中國鞋網8月26日訊　    摘要

    采用噴霧干燥的方法,將油狀或膏狀的皮革加脂劑變成粉末狀產品。介紹了成粉助劑的篩選、噴霧方法的選擇及各種工藝參數的優化過程。

    關鍵詞 粉末，加脂劑，皮革

    中圖分類號TQ64

    在制革生產所用的4種主要皮革化工材料(鞣劑、加脂劑、染料、涂飾劑)中,皮革加脂劑是用量最大的一種。它能顯著改善皮革的手感,使皮革柔軟耐折,豐滿有彈性,提高成革的強度;有些加脂劑還具有使皮革防水、防塵、增加絨面革的絲光感等特殊功能。

    目前,加脂劑主要有2種形態:油狀(液態)或膏狀。這些油狀或膏狀產品,在使用過程中存在以下幾點不足之處:(1)油狀或膏狀加脂劑產品中都含有一定量的水分,且一般用鐵皮桶或塑料桶包裝,因此廢桶的回收利用不是很方便;(2)有些產品水分含量高達50%(如膏狀的結合型加脂劑),有效物含量低,白白增加運輸費用;(3)包裝在桶中的油狀或膏狀產品,既不便于使用,也不便于準確計量;(4)油狀物或膏狀物的存貯期只有1年左右。超過存貯期的加脂劑,可能發生分層而影響其使用性能。

    為了克服上述缺陷,將加脂劑粉末化是一種很有意義的嘗試。粉末加脂劑與油狀或膏狀的同類產品相比,其優越性是顯而易見的:(1)去除了絕大部分水分的粉末加脂劑可以用塑料袋、紙袋包裝和運輸,既方便又省運費;(2)粉末加脂劑克服了油狀或膏狀產品在使用過程中出現的粘、灑現象,便于取用和準確計量;(3)不存在油水分層現象,貯存期延長;(4)雖然與油狀或膏狀產品相比,粉末加脂劑在生產上多了一道噴霧干燥工序,但產品在包裝、運輸費用上的下降及貯存、使用過程中損耗的減少,足以抵消噴霧干燥工序的費用,降低產品的最終成本。

    1加脂劑粉末化的方法及原理[1]

    將油狀或膏狀產品粉末化的方法有許多種,其中噴霧干燥是最常用的,此方法在食品、醫藥行業已產生許多成功的效果。噴霧干燥法是將水溶性原料在加熱的空氣中微粒化,隨后,瞬間制造出粉末產品的單元操作。把直徑=100μm的水乳液粒子在200℃的空氣中放置0.7s即可完全干燥。

    皮革加脂劑種類繁多,目前國內外不同牌號的皮革加脂劑產品不下數百種,但歸根結底,其組成成分,不外乎天然動植物油、礦物油及它們的改性物。加脂劑化學改性的方法有硫酸化、磷酸化、氯化、氯磺化、酯化、酯交換等。目前使用的加脂劑幾乎沒有單一組分的,而是多種組分的天然動植物油、礦物油或其改性物復配而成。因此,從其組分來看,皮革加脂劑通過噴霧干燥的方法,成為粉末狀產品是完全可能的。

    粉末皮革加脂劑的生產前期與通常的油狀或膏狀產品基本相同,其不同之處僅在于生產后期,即在加脂劑中添加適量、恰當的成粉助劑,并將加脂劑的濃度和粘度調整到適當的大小,用噴霧干燥機噴霧成粉,經過陳化、過篩,就得到了粉末加脂劑產品。其基本工藝流程為:

    按常規法生產油狀或膏狀加脂劑→添加噴霧成粉助劑→均質→調整濃度和粘度→噴霧成粉→陳化→過篩→包裝→成品。

    噴霧成粉的方式有離心噴霧法和壓力噴霧法兩種。離心噴霧法是用直徑為200-500mm的旋轉圓盤,沿半徑方向的內部有若干個液流通道(小孔),圓盤以10000r/min左右的速度旋轉,把從高位槽落入盤中心的物料在離心力的作用下,經孔眼被分散成霧狀液滴。它特別適合于高粘度產品的噴霧干燥。當圓盤的轉速改變時,可以很容易地改變粉末微粒的直徑。離心噴霧法生產的產品微粒大小均勻,但它存在著操作技術要求高和設備維修困難的缺點。

    壓力噴霧法主要由壓力噴嘴內的渦旋室和噴嘴頭部的小孔構成液流通道。工作時,被噴流體用1.75-3.45MPa的高壓泵輸入噴頭內,流體在渦旋室以旋轉運動方式經噴嘴小孔向外呈霧狀噴出,其構造簡單,容易操作和維修,只是對粘度較高的流體不適用。

    2加脂劑噴霧干燥成粉的工藝要點

    2.1成粉助劑

    在粉末加脂劑的生產過程中,噴霧成粉助劑一般采用淀粉或麥草糊精。從生產成本和成粉效果綜合考慮,以添加含支鏈較少的玉米淀粉或土豆淀粉為宜。不同種類的加脂劑,所需添加的成粉助劑的量不同,一般在1%-5%(以加脂劑有效物含量計)范圍內,油狀的加脂劑所需添加的成粉助劑要多一些。

    2.2濃度和粘度

    濃度和粘度調整的基本原則,是在不影響噴霧成粉的前提下,被噴物料中的水分含量越少越好。油狀加脂劑被噴前水分含量一般在10%-20%,膏狀加脂劑被噴前水分含量一般調整到60%-70%范圍內。

    2.3噴霧塔的工藝控制參數

    對于粘度較大的膏狀加脂劑,易采用離心噴霧的方式;對于油狀的加脂劑,宜采用壓力噴霧的方式。無論是離心噴霧還是壓力噴霧,噴霧塔可變的工藝參數有:進風溫度、進風流量、流化床進風溫度、出風溫度、進料流量、進料溫度等。對于壓力噴霧,可變工藝參數還有氣流壓力,對于離心噴霧,可變工藝參數還有圓盤轉速。加脂劑種類、組成及形態不同,這些工藝參數也不盡相同。

    2.4產品性能舉例

    按參考文獻[2]中所采用的方法,合成、復配AP型烷基磷酸酯防水加脂劑(膏狀,有效物含量約50%)。按專利CN1212288A說明書中所述方法進行噴霧干燥。所得產品的一些性能指標為:淡黃色粉末,粒度≤40目,水分含量≤4%,有效物含量≥94%,貯存期≥24個月。在60℃水中(W加脂劑∶W水=1∶9)攪拌2min即完全溶解,乳液pH=6.5左右,12h不分層。粉末產品用于皮革加脂時,效果與膏狀產品完全一樣,但用量比膏狀產品減半即可。

    參考文獻

    [1]高奎元譯.食品干燥原理與技術基礎.北京:輕工業出版社,1986

    [2]丁克毅.AP防水加脂劑的研制.四川大學(成都科技大學)碩士學位論文,1994,6