CN105753777A - 一种提高吡啶硫酮锌白度的生产方法 - Google Patents

一种提高吡啶硫酮锌白度的生产方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种提高吡啶硫酮锌白度的生产方法，第一步：硫酸锌纯化：往3000kg10000kg浓度为15%32%硫酸锌溶液加入3kg5kg锌粉，温度50℃80℃；第二步：剥酸反应：向3000kg10000kg的吡啶硫酮钠里加入浓度为15%32%的盐酸，PH值调至24；第三步：成盐反应：向中间体SPT溶液加入浓度为15%50%的氢氧化钠溶液溶解；第四步：将第三步获得的吡啶硫酮钠溶液再次用15%32%浓度的盐酸或15%50%浓度的液碱调节至PH值为68；第五步：将第四步获得的吡啶硫酮钠溶液升温至50℃80℃，滴加第一步获得的硫酸锌溶液至最终PH值达到56，在60℃80℃保温3h5h。

Description

一种提高吡啶硫酮锌白度的生产方法
技术领域
本发明涉及一种提高吡啶硫酮锌白度的生产方法。
背景技术
吡啶硫酮锌与阳离子和非离子表面活性剂形成不溶的沉淀物，对光和氧化剂不稳定，较高温时对酸和碱不稳定。它与EDTA不配伍，非离子表面活性剂会使它部分失活。在重金属存在时，会发生螯合或反螯合作用，且这些螯合物难溶于水。吡啶硫酮锌是一种螯合物，它是很有效的抗霉和抗细菌的化合物，它的抗头皮屑活性非常强。
吡啶硫酮锌白度是产品的一个重要指标，如用于洗发水中将直接影响洗发水的外观，目前市场上所售吡啶硫酮锌大多数为偏黄色，由白度仪测定其L值小于98，b值大于3，决定吡啶硫酮锌外观的主要因素在于合成过程的控制以及杂质的影响，现如今的工艺大多数采用以吡啶硫酮钠和硫酸锌常温下络合，吡啶硫酮钠PH范围9-11，络合温度10-40℃，60-80℃保温3-5h过滤，然后水洗。现有技术中并没有引起对吡啶硫酮钠外观的重视，通过对现有技术中合成吡啶硫酮锌的相关的原料分析，所用原料硫酸锌为无色透明液体，但其中重金属离子如铁离子、镍离子、铜离子、铬离子等与吡啶硫酮钠络合则产生有色的络合物，另一种原料吡啶硫酮钠为黄色透明液体，络合吡啶硫酮锌时也有可能带进颜色，经过对原料的纯化后络合成的吡啶硫酮锌颜色有所改观L值98-99，b值大于3，但仍然有所偏黄。
专利授权公告号 CN102603625B公开了一种吡啶硫酮锌提纯新方法，传统方法使用大量贵重溶剂，不仅不可取，而且成本高，无法工业化生产。本发明通过如下步骤：(1).用浓度为20%-50%的碱金属氢氧化物，在温度为75℃-90℃下溶解低含量吡啶硫酮锌，形成溶液；(2).在步骤(1)形成的溶液中，添加活性碳和还原剂脱色，脱色后的滤液用盐酸中和；(3).用浓度为3%-20%锌盐溶液将PH值调至5-7，过滤并用清水洗涤1-3次，然后干燥，得到洗涤化妆品需求质量的吡啶硫酮锌。该方法只是介绍了吡啶硫酮锌的提纯方法，但是没有介绍提高吡啶硫酮锌白度的方法。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种提高吡啶硫酮锌白度的生产方法，能提高产品的白度、质量，减少杂质对最终产品颜色的影响。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种提高吡啶硫酮锌白度的生产方法，其步骤为：
第一步：硫酸锌纯化：往3000kg-10000kg浓度为15%-32%硫酸锌溶液加入3kg -5kg锌粉，温度50℃-80℃，采用0.45μm的滤膜过滤去除铁、镍、铜、铬、钴重金属离子，使重金属含量小于1PPM；
第二步：剥酸反应：向3000kg -10000kg的吡啶硫酮钠里加入浓度为15%-32%的盐酸，PH值调至2-4，对反应后的中间体SPT溶液进行过滤水洗，去除杂质；
第三步：成盐反应：向中间体SPT溶液加入浓度为15%-50%的氢氧化钠溶液溶解，再次生成吡啶硫酮钠溶液，使吡啶硫酮钠的浓度为15%-20%，PH值在9-11；
第四步：将第三步获得的吡啶硫酮钠溶液再次用15%-32%浓度的盐酸或15%-50%浓度的液碱调节至PH值为6-8；
第五步：将第四步获得的吡啶硫酮钠溶液升温至50℃-80℃，加入10kg -20kg浓度为92%-95%的乙醇溶液，滴加第一步获得的硫酸锌溶液至最终PH值达到5-6，在60℃-80℃保温3h-5h。
优选地，第二步中的反应温度为50℃，反应时间为2h，将剥酸反应后的溶液放入抽滤釜抽滤。
优选地，将第三步获得的PH值在9-11的吡啶硫酮钠溶液采用0.2MPa压缩空气进入压滤器过滤，将滤液转入吡啶硫酮钠溶液中转槽。
优选地，所述第五步中加入的硫酸锌为七水硫酸锌。
优选地，在第一步硫酸锌纯化中，往5000kg浓度为30%硫酸锌溶液加入4kg锌粉，温度60℃，采用0.45μm的滤膜过滤去除铁、镍、铜、铬、钴重金属离子，使重金属含量小于1PPM；在第二步剥酸反应中，向5000kg的吡啶硫酮钠里加入浓度为30%的盐酸，PH值调至3，对反应后的中间体SPT溶液进行过滤水洗，去除杂质；在第三步成盐反应中，向中间体SPT溶液加入浓度为30%的氢氧化钠溶液溶解，再次生成吡啶硫酮钠溶液，使吡啶硫酮钠的浓度为15%，PH值在10；将第三步获得的吡啶硫酮钠溶液再次用30%浓度的盐酸或30%浓度的液碱调节至PH值为7；将第四步获得的吡啶硫酮钠溶液升温至60℃，加入15kg浓度为95%的乙醇溶液，滴加第一步获得的硫酸锌溶液至最终PH值达到5，在60℃保温4h。
如上所述，本发明的一种提高吡啶硫酮锌白度的生产方法，具有以下有益效果：具有高效性、可靠性、稳定性和高质量。该方法操作简便、制成的产品纯度高，外观好，质量稳定，能使硫酸锌中重金属含量降低，各杂质指标小于1ppm；吡啶硫酮钠纯度高，含量15%-20%，有机杂质小于0.1%，色度＜3；吡啶硫酮钠络合温度50℃-80℃，提高反应温度，络合活性增强，反应纯度高；产品白度L值大于99，b值1.5-2.5。
附图说明
图1为一种提高吡啶硫酮锌白度的生产方法的流程图。
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。
请参阅图1。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。
本发明提供一种提高吡啶硫酮锌白度的生产方法，其步骤为：
实施例1：在第一步硫酸锌纯化中，往5000kg浓度为30%硫酸锌溶液加入4kg锌粉，温度60℃，采用0.45μm的滤膜过滤去除铁、镍、铜、铬、钴重金属离子，使重金属含量小于1PPM；通过取样检测，采用原子吸收光谱设备检测重金属含量是否1PPM。在第二步剥酸反应中，向5000kg的吡啶硫酮钠里加入浓度为30%的盐酸，PH值调至3，对反应后的中间体SPT溶液进行过滤水洗，去除杂质；在第三步成盐反应中，向中间体SPT溶液加入浓度为30%的氢氧化钠溶液溶解，再次生成吡啶硫酮钠溶液，使吡啶硫酮钠的浓度为15%，PH值在10；将第三步获得的吡啶硫酮钠溶液再次用30%浓度的盐酸或30%浓度的液碱调节至PH值为7；将第四步获得的吡啶硫酮钠溶液升温至60℃，加入15kg浓度为95%的乙醇溶液，滴加第一步获得的硫酸锌溶液至最终PH值达到5，在60℃保温4h。
在本实施例中，第二步中的反应温度为50℃，反应时间为2h，将剥酸反应后的溶液放入抽滤釜抽滤。将第三步获得的PH值在9-11的吡啶硫酮钠溶液采用0.2MPa压缩空气进入压滤器过滤，将滤液转入吡啶硫酮钠溶液中转槽。
实施例2：在第一步硫酸锌纯化中，往3000kg浓度为15%硫酸锌溶液加入3kg锌粉，温度50℃，采用0.45μm的滤膜过滤去除铁、镍、铜、铬、钴重金属离子，使重金属含量小于1PPM；在第二步剥酸反应中，向3000kg的吡啶硫酮钠里加入浓度为15%的盐酸，PH值调至4，对反应后的中间体SPT溶液进行过滤水洗，去除杂质；在第三步成盐反应中，向中间体SPT溶液加入浓度为15%的氢氧化钠溶液溶解，再次生成吡啶硫酮钠溶液，使吡啶硫酮钠的浓度为15%，PH值在9；将第三步获得的吡啶硫酮钠溶液再次用15%浓度的盐酸或15%浓度的液碱调节至PH值为6；将第四步获得的吡啶硫酮钠溶液升温至50℃，加入10kg浓度为92%的乙醇溶液，滴加第一步获得的硫酸锌溶液至最终PH值达到5，在60℃保温3h。
在本实施例中，所述第五步中加入的硫酸锌为七水硫酸锌。
实施例3：在第一步硫酸锌纯化中，往10000kg浓度为32%硫酸锌溶液加入5kg锌粉，温度80℃，采用0.45μm的滤膜过滤去除铁、镍、铜、铬、钴重金属离子，使重金属含量小于1PPM；在第二步剥酸反应中，向10000kg的吡啶硫酮钠里加入浓度为32%的盐酸，PH值调至2，对反应后的中间体SPT溶液进行过滤水洗，去除杂质；在第三步成盐反应中，向中间体SPT溶液加入浓度为50%的氢氧化钠溶液溶解，再次生成吡啶硫酮钠溶液，使吡啶硫酮钠的浓度为20%，PH值在11；将第三步获得的吡啶硫酮钠溶液再次用32%浓度的盐酸或50%浓度的液碱调节至PH值为8；将第四步获得的吡啶硫酮钠溶液升温至80℃，加入20kg浓度为95%的乙醇溶液，滴加第一步获得的硫酸锌溶液至最终PH值达到6，在80℃保温5h。
在本实施例中，第二步中的反应温度为50℃，反应时间为2h，将剥酸反应后的溶液放入抽滤釜抽滤。将第三步获得的PH值在9-11的吡啶硫酮钠溶液采用0.2MPa压缩空气进入压滤器过滤，将滤液转入吡啶硫酮钠溶液中转槽。
实施例4：在第一步硫酸锌纯化中，往7000kg浓度为25%硫酸锌溶液加入4kg锌粉，温度70℃，采用0.45μm的滤膜过滤去除铁、镍、铜、铬、钴重金属离子，使重金属含量小于1PPM；在第二步剥酸反应中，向7000kg的吡啶硫酮钠里加入浓度为25%的盐酸，PH值调至3，对反应后的中间体SPT溶液进行过滤水洗，去除杂质；在第三步成盐反应中，向中间体SPT溶液加入浓度为40%的氢氧化钠溶液溶解，再次生成吡啶硫酮钠溶液，使吡啶硫酮钠的浓度为20%，PH值在10；将第三步获得的吡啶硫酮钠溶液再次用25%浓度的盐酸或40%浓度的液碱调节至PH值为7；将第四步获得的吡啶硫酮钠溶液升温至70℃，加入18kg浓度为93%的乙醇溶液，滴加第一步获得的硫酸锌溶液至最终PH值达到6，在70℃保温5h。
在本实施例中，第二步中的反应温度为50℃，反应时间为2h，将剥酸反应后的溶液放入抽滤釜抽滤。将第三步获得的PH值在11的吡啶硫酮钠溶液采用0.2MPa压缩空气进入压滤器过滤，将滤液转入吡啶硫酮钠溶液中转槽。
图1为一种提高吡啶硫酮锌白度的生产方法的流程图。
向存有上述滤液的剥酸釜中，从盐酸计量槽中放入一定量盐酸后，在常压、50℃条件下进行剥酸反应2h。剥酸反应结束后，放入抽滤釜抽滤，滤饼为吡啶硫酮。滤液抽入剥酸滤液中转罐后去络合釜制吡啶硫酮盐二级品。
从液碱计量槽向抽滤釜中放入一定量液碱，常温、常压搅拌进行成盐反应8h。成盐反应结束后，放入压滤机压滤，滤液去后调配釜用一定液碱、水调PH=9-11后，将料液用0.2MPa压缩空气压入滤棒压滤器压滤后，滤液转入吡啶硫酮钠中转槽，备用。滤渣去固废处理。
硫酸锌溶液配制：从人孔向溶解釜中投入一定量七水硫酸锌后，再加入一定量水搅拌，并用蒸汽将釜温升至50-80℃，加入锌粉3-5kg，保温至物料完全溶解，去过滤器过滤，滤液分别转入硫酸锌计量槽，备用。滤渣去固废处理。
吡啶硫酮锌：吡啶硫酮钠计量槽中放一定量吡啶硫酮钠溶液，调PH至6-8，加热至50-80℃，放入络合釜，加入10-20kg乙醇，滴加硫酸锌溶液进行络合反应一定时间得络合液。络合液经压滤机压滤，同时从热水箱中放入一定量热水进行清洗，压滤结束后将滤饼转入热风循环烘箱中干燥（90℃），经粉碎机粉碎得吡啶硫酮铜产品。滤液去污水处理。
如上所述，本发明提供的一种提高吡啶硫酮锌白度的生产方法，具有高效性、可靠性、稳定性和高质量。该方法操作简便、制成的产品纯度高，外观好，质量稳定，能使硫酸锌中重金属含量降低，各杂质指标小于1ppm；吡啶硫酮钠纯度高，含量15-20%，有机杂质小于0.1%，色度＜3；吡啶硫酮钠络合温度50-80℃，提高反应温度，络合活性增强，反应纯度高；产品白度L值大于99，b值1.5-2.5。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (5)

1.一种提高吡啶硫酮锌白度的生产方法，其特征在于：其步骤为：
第一步：硫酸锌纯化：往3000kg-10000kg浓度为15%-32%硫酸锌溶液加入3kg -5kg锌粉，温度50℃-80℃，采用0.45μm的滤膜过滤去除铁、镍、铜、铬、钴重金属离子，使重金属含量小于1PPM；
第二步：剥酸反应：向3000kg -10000kg的吡啶硫酮钠里加入浓度为15%-32%的盐酸，PH值调至2-4，对反应后的中间体SPT溶液进行过滤水洗，去除杂质；
第三步：成盐反应：向中间体SPT溶液加入浓度为15%-50%的氢氧化钠溶液溶解，再次生成吡啶硫酮钠溶液，使吡啶硫酮钠的浓度为15%-20%，PH值在9-11；
第四步：将第三步获得的吡啶硫酮钠溶液再次用15%-32%浓度的盐酸或15%-50%浓度的液碱调节至PH值为6-8；
第五步：将第四步获得的吡啶硫酮钠溶液升温至50℃-80℃，加入10kg -20kg浓度为92%-95%的乙醇溶液，滴加第一步获得的硫酸锌溶液至最终PH值达到5-6，在60℃-80℃保温3h-5h。
2.根据权利要求1所述的一种提高吡啶硫酮锌白度的生产方法，其特征在于：第二步中的反应温度为50℃，反应时间为2h，将剥酸反应后的溶液放入抽滤釜抽滤。
3.根据权利要求1所述的一种提高吡啶硫酮锌白度的生产方法，其特征在于：将第三步获得的PH值在9-11的吡啶硫酮钠溶液采用0.2MPa压缩空气进入压滤器过滤，将滤液转入吡啶硫酮钠溶液中转槽。
4.根据权利要求1所述的一种提高吡啶硫酮锌白度的生产方法，其特征在于：所述第五步中加入的硫酸锌为七水硫酸锌。
5.根据权利要求1所述的一种提高吡啶硫酮锌白度的生产方法，其特征在于：在第一步硫酸锌纯化中，往5000kg浓度为30%硫酸锌溶液加入4kg锌粉，温度60℃，采用0.45μm的滤膜过滤去除铁、镍、铜、铬、钴重金属离子，使重金属含量小于1PPM；在第二步剥酸反应中，向5000kg的吡啶硫酮钠里加入浓度为30%的盐酸，PH值调至3，对反应后的中间体SPT溶液进行过滤水洗，去除杂质；在第三步成盐反应中，向中间体SPT溶液加入浓度为30%的氢氧化钠溶液溶解，再次生成吡啶硫酮钠溶液，使吡啶硫酮钠的浓度为15%，PH值在10；将第三步获得的吡啶硫酮钠溶液再次用30%浓度的盐酸或30%浓度的液碱调节至PH值为7；将第四步获得的吡啶硫酮钠溶液升温至60℃，加入15kg浓度为95%的乙醇溶液，滴加第一步获得的硫酸锌溶液至最终PH值达到5，在60℃保温4h。
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