CN1829789B - 蜡烛制造及储热材料的原料的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及蜡烛制造及诸如蜡的储热材料的原料的制造方法,其中由含有类脂的起始物质萃取和/或提纯和/或氢化该类脂化合物。在此情况下,将含类脂的有机材料的混合物,尤其是由食品残余物、陈旧食用油脂和/或来自食品工业的食品循环物和/或动物脂组成的混合物作为起始物质,在第一方法步骤中加以清洗并粉碎,在第二方法步骤中分离该类脂化合物,随后将该类脂化合物任选加以酯化和/或提纯和/或氢化而形成制造蜡烛的原料或储热材料。
Description
技术领域
本发明涉及用于蜡烛制造及诸如蜡的储热材料的原料的制造方法,其中由含有类脂的起始物质萃取和/或提纯和/或氢化该类脂化合物。
背景技术
目前主要使用石蜡或蜂蜡作为用于制造蜡烛的原料。对于小时燃烧器及油灯还使用固体或固化的植物油脂或鱼油。为提高光泽效应等的可加工性,可混合微晶蜡或植物硬蜡,如小烛树-棕榈蜡(Kandelilla-Kanauba)或日本蜡。
这些物质仅为矿脂或植物油脂和/或由各种起始物质均以单独的方式获得的油。
可作为原料用于制造蜡烛的矿物油及矿脂是在石油加工时产生的,如石油衍生物石蜡。由于有限的石油储藏以及石油加工工业的提高的加工技术,在提纯石油时总产生少量可用于制造蜡烛的石油衍生物。结果是提高了此等石油产品的价格,从而对该石油衍生物进行浓缩,以得到作为蜡烛在消费者的重视程度上占有更重要地位的产品。
动物脂通常由屠宰场废料制成,将其在煮沸器中加热至120℃且不添加大量的水。但由于蛋白质热分解而严重影响脂渣和油脂的气味和口味,这导致油脂的品质低。湿式熔融法中,首先将动物起始物质机械粉碎,用直接蒸汽加热至90℃,并使动物脂肪融化。用倾析离心机将实际上不含油脂的脂渣与胶水分离,通过冷却使油脂从胶水中沉淀。
约80%的全世界食品生产使用植物油脂及动物油脂。其中约20%通常不适合人类消耗,而用于技术应用领域,从而用作化学工业的原料。
对于植物油脂,根据来源分为种子油(如棕榈核油)及果肉油脂(如棕榈油)。通过压榨和/或用有机溶剂或水加以萃取而获得油脂。
植物油脂及动物油脂是更普通或不饱和脂肪酸的甘油三酯。
目前制造蜡烛的特征在于,若使用鱼油及植物油和植物油脂作为原料,则它们是分别单独地获得的,并任选随后在蜡烛的制造方法中相互混合。将这些油脂加以提纯和/或氢化,以达到作为制造蜡烛的原料所需的纯度及稠度。
在商业及私人范围制造食品时,使用大量来源于植物的食用油脂,尤其是用于烘烤及煎炸。未被消耗的油脂部分必须用作剩余物。据估计在德国来自烹饪及食品工业领域,烘烤及煎炸的油脂可汇总的潜力为每年150,000至280,000砘。目前这些陈旧食用油脂大部分作为所谓的饲料油用于混合饲料工业。导致比利时的二噁英丑闻的陈旧食用油脂中的发动机油或变压器油的非法性担忧表明,必须由饲料制造中去除陈旧食用油及油脂,这是因为这些杂质喂给动物后,还会进入人类的食物链。
即使作为屠宰场副产物产生的动物油脂,以前也大量用于混合饲料工业。由于不同的动物疾病,如BSE,由人类食物链中去除这些有负担的材料是值得期待且必须的。
为达到此目的,这些润滑剂化学工业中的产物也越来越多地用于取暖装置、发电装置、沼气装置及生物柴油装置中的能源方面的用途。
发明内容
所以本发明的目的是提供用于蜡烛制造及诸如蜡的储热材料的原料的制造方法,其中应使用含类脂的有机材料的混合物,尤其是由食品残余物、陈旧食用油脂、来自食品工业的食品循环物以及有机的家庭循环物和/或动物脂肪组成的混合物作为起始物质。
该目的通过一种方法加以实现,其中在第一方法步骤中将含有类脂的有机材料的混合物,尤其是由食品残余物、陈旧食用油脂、来自食品工业的食品循环物和/或有机的家庭循环物和/或动物脂肪组成的混合物作为起始物质加以清洗并粉碎,在第二方法步骤中将这些类脂化合物分离,随后将这些类脂化合物加以提纯和/或氢化形成制造蜡烛的原料或储热材料。
由此可由有机起始材料的混合物萃取类脂化合物而不必考虑其来源,这是因为根据本发明的方法由所有有机材料萃取类脂化合物。因此可根据本发明的方法萃取纯植物来源及纯动物来源的含类脂的有机材料以及它们的混合物。加工类脂化合物之后,几乎难以区分哪一种类脂是动物或植物来源的。根据本发明的方法,该混合物并非必须具有动物或植物的含类脂的有机材料的含量。各种成分均可为0%至100%之间的所有混合比例。
根据本发明的第一个有利的具体实施方案,在第二方法步骤之前使含类脂的有机材料的混合物悬浮。从而保证对起始物质实施充分混合,并基本上形成均匀的组合物。
在第一和第二方法步骤之间,在105Pa至5×105Pa,优选为3×105Pa的过压以及353K至453K之间,优选为403K的温度下使该含类脂的有机材料脱氢并加以消毒是有利的。该过程根据标准消毒方法使蛋白质改性并消除细菌和病毒。
根据本发明,可通过离心分离、过滤、破碎或溶剂洗脱获得用于蜡烛制造以及储热材料的原料。
此外,还可将如此制得的类脂化合物以液体的形式,优选在333K至353K之间,尤其是343K的温度下加以提纯和/或氢化。在提纯期间,使脂肪酸酯化和/或进一步反酯化形成类脂化合物,随后可实施化学和/或物理提纯。
可通过加热陈旧油脂并通过添加酸值稍过量的甘油及无机酸而以相应的高酸值实施该酯化或反酯化作用。通过用苏打溶液或用稀释的氢氧化钠溶液加以清洗而可使酸值小于1。
在提纯期间,可任选实施去粘(Entschleimung)。随后进行中和、清洗并干燥。最后通过将产物漂白、过滤和/或除臭而完成该提纯过程。
在提纯期间,根据起始物质的品质还可进一步实施去粘和/或中和。
在随后的氢化作用中,用催化剂使氢加成而得到期望的产物特性,其中针对不同的碘值实施不同的进一步加工步骤。
提纯随后的氢化作用可在1×105Pa至50×105Pa,尤其是3×105Pa至5×105Pa的压力下实施。为促进类脂化合物的氢化而使用催化剂,尤其是镍或贵金属,如铂。
若由根据本发明的方法制得的原料应在用于制造蜡烛的浇注法中进一步加工,则实施氢化作用直至碘值≤60。但具有该碘值的原料不仅适合于浇注法,还合适于膏状浇注。但若该原料在压制法中进一步加工,则氢化该类脂化合物直至碘值≤20。
根据本发明的另一个有利的具体实施方案,使用植物及动物来源的含类脂的有机材料的混合物作为起始物质。
在此情况下有人推荐,还将矿物油脂添加至含类脂的有机材料的混合物中,由根据本发明的方法同样可将它们加工成期望的用于蜡烛制造或储热材料的原料。
同样可将烃类物质添加至该含类脂的有机材料的混合物中。
根据本发明的另一个有利的具体实施方案,将起始物质的混合物中的不同类脂化合物以及矿物油脂或添加的烃类物质加工成甘油三酯。甘油三酯特别适合用作蜡烛制造或储热材料的原料。
为制得特别单一且均匀的蜡烛制造或储热材料的原料,已证明将起始物质的混合物中的类脂化合物以及添加的矿物油和/或脂或添加的烃类物质加工成单一的甘油三酯是有利的。
若在分离类脂化合物之前由起始物质的混合物或添加的物质萃取游离脂肪酸,则是特别有利的。为此任选测定酸值,并中和所含游离的非酯化脂肪酸,如借助于氢氧化钠。
在根据本发明的方法进一步加工所得原料之前,还可将着色剂和/或香料添加至其中。香料和/或着色剂的添加量的标准取决于对原料的进一步加工。
如此获得的原料可根据已知的浇注法、压制法或拉伸法或膏状浇注法或泡沫法用于制造蜡烛。
由下列实施例描述本发明的其他目标、优点、特征及应用领域。在此情况下,所有所述的特征自身或其任意的合适的组合构成了本发明的内容,并且与其在权利要求及其回溯中的内容无关。
具体实施方式
将食品残余物及有机残余产品加以收集、清洗、在水中悬浮并粉碎成2至3毫米的尺寸。将如此获得的起始材料于再生装置中加以分离,从而去除固体物质及杂质。随后在403K及3×105Pa的过压下将这些材料脱氢并消毒,作用时间为20分钟,从而使细菌、病毒及蛋白质改性并加以消除。然后由这些经消毒的组合物排出类脂部分,并加以冷却。
在约343K的温度下将液态的类脂部分加以提纯,其中根据酸值首先实施酯化,以降低副产物的量。可在循环中多次重复该酯化作用。
随后实施实质性的提纯。以不同的压力、温度及停留时间多次实施酸处理和碱处理。由洗涤作用停止酸处理和碱处理。随后在高温下以长停留时间在单相中实施除臭,从而在单相中实施漂白。
将如此获得的液态组合物实施氢化,其中在1×105Pa至50×105Pa的压力及453K至553K的温度下以相应的长停留时间,用合适的催化剂,如铂或镍,使碳链发生改变。在理想的情况下,对于压制法中的进一步加工,实施氢化直至碘值≤20。氢化至碘值≤80则适合于浇注法或膏状浇注。
随后在约343K下将该液态产物经过加热的管道送至加热的蓄液槽中,其中还可在317K至355K的范围内的其他温度下。在此将着色剂及香料添加至该混合物。同样还可混入其他的纯脂肪、油及石蜡,以使产物具有预期的特性。
将热的组合物从蓄液槽送至结晶器,该结晶器通过施加高的温差使该组合物冷却。这获得粗大晶粒和/或细小晶粒的粉末,可在不同的减压下将这些粉末经真空管道送至不同压力机,如活塞式压力机、偏心式压力机。在此任选在调节温度的情况下通过压实力及变形将该组合物加工成蜡烛。
为获得预期的最终产品,可用加热的工具进行加工,其中还可省略过压过程。已证明该压制法是有效的加工方式。
液态原料还可在手工或工业上使用的不同浇注装置中继续进行加工,其中通过受控冷却用填充液态组合物的模具形成预期的蜡烛形状。在此情况下,可通过传感器控制产品的流入量。经过冷却装置或通风设备实施冷却可促进该冷却过程。
为避免非期望的变形或伸缩,随后进行第二浇注过程。这同样可再次于填充位置自动或手动完成。
但原料或原料混合物也可于结晶器中预冷却,使其达到膏状的状态。可任选在施加压力的情况下将原料以该膏状的形式装入给定预期形状的容器中。
Claims (19)
1.用于蜡烛制造及储热材料的原料的制造方法,其中由含有类脂化合物的起始物质萃取和/或提纯和/或氢化该类脂化合物,将由食品残余物、陈旧食用油脂和/或来自食品工业的食品循环物和/或动物脂肪组成的混合物作为起始物质
a)在第一方法步骤中加以清洗并粉碎,
b)在第二方法步骤中分离该类脂化合物,并加工成甘油三酯,
c)随后将甘油三酯任选加以酯化和/或提纯和/或氢化而形成制
造蜡烛的原料或储热材料,其特征在于,在所述第一和第二方法步骤之间于另一个方法步骤中,在105Pa至5×105Pa的过压以及353K至453K之间的温度下使所述起始物质脱氢并加以消毒。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在所述第二方法步骤之前使所述混合物悬浮。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在所述第一和第二方法步骤之间于另一个方法步骤中,在3×105Pa的过压以及403K的温度下使所述起始物质脱氢并加以消毒。
4.根据权利要求1至3之一所述的方法,其特征在于,通过下列方法步骤之一获得用于蜡烛制造或储热材料的原料:
a)离心分离,
b)过滤,
c)破碎,
d)溶剂洗脱。
5.根据权利要求1至3之一所述的方法,其特征在于,将所述类脂化合物以液体的形式在333K至353K之间的温度下加以酯化。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,将所述类脂化合物以液体形式在343K的温度下加以酯化。
7.根据权利要求1至3之一所述的方法,其特征在于,将所述类脂化合物在循环过程中任选多次实施酯化和/或反酯化。
8.根据权利要求1至3之一所述的方法,其特征在于,所述提纯步骤包括下列方法步骤中的至少一种:
a)去粘,
b)中和,
c)清洗,
d)干燥,
e)漂白以及任选的后漂白,
f)过滤,
g)除臭。
9.根据权利要求1至3之一所述的方法,其特征在于,将所述类脂化合物氢化。
10.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,用催化剂将所述类脂化合物氢化。
11.根据权利要求10所述的方法,其特征在于,使用镍或贵金属作为所述催化剂。
12.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,将所述类脂化合物氢化直至碘值≤80。
13.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,将所述类脂化合物氢化直至碘值≤20。
14.根据权利要求1至3之一所述的方法,其特征在于,使用植物来源及动物来源的含类脂的有机材料的混合物作为所述起始物质。
15.根据权利要求1至3之一所述的方法,其特征在于,将矿物油脂添加至所述含类脂的有机材料的混合物中。
16.根据权利要求1至3之一所述的方法,其特征在于,将烃类物质添加至所述含类脂的有机材料的混合物中。
17.根据权利要求1至3之一所述的方法,其特征在于,在分离所述类脂化合物之前由所述混合物萃取游离脂肪酸。
18.根据权利要求1至3之一所述的方法,其特征在于,将着色剂和/或香料添加至所获得的原料中。
19.根据权利要求1至3之一所述的方法,其特征在于,在浇注法、压制法或拉伸法中或通过膏状浇注法或泡沫法,由所获得的原料制造蜡烛。
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