CN115058060A - 一种乳化剂及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种乳化剂及其制备方法和应用，属于乳化剂技术领域，包括如下质量含量的组分：油酸盐6～12％、蓖麻油酸盐6～10％、棕榈酸盐3～6％、硬脂酸盐3～6％和余量的水。本发明以油酸盐、蓖麻油酸盐、棕榈酸盐和硬脂酸盐作为乳化剂，其均属于阴离子表面活性剂，能够调节起泡速度并提高泡沫稳定性，控制各组分的组成和用量，各组分协同作用，使得乳液不易破乳凝聚，延长天然胶乳的凝胶时间。实施例的结果显示，采用本发明提供的乳化剂制备天然乳胶制品时的凝胶时间在365s以上，采用传统油酸钾作为乳化剂制备天然乳胶制品时的凝胶时间为205s。
Description
技术领域
本发明涉及乳化剂技术领域，尤其涉及一种乳化剂及其制备方法和应用。
背景技术
近年来，随着国内外人们生活水平的提高，人们对睡眠健康逐渐重视，天然胶乳制品行业迎来了蓬勃发展的景象。Dunlop工艺简单、成熟、低成本，是制备乳胶枕的常用工艺，其先将原料混合后发泡，再倒入模具进行定型。
目前制备乳胶枕常用油酸钾或蓖麻油酸钾作为乳化剂，但是，加入此种乳化剂进行发泡时的凝胶时间较短，常常会出现死胶现象，而造成发泡机盘堵塞的状况，每次清洗发泡机盘都会浪费20～30kg的天然乳胶，耽误正常生产并提高企业成本。
因此，亟需一种具有更长天然乳胶制品凝胶时间的乳化剂。
发明内容
本发明的目的在于提供一种乳化剂及其制备方法和应用。本发明提供的乳化剂用于天然乳胶制品生产时具有较长的凝胶时间。
为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：
本发明提供了一种乳化剂，包括如下质量含量的组分：油酸盐6～12％、蓖麻油酸盐6～10％、棕榈酸盐3～6％、硬脂酸盐3～6％和余量的水。
优选地，包括如下质量含量的组分：油酸盐8～10％、蓖麻油酸盐7～9％、棕榈酸盐3～5％、硬脂酸盐3～5％和余量的水。
优选地，所述乳化剂的pH值为10.5～12。
优选地，所述乳化剂的碘值为160-220mg/g。
优选地，所述乳化剂的皂化值＜5mg/g。
本发明提供了上述技术方案所述乳化剂的制备方法，包括：将油酸与蓖麻油酸、棕榈酸、硬脂酸、碱金属氢氧化物和水混合进行皂化反应，得到乳化剂。
优选地，所述碱金属氢氧化物包括氢氧化钠或氢氧化钾。
优选地，所述皂化反应的温度为100～125℃。
优选地，所述碱金属氢氧化物的质量与油酸、蓖麻油酸、棕榈酸和硬脂酸的总质量之比为(0.1～0.5)：1。
本发明还提供了上述技术方案所述的乳化剂或按照上述技术方案所述制备方法制备的乳化剂在天然乳胶制品生产中的应用。
本发明提供了一种乳化剂，包括如下质量含量的组分：油酸盐6～12％、蓖麻油酸盐6～10％、棕榈酸盐3～6％、硬脂酸盐3～6％和余量的水。本发明以油酸盐、蓖麻油酸盐、棕榈酸盐和硬脂酸盐作为乳化剂，其均属于阴离子表面活性剂，能够调节起泡速度并提高泡沫稳定性，控制各组分的组成和用量，各组分协同作用，使得乳液不易破乳凝聚，延长天然胶乳的凝胶时间。实施例的结果显示，采用本发明提供的乳化剂制备天然乳胶制品时的凝胶时间在365s以上，采用传统油酸钾作为乳化剂制备天然乳胶制品时的凝胶时间为205s。
具体实施方式
本发明提供了一种乳化剂，包括如下质量含量的组分：油酸盐6～12％、蓖麻油酸盐6～10％、棕榈酸盐3～6％、硬脂酸盐3～6％和余量的水。
如无特殊说明，本发明对所述各组分的来源没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的市售产品或常规制备方法制备的产品即可。
按质量含量计，本发明提供的乳化剂包括油酸盐6～12％，优选为7～11％，更优选为8～10％，最优选为9％。本发明中，所述油酸盐优选包括油酸钾或油酸钠。在本发明中，所述油酸盐具有优异的发泡性。本发明将油酸盐的用量限定在上述范围内，能够使得胶乳具有较好的发泡性能。
按质量含量计，本发明提供的乳化剂包括蓖麻油酸盐6～10％，优选为7～9％，更优选为7～8％。在本发明中，所述蓖麻油酸盐优选包括蓖麻油酸钾或蓖麻油酸钠。在本发明中，所述蓖麻油酸盐的起泡速度较慢，与油酸盐共同加入，能够使得体系具有较为适宜的发泡速度，且具有一定的稳泡作用，提高泡沫的稳定性。本发明将蓖麻油酸盐的用量限定在上述范围内，能够进一步提高泡沫的稳定性，延长乳胶的凝胶时间。
按质量含量计，本发明提供的乳化剂包括棕榈酸盐3～6％，优选为4～5％。在本发明中，所述棕榈酸盐优选包括棕榈酸钾或棕榈酸钠。在本发明中，所述棕榈酸盐具有适宜的结构，与其他组分配合作用，调节乳胶粒子表面的电层结构，使其不易破乳，延长凝胶时间。本发明将棕榈酸盐的用量限定在上述范围内，能够进一步提高泡沫的稳定性，延长乳胶的凝胶时间。
按质量含量计，本发明提供的乳化剂包括硬脂酸盐3～6％，优选为4～5％。在本发明中，所述硬脂酸盐优选包括硬脂酸钾或硬脂酸钠。在本发明中，所述硬脂酸盐具有起泡和稳泡作用，使得胶乳在机械搅拌下产生相对稳定的泡孔，提高泡沫稳定性，同时与其他组分配合作用，调节乳胶粒子表面的电层结构，使其不易破乳，延长凝胶时间。本发明将硬脂酸盐的用量限定在上述范围内，能够进一步提高泡沫的稳定性，延长乳胶的凝胶时间。
在本发明中，所述乳化剂的pH值优选为10.5～12，更优选为11～11.5。本发明将乳化剂的pH值限定在上述范围内，能够使得体系具有较为适宜的电位，提高体系稳定性，进一步延长乳胶制品的凝胶时间。
在本发明中，所述乳化剂的碘值优选为160-220mg/g，更优选为165-190mg/g。本发明将乳化剂的碘值限定在上述范围内，能够使得体系具有较低的不饱和程度，提高体系稳定性，延长乳胶制品的凝胶时间。
在本发明中，所述乳化剂的皂化值优选＜5mg/g。本发明将乳化剂的皂化值限定在上述范围内，能够使得乳化剂具有优异的乳化性能。
本发明控制乳化剂的组成和各组分的用量，乳化剂的pH值等参数，各组分协同作用，提高乳化剂的发泡和稳泡性能，同时调节乳胶粒子表面的电荷及乳化剂层结构，使得乳液不易破乳凝聚，延长天然胶乳的凝胶时间。
本发明提供了上述技术方案所述乳化剂的制备方法，包括：将油酸与蓖麻油酸、棕榈酸、硬脂酸、碱金属氢氧化物和水混合进行皂化反应，得到乳化剂。
在本发明中，所述碱金属氢氧化物优选包括氢氧化钠或氢氧化钾。
在本发明中，所述碱金属氢氧化物的质量与油酸、蓖麻油酸、棕榈酸和硬脂酸的总质量之比优选为(0.1～0.5)：1，更优选为(0.2～0.3)：1。本发明将碱金属氢氧化物的质量与油酸、蓖麻油酸、棕榈酸和硬脂酸的总质量之比限定在上述范围内，能够使得油酸、蓖麻油酸、棕榈酸和硬脂酸充分反应。
在本发明中，所述皂化反应的温度优选为100～125℃，更优选为110～120℃。本发明将皂化反应的温度限定在上述范围内，能够使得皂化反应充分进行。
本发明对所述皂化反应的时间没有特殊的限定，保证反应完成后体系的皂化值在5mg/g以下即可。
采用本发明制备方法能够使皂化反应充分进行，保证乳化剂的性能。
本发明还提供了上述技术方案所述的乳化剂或按照上述技术方案所述制备方法制备的乳化剂在天然乳胶制品生产中的应用。
本发明对所述乳化剂在天然乳胶制品生产中的应用的操作没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的乳化剂在天然乳胶制品生产中的应用的技术方案即可。
下面将结合本发明中的实施例，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
本实施例乳化剂由油酸钾10.2％、蓖麻油酸钾7.7％、棕榈酸钾3.4％、硬脂酸钾4.5％和余量的水组成，pH值为11.5，碘值为170mg/g，皂化值＜5mg/g；
制备方法为：称量油酸9wt％、蓖麻油酸7wt％、棕榈油酸3wt％、硬脂酸4wt％、氢氧化钾5wt％(氢氧化钾的质量与油酸、蓖麻油酸、棕榈酸和硬脂酸的总质量之比0.2:1)，余量为去离子水，将称量好的油酸、蓖麻油酸、棕榈油酸、硬脂酸和氢氧化钾直接加入到反应釜内，充分搅拌后开启加热装置，在120℃下反应，反应过程中通过检测反应体系的羟值(以KOH计)确定反应终点，当皂化值低于5mg/g时即为反应终点。
实施例2
本实施例乳化剂由油酸钾10.2％、蓖麻油酸钾7.7％、棕榈酸钾4.6％、硬脂酸钾3.4％和余量的水组成，pH值为11.4，碘值为180mg/g，皂化值＜5mg/g；
制备方法为：称量油酸9wt％、蓖麻油酸7wt％、棕榈油酸4wt％、硬脂酸3wt％、氢氧化钾5wt％(氢氧化钾的质量与油酸、蓖麻油酸、棕榈酸和硬脂酸的总质量之比0.2:1)，余量为去离子水，将称量好的油酸、蓖麻油酸、棕榈油酸、硬脂酸和氢氧化钾直接加入到反应釜内，充分搅拌后开启加热装置，在120℃下反应，反应过程中通过检测反应体系的羟值(以KOH计)确定反应终点，当皂化值低于5mg/g时即为反应终点。
实施例3
本实施例乳化剂由油酸钾10.2％、蓖麻油酸钾6.7％、棕榈酸钾4.6％、硬脂酸钾4.5％和余量的水组成，pH值为11.4，碘值为171mg/g，皂化值＜5mg/g；
制备方法为：称量油酸9wt％、蓖麻油酸6wt％、棕榈油酸4wt％、硬脂酸4wt％、氢氧化钾5wt％(氢氧化钾的质量与油酸、蓖麻油酸、棕榈酸和硬脂酸的总质量之比0.2:1)，余量为去离子水，将称量好的油酸、蓖麻油酸、棕榈油酸、硬脂酸和氢氧化钾直接加入到反应釜内，充分搅拌后开启加热装置，在120℃下反应，反应过程中通过检测反应体系的羟值(以KOH计)确定反应终点，当皂化值低于5mg/g时即为反应终点。
对比例1
乳化剂由油酸钾20％和余量的水组成。
应用例
模拟天然胶乳制品车间生产环境(温度、湿度)和生产工艺流程，使用实施例1～3和对比例1的乳化剂进行乳胶发泡实验，记录其胶凝时间t，结果列于表1中。
表1实施例1～3和对比例1的乳化剂进行乳胶发泡时的胶凝时间
| 胶凝时间(s) | |
| 实施例1 | 380 |
| 实施例2 | 405 |
| 实施例3 | 365 |
| 对比例1 | 205 |
从表1中可以看出，本发明提供的乳化剂具有较长的胶凝时间。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种乳化剂，包括如下质量含量的组分：油酸盐6～12％、蓖麻油酸盐6～10％、棕榈酸盐3～6％、硬脂酸盐3～6％和余量的水。
2.根据权利要求1所述的乳化剂，其特征在于，包括如下质量含量的组分：油酸盐8～10％、蓖麻油酸盐7～9％、棕榈酸盐3～5％、硬脂酸盐3～5％和余量的水。
3.根据权利要求1或2所述的乳化剂，其特征在于，所述乳化剂的pH值为10.5～12。
4.根据权利要求1或2所述的乳化剂，其特征在于，所述乳化剂的碘值为160-220mg/g。
5.根据权利要求1或2所述的乳化剂，其特征在于，所述乳化剂的皂化值＜5mg/g。
6.权利要求1～5任意一项所述乳化剂的制备方法，包括：将油酸与蓖麻油酸、棕榈酸、硬脂酸、碱金属氢氧化物和水混合进行皂化反应，得到乳化剂。
7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述碱金属氢氧化物包括氢氧化钠或氢氧化钾。
8.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述皂化反应的温度为100～125℃。
9.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述碱金属氢氧化物的质量与油酸、蓖麻油酸、棕榈酸和硬脂酸的总质量之比为(0.1～0.5)：1。
10.权利要求1～5任意一项所述的乳化剂或按照权利要求6～9任意一项所述制备方法制备的乳化剂在天然乳胶制品生产中的应用。
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|---|---|---|---|---|
| GB893066A (en) * | 1959-10-23 | 1962-04-04 | Shell Int Research | Emulsions, latices and foams |
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| CN112321848A (zh) * | 2020-11-06 | 2021-02-05 | 中国化工株洲橡胶研究设计院有限公司 | 胶乳制品用室温硫化硅橡胶乳液、硅橡胶海绵及制备方法 |
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2022
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