正文 芳香族合成鞣劑(2 / 3)

a.二次縮合:在合成鞣劑的生產中,用甲醛對苯酚的低聚物進行二次縮合,是一種最普通和最重要的補充處理。由於一元酚和甲醛縮合後,反應混合物中經常殘留少量沒有反應的一元酚,它將使合成鞣劑及其鞣革呈不良氣味,隨廢水進入河流造成汙染,導致魚類中毒死亡。所以,必須用甲醛對半成品進行補充處理,以消除遊離酚。甲醛的添加量應能使未反應的苯酚變成酚醛樹脂,這一反應常在酸性介質中進行。通過二次縮合處理,可以顯著地降低遊離酚量,大大改善所製得的合成鞣劑的鞣性。

b.除去雜質:合成鞣劑大都是多成分係統,除有效的鞣質外,還含有大量雜質,其數量可高達產品質量的30%~40%。其中有多種無機鹽,大部分為硫酸鹽,它們將對鞣製產生不良影響。例如,與植物鞣劑混合使用時,由於鹽析作用而使鞣質沉澱,從而增加鞣劑的消耗量。因此,為了改善合成鞣劑的鞣性,可添加氫氧化鈣,使硫酸鹽變成硫酸鈣沉澱而除去。添加10%K3Fe(CN)6溶液或六偏磷酸鈉來除去合成鞣劑中的鐵離子。也可用離子交換樹脂來除去無機鹽。

c.中和:磺化後的產物中,還含有少量遊離酸,由於遊離酸對革的質量有不利的影響以及某些鞣法的需要,如合成鞣劑與植物鞣劑聯合應用時,植物鞣劑的pH範圍應為3.5~5.0,因此合成鞣劑出廠前,根據需要應調整其酸度。

對於強酸性產品,常用氨水、氫氧化鈉或碳酸鈉進行中和。其中碳酸鈉用於從粗蒽或萘所製得的磺化烴型合成鞣劑。用碳酸鈉中和這類合成鞣劑時,冷卻後即生成脆性固體物質,不必幹燥即可輸出,供皮革廠使用。

膠原吸附合成鞣劑,在有銨離子存在時,比鈉離子存在時更強烈,因此,常用氨水來調節酸度。加入醋酸及醋酸鹽,使溶液構成緩衝體係,有利於鞣製。

合成鞣劑可製成液體或固體。製成固體產品,可采用各種方法脫水,特別是在液膜設備中蒸發,製成塊狀,並加以粉碎;采用噴霧幹燥法可製成粉狀合成鞣劑。

生產合成鞣劑的設備大同小異。

(2)合成鞣劑製造舉例

①輔助性合成鞣劑以萘-醛合成鞣劑為例說明如下。

a.化學反應過程:磺化→縮合→中和。

磺化反應:其目的是使鞣劑具有一定的水溶性。

+H2SO4155℃以上SO3H+H2O

磺化產物中有:β-萘磺酸、2,2′-二萘碸、α-萘磺酸等。縮合反應是放熱反應,緩緩加入甲醛後,控製反應溫度,繼續攪拌,直到沒有甲醛氣味為止。

縮合反應:其目的是通過提高鞣劑分子中芳香環的數目使鞣劑具有良好的鞣性。

b.原材料計算:

1mol萘1molH2SO4(100%)=128.1798.08。

1mol萘(或1mol萘磺酸)0.7mol甲醛(100%)=128.17(或208.13)21.02。

根據反應式,甲醛的用量應為0.5mol,用0.7mol的目的在於使縮合反應更完全。

c.生產流程:d.用途:合成鞣劑NF主要用於調節植物鞣液的pH,代替無機酸用於浸酸,促使植物鞣質滲透和鞣質沉澱溶解,植鞣革漂洗等。

擴散劑N(又名擴散劑NNO)主要用作染色勻染劑、植物鞣劑的分散劑、鉻鞣的堿化劑、中和複鞣劑等。

②代替性合成鞣劑代替性合成鞣劑是應用苯酚、甲苯酚和多元酚作原料,經縮合、磺化或ω-磺化、中和等反應過程製成。它們都具有多個羥基,所以它們和膠原反應的能力較強,即顯示出良好的鞣性。可以部分或大部分代替植物鞣劑,用於鞣製各種輕革和重革。

以酚-醛樹脂合成鞣劑為例說明如下:

a.反應過程:

縮合時甲醛與苯酚的摩爾比影響著分子鏈的長短(反應式中n值的大小)。甲醛的用量越大,則亞甲基橋越多,合成的線型結構的分子鏈就越長,相對說來端基就越少,酚醛樹脂難溶於水,水溶性差的酚醛樹脂無法用作鞣劑。一般甲醛與苯酚的摩爾比為0.5~0.7。如摩爾比達到1時,線型結構轉變成體型結構(酚醛塑料),則無法磺化。