90份;甲氧基丙醇 50份;染料水 30份。

②操作方法:轻喷1遍,挂晾干燥。

(48)喷底浆①技术规定(底浆A配方)EUDERM BLACK D-C 80份;EUDERM NAPPA SOFT S-C100份;EUDERM MATTING AGENT SN-C 40份;水 150份;PRIMAL SB-100150份;BAYDERM BOTTOM 10UD 100份;RM 1020 15份。

②操作方法:在喷浆干燥机上进行,轻喷1遍。

(49)通烫:在通过式烫平机上进行。温度70℃~75℃,压力6Mpa。

(50)转鼓摔软:在摔软转鼓中进行,时间40min~60min。

(51)喷中层浆EUDERM WAX CL-C 70份;EUDERM COMPACT PO-C 40份;水200份;(52)顶层涂饰①技术规定ISODERM LA 83 DP 3001 300份;ISODERM BASE SG-C100份;水 500份。

(53)通烫:在通过式烫平机上进行,温度85℃~90℃,压力6Mpa。

(54)喷手感剂手感剂配方:PRIMAL BINDER C-7 50份;PRIMAL 191 25份;ADDITIVE 2229W15份;(55)修边:修去无用边角,修整皮形。

(56)检验分级:

(57)量尺:

(58)包装:

(59)入库。=

十二烷基苯磺酸钠的工艺流程复习课程

十二烷基苯磺酸钠的 工艺流程

十二烷基苯磺酸钠生产工艺 第一节概述 一、产品概述 十二烷基苯磺酸钠(LAS)是目前主要的阴离子表面活性剂,也是合成洗涤剂活性物的主要成分。具有强力去污、湿润、发泡、乳化、渗透、分散等功能。广泛用于日化、造纸、油田、油、水泥外加剂、防水建材、农药、塑料、金属清洗、香波、泡沫浴、纺织工业的清洗剂、染色助剂和电镀工业的脱脂剂等。 二、产品规格 1.分子式:C12H25C6H4SO3Na 2. 其疏水基为十二烷基苯基,亲水基为磺酸基。其十二烷基的支链较直链去污力强,而支链比直链溶解度好。带有支链的十二烷基苯磺酸钠难于生物降解,直链十二烷基苯磺酸钠可生物降解。 3.分子量:348 4.规格:根据用户需要将十二烷基苯磺酸中合成浓度不同的钠盐溶液(总固形物≤55%),中和产物中除活性物十二烷基苯磺酸钠外,还有无机盐(如芒硝等)、不皂化物(如石蜡烃、高级烷基苯、砜等)以及大量的水。而实际中,用户为了适应不同配方的需要,往往更喜欢直接购买十二烷基苯磺酸,再根据产品的特点和工艺的不同作进一步应用。 三、原料路线和生产方法 十二烷基苯磺酸钠的生产路线如图1。 (1)丙烯齐聚法:丙烯齐聚得到四聚丙烯,再与苯烷基化,然后磺化、中和而得到高度支链化的十二烷基苯磺酸钠(TPS)。 TPS不易生物降解,造成环境公害,60年代已被正构烷基苯所取代,现只有少量生产作农药乳化剂用。 (2)石蜡裂解法。

(3)乙烯齐格勒聚合法:由路线(2)和路线(3)先制得α-烯烃,由α-烯烃作为烷基化试 剂与苯反应得到 烷基苯。这样生 产的烷基苯多为 2-烷基苯,作洗 涤剂时性能不理 想。 (4)煤油原料 路线:该路线应 用最多,原料成本低,工艺成熟,产品质量也好。 第二节 工艺原理 十二烷基苯磺酸钠是以直链十二烷基苯进行磺化反应生产所得。磺化剂可以采用浓硫酸、发烟硫酸和三氧化硫等。磺化反应属亲电取代反应,磺化剂缺乏电子,呈阳离子,很容易进攻具有亲和性能的苯分子,在电子云密度大的地方和苯环上易发生取代反应,接受电子,形成共价键,和苯环上的氢发生取代反应。由于磺化剂的种类、被磺化对象的性质和反应条件的影响,有的磺化剂(如发烟硫酸)本身就是很强的氧化剂,因此在主反应进行的同时,还有一系列二次副反应(串联反应)和平行的副反应发生,情况十分复杂。直链烷基苯进行磺化,当反应温度过高或反应时间过长时,主要的副反应是生成砜。 一、反应原理 1.主反应: 以浓硫酸为磺化剂: R R 3SO H R 3SO 2R + H O + m 48kJ/mol r H θ?= 以发烟硫酸为磺化剂: R R 3SO H +243H SO SO ·24+ H SO m 112kJ/mol r H θ?= 以SO 3为磺化剂: 图1

十二烷基苯磺酸钠、LAS作业资料

直链十二烷基本磺酸钠生产技术 化学法生产LAS技术 精化1122 张杨杨一、认识产品 1、分子结构:SO3Na 2、产品性质: ①其分子质量为348.48g/mol.分解温度为450℃.失重 率达60%; ②性状:固体、白色或淡黄色粉末; ③溶解性:易溶于水,易吸潮结块在乙醚中几乎不溶; ④毒性:无毒(微量). 3、产品的功能: 其具有很强的脱脂净洗、渗透、去污能力。

4、产品用途: 其是家用洗涤剂用量最大的合成阴离子表面活性剂,能配制各种类型的液体、粉状、颗粒洗涤剂、擦净剂、清洁剂. 5、产品的质量标准: 指标(活性物含量% 、表观密度g/ml、水份%、PH值(25℃;0.1%水浓度));以及试验方法。(活性物含量≥35%;无机盐≤7%;pH值7~8 ) 二、追根溯源 1、产品的诞生: 20世纪30年代末期,人们将苯与氯化石油进行烷基化,然后将生成的烷基苯进行磺化制得烷基苯磺酸盐。这便是烷基芳磺酸盐的第一批工业产品,当时绝大多数产品用于纺织工业,随后家用配方便很快出现。 2、产品及技术的发展过程: 它是石油催化裂化的副产品四聚丙烯作为烷基化试剂与苯反应,再经磺化制得的,由于石油化学品公司能够将大量的四聚丙烯转化为十二烷基苯,产品质量高,价格低廉,因此以十二烷基苯为原料的洗涤剂迅速的取代了肥皂,而且十二烷基苯磺酸盐很快便成为美国用量最大的有机表面活性剂,此时使用的表面活性剂品种虽然应用性能良好,但普遍存在一个严重的缺点,便是它们在污水处理装置中的生物降解速度很低,而且降解不完全,给环境造成了很大的污染。为解决这一问题,20世纪60年代早期,洗涤剂工业便开始由支链烷基苯磺酸盐的生产转向直链烷基苯酸盐。由于直链产品具有良好的生物降解性,解决了50年代洗涤剂行业的焦点问题,即洗涤剂泡沫造成的污染问题。在此之后,烷基芳磺酸盐型阴离子表面活性剂的应用领域不断扩大,产品的需求量和销售额不断提高。

十二烷基苯磺酸钠地实用工艺流程

十二烷基苯磺酸钠生产工艺 第一节概述 一、产品概述 十二烷基苯磺酸钠(LAS)是目前主要的阴离子表面活性剂,也是合成洗涤剂活性物的主要成分。具有强力去污、湿润、发泡、乳化、渗透、分散等功能。广泛用于日化、造纸、油田、油、水泥外加剂、防水建材、农药、塑料、金属清洗、香波、泡沫浴、纺织工业的清洗剂、染色助剂和电镀工业的脱脂剂等。 二、产品规格 1.分子式:C12H25C6H4SO3Na 2. 其疏水基为十二烷基苯基,亲水基为磺酸基。其十二烷基的支链较直链去污力强,而支链比直链溶解度好。带有支链的十二烷基苯磺酸钠难于生物降解,直链十二烷基苯磺酸钠可生物降解。 3.分子量:348 4.规格:根据用户需要将十二烷基苯磺酸中合成浓度不同的钠盐溶液(总固形物≤55%),中和产物中除活性物十二烷基苯磺酸钠外,还有无机盐(如芒硝等)、不皂化物(如石蜡烃、高级烷基苯、砜等)以及大量的水。而实际中,用户为了适应不同配方的需要,往往更喜欢直接购买十二烷基苯磺酸,再根据产品的特点和工艺的不同作进一步应用。 三、原料路线和生产方法 十二烷基苯磺酸钠的生产路线如图1。 (1)丙烯齐聚法:丙烯齐聚得到四聚丙烯,再与苯烷基化,然后磺化、中和而得到高度支链化的十二烷基苯磺酸钠(TPS)。 TPS不易生物降解,造成环境公害,60年代已被正构烷基苯所取代,现只有少量生产作农药乳化剂用。 (2)石蜡裂解法。 (3)乙烯齐格勒聚合法:由路线(2)和路线(3)先制得α-烯烃,由α-烯烃作为烷基化试剂与苯反应 得到烷基苯。这样 生产的烷基苯多为 2-烷基苯,作洗涤剂 时性能不理想。 (4)煤油原料路 线:该路线应用最 多,原料成本低, 图1

十二烷基苯磺酸钠物料衡算资料

湖南化工职业技术学院 毕业设计 毕业设计题年产1万吨十二烷基苯磺酸钠合成工艺 流程设计 毕业设计类型□产品设计□工艺设计□方案设计 姓名高远才 班级化工1311 所属系部(院) 化学工程学院 专业应用化工技术 校内指导教师吴永健 完成时间 2015 年 11 月 23 日 2015年11 月24日

目录 摘要 (3) 1.产品介绍 (4) 1.1应用领域 (4) 1.1.1洗涤作用 (4) 1.1.2乳化分散剂 (4) 1.1.3抗静电剂 (5) 1.1.4其他作用 (5) 1.2理化性质 (5) 1.2.1物理性质 (5) 1.2.2化学性质 (6) 2.制备方法 (7) 2.1工业制法 (7) 3.制备制备理论及相关过程 (8) 3.1三氧化硫的制备 (8) 3.2十二烷基苯的制备(傅-克反应) (8) 3.3磺化反应 (9) 3.4中和反应 (9) 3.物料衡算 (9) 3.1生产所需物料表 (9) 3.2理论衡算 (10) 3.3实际衡算 (10) 结语 (13) 参考文献 (14)

摘要 本文简述了表面活性剂的发展历史和现状,以及在未来的发展势。介绍了表面活性剂十二烷基苯磺酸的性质、用途、原料选择及常见的合成方法。描述了三氧化硫磺化法的技术发展、磺化器的分布情况和磺化新技术的开发利用。重点对以硫磺为原料在过量空气中直接燃烧成二氧化硫, 二氧化硫再在五氧化二钒催化作用下与氧气反应 生成三氧化硫,最后三氧化硫磺化烷基苯制备十二烷基苯磺酸做了比较详细的工艺设计。对整个生产过程进行了物料衡算和热量衡算,对磺化器的相关参数进行了计算。 关键词:十二烷基苯磺酸;三氧化硫;物料衡算和热量衡算;磺化工艺 Abstract Chapter one of this text has comparatively explained history of surface-active ag ent development and current situation of the development exhaustivly, and the tren d of the futureit Introduced the properties, applications and material selection and c ommon synthesis method of the dodecylbenzenesulfonic acid. It described the meth od of preparing sulphonated sulphur trioxide technology progress, the distribution of sulphonated device and the development of new sulphonation technology ; Chapter two introduced the sulfonic acid common synthetic method of 12 alkyl benzene of su rface-active agent. Oxidize on three sulphur sulphonating alkyl benzene legal system prepare against 12 alkyl benzene sulfonic acid make exhaustive technological design , especially the entire production process of materials and energy balance, of sulfonati on calculated parameters,sulfonation plant equipment layout plan and a rendering, t he hight and diameter of the reactor are 9000mm and 550mm,there are 90 tube that are arranged with equilateral triangle in this reator . Keywords: alkyl benzene sulfonic acid; sulphur trioxide; material calculation a nd energy calculation sulphonation technology

十二烷基苯磺酸钠(高纯度)(分析纯)(化学纯)

十二烷基苯磺酸钠(高纯度)(分析纯)(化学纯) 结构式:C12H 25SO3Na 用途:<1>在农药水分散粒剂中起润湿、分散、渗透、展着等作用来保持药粒等颗粒的悬浮稳定性。 <2>.在胶囊中起定型、消泡去明胶油脂、杀茵等作用。 <3>在建筑混凝土中作起泡、稳泡作用、泡沫多、小、密、稳泡时间长达24个小时之久。 <4>是石油炼制催化剂的重要之一。起乳化、流动性改进、缓蚀、破乳剂、起泡等作用。 <5>纺织油剂中抗静电兼净洗效果的主要添加剂。在纺织浆料中起一个中间载体作用,把浆料和纱线能够结合起来。 <6>压敏胶聚合用,高效乳化分散剂。用量1~0.1% <7>橡胶合成界面活性剂之金属皂基混合物的分散剂的主要原料还可作为橡胶与弹性体、高级皮革的优良脱模剂之一。用量1~3% <8>聚烯烃、聚脂等塑料,高分子材料的抗静电剂。 <9>聚氯乙烯糊树脂生产过程中配套助剂之一。 <10>乌洛托品、尿素、硝酸铵、氯化铵等无机、有机易吸潮、结块的粉状化工产品的抗吸潮、结块添加剂。添加0.3%~0.5%左右,能起到增大结晶颗粒,阻止吸潮,消除静电,从而防止结块的稳定效果,该产品是提高无机、有机易吸潮、结块的化工产品质量的高效添加剂。 <11>涤纶基材,片基的优良抗静电剂,尤其是涤纶基电影、摄影胶片的高效抗静电剂,用量0.5%左右。 <12>高级清洗剂、工业清洗剂、去污剂、高级洗涤剂主要原料,低泡、透明、可赋予洁白的色泽、高效的去污、去油和抗静电能力。用量0.5%~2% 性能:白色粉末,无毒,无味,能完全溶解与水是透明、低泡的液体。本品系阴离子表面活性剂,广泛用于橡胶、塑料、医药、农药、石油、金属、纺织、印染、水处理、各类清洗剂。易于与各种助剂复配,兼容性好,成本较低,还具有良好的生化降解性能,还作为石油破乳剂,农药浓缩乳化剂,油井空气钻井起泡剂,软质陶瓷,水泥,石膏用泡沫剂,纺织用抗静电涂布剂,染色助剂,石灰分散剂,明胶凝聚剂,明效去脂剂、铝增亮剂、电镀工业脱脂剂、造纸工业脱墨剂、农业防化肥结块剂、杀茵剂和协同杀虫剂、抗静电效果明显。 有良好的高效分散力、乳化力、润湿力、对其它化工工业起聚合、混合、衍生作用。是许多化工产品必要的化学助剂,添加剂的主要原料之一。 粉状: 包装:小包装每瓶净重50g,,外用纸箱包装,每箱20瓶,净重5 KG。 大包装内塑料袋2层,外包装纸箱,净重10 KG。 注:本品极易吸潮,使用后封好。提供1—5 KG 原料试用。价格面议。

烷基苯磺酸钠的生产工艺

烷基苯磺酸钠的生产 1、画出整个工艺流程图。 加氢分离脱氢分离烷基化分离 煤油→精制煤油→直链烷烃→混合物→烯烃→烷基苯合物→烷基苯→烷基苯磺酸混合物→直链烷基苯磺酸→直链烷基苯磺酸钠 SO3磺化分离 NaOH中和 2、加氢的目的、原理及对原料的要求 ①加氢的目的:通过对煤油的选择性加氢,除去直馏煤油中的硫、氮、氧以及其它化合物等杂质,原因:因为这些杂质会使分子筛脱蜡 装置中的吸附剂(分子筛)受到污染,降低使用寿命,也使烯烃饱和, 改善油品的性质。 加氢原理: a、烯烃的饱和反应 反应时,烯烃加氢催化成烷烃,提高产品的稳定性(包括色泽稳定性)。b.脱硫 R,R′为烷基。 脱硫后,发生烷链断裂,生成低碳烃和H2S,使油品中残硫量小 于1 ppm,改善产品气味,减少对设备的腐蚀和对吸附剂(分子筛)的 污染。 c.脱氮

脱氮后生成NH3,使油品中残氮量降至1 gpm以下,可改善产品的气味和色泽稳定性,减少对设备的腐蚀和对脱氢催化剂、吸附剂的污染。 d.除氧 除氧的目的是,防止油品在高温下生成胶状物质。 e.除金属除去油品中的砷、镍、钒等化合物。 f.除氯化物 直馏煤油中含氯量一般很低,危害不大,如果原料中含氯量很高,为防止HCL腐蚀,应选用耐腐蚀性能高的材料制作设备。 g.炔烃和二烯烃的饱和原料中它们的含量很少。 对原料的要求 a.直馏煤油

b.氢气联台装置中的氢气是循环使用的(除开工时由界外提供外),不足部分由界外补充。 补充氢气的组分应为: 3.画出加氢工艺流程图

4.加氢后的产品的组成 ①主产品——加氢精制煤油作分子筛蜡装置的原料,其主要性质如下:

十二烷基苯磺酸钠

十二烷基苯磺酸钠(LAS) 的生产技术 安徽职业技术学院 化工系 班级:精化1022 姓名:苏仕阳 学号:2010274218

十二烷基苯磺酸钠(LAS)的生产技术 产品简介 十二烷基苯磺酸钠(LAS)是一类应用非常广泛的阴离子表面活性剂。外观为白色或微黄色粉末,具有去污、湿润、发泡、乳化、分散、凝聚、脱脂脱墨等性能,可直接用于配制民用或工业用洗涤用品,已成为合成洗涤剂活性物的主要产品。 分子式:C12H25C6H4SO3Na 分子量:348.48 结构式: 理化指标 (1)化学性质:具有去污、乳化和优异的发泡力,具有微毒(LD502000mg/kg),溶于水成半透明溶液,对碱、稀酸、硬水均较稳定,在25℃时水溶液的临界胶团浓度是1.2~1.6×10-3mol /L (2)生物性质:生物降解度>90% (3)质量指标:活性物含量≥35% 无机盐≤7%,pH值 7~8 用途:用作乳化剂、灭火剂、发泡剂及纺织助剂,也用作牙膏和膏状、粉状、洗发香波的发泡剂。 二、烷基苯的生产

在烷基化过程中,常用的方法有以下几种: 1、丙烯齐聚法、石蜡裂解法(乙烯齐格勒聚合法)、脱氢法 1.丙烯齐聚法 1.1生产原理 4CH3CH=CH2 CH3(CH2)8CH=CH2 CH3(CH2)8CH=CH2+ C12H25 1.2生产原料:丙烯、苯、无水三氯化铝 1.3优点:热稳定好,去污力强,价格便宜 缺点:不易生物降解,造成环境公害 2、石蜡裂解法(乙烯齐格勒聚合法) 2.1生产原理 石蜡裂解是在高温条件下使石蜡分子中的C-C键断裂,从而制得低沸点烃类的热反应,分离得到十二烯烃,再与苯烷化得到十二烷基苯。 2.2生产原料:石蜡、苯、无水三氯化铝 2.3优点:工序较短,产品性能良好 缺点:过程错综复杂,副反应多(包括迭合、缩合、脱氢、异构化、环化和芳构化) 3.煤油原料路线 3.1氯化法 1、生产原理 CH3(CH2)8CH3+Cl2 CH3(CH2)8CH2Cl+HCl

十二烷基苯磺酸钠生产技术

十二烷基苯磺酸钠生产技术 第一节概述 一、产品概述 十二烷基苯磺酸钠(LAS)是目前主要的阴离子表面活性剂,也是合成洗涤剂活性物的主要成分。具有强力去污、湿润、发泡、乳化、渗透、分散等功能。广泛用于日化、造纸、油田、油、水泥外加剂、防水建材、农药、塑料、金属清洗、香波、泡沫浴、纺织工业的清洗剂、染色助剂和电镀工业的脱脂剂等。 二、产品规格 1.分子式:C12H25C6H4SO3Na 2.结构式: x+y=9 其疏水基为十二烷基苯基,亲水基为磺酸基。其十二烷基的支链较直链去污力强,而支链比直链溶解度好。带有支链的十二烷基苯磺酸钠难于生物降解,直链十二烷基苯磺酸钠可

生物降解。 3.分子量:348 4.规格:根据用户需要将十二烷基苯磺酸中合成浓度不同的钠盐溶液(总固形物≤55%),中和产物中除活性物十二烷基苯磺酸钠外,还有无机盐(如芒硝等)、不皂化物(如石蜡烃、高级烷基苯、砜等)以及大量的水。而实际中,用户为了适应不同配方的需要,往往更喜欢直接购买十二烷基苯磺酸,再根据产品的特点和工艺的不同作进一步应用。 三、原料路线和生产方法 十二烷基苯磺酸钠的生产路线如图15-1。 (1)丙烯齐聚法:丙烯齐聚得到四聚丙烯,再与苯烷基化,然后磺化、中和而得到高度支链化的十二烷基苯磺酸钠(TPS)。 TPS不易生物降解,造成环境公害,60年代已被正构烷基苯所取代,现只有少量生产作农药乳化剂用。 (2)石蜡裂解法。 (3)乙烯齐格勒聚合法:由路线(2)和路线(3)先制得α-烯烃,由α-烯烃作为烷基化试剂与苯反应 得到烷基苯。这样 生产的烷基苯多为 2-烷基苯,作洗涤剂 时性能不理想。 (4)煤油原料路线: 该路线应用最多, 原料成本低,工艺 成熟,产品质量也 好。 第二节工艺原理 十二烷基苯磺酸钠是以直链十二烷基苯进行磺化反应生产所得。磺化剂可以采用浓硫酸、发烟硫酸和三氧化硫等。磺化反应属亲电取代反应,磺化剂缺乏电子,呈阳离子,很容易进攻具有亲和性能的苯分子,在电子云密度大的地方和苯环上易发生取代反应,接受电子,形成共价键,和苯环上的氢发生取代反应。由于磺化剂的种类、被磺化对象的性质和反应条件的影响,有的磺化剂(如发烟硫酸)本身就是很强的氧化剂,因此在主反应进行的同时,还有一

十二烷基苯磺酸钠的制备

十二烷基苯磺酸钠的制备 十二烷基苯磺酸钠的制备 分子式:C18H29NaO3S 分子量:348.48 CAS号:25155-30-0 简称: DBS, 性状: 白色或淡黄色粉末, 溶解性: 易溶于水,易吸潮结块。 毒性:无毒。 十二烷基苯磺酸钠 十二烷基苯磺酸钠是由十二烷基苯与发烟硫酸或三氧化硫磺化,再用碱中和制得。用发烟硫酸磺化的缺点是反应结束后总有部分废酸存在于磺化物料中。中和后生成的硫酸钠带入产品中,影响了它的纯度。目前,工业上均采用三氧化硫,空气混合物磺化的方法。三氧化硫可由 60%发烟硫酸蒸出,或将硫磺和干燥空气在炉中燃烧,得到含SO3 4%,8%体积分数的混合气体。将该混合气体,通入装有烷基苯的磺化反应器中进行磺化。磺化物料进入中和系统用氢氧化钠溶液进行中和,最后进入喷雾干燥系统干燥。得到的产品为流动性很好的粉末。 十二烷基苯磺酸钠性质用途与合成方法

十二烷基苯磺酸钠是高含量的阴离子表面活性剂,白色粉状物,溶于水。具有表面活性剂所具有的去污、润湿、发泡、乳化、分散、凝聚、脱脂脱墨等性能,可直接用于配制民用及工业用洗涤用品。由于采用双层塑料袋,不仅方便运输和使用,而且节省包装费用。十二烷基苯磺酸钠(80#): 化学式:R-C6H4-SO3Na (R=C10-C13) 分子量:340-352 活性物含量70?2 %表观密度g/ml 〉0.18 水份 % ?5.0 PH值(25? 0.1%水溶液)7.0—10.5 外观白色或微黄色粉状用途 用作纺织印染助剂、丝绸印花、渗透及脱胶精炼助剂GB 276-96规定为食品工业用加工助剂。阴离子表面活性剂。有优良发泡力和去污力。阴离子型表面活性剂。因生产成本低、性能好,因而用途广泛,是家用洗涤剂用量最大的合成表面活性剂,也生产一部分镁、钙等无机盐及三乙醇胺等有机胺盐。十二烷基苯磺酸钙[27176-87-0]具有优良的乳化性能,是配制各种农药用的混合型乳化剂的重要组成部分。可由苯与α-烯烃在三氯化铝催化剂下缩合,缩合液经碱洗、水洗后蒸出回收苯,真空蒸馏得到精制烷基苯。然后用发烟硫酸磺化、白灰中和,在2倍量乙醇中进行,,得到十二烷基苯磺酸钙。压敏胶聚合用高效乳化分散剂,用量 1%- 0.1% 。 2、高级清洗剂、去污剂、高级洗涤剂主要原料,可赋予洁白的色泽,高效的去污、油和抗静电能力。 3、纺织油剂中抗静电兼净洗效果的主要添加剂。 4、涤纶基材、片基的优良抗静电剂,尤其是涤纶基电影、摄影胶片的高效抗生产方法 由直链烷基苯,LAB,用三氧化硫或发烟硫酸磺化生成烷基磺酸,再中和制成。以十二烷基氯与苯缩合成十二烷基苯,经发烟硫酸或三氧化硫在30~40?下进行磺化,再用氢氧化钠中和、分馏而得。 十二烷基苯磺酸钠上下游产品信息

十二烷基苯磺酸钠

合成十二烷基苯磺酸钠的工作任务 1十二烷基苯磺酸钠概述 十二烷基苯磺酸钠是阴离子型表面活性剂。因生产成本低、性能好,因而用途广泛, 是家用洗涤剂用量最大的合成表面活性剂。在洗涤剂中使用的烷基苯磺酸钠有支链结构 (ABS) 和直链结构(LAS)两种,支链结构生物降解性小,会对环境造成污染,而直链结构易生物降 解,生物降解性可大于90%,对环境污染程度小。由于LAS具有良好的去污性能、价格便 宜和易生物降解,被广泛应用于制造洗衣粉和洗涤剂。 直链烷基苯(LAB )是生产阴离子表面活性剂直链烷基苯磺酸钠(LAS)的主要原料,因而LAB的生产已成为表面活性剂行业的支柱,在工业和民用上都有广泛的用途。 2 ?十二烷基苯磺酸钠开发任务书 十二烷基苯磺酸钠产品的《产品开发任务书》如表7-1 o 表7-1 产品开发项目任务书 编号:XXXXXX 7.2十二烷基苯磺酸钠合成任务分析 7.2.1目标化合物分子结构的分析 ①十二烷基苯磺酸钠的分子式:C sHg SONa ②十二烷基苯磺酸钠的分子结构式:

不难看出,目标化合物基本结构为烷基苯的结构,在烷基的对位上接有磺酸基团。(由

于十二烷基为邻对位定位基且空间位阻效应的影响,磺酸基团一般处在烷基的对位) 722合成法路线分析 对于十二烷基苯磺酸钠而言,逆向合成步骤如下: 相应的合成路线如下: C — C 12H 25 —1 SO ? C 12H 25 SO 3Na 或 C 12H 25CI ____ 2. NaOH _ 7.2.3文献中常见的十二烷基苯磺酸钠合成方法 目前文献资料所载十二烷基苯磺酸钠的合成路线与上面分析的合成路线基本相同, 一条 是以苯、液体石蜡(正构十二烷)为出发原料的路线。 另一条是以苯、1-十二烯为出发原料的生产路线, 即路线分析的路线。 此路线中第一步 是由苯与1-十二烯发生C-烷基化反应,第二步是十二烷基苯的磺化反应,最后磺化产物用 碱中和即成目标化合物。 下面我们将从烯烃(a -十二烯的)合成路线出发,将合成过程中需要考虑的各种因素 进行剖析,找出一条相对合适的合成方案,并按此方案进行合成来实际检验方案的可行性。 假如采用其他的合成路线,请同学们沿此思路自己剖析,应该不难找出合适的合成的方案。 7.2.4十二烷基苯磺酸钠合成过程单元反应及其控制分析 在选定好合适的合成反应路线后,必须对各步反应的反应过程加以详细的考察论证后, 才有可能具体地实施这条合成路线。不难看出,用烯烃的 C-烷基化和磺化反应是合成过程 实施的关键反应。 724.1十二烯与苯烷基化反应及其控制 1 .烷基化反应 把烃基引入有机物分子中的碳、氮、氧等原子上的反应称为烷基化反应,简称烷基化。 所引入的烃基可以是烷基、烯基、芳基等。其中以引入烷基(如甲基、乙基、异丙基等)最 为重要。广义的烷基化还包括引入具有各种取代基的烃基 (-CH 2COOH 、-CH 2OH 、-CH 2CI 、 CH 2CH 2CI 等)。 在催化剂作用下直接向芳环碳原子上引入烷基的反应称为芳环上的 C-烷基化反应是。 这种反应最初是在1877年由巴黎大学的法国化学家 Friedel 和美国化学家Crafts 两人发现的, 故也称Friedel-Cralfs 反应。利用这种反应可以合成一些列烷基取代芳烃,其在有机合成 上有着重要意义。 2. C-烷基化反应历程 芳烃上的C-烷基化反应属于亲电取代反应。催化剂大多是路易斯酸、质子酸或酸性氧 化物,催化剂的作用是使烷基化剂极化成活泼的亲电质点,这种亲电质点进攻芳环生成 络合物,再脱去质子而变成目的产物。 + -CH —CH, “堰 - SQNa C 12H 25 一 C 12H 26 CI 2 光或热 ° C12H25CI 壬 C i”: SO 3Na NaOH

十二烷基苯磺酸钠的实验室制备工艺探究

十二烷基苯磺酸钠的实验室制备工艺探究 目录 1 引言 (2) 2实验部分 (3) 2.1 实验试剂及产物的物理常数 (3) 2.2实验装置 (3) 2.3 实验方法 (3) 3 结果与讨论 (5) 4 结论 (5) 参考文献 (6) 摘要:本文通过查阅目前几种十二烷苯磺酸钠(SDBS)的制备方法文献,比较了四种磺化剂,发现其中的氨基磺酸磺化SDBS的方法更适用于在实验室制备,该方法具有反应温和安全,小剂量制备简单快速的优点。将各种方法综合对比后,探明了各自的利弊和应用范围。 关键词:十二烷苯磺酸钠、实验室制备工艺、磺化剂

1 引言 十二烷基苯磺酸钠(SDBS)是一类应用最广的阴离子表面活性剂1,外观为白色或淡黄色粉状或片状固体。难挥发,易溶于水,溶于水而成半透明溶液。具有去污2、润湿3、发泡4、乳化5、分散6、凝聚、脱脂脱墨等性能,可直接用于配置民用及工业用洗涤用品,已成为合成洗涤剂活性物的主要品种7。 十二烷基苯磺酸钠的制备实验是一个比较成熟的实验,目前有很多合成方法。其基本原理是烷基化剂和苯生成烷基苯,再经磺化、中和后制成。经过查阅资料,发现合成方法的不同点主要是其磺化剂的不同。通过探究对比分别以三氧化硫8、浓硫酸9、氯磺酸10和氨基磺酸11为磺化剂合成SDBS 的四种方法,找到了以氨基磺酸为磺化剂,在烷基苯上引入磺基后,再用NaOH将磺基水解的最佳SDBS实验室制备工艺,并对改工艺进行了重复试验,得到了良好结果。

2实验部分 2.1 实验试剂及产物的物理常数 实验试剂和产物分子量性状d420 n D20 m.p/℃ b.p/℃溶解性 十二烷基苯246.43 无色透明液 体 0.8851g/c m3 1.4824 3℃ 290~410 ℃ 不溶于 水,易 溶于有 2.2实验装置 搅拌器、温度计、四口烧瓶、滴液漏斗、回流冷凝器、分液漏斗、布氏漏斗、抽滤瓶、真空泵 2.3 实验方法 2.3.1方法一 室温空气经压缩、干燥、转子流量计计量后, 通入三氧化硫发生器,发烟硫酸经计量后滴入三氧化硫发生器, 控制发生器的温度为180士5℃, 三氧化硫和空气充分混合后, 经缓冲瓶通入磺化反应器中.反应器中预先加入规定量十二烷基苯, 在搅拌下连续通入三氧化硫, 控制磺化温度为50~52℃, 达到规定的分析指标后停止反应磺化过程中排出的尾气, 用的氢氧化钠水

十二烷基苯磺酸钠的制备

十二烷基苯磺酸钠的制备 分子式:C18H29NaO3S 分子量:348.48 CAS号:25155-30-0 简称: DBS, 性状:白色或淡黄色粉末, 溶解性:易溶于水,易吸潮结块。 毒性:无毒。 十二烷基苯磺酸钠 十二烷基苯磺酸钠是由十二烷基苯与发烟硫酸或三氧化硫磺化,再用碱中和制得。用发烟硫酸磺化的缺点是反应结束后总有部分废酸存在于磺化物料中。中和后生成的硫酸钠带入产品中,影响了它的纯度。目前,工业上均采用三氧化硫-空气混合物磺化的方法。三氧化硫可由 60%发烟硫酸蒸出,或将硫磺和干燥空气在炉中燃烧,得到含SO3 4%~8%体积分数的混合气体。将该混合气体,通入装有烷基苯的磺化反应器中进行磺化。磺化物料进入中和系统用氢氧化钠溶液进行中和,最后进入喷雾干燥系统干燥。得到的产品为流动性很好的粉末。 十二烷基苯磺酸钠性质用途与合成方法 十二烷基苯磺酸钠是高含量的阴离子表面活性剂,白色粉状物,溶于水。具有表面活性剂所具有的去污、润湿、发泡、乳化、分散、凝聚、脱脂脱墨等性能,可直接用于配制民用及工业用洗涤用品。由于采用双层塑料袋,不仅方便运输和使用,而且节省包装费用。十二烷基苯磺酸钠(80#): 化学式:R- C6H4-SO3Na (R=C10-C13)分子量:340-352 活性物含量70±2 %表观密度g/ml 〉0.18 水份% ≤5.0 PH值(25℃ 0.1%水溶液)7.0—10.5 外观白色或微黄色粉状

用途 用作纺织印染助剂、丝绸印花、渗透及脱胶精炼助剂GB 276-96规定为食品工业用加工助剂。阴离子表面活性剂。有优良发泡力和去污力。阴离子型表面活性剂。因生产成本低、性能好,因而用途广泛,是家用洗涤剂用量最大的合成表面活性剂,也生产一部分镁、钙等无机盐及三乙醇胺等有机胺盐。十二烷基苯磺酸钙[27176-87-0]具有优良的乳化性能,是配制各种农药用的混合型乳化剂的重要组成部分。可由苯与α-烯烃在三氯化铝催化剂下缩合,缩合液经碱洗、水洗后蒸出回收苯,真空蒸馏得到精制烷基苯。然后用发烟硫酸磺化、白灰中和(在2倍量乙醇中进行),得到十二烷基苯磺酸钙。压敏胶聚合用高效乳化分散剂,用量 1%-0.1% 。 2、高级清洗剂、去污剂、高级洗涤剂主要原料,可赋予洁白的色泽,高效的去污、油和抗静电能力。 3、纺织油剂中抗静电兼净洗效果的主要添加剂。 4、涤纶基材、片基的优良抗静电剂,尤其是涤纶基电影、摄影胶片的高效抗 生产方法 由直链烷基苯(LAB)用三氧化硫或发烟硫酸磺化生成烷基磺酸,再中和制成。以十二烷基氯与苯缩合成十二烷基苯,经发烟硫酸或三氧化硫在30~40℃下进行磺化,再用氢氧化钠中和、分馏而得。 十二烷基苯磺酸钠上下游产品信息 上游原料发烟硫酸-->对甲苯磺酸-->甲基磺酸-->三氧化硫-->十二烷基苯磺酸-->正十二烷基苯-->四丙烯苯-->1-氯十二烷 下游产品磷酸钙-->洗衣粉-->有机硅柔软剂 RS-->橡胶浆 202BA-->阴离子有机硅柔软剂306羟乳-->餐具洗洁精-->粘合剂 BA-->分散松香胶-->乳化剂TX-7-->洗净剂 826-->高效煮练剂 FB-->高温匀染剂FZ-802-->橡胶浆 109BA-->柔软剂 FS-->工业洗毛粉-->净洗剂 YR-301-->纸用透明剂-->马来酸酐/苯乙烯磺酸共聚物-->荧光增白剂 SRBN, BCF, CA, DW, DK, OD, 4A, 4,4'-双-(4,6-二苯胺基-1,3,5-三嗪-2-氨基)-二苯乙烯2,2'-二磺酸钠-->十八烷基甲苯磺酸钠-->抗蚜威可湿性粉剂

鲁东大学文献实验十二烷基苯磺酸钠的制备

文献实验: 阴离子表面活性剂十二烷基苯磺酸钠的合成 专业班级:高分本1502 学号:201 姓名:董旭麟 组员:陈司尧 实验地点:生化大楼D511 实验日期:2017年5月15日

1、引言 十二烷基苯磺酸钠是高含量的阴离子表面活性剂,白色粉状物,溶于水。 具有表面活性剂所具有的去污、润湿、发泡、乳化、分散、凝聚、脱脂脱墨等性 能,可直接用于配制民用及工业用洗涤用品。由于采用双层塑料袋,不仅方便运 输和使用,而且节省包装费用。十二烷基苯磺酸钠(80#): 化学式:R-C6H4-SO3Na (R=C10-C13),活性物含量70±2 %,外观是白色或微黄色粉状。他的用途是: 首先,用作纺织印染助剂、丝绸印花、渗透及脱胶精炼助剂GB 276-96规定为食 品工业用加工助剂。其次,可以用作高级清洗剂、去污剂、高级洗涤剂主要原料, 可赋予洁白的色泽,高效的去污、油和抗静电能力。它也是纺织油剂中抗静电兼 净洗效果的主要添加剂等用途。 工业上一般由直链烷基苯(L A B)用三氧化硫或发烟硫酸磺化生成烷基 磺酸,再中和制成。以十二烷基氯与苯缩合成十二烷基苯,经发烟硫酸或三氧化 硫在30~40℃下进行磺化,再用氢氧化钠中和、分馏而得。但是在本次实验中, 我们小组以十二烷基苯磺酸作为原料,经过对以下几种磺化剂:浓硫酸,发烟硫 酸,三氧化硫以及氯磺酸的优缺点的讨论,三氧化硫分子中S的电负性比O的小, 所以S原子带有部分正电荷而成为亲电试剂。磺化的目的是一方面是使产品具有 水溶性、酸性、表面活性或对纤维素具有亲和力。并将磺基转化为-OH、- NH2、-CN或-CL等取代基。然后先在芳环上引入磺基,完成特定反应后,再 将磺基水解掉,就得到十二烷基苯磺酸钠. 2、实验部分 3、2.1实验目的 1. 了解表面活性剂的种类,结构特点和应用。 2. 了解用不同磺化剂进行磺化反应的机理和反应特点;掌握十二烷基苯磺酸钠的合成原 3. 进一步熟练掌握有机实验的基本操作。 4. 了解并熟悉中外文文献的查阅途径和方法,学会筛选资料,并根据相关资料写出综述 5. 掌握科技论文的写作方法,提高分析问题和解决问题的能力,增强创 新意识合作精神。

烷基苯磺酸盐的生产工艺与技术路线的选择

烷基苯磺酸盐的生产工艺与技术路线的选择 3.1 烷基苯磺酸盐生产工艺 目前国内外烷基苯磺酸盐的生产由烷基氯或烯烃与苯缩合成烷基苯,再用发烟硫酸于30~40℃下进行磺化制得烷基苯磺酸,经碱中和、分馏即得成品。 图2.1 烷基苯磺酸盐生产工艺流程图 烷基苯磺酸盐的制法包括烷基化、磺化、中和等过程。烷基化是以氟化氢或氯化铝为催化剂,将苯与碳原子数为12个左右的烯烃或氯代烷烃进行反应制成烷基苯的过程;磺化是将烷基苯与浓硫酸、发烟硫酸或三氧化硫进行反应生成烷基苯磺酸的过程;中和一般是用30%氢氧化钠对烷基苯磺酸进行中和反应的过程,根据需要还要用次氯酸钠对中和产物进行脱色。 3.2 烷基苯磺酸盐生产工艺的发展 烷基苯磺酸盐生产工艺的核心是烷基化和磺化过程,我国烷基苯磺酸盐生产工艺的发展主要是烷基苯、三氧化硫连续磺化的发展。 3.2.1 烷基苯的生产工艺的发展 几乎所有的烷基苯(LAB)都通过磺化而制成直链烷基苯磺酸盐(LAS)。传统的LAB生产采用HF或AICI3腐蚀性催化剂。近年来美国UOP开发出以固体酸为催化剂的“Detal”技术,并已成为LAB生产的主要方法。现在,UOP公司是全球HF法和“Detal”工艺唯一的技术许可商。 烷基苯生产主要由C11~C14烯烃(或卤代烃)与苯进行烷基化反应制成,传统技术以HF或AICI3为催化剂,其生产路线主要有: (1)正构烷烃氯化生成的氯化烷烃,在AICI 催化剂存在下和苯进行烷基化 3

反应; (2)正构烷烃氯化生成的氯代烷烃,再脱氯化氢生成相应的内烯烃,然后再和苯进行烷基化反应; … 3.2.1.1 UOP的“Pacol-HF”工艺 3.2.1.2 UOP的“Detal”工艺 3.2.1.3 HF法和Detal工艺技术比较 表2.1 8万吨/年HF法和Detal法LAB生产装置的经济比较 3.2.1.4 烷基苯技术研发动向 3.2.2 三氧化硫连续磺化的发展 烷基苯磺酸盐生产工艺的核心是磺化过程,我国烷基苯磺酸盐生产工艺的发展主要是三氧化硫连续磺化的发展。 三氧化硫连续磺化是20世纪60年代开始应用的新工艺,我国于1969年将罐组式SO3连续磺化工艺投人生产,1970年完成了膜式磺化的研制。 1975年8月,当时的南京烷基苯厂首次引进美国联合碳化公司专利和由意大利现代机械公司制造的1t/h双膜式SO3磺化及泵式连续中和装置,拉开了我国SO3磺化装置成套引进的大幕。30多年来,我国SO3磺化发生了根本性的变化。 1)工艺技术 分为4个时间段: 1975年~1985年——为成套装置引进的阶段。 1985年~1995年——为消化、吸收、引进基础设计以及关键设备、仪表的阶段。 1995年~现在——为改进、创新国产化的阶段。

烷基苯磺酸钠的工艺流程

苯磺酸钠生产工艺 第一节概述 、产品概述 十二烷基苯磺酸钠(LAS是目前主要的阴离子表面活性剂,也是合成洗 涤剂活性物的主要成分。具有强力去污、湿润、发泡、乳化、渗透、分散等功能。广泛用于日化、造纸、油田、油、水泥外加剂、防水建材、农药、塑料、金属清洗、香波、泡沫浴、纺织工业的清洗剂、染色助剂和电镀工业的脱脂剂等。 二、产品规格 1.分子式:C12H25C6H4SO3Na 2. 其疏水基为十二烷基苯基,亲水基为磺酸基。其十二烷基的支链较 直链去污力强,而支链比直链溶解度好。带有支链的十二烷基苯磺酸钠难于生物降解,直链十二烷基苯磺酸钠可生物降解。 3.分子量:348 4.规格:根据用户需要将十二烷基苯磺酸中合成浓度不同的钠盐溶液(总固形物W 55%),中和产物中除活性物十二烷基苯磺酸钠外,还有无机盐(如芒硝等)、不皂化物(如石蜡烃、高级烷基苯、砜等)以及大量的水。而实际中,用户为了适应不同配方的需要, 往往更喜欢直接购买十二烷基苯磺酸, 再根据产品的特点和工艺的不同作进一步应用。 三、原料路线和生产方法 十二烷基苯磺酸钠的生产路线如图1。 1)丙烯齐聚法:丙烯齐聚得到四聚丙烯,再与苯烷基化,然后磺化、 中和而得到高度支链化的十二烷基苯磺酸钠(TPS)。 TPS不易生物降解,造成环境公害,60年代已被正构烷基苯所取代,现只有少量生产作农药乳化剂用。

在电子云密度大的地方和苯环上易发生取代反应,接受电 和苯环上的 氢发生取代反应。由于磺化剂的种类、被磺化 对象的性质和反应条件 的影响 ,有的磺化剂 (如发烟硫酸 )本身就是很强的氧 化剂,因此在主反应进行的同时,还有一系列二次副反应 (串联反应 )和平行 的副反应发生,情况十分复杂。直链烷基苯进行磺化,当反应温度过高或反 应时间过长时,主要的副反应是生成砜。 、反应原理 1.主反应: 以浓硫酸为磺化剂: 以发烟硫酸为磺化剂: 以 SO 3 为磺化剂: 其中 R 为 C 12H 25 2.副反应: 十二烷基苯采用三氧化硫或发烟硫酸作磺化剂,当反应温度较高或反应 时间过长时,砜的生成是重要的副反应。 以发烟硫酸为磺化剂: 2)石蜡裂解法。 3)乙烯 齐格勒聚合法:由路线(2)和路线(3)先制得a 烯烃,由a -烯 图1 烃作为烷基化试剂与苯反应得到烷基苯。这样生产的 烷基苯多为 2- 烷基苯,作洗涤剂时性能不理想。 4)煤油原料 路线:该路线应用最多,原料成本低,工艺成熟,产 品质量也好。 第二节 工艺原 十二烷基 苯磺酸钠是以直链十二烷基苯进行磺化反应生产所 得。磺化剂可 以采用浓硫酸、发烟硫酸和三氧化硫等。磺化反应属 亲电取代反 应,磺化剂缺乏电子,呈阳离子,很容易进攻具有亲 和性能的苯分子, 子,形成共价键,

十二烷基苯磺酸钠的合成(磺化反应)

十二烷基苯磺酸钠的合成(磺化反应) 实验目的 (1)掌握芳香化合物磺化原理和反应条件的确定; (2)掌握磺化产物的分离、中和方法; (3)了解十二烷基苯磺酸钠的性质和用途。 产品的性质和用途 十二烷基苯磺酸钠是黄色油状体,经纯化可以形成六角形或斜方形强片状结晶.具有微毒性,已被国际安全组织认定为安全化工原料,可在水果和餐具清洗中应用。烷基苯磺酸钠在洗涤刑中使用的量最大,由于采用了大规模自动化生产,价格低廉。在洗涤剂中使用的烷基苯磺酸钠有支链结构(ABS)和直链结构(LAS)两种,支链结构生物降解性小,会对环境造成污染,而直链结构易生物降解,生物降解性可大于90%,对环境污染程度小。 烷基苯磺酸钠是中性的,对水硬度较敏感,不易氧化,起泡力强,去污力高,易与各种助剂复配,成本较低,合成工艺成熟,应用领域广泛,是非常出色的表面活性剂。烷基苯磺酸纳对颗粒污垢,蛋白污垢和油性污垢有显著的去污效果,对天然纤维上颗粒污垢的洗涤作用尤佳,去污力随洗涤温度的升高而增强,对蛋白污垢的作用高于非离子表面活性剂,且泡沫丰富。但烷基苯磺酸钠存在两个缺点,一是耐硬水较差,去污性能可随水的硬度而降低,因此以其为主活性剂的洗涤剂必须与适量螯合剂配用。二是脱脂力较强,手洗时对皮肤有一定的刺激性,洗后衣服手感较差,宜用阳离子表面活性剂作柔软剂漂洗。近年来为了获得更好的综合洗涤效果,LAS常与AEO等非离子表面活性剂复配使用。LAS最主要用途是配制各种类型的液体、粉状、粒状洗涤剂,擦净剂和清洁剂等。 实验原理 主要采用浓硫酸、发烟硫酸和三氧化硫等磺化剂对十二烷基苯进行磺化生成LAS,再中和制成。本实验以发烟硫酸为磺化剂,磺化产物磺酸用氢氧化钠中和,反应方程式为:

【十二烷基苯磺酸钠】 十二烷基苯磺酸钠用途.doc

【十二烷基苯磺酸钠】十二烷基苯磺酸钠用途 目录 简介制备应用 编辑本段 简介 分子式:C18H29NaO3S 分子量:348.48 CAS号:25155-30-0 简称: SDBS 性状: 固体白色或淡黄色粉末, 溶解性: 易溶于水,易吸潮结块。 毒性: 无毒。 编辑本段 制备 由直链烷基苯(LAB)用三氧化硫或发烟硫酸磺化生成烷基磺酸,再中和制成。 编辑本段 应用

阴离子型表面活性剂。因生产成本低、性能好,因而用途广泛,是家用洗涤剂用量最大的合成表面活性剂,也生产一部分镁、钙等无机盐及三乙醇胺等有机胺盐。十二烷基苯磺酸钙[27176-87-0]具有优良的乳化性能,是配制各种农药用的混合型乳化剂的重要组成部分。可由苯与α-烯烃在三氯化铝催化剂下缩合,缩合液经碱洗、水洗后蒸出回收苯,真空蒸馏得到精制烷基苯。然后用发烟硫酸磺化、白灰中和(在2倍量乙醇中进行),得到十二烷基苯磺酸钙。用作丙烯酸酯乳液聚合的阴离子乳化剂。 CAS No.: 25155-30-0 是一种阴离子表面活性剂,其临界胶束浓度为1.2*10-3mol/L 烷基苯磺酸钠是黄色油状体,经纯化可以形成六角形或斜方形强片状结晶.具有微毒性, 已被国际安全组织认定为安全化工原料,可在水果和餐具清洗中应用。烷基苯磺酸钠在洗涤剂中使用的量最大,由于采用了大规模自动化生产,价格低廉。在洗涤剂中使用的烷基苯磺酸钠有支链结构(ABS)和直链结构(LAS)两种,支链结构生物降解性小,会对环境造成污染,而直链结构易生物降解,生物降解性可大于90%,对环境污染程度小。 烷基苯磺酸钠是中性的,对水硬度较敏感,不易氧化,起泡力强,去污力高,易与各种助剂复配,成本较低,合成工艺成熟,应用领域广泛,是非常出色的阴离子表面活性剂。烷基苯磺酸纳对颗粒污垢,蛋白污垢和油性污垢有显著的去污效果,对天然纤维上颗粒污垢的洗涤作用尤佳,去污力随洗涤温度的升高而增强,对蛋白污垢的作用高于非离子表面活性剂,且泡沫丰富。但烷基苯磺酸钠存在两个缺点,一是耐硬水较差,去污性能

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