CN101550209B - 一种萜烯树脂中残留单体和溶剂的去除方法 - Google Patents
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Abstract
一种萜烯树脂中残留单体和溶剂的去除方法，属于合成材料技术领域。工业品萜烯树脂是由松节油初步精制后于甲苯溶液中在三氯化铝等催化剂催化条件下进行聚合反应所得到的树脂，被广泛用做各类胶粘剂和胶姆糖基础剂，当作为食品用添加剂时，树脂中残留的单体和溶剂(甲苯等)构成人体健康的严重威胁。本发明以工业品萜烯树脂为原料，经树脂熔解、水蒸气吹除、氮气深度吹除和真空脱气处理后得到残余单体和溶剂总量小于25ppm(25×10-6)、按美国FDA符合食品级要求的萜烯树脂。本发明产品的特点是处理后的萜烯树脂中残留单体和溶剂含量极低，可以满足安全食用的要求。
Description
技术领域
一种萜烯树脂中残留单体和溶剂的去除方法，属于合成材料技术领域。一种萜烯树脂深度加工精制的方法，目的是脱除树脂中残留对人体有害的溶剂和单体，经精制的树脂可安全的作为食品添加剂用于各类食品和食品包装行业
背景技术
从松节油经初级蒸馏得到的α-蒎烯或β-蒎烯类化合物，在甲苯溶液中三氯化铝催化剂存在下，经聚合反应得到萜烯树脂，该树脂经酸性水洗，蒸馏得到普通级(也称工业级)的萜烯树脂。该树脂因粘接力强，耐老化性好，耐热，耐光，耐酸，耐碱等特点，广泛用于压敏胶，热熔涂料，橡胶粘合剂，油墨等，它并且可作胶姆糖胶基的增粘剂，性能优于各类松香树脂，但因其合成过程引入甲苯溶剂，以及树脂中残留单体，这些环状化合物均为对人体有害物质，这些高残留量树脂使用于食品对人体危害很大。
发明内容
本发明的目的在于提供一种萜烯树脂中残留单体和溶剂的去除方法，将树脂中残留的甲苯和单体(可以是蒎烯也可以是它们的同系物，例如萜二烯等)在树脂中的残留量降至25ppm(25*10-6)以下，按FDA标准，经精制的树脂可安全的作为食品添加剂用于各类食品和食品包装行业。
本发明的技术方案：一种萜烯树脂中残留单体和溶剂的去除方法，以工业品萜烯树脂为原料，经树脂熔解、水蒸气吹除、氮气深度吹除和真空脱气处理后得到残余单体和溶剂总量小于25ppm、符合食品级要求的萜烯树脂；
(1)树脂熔解：将固体工业品萜烯树脂投入釜内，在设备全封闭状态下，抽真空至-0.098～-0.099Mpa，再用氮气破空，如此操作两次，使树脂在氮气保护下，电热碗加热将萜烯树脂熔解，所用氮气的纯度≥99.9％，氮气通入量10～50mL/kg·h，熔解温度180～200℃，熔解时间为1～3小时；氮气保护可避免树脂在熔解阶段在有残余单体存在状态下发生氧化或降价。
(2)水蒸气吹除：将熔解的萜烯树脂，用过热蒸汽吹除，水蒸汽的压力为＞0.1Mpa，通汽量为10～100L/kg·h，温度为120～180℃，时间1～5小时，这一过程确保树脂中残存的溶剂脱除。
(3)氮气深度吹除：在萜烯树脂经水蒸汽吹除后，进一步用≥99.9％的高纯氮从底部吹出，氮气压力＞0.02Mpa，体系温度180～210℃，时间1～5小时，通氮速率1～10L/kg·h；此时与树脂有一定氢键结合的残余单体，通过大量氮气的汽提而彻底吹除。
(4)真空脱气：用真空脱除残余单体和溶剂，控制真空度在-0.08～-0.0995Mpa状态下，脱气1～5小时，温度从200℃逐渐升高至210～230℃，作为操作的终点，使残余单体和溶剂总量小于25ppm，符合单体和溶剂残留量的要求。
所述的树脂是松节油通过初级蒸馏及催化溶液聚合所得的普通级(或称工业级)萜烯树脂。
所述的氮气为纯度≥99.9％的高纯度氮。
所述的水蒸汽为过热水蒸汽，压力＞0.1Mpa，过热温度20-40℃。
所述的真空操作，可以选用往复式，水环式，或水环与罗茨泵组合型式各类真空设备，真空度大于-0.08Mpa，极限真空度达到-0.0995Mpa。
本发明的有益效果：本发明产品的特点是处理后的萜烯树脂中残留单体和溶剂含量极低，可以满足安全食用的要求。
具体实施方式
实施例1：
树脂800g，置于带搅拌2000mL五口烧瓶中，烧瓶空间先抽真空至-0.098Mpa，再通氮气破空至常压，如此共两遍，用电热碗加热，然后在氮气保护下进行熔解，通氮速率20mL/h，在底部树脂熔化后，缓慢开动搅拌器，约1小时。在180℃下，从底部吹出水蒸汽，以20L/h速率通入170℃过热蒸汽，3小时。然后通入≥99.9％的高纯氮，速率6L/h，共2小时。在真空度-0.09Mpa状态下抽真空，2小时，温度提高至220℃，继续在真空度-0.09Mpa，再抽真空1小时，出料，监测残余单体和溶剂总量为20ppm。
实施例2：
试验装置同实施例1，称取树脂800g，同样抽真空，充氮量置换共二次，电热碗加热，通过调压器调节加热，速度不宜过快，以免局部过热焦化。氮气以30mL/h速率通入，使系统保持正压，避免从搅拌器渗入氧气，约20分钟，釜温升至120℃，底部部分树脂熔解，开动搅拌器经一小时树脂全部熔解。并且温度逐步升高，为后期操作需升温至180℃，降低体系粘度，达到温度后，从底部吹出水蒸汽，以30mL/h速率通入170℃过热蒸汽，并关闭氮气，通蒸汽2小时。然后通入0.02Mpa高纯氮，同时关闭蒸汽，此时提高温度至200℃，通氮速率3L/h，共3小时。再在-0.09Mpa真空度下，抽真空0.5小时，同时温度提高至210℃，继续在真空度-0.099Mpa，抽真空1小时，出料，检测残余单体和溶剂，总量＜20ppm。
Claims (1)
1.一种萜烯树脂中残留单体和溶剂的去除方法，其特征在于，以工业品萜烯树脂为原料，经树脂熔解、水蒸气吹除、氮气深度吹除和真空脱气处理后得到残余单体和溶剂总量小于25ppm、符合食品级要求的萜烯树脂；
(1)树脂熔解：将固体工业品萜烯树脂投入釜内，在设备全封闭状态下，抽真空至-0.098～-0.099Mpa，再用氮气破空，如此操作两次，使树脂在氮气保护下，电热碗加热将萜烯树脂熔解，所用氮气的纯度≥99.9％，氮气通入量10～50mL/kg·h，熔解温度180～200℃，熔解时间为1～3小时；
(2)水蒸气吹除：将熔解的萜烯树脂用过热蒸汽吹除，水蒸汽的压力为＞0.1Mpa，通汽量为10～100L/kg·h，温度为120～180℃，时间1～5小时；
(3)氮气深度吹除：在萜烯树脂经水蒸汽吹除后，进一步用≥99.9％的高纯氮从底部吹出，氮气压力＞0.02Mpa，体系温度180～210℃，时间1～5小时，通氮速率1～10L/kg·h；
(4)真空脱气：用真空脱除残余单体和溶剂，控制真空度在-0.08～-0.0995Mpa状态下，脱气1～5小时，温度从200℃逐渐升高至210～230℃，作为操作的终点，使残余单体和溶剂总量小于25ppm，符合单体和溶剂残留量的要求。
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