CN104014152B - 塑料稳定剂的脱苯工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明属于塑料稳定剂生产领域，具体涉及一种塑料稳定剂的脱苯工艺。本发明所要解决的技术问题是提供一种塑料稳定剂的脱苯方法。为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案包括以下步骤：(1)、将塑料稳定剂搅拌并升温至70℃～100℃，在稳定剂中通入不与稳定剂反应的气体，鼓泡蒸馏1h～7h；(2)、鼓泡蒸馏结束后，冷却降温，出料。本方法原理简单，利用苯与稳定剂的沸点差异大的特点以鼓泡蒸馏的方法除去稳定剂中的残留苯，得到苯含量200ppm以下的稳定剂，本发明所需设备简单、成本低，适合低苯含量稳定剂的生产。

Description

塑料稳定剂的脱苯工艺
技术领域
本发明属于塑料稳定剂生产领域，具体涉及一种塑料稳定剂的脱苯工艺。
背景技术
根据食品和食品包装的安全和环保要求，确保消费者安全，国家出台了国家标准GB/T10004-2008《包装用塑料复合膜、袋干法复合、挤出复合》，对食品包装提出无苯的环保要求。经分析，塑料及其粘结物等所含的苯主要来源于稳定剂。塑料热分解会产生氯化氢气体，而氯化氢气体有催化塑料分解的作用，稳定剂中的环氧基团与带氯塑料热分解初期产生的氯化氢反应，从而抑制热分解的进一步进行。
市场上流通的塑料稳定剂中苯含量均在5000ppm以上。因此，塑料行业急需苯含量≤200ppm的稳定剂来生产符合标准要求的塑料产品。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种塑料稳定剂的脱苯方法。为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案包括以下步骤：
(1)、将塑料稳定剂搅拌并升温至70℃～100℃，在稳定剂中通入不与稳定剂反应的气体，鼓泡蒸馏1h～7h；
(2)、鼓泡蒸馏结束后，冷却降温，出料。
优选的，所述的塑料稳定剂是环氧树脂稳定剂，其中特别适用于环氧甘油酯或环氧脂肪酯。
优选的，步骤(1)中搅拌转速为≥40r/min。
具体的，步骤(1)中不与稳定剂反应的气体为空气、惰性气体或氮气。
所述步骤(2)中的冷却降温为降温至50℃以下。
具体的，步骤(1)中所述的气体的流量以稳定剂质量计，比例为0.2L/min～3L/min︰1kg。即，按照每1kg稳定剂，气体流量为0.2L/min～3L/min的比例通入不与稳定剂反应的气体。
优选的，步骤(1)在底部带有孔板分布器的反应釜内进行；进一步优选的，孔板分布器规格为孔径为1mm～5mm，开孔面积以稳定剂量计，比例为1cm2～5cm2︰1kg。即，按照每1kg稳定剂，所用孔板分布器的开孔面积为1cm2～5cm2的比例选择孔板分布器。
其中，本发明中所称的塑料稳定剂是指含苯的各类塑料稳定剂，因本发明方法升温至70℃～100℃脱苯，故脱苯的塑料稳定剂沸点不应低于100℃，如是固体塑料稳定剂，则塑料稳定剂的熔点需低于100℃。根据发明人经验，环氧树脂稳定剂适用于本发明方法，其中尤其适用于环氧甘油酯、环氧脂肪酯稳定剂脱苯。
具体的，所述的孔板分布器开孔率＜70％，开孔率过高，开孔过于密集，影响气泡的形成，根据发明人实验，开孔率＜70％即可满足本发明需求。本领域技术人员可以理解，具体开孔率视处理量和孔板分布器大小和数量而定，处理量一定的情况下，孔板分布器大、孔板分布器数量多时，开孔率可降低；孔板分布器小、数量少时，开孔率需提高以满足脱苯需求。
本发明中所述的开孔面积是指孔板分布器上所有开孔的截面积之和。开孔率是开孔面积与孔板分布器面积之比。
其中，步骤(1)所述的不与稳定剂反应的气体是指不会与稳定剂及其中不可避免的杂质发生化学反应的气体，如惰性气体、空气、氮气等；出于成本原因，优选空气或氮气。
其中，本发明中气体在液层中产生鼓泡，苯通过所产生的鼓泡从稳定剂中脱出，即为鼓泡蒸馏。搅拌速度有助于小气泡的快速上浮，因此，搅拌速度可有助于脱苯的效率。
有益效果
(1)、本方法原理简单，利用苯与稳定剂的沸点差异大的特点以鼓泡蒸馏的方法除去稳定剂中的残留苯，得到低苯含量的稳定剂；
(2)、本发明所需设备简单、成本低，适合低苯含量稳定剂的生产；
(3)、本发明方法将稳定剂中的苯含量从6000ppm降低到了200ppm以下，能极大的降低产品中的苯类物质的含量，更加环保。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步说明。
本发明所采用的技术方案包括以下步骤：
(1)、将塑料稳定剂搅拌并升温至70℃～100℃，在稳定剂中通入不与稳定剂反应的气体，鼓泡蒸馏1h～7h；
(2)、鼓泡蒸馏结束后，冷却降温，出料。
优选的，所述的塑料稳定剂是环氧树脂稳定剂，其中特别适用于环氧甘油酯或环氧脂肪酯。
优选的，步骤(1)中搅拌转速为≥40r/min。
具体的，步骤(1)中不与稳定剂反应的气体为空气、惰性气体或氮气。
所述步骤(2)中的冷却降温为降温至50℃以下。
具体的，步骤(1)中所述的气体的流量以稳定剂质量计，比例为0.2L/min～3L/min︰1kg。即，按照每1kg稳定剂，气体流量为0.2L/min～3L/min的比例通入不与稳定剂反应的气体。
优选的，步骤(1)在底部带有孔板分布器的反应釜内进行；进一步优选的，孔板分布器规格为孔径为1mm～5mm，开孔面积以稳定剂量计，比例为1cm2～5cm2︰1kg。即，按照每1kg稳定剂，所用孔板分布器的开孔面积为1cm2～5cm2的比例选择孔板分布器。
其中，本发明中所称的塑料稳定剂是指含苯的各类塑料稳定剂，因本发明方法升温至70℃～100℃脱苯，故脱苯的塑料稳定剂沸点不应低于100℃，如是固体塑料稳定剂，则塑料稳定剂的熔点需低于100℃。根据发明人经验，环氧树脂稳定剂适用于本发明方法，其中尤其适用于环氧甘油酯、环氧脂肪酯稳定剂脱苯。
具体的，所述的孔板分布器开孔率＜70％，开孔率过高，开孔过于密集，影响气泡的形成，根据发明人实验，开孔率＜70％即可满足本发明需求。本领域技术人员可以理解，具体开孔率视处理量和孔板分布器大小和数量而定，处理量一定的情况下，孔板分布器大、孔板分布器数量多时，开孔率可降低；孔板分布器小、数量少时，开孔率需提高以满足脱苯需求。
本发明中所述的开孔面积是指孔板分布器上所有开孔的截面积之和。开孔率是开孔面积与孔板分布器面积之比。
其中，步骤(1)所述的不与稳定剂反应的气体是指不会与稳定剂及其中不可避免的杂质发生化学反应的气体，如惰性气体、空气、氮气等；出于成本原因，优选空气或氮气。
其中，本发明中气体在液层中产生鼓泡，苯通过所产生的鼓泡从稳定剂中脱出，即为鼓泡蒸馏。搅拌速度有助于小气泡的快速上浮，因此，搅拌速度可有助于脱苯的效率。
下面结合实施例对本发明进一步说明。但并不因此将本发明的保护范围限制在实施例范围之中。特别的，下述实施例中采用的反应器是申请人实际生产采用的设备，并不起限定作用，能够实现搅拌、鼓泡蒸馏的设备和操作方式均可以用于本发明方法。
下述实施例中所采用的稳定剂中苯含量为6000ppm～7000ppm，空气为工业级纯度。
实施例1
向50L底部带有孔径为5mm，开孔面积为150cm2孔板分布器的反应釜中加入30kg环氧甘油酯稳定剂，升温至80℃，底部通入空气流速75L/min，鼓泡蒸馏2h。反应结束后冷却至40℃，出料。得到苯含量为190ppm的稳定剂。
实施例2
向50L底部带有孔径为1mm，开孔面积为70cm2孔板分布器的反应釜中加入35kg环氧脂肪酯稳定剂，升温至70℃，底部通入空气流速15L/min，鼓泡蒸馏4h。反应结束后冷却至40℃，出料。得到苯含量为154ppm的稳定剂。
实施例3
向50L底部带有孔径为3mm，开孔面积为120cm2孔板分布器的反应釜中加入35kg环氧甘油酯稳定剂，升温至95℃，底部通入空气流速25L/min，鼓泡蒸馏5h。反应结束后冷却至40℃，出料。得到苯含量为178ppm的稳定剂。

Claims (6)

1.塑料稳定剂的脱苯工艺，其特征在于包括以下步骤：
(1)将塑料稳定剂搅拌并升温至70℃～100℃，在稳定剂中通入不与稳定剂反应的气体，鼓泡蒸馏1h～7h；
(2)鼓泡蒸馏结束后，冷却降温，出料；
其中，所述塑料稳定剂是环氧甘油酯或环氧脂肪酯；
步骤(1)在底部带有孔板分布器的反应釜内进行：孔板分布器规格为孔径1mm～5mm，开孔面积以稳定剂量计，比例为1cm2～5cm2︰1kg；孔板分布器开孔率＜70％。
2.根据权利要求1所述的塑料稳定剂的脱苯工艺，其特征在于：步骤(1)中搅拌转速≥40r/min。
3.根据权利要求1所述的塑料稳定剂的脱苯工艺，其特征在于：步骤(1)中所述不与稳定剂反应的气体为空气、惰性气体。
4.根据权利要求1所述的塑料稳定剂的脱苯工艺，其特征在于：步骤(1)中所述不与稳定剂反应的气体为氮气。
5.根据权利要求1所述的塑料稳定剂的脱苯工艺，其特征在于：步骤(1)中所述的气体的流量以稳定剂质量计，比例为0.2L/min～3L/min︰1kg。
6.根据权利要求1所述的塑料稳定剂的脱苯工艺，其特征在于：步骤(2)中的冷却降温为降温至50℃以下。
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