CN101046000A - 超临界co2处理原羊毛的方法 - Google Patents

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Abstract

超临界CO2处理原羊毛的方法，步骤是(1)取从羊身上剪下的原羊毛，除去原羊毛中明显的杂质，得到除杂原羊毛；(2)把除杂原羊毛用超临界CO2萃取的方法萃取处理，得到精制羊毛脂和脱脂羊毛，超临界CO2萃取条件是：萃取压力30～40MPa，萃取温度60～75℃，一级分离压力9～10MPa，一级分离温度45～50℃，二级分离压力5～6MPa，二级分离温度36～42℃。本发明用超临界CO2萃取的方法处理原羊毛，只用一个步骤就可以得到脱脂羊毛和精制羊毛脂，工艺简单、产品收率高，可达12％、用水量极少、无三废排放、成本低、精制羊毛脂产品质量好、脱脂羊毛的脂含量低，可达0.5％～0.6％。

Description

超临界CO2处理原羊毛的方法
技术领域
本发明涉及一种直接处理原羊毛提取精制羊毛脂和脱脂羊毛的方法，特别是一种用超临界CO2处理原羊毛萃取精制羊毛脂和脱脂羊毛的方法。
背景技术
羊毛是一种高档的纺织材料。从羊身上剪下来的原羊毛中含有9％～12％的羊毛脂，作为毛纺原料的羊毛应是原羊毛脱出羊毛脂后脂含量等于或低于1％的脱脂羊毛，所以对从羊身上剪下的原羊毛应作处理，处理的目的一是为了得到脂含量等于或低于1％的脱脂羊毛，再就是可以得到羊毛脂。羊毛脂是一种成分较为复杂的天然物质，精制后的羊毛脂具有良好的吸水性、润湿性、成膜性、亲油性、乳化性和分散性，在温度较低时不结晶，具有杀菌作用，无毒无刺激性，在体温附近有较强的乳化稳定性和对皮肤的渗透性，精制羊毛脂经深加工可制成多种衍生物。羊毛脂广泛用在医药行业和化妆品行业，此外，羊毛脂和衍生物还可以作为防锈剂，润滑剂用于机械工业，作为柔软剂、加工剂用于造纸、皮革工业，羊毛脂是一种经济价值较高的化学品。已有技术中，处理原羊毛的方法得到脂含量等于或低于1％的脱脂羊毛和羊毛脂的方法主要包括有三个步骤，首先用温度是40～50℃的洗涤剂水溶液洗涤原羊毛，对原羊毛作脱脂处理，得到脂含量等于或低于1％的脱脂羊毛和大量含羊毛脂的洗羊毛废水；然后用分离的方法从洗羊毛废水中分离出粗羊毛脂，分离方法有离心分离法、泡沫分离法、酸裂解-萃取法、化学絮凝-萃取法或超滤膜分离法等方法；最后对粗羊毛脂进行精制，得到精制羊毛脂，精制的方法一般是先用有机溶剂萃取出羊毛脂，再从溶剂萃取出的羊毛脂中脱除游离脂肪酸、醛、醇、残留皂和其它杂质。这种原羊毛的处理方法有如下不足：
1.处理原羊毛的步骤多，工艺繁杂；
2.用洗涤剂水溶液洗涤原羊毛使洗后脱脂羊毛的脂含量等于或低于1％需要耗用大量的水和洗涤剂，否则原羊毛脱脂不净，用洗涤剂水溶液洗涤原羊毛存在洗后的脱脂羊毛质量不高、浪费淡水资源和消耗大量的洗涤剂的问题；
3.大量的洗羊毛废水是高浓度有机废水，其中主要含有羊毛脂和洗涤剂，同时还含有羊汗、羊粪、草屑和泥沙等杂质，羊毛脂因乳化和皂化作用呈乳化悬浮状态与杂质混合，高度混浊，很难分离，用上述分离方法从洗羊毛废水中提取粗羊毛脂的方法收率低，收率只有10％～45％，有的方法工艺复杂、成本高，由于收率低，提取粗羊毛脂后产生难以重复利用的大量废水，废水中BOD、COD值较高，处理困难，排放后极大地污染环境；
4.对粗羊毛脂进行精制的方法工艺复杂、成本高、收率低，得到的精制羊毛脂含有平衡量的溶剂，产品质量差。
发明内容
本发明的目的是为了克服上述不足，提出一种工艺简单、用水少，无三废排放、成本低，精制羊毛脂收率高、产品质量好、洗后羊毛的脂含量低的一种超临界CO2处理原羊毛的方法。
本发明是用如下方法实现的。
超临界CO2处理羊毛的方法有如下步骤：
(1)取从羊身上剪下的原羊毛，除去原羊毛中明显的杂质，得到除杂原羊毛；
(2)把除杂原羊毛用超临界CO2萃取的方法萃取处理，得到精制羊毛脂和脱脂羊毛，超临界CO2萃取条件是：萃取压力30～40MPa，萃取温度60～75℃，一级分离压力9～10MPa，一级分离温度45～50℃，二级分离压力5～6MPa，二级分离温度36～42℃。
萃取时间与萃取压力、萃取温度和CO2的流量有关，在举取压力、萃取温度一定以后，萃取时间只与CO2的流量有关，CO2的流量大，萃取的时间少，CO2的流量小，萃取的时间多。萃取时间以开始萃取到没有分离物流出为止，具体萃取时间可因具体的萃取过程选定。
本发明用超临界CO2萃取的方法处理原羊毛，基本上只用一个步骤就可以得到脱脂羊毛和精制羊毛脂，工艺简单、精制羊毛脂收率高，用水量极少、无三废排放、成本低、精制羊毛脂产品质量好、脱脂羊毛的脂含量低。羊毛脂是一种成分较为复杂的天然物质，是一种多组分的组合物，羊毛脂中有分子量较小的组分，也有分子量较大的组分，用超临界CO2处理原羊毛在分离时，可在不同的时间取出不同的组分。
下面结合实施例，对本发明作进一步地说明。
具体实施方式
实施例1
超临界CO2萃取羊毛脂的方法有如下步骤：
(1)取从羊身上剪下的原羊毛，除去原羊毛中明显的杂质，如泥土团块、较长的草杆、草屑团、羊粪团块等，得到除杂原羊毛；
(2)把重量是913Kg的除杂原羊毛用超临界CO2萃取的方法萃取处理，得到精制羊毛脂和脂含量0.5％～0.6％脱脂羊毛，超临界CO2萃取条件是：萃取压力35MPa，萃取温度70℃，一级分离压力9.5MPa，一级分离温度47.5℃，二级分离压力5.5MPa，二级分离温度39℃，得到精制羊毛脂110Kg。
实施例2
超临界CO2萃取羊毛脂的方法有如下步骤：
(1)同实施例1中步骤(1)
(2)超临界CO2萃取条件是：萃取压力32.5MPa，萃取温度65℃，一级分离压力9.25MPa，一级分离温度46.5℃，二级分离压力5.25MPa，二级分离温度37.5℃，其它同实施例1中步骤(2)。
实施例3
超临界CO2萃取羊毛脂的方法有如下步骤：
(1)同实施例1中步骤(1)
(2)超临界CO2萃取条件是：萃取压力37.5MPa，萃取温度67.5℃，一级分离压力9.75MPa，一级分离温度48.5℃，二级分离压力5.75MPa，二级分离温度40.5℃，其它同实施例1中步骤(2)。
羊毛脂是一种成分较为复杂的天然物质，是一种多组分的组合物，羊毛脂中有在低温、低压即可溶出的组分，也有在高温、高压才可溶出的组分，低温、低压即可溶出的组分是轻组分，在高温、高压才可溶出的组分是重组分，用超临界CO2萃取的方法处理原羊毛时，轻组分可以在温度和压力较低时分离出来，重组分需在温度和压力较高时才分离出来。在用超临界CO2萃取的方法处理原羊毛时，为了节能和降低成本，萃取条件可以用逐段升温和/或逐段升压的方法。
程序升温和程序升压的方法是把萃取时间从开始到结束分成前后若干段，把萃取温度和萃取压力从发明方案中的下限到上限也分别相应地分成前后若干段，在用超临界CO2萃取的方法处理原羊毛时，按时间段使温度和压力从前到后逐段升温、升压。萃取时间可按上述萃取时间的选定说明选定萃取时间。
萃取时间段可以是均等的若干段，也可以是不均等的若干段，按羊毛脂中的轻组分和重组分的比例，可以很容易地找出最佳分段。
实施例4
超临界CO2萃取羊毛脂的方法有如下步骤：
(1)同实施例1中步骤(1)
(2)超临界CO2萃取条件是：把萃取时间平均分成三段，萃取压力、一级分离压力、二级分离压力、萃取温度、一级分离温度和二级分离温度从发明方案中的下限到上限也分别相应地平均分成三段，按时间段逐段升温、升压，其它同实施例1中步骤(2)。
羊毛脂是一种成分较为复杂的天然物质，是一种多组分的组合物，为了提高萃取效率，在用超临界CO2萃取的方法处理原羊毛时，可在超临界CO2萃取剂中加少量的夹带剂，夹带剂可以是乙醇、乙醚等溶剂，CO2的重量流量与夹带剂的重量流量之比是20～50∶1。
实施例5
超临界CO2萃取羊毛脂的方法有如下步骤：
(1)同实施例1中步骤(1)
(2)超临界CO2萃取条件是：在超临界CO2萃取剂中加入乙醇、乙醚等溶剂，CO2的重量流量与夹带剂的重量流量之比是20～50∶1，其它同实施例1、2、3或4中步骤(2)。

Claims (7)

1.一种超临界CO2处理原羊毛的方法，包括取从羊身上剪下的原羊毛，除去原羊毛中明显的杂质，得到除杂原羊毛；其特征在于：还有如下步骤：把除杂原羊毛用超临界CO2萃取的方法萃取处理，得到精制羊毛脂和脱脂羊毛，超临界CO2萃取条件是：萃取压力30～40MPa，萃取温度60～75℃，一级分离压力9～10MPa，一级分离温度45～50℃，二级分离压力5～6MPa，二级分离温度36～42℃。
2.按权利要求1所述的超临界CO2处理原羊毛的方法，其特征是：所述的超临界CO2萃取条件是：萃取压力35MPa，萃取温度70℃，一级分离压力9.5MPa，一级分离温度47.5℃，二级分离压力5.5MPa，二级分离温度39℃。
3.按权利要求1所述的超临界CO2处理原羊毛的方法，其特征是：所述的超临界CO2萃取条件是：萃取压力32.5MPa，萃取温度65℃，一级分离压力9.25MPa，一级分离温度46.5℃，二级分离压力5.25MPa，二级分离温度37.5℃。
4.按权利要求1所述的超临界CO2处理原羊毛的方法，其特征是：所述的超临界CO2萃取条件是：萃取压力37.5MPa，萃取温度67.5℃，一级分离压力9.75MPa，一级分离温度48.5℃，二级分离压力5.75MPa，二级分离温度40.5℃。
5.按权利要求1所述的超临界CO2处理原羊毛的方法，其特征是：所述的超临界CO2萃取条件是：把萃取时间分成若干段，萃取压力、一级分离压力、二级分离压力、萃取温度、一级分离温度和二级分离温度从下限到上限也分别相应地分成若干段，按时间段逐段升温、升压。
6.按权利要求5所述的超临界CO2处理原羊毛的方法，其特征是：所述的超临界CO2萃取条件是：把萃取时间平均分成三段，萃取压力、一级分离压力、二级分离压力、萃取温度、一级分离温度和二级分离温度从下限到上限也分别相应地平均分成三段，按三段时间段逐段升温、升压。
7.按权利要求1、2、3、4、5或6所述的超临界CO2处理原羊毛的方法，其特征是：所述的超临界CO2萃取条件是：在超临界CO2萃取剂中加入乙醇、乙醚等溶剂，CO2的重量流量与夹带剂的重量流量之比是20～50∶1。
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