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rjw999

银虫 (著名写手)


perwu(金币+1):谢谢参与
人造板用乳化石蜡研制工艺
杨基和 ,陈敏 ,李 肖 ,赵世勇2
(1.江苏石油化工学院化工系,江苏常州213016;
2.张家港市国泰华荣新材料有限公司,江苏张家港215631)
摘要:以普通石油蜡为原料,在表面活性剂作用下,与水乳化制备人造板用乳化石蜡。实
验以乳化液的稳定性作为主控目标,同时兼顾pH值、比重等指标,探索了乳化剂加入方式、搅
拌方式及速度、反应温度、停留时间等操作条件对乳化液形成的影响,筛选了乳化剂、助剂类
型,通过正交试验得到最佳配方。乳化液实测结果满足人造板用指标要求,同时对工业放大流
程作了预设计。
关键词:石蜡;乳化;工艺;研究
中图分类号:TS653;TQ314.255;TE626.88 文献标识码:A
1 前言
随着经济发展,技术进步,社会对石蜡的需求已
不再满足于普通石蜡产品,对特种专用蜡的需求越
来越大。乳化蜡是普通石蜡经物理改性的一种产
品,广泛应用于人造板、造纸、上光剂、农业、陶瓷、纺
织、橡胶和建筑等行业。2O世纪7O年代末期,我国
在纤维板和刨花板生产中,大部分用固体石蜡或熔
融石蜡直施板材中,此法有许多不足之处,如颗粒
大,分布不均匀,生产中蜡粘网,最终导致人造板强
度和防水性能下降,影响产品质量L1j。随着科技进
步,人们开始采用乳化蜡作为人造板防水剂,这样既
克服了上述缺陷,又降低了蜡用量。
2 乳化机理
乳化体是由两种完全不相溶的液体所组成的二
相体系 J。一种液体以十分小的粒子形式分散在
另一相中,两种不相溶的液体接触即产生液液界面.
界面张力是界面上的分子所受到的体相内分子的吸
力和另一种液体内分子吸力的不平衡而形成的。从
热力学上说,当界面张力等于零时,乳化体将自动形
成,界面张力大于零时,乳化体是不稳定的。乳化剂
是表面活性剂,其分子由亲水极性基团和亲油非极
性基团组成。加入油水不相溶体系后中,极性基团
吸附水分子,非极性基团伸入油相中,在油与水间
“架桥”,如图1。这样,油水界面张力大大下降,乳
化体系趋于稳定。
水相一表面活性剂一油相
图1 乳化液形成图
乳化蜡是以不溶于水的普通石油蜡为原料,借
助乳化剂的“架桥”作用,掺入定量水,在机械外力的
作用下形成的O/W 型乳化液。
3 实验室研制过程
3.1 原辅材料及仪器设备
适当熔点的石蜡,水,乳化剂A、B、C,助剂A、
B、C、D。
实验装置见图2。
3.2 主控指标
人造板用石蜡乳液质量指标[3 要求:a.乳液储
收稿日期:2001—11—12;修回日期:2002—01—08
作者简介:杨基和(1955一),女,江苏泰州市人,副教授,学士。主要从事石油及石油化工产品开发和工程研究。电
话:(0519)3290169。
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第20卷第4期 杨基和,等:人造板用乳化石蜡研制工艺 35
图2 实验装置简图
1.三口烧瓶;2.加料口;3.出气口;
4.搅拌器;5.热电偶;6.油浴
存2 d后不分层,不凝聚;b.颗粒度≤ 1 m者占
90% 以上。后者是保证前者稳定性的关键指标,实
验将此作为主控目标,并用凝结度表示(10分为满
分),同时兼顾pH值和比重指标。乳化液质量指标
见表1。
表1 人造板用石蜡乳化液质量指标及实测结果
3.3 实验过程及影响因素讨论
3.3.1 乳化剂及助剂筛选
3.3.1.1 乳化剂的筛选
在乳化过程中,乳化剂类型、用量对乳化液形成
至关重要。对于O 型乳化体系,一般选择HLB
值(即亲水亲油平衡值)在8~18范围的乳化剂[引。
实验准备了A、B、C三种乳化剂,由于固体石蜡是
以上的长链烷烃,根据相似相溶原理,选择带长
链烷基和含氧基团的C剂作为本实验乳化剂,其最
佳用量由正交试验确定。
3.3.1.2 助剂的确定
根据表面物理化学可知,如果只使用乳化剂,当
达到临界胶团浓度后,界面张力将不会再降低,影响
了乳化液的稳定性。在形成石蜡微小乳化液的过程
中,由大液滴分散为小液滴,界面要经过变形、重整,
这些过程都需要界面弯曲能。加入助乳化剂可降低
界面刚性,增加界面流动性,减少石蜡微小乳化液生
成时所需的弯曲能,也即进一步降低油水界面张力,
使石蜡微小乳液的粒子容易形成[2]。实验确认助
剂D,其用量亦由正交试验确定。
3.3.2 工艺操作条件
3.3.2.1 乳化剂加入方式
在人造板乳化蜡生产中,一般采用剂在油中
法[5J,即将原料蜡融化后立即与乳化剂混合搅拌,
然后加入水和助剂,加热搅拌生成O/W 型乳液。
此法所得的产品,平均直径(经高倍显微镜观察)0.5
m颗粒者占90% 以上。
3.3.2.2 搅拌方式和搅拌速度
在乳化过程中,搅拌器的搅拌方式和搅拌速度
也会影响微小乳化液的液滴均布。速度太慢,不能
将油相乳化;太快,易破乳。一般而言,为了避免油
相物料溅到釜壁上而造成部分油相得不到有效的乳
化,开始采用较慢的搅拌速度(约200 r/min),待混
合均匀时再加快搅拌速度(约500 r/min)激烈搅拌,
以便使油相物料以细小微粒均匀地分散于水中。
3.3.2.3 乳化温度
乳化温度太低,石蜡溶解不彻底,不易形成微小
液滴;乳化温度太高,分子动能增加,制出的乳液在
较短时间内被分解,乳化液稳定性也不好。通过实
验摸索,将乳化温度确定在85-95℃ 。
3.3.2.4 乳化时间
乳化时间是指从快速搅拌到停止搅拌的时间,
时间太短石蜡不能充分乳化,时间太长乳液则易被
破乳,通过实验,乳化时间确定为8~10 min。
3.3.3 乳化液配方确定
为确保乳化液指标,关键是确定乳化液配方,实
验采用 (3 )正交试验寻找配方最佳值。见表2。
表2 人造板用乳化蜡[ (3 )]实验表
操作条件:温度85-95"C,搅拌时间8~10 min
实验计划 实验结果
实验

石蜡,g
A
1(30)
2(40)
3(50)
水B, g 乳化C剂 ,g 助剂D ,g H值比
/c

g/cm U篙-U
2(1.5)
l(1.0)
3(2.0)
l
j
j
l
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天 然 气 与 石 油 2002生
根据对“凝结度、pH值、比重”的影响结果可知,
实验号为“6”的一组实验满足指标要求。实测结果
见表1,从而确定最佳配方为:
石蜡:50 g;
水:60 g;
乳化剂:3 g;
助剂:1.5 g。
4 工业放大流程预设计
乳化剂在熔融罐中溶融,与石蜡一起送人反应
釜,同时将反应釜恒温在85~95E,慢速搅拌使之
混合均匀,然后加入水和助剂,快速搅拌8~10
min,产品由釜底抽出送入均质机,使颗粒进一步分
布均匀,最后经冷却器冷却送产品罐。流程见图3。
5 结论
图3 石蜡乳化工艺原则流程图
1.反应釜;2.均质机;3.乳化剂熔融罐;4.乳化剂泵;5.产品泵;6.冷却器
经过半年多的实验室工作,对人造板用乳化石
蜡的研制得出如下结论:
5.1 用适当熔点固体石油蜡为原料,在带长链烷基
及含氧极性基团的乳化剂和合适的助剂作用下,与
水乳化可得满足人造板用乳化石蜡指标要求的乳化
液,其实测结果为:0.5 m 的颗粒占90% 以上;pH
值为8.2;比重为0.958 7;储存1个月不分层,不凝
聚。
5.2 最佳操作条件为:反应温度85~95℃ ;停留时
间8~10 rnin;搅拌速度初始200 r/min,最终500 r/
min;乳化剂加入方式为剂在油中法。
产品
5.3 乳化液最佳配比:石油蜡:水:乳化剂:助剂=
33:40:2:1。
参考文献:
[1] 吴国江.国内乳化蜡的应用和市场[J].石油化工动态,
1998,6(3):30—33.
[2] 童俐俐,冯男宾.化妆品工艺学[M].北京:中国轻工业
出版社,1999,102—118.
[3] 潘启立,何克强,赵生贵.刨花板用石蜡乳液的研制
[J].林业科技,1998,23(5):31.33.
[4] 林 民,汪燮卿,王贤清.石蜡微小乳液的制备研制
(Ⅱ)[J].石油与天然气化工,1997,27(2):96—99.
[5] 张建雨,朱丽实,杨孔盛.石油蜡(5)[J].炼油设计,
1999。29(5):59—61.
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资料来源http://218.2.25.68/linmu/upload/month_0605/kh0n_12.pdf
厚德正生,臻于至善!!!
21楼2009-06-18 10:13:47
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li33114

金虫 (正式写手)

引用回帖:
Originally posted by rjw999 at 2009-6-18 10:13:
人造板用乳化石蜡研制工艺
杨基和 ,陈敏 ,李 肖 ,赵世勇2
(1.江苏石油化工学院化工系,江苏常州213016;
2.张家港市国泰华荣新材料有限公司,江苏张家港215631)
摘要:以普通石油蜡为原料,在表面活性剂 ...

国内的文献主是这样啊,
乳化剂A,B,C
看了半天,基本无用,实验重复性为零
无从验证,
22楼2009-06-18 10:51:33
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scoob

至尊木虫 (著名写手)

疯一样的男子


perwu(金币+1):谢谢参与
用span、tween跟平平加系列做,,,再加多元醇助溶剂

是可以乳化的
23楼2009-06-18 12:40:49
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perwu

金虫 (小有名气)

原料都差不多,但是工艺导致结果差别很大,不知能不能提供详细点的工艺

原料都差不多,但是工艺不同导致结果差别很大,不知能不能提供详细点的工艺
24楼2009-06-19 12:42:40
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ouqiaoming

木虫 (正式写手)



perwu(金币+1):谢谢参与
支持,帮顶、学习、交流一下。
25楼2009-06-20 02:58:43
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