CN109589918A - 油脂脱色的方法及纤维素磁性碳球吸附脱色剂的制备方法 - Google Patents

油脂脱色的方法及纤维素磁性碳球吸附脱色剂的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种油脂脱色的方法及纤维素磁性碳球吸附脱色剂的制备方法，涉及油脂脱色技术领域。所述油脂脱色的方法为在15～50℃温度下，向油脂中加入纤维素磁性碳球吸附脱色剂，充分搅拌，脱色时间为0.5～24h。其中，所述纤维素磁性碳球吸附脱色剂的制备方法包括以下步骤：将经预交联处理后的纤维素溶液加入到异辛烷和乳化剂的混合溶液中，得到纤维素微球；将纤维素微球在惰性气体保护下程序升温，碳化、活化处理，得到纤维素碳球；向氯化亚铁水溶液中加入纤维素碳球，再加入双氧水溶液，制得纤维素磁性碳球吸附脱色剂。本发明旨在制备一种纤维素磁性碳球吸附脱色剂，应用到油脂脱色中，以解决现有吸附脱色时降低油脂质量、不易回收的缺陷。

Description

油脂脱色的方法及纤维素磁性碳球吸附脱色剂的制备方法
技术领域
本发明涉及油脂脱色技术领域，特别涉及一种油脂脱色的方法及纤维素磁性碳球吸附脱色剂的制备方法。
背景技术
脱色是油脂精炼的一个主要环节。脱色的目的在于去除色素、微量金属、皂粒、胶质、残留农药和其它的杂质。目前常用的脱色方法有吸附脱色、化学脱色、酶法脱色。
其中，吸附脱色法是工业上应用最为广泛的脱色方法，是利用某些吸附剂对某些色素有选择的吸附从而除去油脂内色素及其它杂质的方法。多采用白土、硅藻土、凹凸棒土、活性炭等吸附材料为脱色剂，在高温105～120℃、真空266Pa条件下，与油脂混合20分钟后，经过滤机过滤脱色剂后即得脱色油。
马云霄在《四川粮油科技》2003年04期发表的“浅谈油脂脱色吸附剂”中叙述了目前广泛用于油脂加工的几种吸附脱色剂的特性，并对新研制吸附剂的制备及特点进行了介绍。他指出活性白土是以膨润土为原料，吸附活性高，尤其对叶绿素及其他胶溶性杂质吸附能力很强，但具有吸油性，脱色后白土吸油较多，大约吸油50％，另外由于其活性高，在与油脂接触时，容易造成油脂少量水解，致使脱色后油脂酸价上升；凹凸捧土虽然脱色效果良好，与活性白土相比，脱色时用量少，油损失小，价格便宜，但过滤困难，会成为油脂中新的杂质。
从上述的吸附脱色剂来看，目前大多数的吸附脱色剂都有一定的缺点，不适合进行油脂的脱色。
发明内容
本发明的主要目的是提出一种油脂脱色的方法及纤维素磁性碳球吸附脱色剂的制备方法，旨在制备一种纤维素磁性碳球吸附脱色剂，应用到油脂脱色中，以解决现有吸附脱色时降低油脂质量、不易回收的缺陷。
为实现上述目的，本发明提出了一种纤维素磁性碳球吸附脱色剂的制备方法，包括以下步骤：
将经预交联处理后的纤维素溶液加入到异辛烷和乳化剂的混合溶液中，常温搅拌至纤维素微乳液滴凝固形成微球，再清理掉微球表面残留物质，得到纤维素微球；
将纤维素微球在惰性气体保护下通过程序升温进行高温碳化反应，然后恒温活化，待活化结束后通入惰性气体冷却至室温，得到纤维素碳球；
向氯化亚铁水溶液中加入纤维素碳球，再加入双氧水溶液，制得纤维素磁性碳球吸附脱色剂。
优选地，所述将经预交联处理后的纤维素溶液加入到异辛烷和乳化剂的混合溶液中，常温搅拌至纤维素微乳液滴凝固形成微球，再清理掉微球表面残留物质，得到纤维素微球的步骤包括：
将纤维素原料溶解于碱、尿素、水的体系中，离心脱泡，得纤维素溶液；
在冰水浴下，向所述纤维素溶液中加入环氧氯丙烷，搅拌形成预交联处理后的纤维素溶液；
在冰水浴下，将异辛烷与乳化剂混合搅拌，得混合溶液；
将所述预交联处理后的纤维素溶液边搅拌边加入到所述混合溶液中，常温搅拌至纤维素微乳液滴凝固形成微球，再清理掉微球表面残留物质，得纤维素微球。
优选地，所述将纤维素原料溶解于碱、尿素、水的体系中，离心脱泡，得纤维素溶液的步骤中，
所述碱、尿素、水的体系为-11℃～-13℃的氢氧化锂、尿素、水的体系，其中，所述氢氧化锂、尿素的质量比为4～5:15。
优选地，所述将纤维素原料溶解于碱、尿素、水的体系中，离心脱泡，得纤维素溶液的步骤中，
所述纤维素溶液的质量浓度为3～7wt％。
优选地，所述将纤维素微球在惰性气体保护下通过程序升温进行高温碳化反应，然后恒温活化，进行活化，待活化结束后通入惰性气体冷却至室温，得到纤维素碳球的步骤中，
所述惰性气体为氮气或氩气；和/或，
所述碳化处理的温度为程序升温至400～800℃，升温速率为2～5℃/min；和/或，
所述活化时间为2～8h。
优选地，所述向氯化亚铁水溶液中加入纤维素碳球，再加入双氧水溶液，制得纤维素磁性碳球吸附脱色剂的步骤中，
所述氯化亚铁水溶液的浓度为(10～300)mmol/L；；和/或，
所述双氧水溶液的质量浓度为3％～30％。
优选地，向氯化亚铁水溶液中加入纤维素碳球，再加入双氧水溶液，制得纤维素磁性碳球吸附脱色剂的步骤，具体包括：
向氯化亚铁水溶液中加入纤维素碳球，在室温、惰性气体保护下，充分搅拌1h，得悬浊体系，然后加入双氧水溶液，继续搅拌3～15min，制得纤维素磁性碳球吸附脱色剂；
其中，所述悬浊体系中水的质量分数为80％。
本发明还提出一种油脂脱色的方法，所述油脂脱色的方法，包括：在15～50℃温度下，向油脂中加入通过上述纤维素磁性碳球吸附脱色剂的制备方法制得的纤维素磁性碳球吸附脱色剂，充分搅拌，脱色时间为0.5～24h。
优选地，所述纤维素磁性碳球吸附脱色剂的加入量为油脂重量的0.1％～5％；和/或，
所述搅拌速度为100～2000r/min。
本发明提供的纤维素磁性碳球吸附脱色剂的制备方法，以来源丰富、价格低廉的纤维素作为原料，制备的纤维磁性碳球不仅具有良好的吸附能力和脱色效果，不影响油脂的品质，而且易于生物降解，不会污染环境，通过磁场诱导即能很容易回收重复利用，不会造成吸附剂残留在油脂中的问题。本发明提出的油脂脱色的方法，通过使用纤维素磁性碳球作为吸附脱色剂，可以在15～50℃温度、常压条件下分离油脂中的色素，相较现有的吸附脱色方法而言，在保持良好脱色效果的同时，降低了脱色条件的难度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅为本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本发明提供的纤维素磁性碳球吸附脱色剂的制备方法的一实施例的流程示意图。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
目前油脂脱色常用的吸附剂都有一定的缺点，或是脱色后油脂酸价上升、油脂中引入新的杂质，影响油脂质量，或是污染环境。鉴于此，本发明提出了一种油脂脱色的方法及纤维素磁性碳球吸附脱色剂的制备方法，旨在制备一种纤维素磁性碳球吸附脱色剂，应用到油脂脱色中，以解决现有吸附脱色时降低油脂质量、不易回收的缺陷。
本发明提出了一种纤维素磁性碳球吸附脱色剂的制备方法，请参阅图1，包括以下步骤：
S10、将经预交联处理后的纤维素溶液加入到异辛烷和乳化剂的混合溶液中，常温搅拌至纤维素微乳液滴凝固形成微球，再清理掉微球表面残留物质，得到纤维素微球。
在步骤S10实施时，本发明提出的另一实施例中，该步骤可以通过如下步骤实现：
S100、将纤维素原料溶解于碱、尿素、水的体系中，离心脱泡，得纤维素溶液。
其中，纤维素原料可以是微晶纤维素、羧甲基纤维素或者植物纤维，本实施例优选为纤维素棉短绒浆。由纤维素原料制备的磁性碳球兼具纤维素的易生物降解的特质，对环境无污染，可再生利用，经济环保。而且纤维素在自然界中储量丰富、价格低廉，降低了原料购入的难度。
其中，所述碱、尿素、水的体系为-11℃～-13℃的氢氧化锂、尿素、水的体系，优选为-12.6℃的氢氧化锂、尿素、水的体系，有利于纤维素原料的溶解。所述氢氧化锂、尿素的质量比为4～5:15，优选为4.6:15。
在本实施例中，离心脱泡的温度为4～6℃，优选为5℃，转速为5000～8000rpm，优选为6000rpm。
制得的纤维素溶液质量浓度为3～7wt％。
S200、在冰水浴下，向所述纤维素溶液中加入环氧氯丙烷，搅拌形成预交联处理后的纤维素溶液。
S300、在冰水浴下，将异辛烷与乳化剂混合搅拌，得混合溶液。
S400、将所述预交联处理后的纤维素溶液边搅拌边加入到所述混合溶液中，常温搅拌至纤维素微乳液滴凝固形成微球，再清理掉微球表面残留物质，得纤维素微球。
其中，环氧氯丙烷为交联剂，用以交联纤维素；乳化剂可以是司班80或者司班85，用以乳化纤维素溶液，同时降低油水液面间的表面能，维持纤维素乳液的稳定。通过快速搅拌，纤维素溶液被分散成小液滴，并被异辛烷和乳化剂构成的油相包裹乳化，形成纤维素乳液。搅拌速率将影响到最终成型的微球粒径大小，搅拌速度越快，粒径越小。本实施例中，搅拌速率控制在200～1500rpm。此外，清理掉微球表面残留物质的步骤可以包括：通过水洗、醇洗洗去微球表面残留物质。
需要说明的是，步骤S200、S300不存在前后顺序关系，可以让步骤S200在S300之前或者之后进行，也可以同时进行。
S20、将纤维素微球在惰性气体保护下通过程序升温进行高温碳化反应，然后恒温活化，待活化结束后通入惰性气体冷却至室温，得到纤维素碳球。
其中，所述惰性气体为氮气或氩气，本实施例中优选为氮气。所述碳化处理的温度为程序升温至400～800℃，升温速率为2～5℃/min。所述活化时间为2～8h。
纤维素微球外形规则、具有多孔结构、比表面积大，具有良好的吸附能力。而将纤维素微球碳化可以增强微球的机械强度，并使其结构出现更多孔隙，增大比表面积。再将碳球高温活化，则能除去碳球表面残留的热解产物，使堵塞的孔敞开或增加内表面的粗糙度，其比表面积更大，吸附性能更好。
S30、向氯化亚铁水溶液中加入纤维素碳球，再加入双氧水溶液，制得纤维素磁性碳球吸附脱色剂。
在具体实施时，步骤S30具体包括：
向氯化亚铁水溶液中加入纤维素碳球，在室温、惰性气体保护下，充分搅拌1h，得悬浊体系，然后加入双氧水溶液，继续搅拌3～15min，制得纤维素磁性碳球吸附脱色剂。
其中，所述悬浊体系中水的质量分数为75～85％。
其中，所述氯化亚铁水溶液的浓度为(10～300)mmol/L；
所述双氧水溶液的质量浓度为3％～30％。
在具体实施时，氯化亚铁、氢氧化钠以及硝酸银只需达到上述摩尔比即可。在本实施例中，氢氧化钠溶液的溶度优选为1mol/L，硝酸银溶液的体积优选为10ml。
步骤S30的目的在于向纤维素碳球中引入磁性物质，使其具有磁性。在应用于油脂脱色时，其磁学性质使它能够在脱色结束后，通过磁场诱导从油脂中移出，而不会存在残留在油脂中影响油脂质量的现象。
本发明还提出了一种油脂脱色的方法，所述油脂脱色的方法，包括：在15～50℃温度下，向油脂中加入通过上述纤维素磁性碳球吸附脱色剂的制备方法制备的纤维素磁性碳球吸附脱色剂，充分搅拌，脱色时间为0.5～24h。
在本实施例中，所述纤维素磁性碳球吸附脱色剂的加入量优选为油脂重量的0.1％～5％；所述搅拌速度优选为100-2000r/min。
在本发明提出的油脂脱色方法中，纤维素磁性碳球其内部具有多孔结构和大的比表面积，活性位点增多，具有很强的吸附作用。同时纤维素磁性碳球表面分布着丰富的羟基，能够使纤维素磁性碳球很容易地与油脂中的色素分子相结合以实现油脂中的色素分离，其脱色过程在15～50℃温度、常压下即能进行。相较现有的吸附脱色方法而言，在保持良好脱色效果的同时，降低了脱色条件的难度。而且羟基的存在使得纤维素磁性碳球具有亲水疏油性，不会吸附过多的油脂，即不会出现在与油接触的时候使油的酸价提高，甚至是残留腥味，降低了油脂质量的情况。
同时，纤维素磁性碳球具有磁性，在脱色结束后易于回收。
此外，纤维素磁性碳球以纤维素为原料，开辟了纤维素利用的新途径，具有原料来源丰富、价格低廉，易于生物降解，不会污染环境的优点。
此外，在上述提及的油脂脱色方法中，所述油脂可以为菜籽油、大豆油、花生油、橄榄油、茶油等任意一种植物油，在以下具体实施例中，选用菜籽油详述。
以下结合具体实施例和附图对本发明的技术方案作进一步详细说明，应当理解，以下实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
(1)将3g纤维素棉短绒浆溶解于预冷到-12.6℃的97g氢氧化锂、尿素、水的体系(氢氧化锂、尿素的质量比为4.6:15)中，在5℃以6000rpm转速离心脱泡，得到透明的纤维素溶液。
(2)在0℃冰水浴下，将6ml环氧氯丙烷加入到100g的纤维素溶液中并搅拌2h使环氧氯丙烷分散均匀，形成预交联处理后的纤维素溶液。
(3)在0℃冰水浴下，将300ml异辛烷和60g司班80加入到三口烧瓶中，以200r/min速度搅拌30min，制得混合溶液。
(4)将预交联处理后的纤维素溶液在5min内加入至混合溶液中，以200rpm的转速搅拌30min，得到纤维素乳液。
(5)撤掉冰水浴，将3g的吐温-80加入到纤维素乳液中，以200rpm的转速搅拌在常温下搅拌2h至纤维素微乳液滴凝固形成微球，用乙醇和水清洗凝固后的纤维素微球，得到纤维素微球。
(6)将纤维素微球置于管式炉中，在氮气保护下程序升温至400℃，升温速率为2℃/min，然后保持温度，活化时间为8h，活化完毕后通入氮气自然冷却至室温，得到纤维素碳球。
(7)将15mmol的四水合氯化亚铁溶解于140ml水中，向其中加入纤维素碳球，于室温在氮气保护下搅拌1h形成悬浊体系，使悬浊体系中水的质量分数为75％。然后加入3％的双氧水溶液，继续搅拌3min，得到纤维素磁性碳球吸附脱色剂。
取0.1g纤维素磁性碳球吸附脱色剂加入到100g的菜籽油中，控制油温在15℃，以100r/min的转速充分搅拌，脱色0.5h，得脱色后油脂。
实施例2
(1)将4g纤维素棉短绒浆溶解于预冷到-12.6℃的96g氢氧化锂、尿素、水的体系(氢氧化锂、尿素的质量比为4.6:15)中，在5℃以6000rpm转速离心脱泡，得到透明的纤维素溶液。
(2)在0℃冰水浴下，将6ml环氧氯丙烷加入到100g的纤维素溶液中并搅拌2h使环氧氯丙烷分散均匀，形成预交联处理后的纤维素溶液。
(3)在0℃冰水浴下，将300ml异辛烷和60g司班80加入到三口烧瓶中，以400r/min速度搅拌30min，制得混合溶液。
(4)将预交联处理后的纤维素溶液在5min内加入至混合溶液中，以400rpm的转速搅拌30min，得到纤维素乳液。
(5)撤掉冰水浴，将3g的吐温-85加入到纤维素乳液中，以400rpm的转速搅拌在常温下搅拌2h至纤维素微乳液滴凝固形成微球，用乙醇和水清洗凝固后的纤维素微球，得到纤维素微球。
(6)将纤维素微球置于管式炉中，在氮气保护下程序升温至500℃，升温速率为3℃/min，然后保持温度，活化时间为7h，活化完毕后通入氮气自然冷却至室温，得到纤维素碳球。
(7)将30mmol的四水合氯化亚铁溶解于140ml水中，向其中加入纤维素碳球，于室温在氮气保护下搅拌1h形成悬浊体系，使悬浊体系中水的质量分数为80％。然后加入5％的双氧水溶液，继续搅拌5min，得到纤维素磁性碳球吸附脱色剂。
取0.5g纤维素磁性碳球吸附脱色剂加入到100g的菜籽油中，控制油温在20℃，以500r/min的转速充分搅拌，脱色1h，得脱色后油脂。
实施例3
(1)将5g纤维素棉短绒浆溶解于预冷到-12.6℃的95g氢氧化锂、尿素、水的体系(氢氧化锂、尿素的质量比为4.6:15)中，在5℃以6000rpm转速离心脱泡，得到透明的纤维素溶液。
(2)在0℃冰水浴下，将6ml环氧氯丙烷加入到100g的纤维素溶液中并搅拌2h使环氧氯丙烷分散均匀，形成预交联处理后的纤维素溶液。
(3)在0℃冰水浴下，将300ml异辛烷和60g司班80加入到三口烧瓶中，以600r/min速度搅拌30min，制得混合溶液。
(4)将预交联处理后的纤维素溶液在5min内加入至混合溶液中，以600rpm的转速搅拌30min，得到纤维素乳液。
(5)撤掉冰水浴，将3g的吐温-80加入到纤维素乳液中，以600rpm的转速搅拌在常温下搅拌2h至纤维素微乳液滴凝固形成微球，用乙醇和水清洗凝固后的纤维素微球，得到纤维素微球。
(6)将纤维素微球置于管式炉中，在氮气保护下程序升温至600℃，升温速率为3℃/min，然后保持温度，活化时间为6h，活化完毕后通入氮气自然冷却至室温，得到纤维素碳球。
(7)将45mmol的四水合氯化亚铁溶解于140ml水中，向其中加入纤维素碳球，于室温在氮气保护下搅拌1h形成悬浊体系，使悬浊体系中水的质量分数为85％。然后加入10％的双氧水溶液，继续搅拌8min得到纤维素磁性碳球吸附脱色剂。
取1.0g纤维素磁性碳球吸附脱色剂加入到100g的菜籽油中，控制油温在25℃，以800r/min的转速充分搅拌，脱色2h，得脱色后油脂。
实施例4
(1)将5.5g纤维素棉短绒浆溶解于预冷到-12.6℃的94.5g氢氧化锂、尿素、水的体系(氢氧化锂、尿素的质量比为4.6:15)中，在5℃以6000rpm转速离心脱泡，得到透明的纤维素溶液。
(2)在0℃冰水浴下，将6ml环氧氯丙烷加入到100g的纤维素溶液中并搅拌2h使环氧氯丙烷分散均匀，形成预交联处理后的纤维素溶液。
(3)在0℃冰水浴下，将300ml异辛烷和60g司班80加入到三口烧瓶中，以200r/min速度搅拌30min，制得混合溶液。
(4)将预交联处理后的纤维素溶液在5min内加入至混合溶液中，以800rpm的转速搅拌30min，得到纤维素乳液。
(5)撤掉冰水浴，将3g的吐温-80加入到纤维素乳液中，以800rpm的转速搅拌在常温下搅拌2h至纤维素微乳液滴凝固形成微球，用乙醇和水清洗凝固后的纤维素微球，得到纤维素微球。
(6)将纤维素微球置于管式炉中，在氮气保护下程序升温至650℃，升温速率为4℃/min，然后保持温度，活化时间为5.5h，活化完毕后通入氮气自然冷却至室温，得到纤维素碳球。
(7)将60mmol的四水合氯化亚铁溶解于140ml水中，向其中加入纤维素碳球，于室温在氮气保护下搅拌1h形成悬浊体系，使悬浊体系中水的质量分数为80％。然后加入15％的双氧水溶液，继续搅拌10min，得到纤维素磁性碳球吸附脱色剂。
取2.0g纤维素磁性碳球吸附脱色剂加入到100g的菜籽油中，控制油温在30℃，以1000r/min的转速充分搅拌，脱色6h，得脱色后油脂。
实施例5
(1)将6g纤维素棉短绒浆溶解于预冷到-12.6℃的93g氢氧化锂、尿素、水的体系(氢氧化锂、尿素的质量比为4.6:15)中，在5℃以6000rpm转速离心脱泡，得到透明的纤维素溶液。
(2)在0℃冰水浴下，将6ml环氧氯丙烷加入到100g的纤维素溶液中并搅拌2h使环氧氯丙烷分散均匀，形成预交联处理后的纤维素溶液。
(3)在0℃冰水浴下，将300ml异辛烷和60g司班85加入到三口烧瓶中，以1000r/min速度搅拌30min，制得混合溶液。
(4)将预交联处理后的纤维素溶液在5min内加入至混合溶液中，以1000rpm的转速搅拌30min，得到纤维素乳液。
(5)撤掉冰水浴，将3g的吐温-85加入到纤维素乳液中，以1000rpm的转速搅拌在常温下搅拌2h至纤维素微乳液滴凝固形成微球，用乙醇和水清洗凝固后的纤维素微球，得到纤维素微球。
(6)将纤维素微球置于管式炉中，在氮气保护下程序升温至700℃，升温速率为4.5℃/min，然后保持温度，活化时间为4h，活化完毕后通入氮气自然冷却至室温，得到纤维素碳球。
(7)将90mmol的四水合氯化亚铁溶解于140ml水中，向其中加入纤维素碳球，于室温在氮气保护下搅拌1h形成悬浊体系，使悬浊体系中水的质量分数为80％。然后加入20％的双氧水溶液，继续搅拌12min，得到纤维素磁性碳球吸附脱色剂。
取3.0g纤维素磁性碳球吸附脱色剂加入到100g的菜籽油中，控制油温在35℃，以1200r/min的转速充分搅拌，脱色10h，得脱色后油脂。
实施例6
(1)将6.2g纤维素棉短绒浆溶解于预冷到-12.6℃的94g氢氧化锂、尿素、水的体系(氢氧化锂、尿素的质量比为4.6:15)中，在5℃以6000rpm转速离心脱泡，得到透明的纤维素溶液。
(2)在0℃冰水浴下，将6ml环氧氯丙烷加入到100g的纤维素溶液中并搅拌2h使环氧氯丙烷分散均匀，形成预交联处理后的纤维素溶液。
(3)在0℃冰水浴下，将300ml异辛烷和60g司班85加入到三口烧瓶中，以1200r/min速度搅拌30min，制得混合溶液。
(4)将预交联处理后的纤维素溶液在5min内加入至混合溶液中，以1200rpm的转速搅拌30min，得到纤维素乳液。
(5)撤掉冰水浴，将3g的吐温-80加入到纤维素乳液中，以1200rpm的转速搅拌在常温下搅拌2h至纤维素微乳液滴凝固形成微球，用乙醇和水清洗凝固后的纤维素微球，得到纤维素微球。
(6)将纤维素微球置于管式炉中，在氮气保护下程序升温至750℃，升温速率为4℃/min，然后保持温度，活化时间为3h，活化完毕后通入氮气自然冷却至室温，得到纤维素碳球。
(7)将150mmol的四水合氯化亚铁溶解于140ml水中，向其中加入纤维素碳球，于室温在氮气保护下搅拌1h形成悬浊体系，使悬浊体系中水的质量分数为85％。然后加入25％的双氧水溶液，继续搅拌12min，得到纤维素磁性碳球吸附脱色剂。
取4.0g纤维素磁性碳球吸附脱色剂加入到100g的菜籽油中，控制油温在40℃，以1500r/min的转速充分搅拌，脱色15h，得脱色后油脂。
实施例7
(1)将7g纤维素棉短绒浆溶解于预冷到-12.6℃的93g氢氧化锂、尿素、水的体系(氢氧化锂、尿素的质量比为4.6:15)中，在5℃以6000rpm转速离心脱泡，得到透明的纤维素溶液。
(2)在0℃冰水浴下，将6ml环氧氯丙烷加入到100g的纤维素溶液中并搅拌2h使环氧氯丙烷分散均匀，形成预交联处理后的纤维素溶液。
(3)在0℃冰水浴下，将300ml异辛烷和60g司班85加入到三口烧瓶中，以1300r/min速度搅拌30min，制得混合溶液。
(4)将预交联处理后的纤维素溶液在5min内加入至混合溶液中，以1300rpm的转速搅拌30min，得到纤维素乳液。
(5)撤掉冰水浴，将3g的吐温-85加入到纤维素乳液中，以1300rpm的转速搅拌在常温下搅拌2h至纤维素微乳液滴凝固形成微球，用乙醇和水清洗凝固后的纤维素微球，得到纤维素微球。
(6)将纤维素微球置于管式炉中，在氮气保护下程序升温至800℃，升温速率为5℃/min，然后保持温度，活化时间为2h，活化完毕后通入氮气自然冷却至室温，得到纤维素碳球。
(7)将180mmol的四水合氯化亚铁溶解于140ml水中，向其中加入纤维素碳球，于室温在氮气保护下搅拌1h形成悬浊体系，使悬浊体系中水的质量分数为85％。然后加入28％的双氧水溶液，继续搅拌12min，得到纤维素磁性碳球吸附脱色剂。
取4.5g纤维素磁性碳球吸附脱色剂加入到100g的菜籽油中，控制油温在45℃，以1800r/min的转速充分搅拌，脱色19h，得脱色后油脂。
实施例8
(1)将7g纤维素棉短绒浆溶解于预冷到-12.6℃的93g氢氧化锂、尿素、水的体系(氢氧化锂、尿素的质量比为4.6:15)中，在5℃以6000rpm转速离心脱泡，得到透明的纤维素溶液。
(2)在0℃冰水浴下，将6ml环氧氯丙烷加入到100g的纤维素溶液中并搅拌2h使环氧氯丙烷分散均匀，形成预交联处理后的纤维素溶液。
(3)在0℃冰水浴下，将300ml异辛烷和60g司班80加入到三口烧瓶中，以1500r/min速度搅拌30min，制得混合溶液。
(4)将预交联处理后的纤维素溶液在5min内加入至混合溶液中，以1500rpm的转速搅拌30min，得到纤维素乳液。
(5)撤掉冰水浴，将3g的吐温-80加入到纤维素乳液中，以1500rpm的转速搅拌在常温下搅拌2h至纤维素微乳液滴凝固形成微球，用乙醇和水清洗凝固后的纤维素微球，得到纤维素微球。
(6)将纤维素微球置于管式炉中，在氮气保护下程序升温至800℃，升温速率为4℃/min，然后保持温度，活化时间为2h，活化完毕后通入氮气自然冷却至室温，得到纤维素碳球。
(7)将300mmol的四水合氯化亚铁溶解于140ml水中，向其中加入纤维素碳球，于室温在氮气保护下搅拌1h形成悬浊体系，使悬浊体系中水的质量分数为80％。然后加入30％的双氧水溶液，继续搅拌15min，得到纤维素磁性碳球吸附脱色剂。
取5.0g纤维素磁性碳球吸附脱色剂加入到100g的菜籽油中，控制油温在50℃，以2000r/min的转速充分搅拌，脱色24h，得脱色后油脂。
取实施例1～8制得的纤维素磁性碳球吸附脱色剂，采用氮气吸附仪检测其比表面积，采用激光粒度仪检测其粒径，记录如表一：
表一各实施例制得的纤维素磁性碳球吸附脱色剂的性能
粒径(μm) 比表面积
实施例1 296 287
实施例2 203 339
实施例3 96 405
实施例4 62 449
实施例5 51 471
实施例6 42 482
实施例7 33 495
实施例8 23 524
由表一可知，本发明制得的纤维素磁性碳球吸附脱色剂具有较大的比表面积，吸附能力强。
取实施例1～8经纤维素磁性碳球吸附脱色剂脱色处理后的脱色后油脂，分别采用紫外分光光度法和原子吸收光谱法对色素去除率及吸附脱色剂的回收率进行检测，同时根据GB/T 5009.37-2003食用植物油卫生标准的分析方法对菜籽油的酸值进行检测，记录如表二：
表二经各实施例脱色处理后的脱色后油脂的性能
色素去除率(％) 回收率(％) 酸值
实施例1 50.6 99.8 0.29
实施例2 70.4 99.7 0.28
实施例3 79.6 99.9 0.28
实施例4 83.3 99.6 0.25
实施例5 90.2 99.7 0.23
实施例6 97.1 99.8 0.21
实施例7 98.5 99.9 0.19
实施例8 99.8 99.9 0.18
由表二可知，通过本发明提供的油脂脱色方法处理后的油脂，色素去除率较高，脱色效果佳，且均能高效回收。同时，经检测，油脂在未脱色前酸值为1.96mg KOH/g，实施例1～8中的脱色后油脂的酸值基本保持不变，较好地保证了油脂的品质。
综上所述，本发明提供的油脂脱色的方法及纤维素磁性碳球吸附脱色剂的制备方法，以来源丰富、价格低廉的纤维素作为原料，制备的纤维磁性碳球不仅具有良好的吸附能力和脱色效果，不影响油脂的品质，而且易于生物降解，不会污染环境，通过磁场诱导即能很容易回收重复利用，不会造成吸附剂残留在油脂中的问题。
以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (9)

1.一种纤维素磁性碳球吸附脱色剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
将经预交联处理后的纤维素溶液加入到异辛烷和乳化剂的混合溶液中，常温搅拌至纤维素微乳液滴凝固形成微球，再清理掉微球表面残留物质，得到纤维素微球；
将纤维素微球在惰性气体保护下通过程序升温进行高温碳化反应，然后恒温活化，待活化结束后通入惰性气体冷却至室温，得到纤维素碳球；
向氯化亚铁水溶液中加入纤维素碳球，再加入双氧水溶液，制得纤维素磁性碳球吸附脱色剂。
2.如权利要求1所述的纤维素磁性碳球吸附脱色剂的制备方法，其特征在于，所述将经预交联处理后的纤维素溶液加入到异辛烷和乳化剂的混合溶液中，常温搅拌至纤维素微乳液滴凝固形成微球，再清理掉微球表面残留物质，得到纤维素微球的步骤包括：
将纤维素原料溶解于碱、尿素、水的体系中，离心脱泡，得纤维素溶液；
在冰水浴下，向所述纤维素溶液中加入环氧氯丙烷，搅拌形成预交联处理后的纤维素溶液；
在冰水浴下，将异辛烷与乳化剂混合搅拌，得混合溶液；
将所述预交联处理后的纤维素溶液边搅拌边加入到所述混合溶液中，常温搅拌至纤维素微乳液滴凝固形成微球，再清理掉微球表面残留物质，得纤维素微球。
3.如权利要求2所述的纤维素磁性碳球吸附脱色剂的制备方法，其特征在于，所述将纤维素原料溶解于碱、尿素、水的体系中，离心脱泡，得纤维素溶液的步骤中，
所述碱、尿素、水的体系为-11℃～-13℃的氢氧化锂、尿素、水的体系，其中，所述氢氧化锂、尿素的质量比为4～5:15。
4.如权利要求2所述的纤维素磁性碳球吸附脱色剂的制备方法，其特征在于，所述将纤维素原料溶解于碱、尿素、水的体系中，离心脱泡，得纤维素溶液的步骤中，
所述纤维素溶液的质量浓度为3～7wt％。
5.如权利要求1所述的纤维素磁性碳球吸附脱色剂的制备方法，其特征在于，所述将纤维素微球在惰性气体保护下通过程序升温进行高温碳化反应，然后恒温活化，待活化结束后通入惰性气体冷却至室温，得到纤维素碳球的步骤中，
所述惰性气体为氮气或氩气；和/或，
所述碳化处理的温度为程序升温至400～800℃，升温速率为2～5℃/min；和/或，
所述活化时间为2～8h。
6.如权利要求1所述的纤维素磁性碳球吸附脱色剂的制备方法，其特征在于，所述向氯化亚铁水溶液中加入纤维素碳球，再加入双氧水溶液，制得纤维素磁性碳球吸附脱色剂的步骤中，
所述氯化亚铁水溶液的浓度为(10～300)mmol/L；和/或，
所述双氧水溶液的质量浓度为3％～30％。
7.如权利要求1所述的纤维素磁性碳球吸附脱色剂的制备方法，其特征在于，所述向氯化亚铁水溶液中加入纤维素碳球，再加入双氧水溶液，制得纤维素磁性碳球吸附脱色剂的步骤，具体包括：
向氯化亚铁水溶液中加入纤维素碳球，在室温、惰性气体保护下，充分搅拌1h，得悬浊体系，然后加入双氧水溶液，继续搅拌3～15min，制得纤维素磁性碳球吸附脱色剂；
其中，所述悬浊体系中水的质量分数为75～85％。
8.一种油脂脱色的方法，其特征在于，在15～50℃温度下，向油脂中加入如权利要求1～7任一项所述的纤维素磁性碳球吸附脱色剂的制备方法制得的纤维素磁性碳球吸附脱色剂，充分搅拌，脱色时间为0.5～24h。
9.如权利要求8所述的一种油脂脱色的方法，其特征在于，
所述纤维素磁性碳球吸附脱色剂的加入量为油脂重量的0.1％～5％；和/或，
所述搅拌速度为100～2000r/min。
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