專利名稱：牦牛毛超臨界二氧化碳拔白方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于動(dòng)物毛皮的拔白技術(shù)領(lǐng)域，涉及使用超臨界狀態(tài)下的二氧化碳提取色 素的技術(shù)。
背景技術(shù)：
毛紡織品工業(yè)原料需求的增大和人們崇尚自然和返樸歸真意識(shí)的增強(qiáng)，天然毛絨 纖維日益受到消費(fèi)者的青睞。牦牛是高原牧區(qū)的主要畜種之一，其纖維具有滑軟、彈性好， 光澤柔和等特點(diǎn)，是毛紡行業(yè)的高檔原料。然而，由于牦牛絨多呈深褐色，其色素牢固難以 拔白，制約了其在紡織服裝業(yè)中的應(yīng)用[1 3]。牦牛絨由鱗片層和皮質(zhì)層組成，少數(shù)有點(diǎn)狀 髓質(zhì)層，鱗片呈環(huán)狀，包覆在毛干上，張開(kāi)角度較小，愈接近底部愈貼附在毛干上[4 5]。牦 牛絨具有顏色是由于其皮質(zhì)細(xì)胞壁中分布有色素顆粒，這些色素顆粒因?yàn)橥馀字琠甾醇 雙分子層膜，內(nèi)部結(jié)構(gòu)也含有大量磷脂-留醇雙分子層膜，它們作為載體，色素物質(zhì)鑲嵌其 上。絕大多數(shù)牦牛絨為深褐色和黑色。牦牛絨纖維皮質(zhì)細(xì)胞壁中黑色素呈圓形和橢圓形顆 粒，穩(wěn)定性高。長(zhǎng)Ιμπι，寬0. 5μπι。重量占10. 2%，細(xì)度超過(guò)35μπι的毛纖維[6 9]。黑色 素是一個(gè)含有共軛雜環(huán)結(jié)構(gòu)的雜聚物，在雜環(huán)上又聯(lián)接了許多氮、氧、羥基、酮基和羧基等 基團(tuán)。包括真黑色素和脫黑色素。真黑色素不含硫原子，呈棕色或黑色，脫黑色素含硫原子， 呈黃色或微紅棕色[1° 12]。黑色素的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)是一些共價(jià)交聯(lián)的吲哚環(huán)，基本結(jié)構(gòu)單元是吲 哚醌，含有大量的-NH-基，在很低的PH值下，亞氨氮會(huì)發(fā)生吸酸現(xiàn)象，使黑色素發(fā)生溶脹。 但纖維中的二硫鍵斷裂，胱氨酸被氧化成磺基丙氨酸，造成手感變差。主要含氧、碳、氮、硫、 硅、鈉元素外，還含有一定量鈷、鐵、錳和鉻等重金屬[13 16]。隨著社會(huì)需求的發(fā)展，全球水資源環(huán)境問(wèn)題日益尖銳。資源環(huán)境問(wèn)題是人類社會(huì) 進(jìn)入21世紀(jì)尋求可持續(xù)發(fā)展所面臨的根本性、戰(zhàn)略性問(wèn)題，水資源環(huán)境領(lǐng)域的科學(xué)研究已 經(jīng)倍受國(guó)際社會(huì)和各國(guó)政府的重視。我國(guó)是嚴(yán)重缺水的國(guó)家，水污染使資源短缺問(wèn)題變得 更為突出，工業(yè)污染是造成水環(huán)境污染的主要污染源之一。而傳統(tǒng)的拔白工藝大多采用化 學(xué)方法進(jìn)行拔白，這會(huì)造成嚴(yán)重的環(huán)境污染和大量的水資源浪費(fèi)。離子液體由帶正電的離 子和帶負(fù)電的離子組成，現(xiàn)在多指在低于100°C時(shí)呈液體狀態(tài)的熔鹽與典型的有機(jī)溶劑不一樣，在離子液體里沒(méi)有電中性的分子，100%是陰離子和陽(yáng) 離子，在負(fù)100°c至200°C之間均呈液體狀態(tài)，具有良好的熱穩(wěn)定性和導(dǎo)電性，在很大程度 上允許動(dòng)力學(xué)控制；對(duì)大多數(shù)無(wú)機(jī)物、有機(jī)物和高分子材料來(lái)說(shuō)，離子液體是一種優(yōu)良的溶 劑；表現(xiàn)出酸性及超強(qiáng)酸性質(zhì)，使得它不僅可以作為溶劑使用，而且還可以作為某些反應(yīng)的 催化劑使用，這些催化活性的溶劑避免了額外的可能有毒的催化劑或可能產(chǎn)生大量廢棄物 的缺點(diǎn)；離子液體一般不會(huì)成為蒸汽，所以在化學(xué)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中不會(huì)產(chǎn)生對(duì)大氣造成污染的 有害氣體；價(jià)格相對(duì)便宜，多數(shù)離子液體對(duì)水具有穩(wěn)定性，容易在水相中制備得到；離子液 體還具有優(yōu)良的可設(shè)計(jì)性，可以通過(guò)分子設(shè)計(jì)獲得特殊功能的離子液體。總之，離子液體的 無(wú)味、無(wú)惡臭、無(wú)污染、不易燃、易與產(chǎn)物分離、易回收、可反復(fù)多次循環(huán)使用、使用方便等優(yōu) 點(diǎn)，是傳統(tǒng)揮發(fā)性溶劑的理想替代品，它有效地避免了傳統(tǒng)有機(jī)溶劑的使用所造成嚴(yán)重的環(huán)境、健康、安全以及設(shè)備腐蝕等問(wèn)題，為名副其實(shí)的、環(huán)境友好的綠色溶劑。適合于當(dāng)前所倡導(dǎo)的清潔技術(shù)和可持續(xù)發(fā)展的要求，已經(jīng)越來(lái)越被人們廣泛認(rèn)可和接受[17]。在裝有溫度計(jì)，磁子的IOOml三口瓶中加入2-吡咯烷酮0. 15-0. 2mol，冰裕下滴加 含等物質(zhì)的量的濃硫酸后，氮?dú)獗Ｗo(hù)在60°C -80°C磁力攪拌反應(yīng)4h得離子液體.用乙酸乙
酯洗滌3次，旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)后真空干燥24h得2-吡咯烷酮硫酸氫鹽[Hnhp] HSO4,酸性離子液體18。當(dāng)流體的溫度和壓力處于它的臨界溫度和壓力以上時(shí)，稱該流體處于超臨界狀 態(tài)。例如超臨界狀態(tài)的氣體加壓，氣體不會(huì)液化，只是超臨界流體的密度顯著增大，幾乎可
與液體相比擬，具有類似液體的性質(zhì)，同時(shí)還保留氣體的性能，但表現(xiàn)出若干特殊性質(zhì)[19 21]。超臨界CO2流體具有良好的擴(kuò)散性能，達(dá)到臨界點(diǎn)CO2的臨界溫度為31°C，臨界壓 力為7. 3MPa之前，溫度升高CO2從液態(tài)轉(zhuǎn)化為氣態(tài)，而壓力增加氣態(tài)轉(zhuǎn)化為液態(tài).臨界點(diǎn)以 上氣液界面消失，為超臨界流體.超臨界流體同時(shí)具有氣態(tài)和液態(tài)的性質(zhì)有與氣體相當(dāng) 的高滲透力和低粘度，溶解分散在其中的物質(zhì)的擴(kuò)散和向固體基質(zhì)的滲透能力比液體強(qiáng)； 有與液體相近的密度和優(yōu)良的溶解能力；比液體分子大得多的能量和作用力[22 24]。時(shí)至今日，未見(jiàn)在超臨界狀態(tài)下的對(duì)動(dòng)物毛進(jìn)行拔白技術(shù)的研究和使用報(bào)道。參考文獻(xiàn)[1]李琳沈淦清牦牛絨漂白工藝研究[J]毛紡科技1999(5)33 35。[2]張鳳濤唐淑娟陸海明等牦牛絨漂白最佳工藝條件的研究[J]染整技術(shù) 1999(6) 15 17。[3]閻克路宋心遠(yuǎn)牦牛絨選擇性漂白工藝的研究[J]紡織學(xué)報(bào)2002(1)紡織學(xué) 報(bào) 2002(1)7 9。[4]薛士杰王柱天然有色蛋白質(zhì)纖維的漂白工藝探討[J]廣西紡織科技 2003(3)23 25。[5]崔萬(wàn)名.牦牛絨的各項(xiàng)性能分析[J].上海紡織科技2002. (6)，11 13。[6]閻克路，宋心遠(yuǎn).漂白牦牛絨針織物手感特性研究[J].浙江工程學(xué)報(bào)，1997， (4) 41 43。[7]楊鎖廷，狄建峰，劉淑貞，等.牦牛毛變性及其產(chǎn)品研制[J].紡織學(xué)報(bào)，1996， (6) 49 51。[8]歐學(xué)志生化法對(duì)牦牛毛該性整理的研究[J].天津紡織科技2005(4)5 8。[9]陳萍.淺議牦牛毛(絨)纖維.[J]·工藝技術(shù)96 (10) 28 29。[10]孫梅.羊絨和其它毛絨類纖維形態(tài)結(jié)構(gòu)特征的統(tǒng)計(jì)分析與檢測(cè)[C]，北京服 裝學(xué)院，碩士論文，1998 (3) 18 19。[11]陳敏.牦牛絨及其產(chǎn)品簡(jiǎn)介.[J].纖維標(biāo)準(zhǔn)與檢驗(yàn)。1996(3)25 26。[12]于偉東、儲(chǔ)才元，紡織物理[M]，東華大學(xué)出版社，上海，2002，(5) 22 24。[13]楊鎖廷等.牦牛毛變性及其產(chǎn)品研制[J].紡織學(xué)報(bào)，1996，(6) 173 176。[14]梁冶齊.蛋白酶處理牦牛毛的研究[J].北京聯(lián)合大學(xué)學(xué)報(bào)，1996，⑵34 39。[15]黃玉立.牦牛毛的變性及其對(duì)性能的影響[J]·毛紡科技，1998，(4) :12 15。[16]王亞中，蘆玉花.牦牛絨(毛)的纖維特征和性能分析[J].毛紡科技2002， (1) 18 20。[17]米鎮(zhèn)濤.化學(xué)工藝學(xué)(第二版)·北京化學(xué)工業(yè)出版社，2007，(2) :13 16?！?81黃寶華汪艷飛杜志云等,酸性離子液體的合成和光譜表征，分析測(cè)試學(xué)報(bào)， 2007，(5) 24 26。[19]廖傳華，黃振仁.超臨界CO2流體萃取技術(shù)[Μ].北京化學(xué)工業(yè)出版社， 2004，(3) 14 16。[20]鄭來(lái)久，劉晶，馬東霞.纖維素纖維超臨界CO2染色機(jī)理研究[J].紡織學(xué)報(bào)， 2004,25(2) 11 13。[21] Shingo Maeda, Setsuaki Hongyou, Katsushi Kunitou. Dyeing CelluloseFibers with Reactive Disperse Dyes in Supercritical Carbon Dioxide[J]. TextileResearch Journal,2002,72 (3) :240 244.[22]M. J. Drews, C. Jordan. The Effect of Supercritical CO2 Dyeing Conditionon the Morphological of Polyester Fibers[J]. T. C. C. ,1998, 30(6) :13 20.[23]Ε. Bach, Ε. Cleve, Ε. Schollmeyer, et al. and Koerner, Experience with theUhde CO2-Dyeing Plant on Technical Scale. Partl Optimization Steps of the PilotPlant and First Dyeing Results[J] · Melliand Int. 1998，(3) :19 21[24]Milliand Textilbrichte(German) · 1994，(5) 402-40
發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)傳統(tǒng)牦牛毛拔白技術(shù)所存在的一些問(wèn)題，本發(fā)明的目的在于提供一種全新 的、采用超臨界CO2萃取技術(shù)進(jìn)行牦牛毛纖維的拔白的技術(shù)。發(fā)明對(duì)纖維無(wú)損傷，無(wú)化學(xué)殘 留，CO2可循環(huán)使用，且整個(gè)過(guò)程無(wú)污水排放，對(duì)環(huán)境沒(méi)有污染，符合當(dāng)前國(guó)內(nèi)外清潔化生產(chǎn) 的研究趨勢(shì)。本發(fā)明的技術(shù)根據(jù)是黑色素大分子與磷脂_留醇雙分子層膜以一定的共價(jià)鍵相 結(jié)合，通過(guò)破壞他們之間連接的作用力，使黑色素大分子溶解在超臨界CO2溶液中，隨著CO2 流動(dòng)從纖維上去除，便可達(dá)到脫色而拔白的效果。本發(fā)明的具體操作分三步進(jìn)行離子液體改性處理、清洗、拔白。(一 )離子液改型處理將牦牛毛浸泡在溶解了硫酸亞鐵(10 20wt% )和硝酸鈉(10 20wt% )兩種原料的酸性離子液中，20 60°C下浸泡30 60min。所述酸性離子液的配制的方法為在裝有溫度計(jì)，攪拌裝置的IOOml三口瓶中加 入2-吡咯烷酮0. 15 0. 21mol質(zhì)量，冰裕下滴加含等物質(zhì)的量的濃硫酸后，氮?dú)獗Ｗo(hù)在 60 80°C攪拌反應(yīng)4h得離子液體.用乙酸乙酯洗滌2 3次，旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)后真空干燥24h 得2-吡咯烷酮硫酸氫鹽[Hnhp]HS04，酸性離子液體。加入2-吡咯烷酮以0. 18 0. 2Imol 質(zhì)量為好。(二)清洗首先在60 70°C下用熱水清洗20min 30min ；再用助劑清洗即 在清洗浴中加入10 30wt%的可絡(luò)合鐵離子的助劑，例如檸檬酸，在60 75°C下洗滌20min 40min。清洗完后將牦牛毛纖維進(jìn)行干燥。(三)超臨界CO2拔白采用CO2超臨界態(tài)對(duì)牦牛毛中色素進(jìn)行萃取脫色的方法進(jìn) 行牦牛毛的拔白。CO2臨界點(diǎn)壓力為7. 3MPa、臨界點(diǎn)溫度為31. 1°C，達(dá)到這兩點(diǎn)CO2處于超 臨界態(tài)。在超臨界狀態(tài)下，CO2具有較好的傳質(zhì)性能和及溶解性能，對(duì)于非極性類的物質(zhì)有 良好的溶解能力。將經(jīng)預(yù)處理和清洗工藝處理的試樣進(jìn)行二氧化碳拔白，首先，設(shè)定好要萃 取的壓力18 30Mpa，溫度70 110°C，和時(shí)間70 llOmin，將要拔白的牦牛毛放入萃取 釜中，通入CO2，對(duì)通入的CO2進(jìn)行升溫，加壓，使CO2達(dá)到超臨界狀態(tài)，開(kāi)始進(jìn)行拔白，拔白時(shí) 間到了以后，開(kāi)始進(jìn)行分離，將萃取出來(lái)的黑色素與牦牛毛進(jìn)行分離，分離后經(jīng)洗滌、干燥 的牦牛毛為白色。本發(fā)明突出的特點(diǎn)是經(jīng)檢測(cè)對(duì)比，用本發(fā)明超臨界萃取法拔白后的牦牛毛纖維 白度為75 95%，與傳統(tǒng)的純化學(xué)工藝拔白相當(dāng)。而本發(fā)明方法處理的纖維不受化學(xué)物質(zhì) 的損傷，無(wú)化學(xué)殘留，且無(wú)污染物排放對(duì)環(huán)境造成損害之慮。特別是經(jīng)本發(fā)明拔白的牦牛毛 可用于開(kāi)發(fā)高檔服飾面料。因此，超臨界CO2萃取拔白具有良好的發(fā)展前景。


圖1為牦牛毛超臨界CO2拔白流程圖示意圖。其中H01為儲(chǔ)罐，H02為過(guò)濾器，H03為冷劑罐，H04為高壓泵，H05為預(yù)熱器，H06 為萃取釜，H07是染色釜，H08為分離器，H09為流量計(jì)，HlO為CO2鋼瓶。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1(一 )離子液改型處理酸性離子液的配制在裝有溫度計(jì)，攪拌裝置的IOOml三 口瓶中加入2-吡咯烷酮0. 15mol，質(zhì)量約為12. 3g，冰裕下滴加0. 15mol濃度為98%的濃硫 酸，氮?dú)獗Ｗo(hù)在60°C攪拌反應(yīng)4h得離子液體。用乙酸乙酯洗滌3次，洗后分層的乙酸乙酯 合并回收再用，經(jīng)洗滌后的離子液用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)后蒸除溶劑，再經(jīng)真空干燥24h得2-吡咯烷 酮硫酸氫鹽[Hnhp]HSO4，酸性離子液體。將牦牛毛浸泡在溶解了 10wt%硫酸亞鐵和10wt% 硝酸鈉的酸性離子液中處理，保持溫度在20°C條件下，處理30min。(二)清洗首先在60 70°C下用熱水清洗20min，再用含有10%檸檬酸的鐵離 子絡(luò)合劑溶液在60°C條件下清洗20min，清洗完后將牦牛毛纖維進(jìn)行干燥。(三)超臨界0)2拔白將要拔白的牦牛毛放入萃取釜中，通入CO2，對(duì)通入的0)2進(jìn) 行升溫，加壓，使CO2達(dá)到超臨界狀態(tài)，開(kāi)始進(jìn)行拔白，萃取的壓力20Mpa，溫度70°C，和時(shí)間 70min，拔白時(shí)間到了以后，開(kāi)始進(jìn)行分離，將萃取出來(lái)的一部分黑色素與牦牛毛進(jìn)行分離。 經(jīng)分離、洗滌、干燥后得到的牦牛毛呈現(xiàn)白色，測(cè)量白度為78%。實(shí)施例2(一)離子液改型處理配制酸性離子液體時(shí)加入2-吡咯烷酮0.16mol，質(zhì)量約為 13. 12g，冰裕下滴加0. 16mol濃度為98%的濃硫酸，氮?dú)獗Ｗo(hù)在62°C磁力攪拌反應(yīng)4h得離 子液體。用乙酸乙酯洗滌2次，旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)后真空干燥24h得2-吡咯烷酮硫酸氫鹽[Hnhp] HSO4，酸性離子液體。將牦牛毛浸泡在溶解了 12wt%硫酸亞鐵和12wt%硝酸鈉的酸性離子 液中處理，保持溫度在30°C條件下，處理30min。
(二)清洗清洗時(shí)先用熱水在65°C條件下清洗20min，再用含有20%檸檬酸的鐵 離子絡(luò)合劑溶液在65°C條件下清洗20min，清洗完后將牦牛毛纖維進(jìn)行干燥。(三)超臨界CO2拔白保持萃取溫度在80°C，萃取壓力在25Mpa，萃取時(shí)間在 80min，萃取完成后的牦牛毛測(cè)量白度為86%。實(shí)施例3(一)離子液改型處理配制酸性離子液體時(shí)加入2-吡咯烷酮0.17mol ，質(zhì)量約為
13.94g，冰裕下滴加0. 17mol濃度為98%的濃硫酸，氮?dú)獗Ｗo(hù)在62°C磁力攪拌反應(yīng)4h得離 子液體。用乙酸乙酯洗滌2次，旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)后真空干燥24h得2-吡咯烷酮硫酸氫鹽[Hnhp] HSO4，酸性離子液體。將牦牛毛浸泡在溶解了 10wt%硫酸亞鐵和10wt%硝酸鈉的酸性離子 液中處理，保持溫度在35 °C條件下，處理35min。(二)清洗清洗時(shí)先用熱水在63°C條件下清洗25min，再用含有25%檸檬酸的鐵 離子絡(luò)合劑溶液在63°C條件下清洗25min，清洗完后將牦牛毛纖維進(jìn)行干燥。(三)超臨界CO2拔白保持萃取溫度在90°C，萃取壓力在24Mpa，萃取時(shí)間在 90min,萃取完成后的牦牛毛測(cè)量白度為87 %。實(shí)施例4(一)離子液改型處理配制酸性離子液體時(shí)加入2-吡咯烷酮0.18mol，質(zhì)量約為
14.76g，冰裕下滴加0. 16mol濃度為98%的濃硫酸，氮?dú)獗Ｗo(hù)在66°C磁力攪拌反應(yīng)4h得離 子液體。用乙酸乙酯洗滌2次，旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)后真空干燥24h得2-吡咯烷酮硫酸氫鹽[Hnhp] HSO4，酸性離子液體。將牦牛毛浸泡在溶解了 15wt%硫酸亞鐵和15wt%硝酸鈉的酸性離子 液中處理，保持溫度在40°C條件下，處理40min。(二)清洗清洗時(shí)先用熱水在70°C條件下清洗40min，再用含有25%檸檬酸的鐵 離子絡(luò)合劑溶液在60°C條件下清洗40min，清洗完后將牦牛毛纖維進(jìn)行干燥。(三)超臨界CO2拔白保持萃取溫度在100°C，萃取壓力在26Mpa，萃取時(shí)間在 lOOmin，萃取完成后的牦牛毛測(cè)量白度為88%。實(shí)施例5(一)離子液改型處理配制酸性離子液體時(shí)加入2-吡咯烷酮0.19mol，質(zhì)量約為
15.58g，冰裕下滴加0. 19mol濃度為98%的濃硫酸，氮?dú)獗Ｗo(hù)在60°C磁力攪拌反應(yīng)4h得離 子液體。用乙酸乙酯洗滌2次，旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)后真空干燥24h得2-吡咯烷酮硫酸氫鹽[Hnhp] HSO4，酸性離子液體。將牦牛毛浸泡在溶解了 16wt%硫酸亞鐵和16wt%硝酸鈉的酸性離子 液中處理，保持溫度在45 °C條件下，處理45min。(二)清洗清洗時(shí)先用熱水在70°C條件下清洗30min，再用含有20%檸檬酸的鐵 離子絡(luò)合劑溶液在70°C條件下清洗30min，清洗完后將牦牛毛纖維進(jìn)行干燥。(三)超臨界CO2拔白保持萃取溫度在110°C，萃取壓力在25Mpa，萃取時(shí)間在 IlOmin,萃取完成后的牦牛毛測(cè)量白度為91 %。實(shí)施例6(一)離子液改型處理配制酸性離子液體時(shí)加入2-吡咯烷酮0.18mol，質(zhì)量約為 14. 76g，冰裕下滴加0. ISmol濃度為98%的濃硫酸，氮?dú)獗Ｗo(hù)在70°C磁力攪拌反應(yīng)4h得離 子液體。用乙酸乙酯洗滌2次，旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)后真空干燥24h得2-吡咯烷酮硫酸氫鹽[Hnhp] HSO4，酸性離子液體。將牦牛毛浸泡在溶解了 18wt%硫酸亞鐵和18wt%硝酸鈉的酸性離子液中處理，保持溫度在50°C條件下，處理50min。(二)清洗清洗時(shí)先用熱水在70°C條件下清洗20min，再用含有30%檸檬酸的鐵 離子絡(luò)合劑溶液在70°C條件下清洗20min，清洗完后將牦牛毛纖維進(jìn)行干燥。(三)超臨界CO2拔白保持萃取溫度在70°C，萃取壓力在25Mpa，萃取時(shí)間在 SOmin,萃取完成后的牦牛毛測(cè)量白度為82 %。實(shí)施例7
(一 )離子液改型處理配制酸性離子液體時(shí)加入2-吡咯烷酮0. 2mol，質(zhì)量約為
16.4g，冰裕下滴加0. 2mol濃度為98%的濃硫酸，氮?dú)獗Ｗo(hù)在70°C磁力攪拌反應(yīng)4h得離子 液體。用乙酸乙酯洗滌2次，旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)后真空干燥24h得2-吡咯烷酮硫酸氫鹽[Hnhp]HS04， 酸性離子液體。將牦牛毛浸泡在溶解了 10wt%硫酸亞鐵和10襯％硝酸鈉的酸性離子液中 處理，保持溫度在20°C條件下，處理60min。(二)清洗清洗時(shí)先用熱水在70°C條件下清洗30min，再用含有20%檸檬酸的鐵 離子絡(luò)合劑溶液在60°C條件下清洗20min，清洗完后將牦牛毛纖維進(jìn)行干燥。(三)超臨界CO2拔白保持萃取溫度在70°C，萃取壓力在20Mpa，萃取時(shí)間在 lOOmin，萃取完成后的牦牛毛測(cè)量白度為81%。實(shí)施例8(一)離子液改型處理配制酸性離子液體時(shí)加入2-吡咯烷酮0.21mol，質(zhì)量約為
17.22g，冰裕下滴加0. 2Imol濃度為98%的濃硫酸，氮?dú)獗Ｗo(hù)在70°C磁力攪拌反應(yīng)4h得離 子液體。用乙酸乙酯洗滌2次，旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)后真空干燥24h得2-吡咯烷酮硫酸氫鹽[Hnhp] HSO4，酸性離子液體。將牦牛毛浸泡在溶解了 10wt%硫酸亞鐵和10wt%硝酸鈉的酸性離子 液中處理，保持溫度在50°C條件下，處理60min。(二)清洗清洗時(shí)先用熱水在70°C條件下清洗30min，再用含有20%檸檬酸的鐵 離子絡(luò)合劑溶液在70°C條件下清洗30min，清洗完后將牦牛毛纖維進(jìn)行干燥。(三)超臨界CO2拔白保持萃取溫度在70°C，萃取壓力在25Mpa，萃取時(shí)間在 llOmin，萃取完成后的牦牛毛測(cè)量白度為87%。實(shí)施例9(—)離子液改型處理配制酸性離子液體時(shí)加入2-吡咯烷酮0. 18mol，質(zhì)量約為 14. 76g，冰裕下滴加0. ISmol濃度為98%的濃硫酸，氮?dú)獗Ｗo(hù)在60°C磁力攪拌反應(yīng)4h得離 子液體。用乙酸乙酯洗滌2次，旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)后真空干燥24h得2-吡咯烷酮硫酸氫鹽[Hnhp] HSO4，酸性離子液體。將牦牛毛浸泡在溶解了 20wt%硫酸亞鐵和10wt%硝酸鈉的酸性離子 液中處理，保持溫度在20°C條件下，處理30min。(二)清洗清洗時(shí)先用熱水在60°C條件下清洗20min，再用含有10%檸檬酸的鐵 離子絡(luò)合劑溶液在60°C條件下清洗20min，清洗完后將牦牛毛纖維進(jìn)行干燥。(三)超臨界CO2拔白保持萃取溫度在70°C，萃取壓力在30Mpa，萃取時(shí)間在 70min,萃取完成后的牦牛毛測(cè)量白度為83 %。實(shí)施例10(一)離子液改型處理配制酸性離子液體時(shí)加入2-吡咯烷酮0.21mol，質(zhì)量約為 17. 22g，冰裕下滴加0. 2Imol濃度為98%的濃硫酸，氮?dú)獗Ｗo(hù)在65°C磁力攪拌反應(yīng)4h得離 子液體。用乙酸乙酯洗滌2次，旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)后真空干燥24h得2-吡咯烷酮硫酸氫鹽[Hnhp]HSO4，酸性離子液體。將牦牛毛浸泡在溶解了 20wt%硫酸亞鐵和20wt%硝酸鈉的酸性離子 液中處理，保持溫度在50°C條件下，處理60min。(二)清洗清洗時(shí)先用熱水在70°C條件下清洗30min，再用含有20%檸檬酸的鐵 離子絡(luò)合劑溶液在75°C條件下清洗30min，清洗完后將牦牛毛纖維進(jìn)行干燥。(三)超臨界CO2拔白保持萃取溫度在90°C，萃取壓力在30Mpa，萃取時(shí)間在 90min,萃取完成后的牦牛毛測(cè)量白度為95 %。
權(quán)利要求
牦牛毛超臨界二氧化碳拔白方法，其特征在于操作步驟為(一)離子液改型處理將牦牛毛浸泡在溶解了10～20wt％硫酸亞鐵和10～20wt％硝酸鈉兩種原料的酸性離子液中，20～50℃下浸泡30～60min；所述酸性離子液的配制的方法為在裝有溫度計(jì)，攪拌裝置的100ml三口瓶中加入0.15～0.21mol質(zhì)量的2-吡咯烷酮，冰裕下滴加含等物質(zhì)的量的濃硫酸后，氮?dú)獗Ｗo(hù)在60～80℃攪拌反應(yīng)4h得離子液體.用乙酸乙酯洗滌2～3次，旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)后真空干燥24h得2-吡咯烷酮硫酸氫鹽[Hnhp]HSO4，酸性離子液體；(二)清洗首先在60～70℃下用熱水清洗20min～30min；再用助劑清洗即在清洗浴中加入10～30wt％的可絡(luò)合鐵離子的助劑檸檬酸，在在60～75℃下洗滌20min～40min，清洗完后將牦牛毛纖維進(jìn)行干燥；(三)超臨界CO2拔白設(shè)定好要萃取的壓力18～30Mpa，溫度70～110℃，和時(shí)間70～110min，將要拔白的牦牛毛放入萃取釜中，通入CO2，對(duì)通入的CO2進(jìn)行升溫，加壓，使CO2達(dá)到超臨界狀態(tài)，開(kāi)始進(jìn)行拔白，拔白時(shí)間到了以后，開(kāi)始進(jìn)行分離，將萃取出來(lái)的黑色素與牦牛毛進(jìn)行分離、洗滌、干燥得到白色的牦牛毛，牦牛毛纖維白度為75～95％。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的牦牛毛超臨界二氧化碳拔白方法，其特征在于步驟(一)離 子液改型處理的酸性離子液的配制的方法中，加入的2-吡咯烷酮為0. 18 0. 2Imol質(zhì)量。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的牦牛毛超臨界二氧化碳拔白方法，其特征在于步驟(三)超 臨界CO2拔白中，萃取的壓力為25 30Mpa。
全文摘要
牦牛毛超臨界二氧化碳拔白方法，其步驟為1.離子液改型處理將牦牛毛浸泡在溶解了10～20wt％硫酸亞鐵和10～20wt％硝酸鈉酸性離子液20～50℃浸泡30～60mi。2.清洗先在60～70℃的水清洗20min～30min；再用10～30wt％的可絡(luò)合鐵離子的助劑檸檬酸，在60～75℃下洗滌20min～40min，清洗完后將牦牛毛纖維進(jìn)行干燥。3.超臨界CO2拔白通入CO2，萃取的壓力18～30MPa，溫度70～110℃，時(shí)間70～110min，完黑色素與牦牛毛進(jìn)行分離、洗滌、干燥得到白色的牦牛毛，牦牛毛纖維白度為75～95％。
文檔編號(hào)D06L1/16GK101805985SQ20101010824
公開(kāi)日2010年8月18日 申請(qǐng)日期2010年2月4日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月4日
發(fā)明者杜冰, 鄭來(lái)久, 閆俊, 高世會(huì) 申請(qǐng)人:大連工業(yè)大學(xué)