亚临界干洗羊毛脱脂项目建议书.docx

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亚临界干洗羊毛脱脂项目建议书

亚临界溶剂干洗羊毛脱脂技术

三、亚临界溶剂干洗羊毛技术

亚临界干洗技术是亚临界萃取技术在清洗羊毛脂工艺上的具体应用。

用亚临界干洗溶剂对样品进行轻度洗涤、去除表面油脂或脂溶性污渍的一种干进干出的洗涤方式。

由于在洗涤进程中没有利用水，而是利用气液状态转化的亚临界溶剂流体，因此称之为亚临界干洗。

利用亚临界技术进行干洗的要紧特点，确实是在完全清洗表面脂溶性污渍的同时，幸免对羊毛纤维材料造成热损伤，解决了此前溶剂洗毛无法冲破的技术障碍，同时能回收羊毛脂，取得洗脱羊毛脂后的羊毛。

另外，干洗只将脂溶性的羊毛脂洗脱下来，泥土及羊的其它代谢物可不能进入溶剂中，取得的羊毛脂质量专门好。

此项技术在、和产品降低农药残留方面也进行了研究实验，取得了中意的成效。

亚临界干洗技术能够迅速完全清除物料表面目标，同时并非破坏物料本身的，是一种快速、新型、环保的绿色新技术。

1、亚临界干洗羊毛的工艺流程

亚临界干洗羊毛工艺流程如下：

图1亚临界干洗羊毛工艺流程

工艺具体进程的说明

a.原羊毛开包后装入萃取罐中。

b.密封好萃取罐后，注入液态萃取溶剂，完全浸没原羊毛，浸泡5～10分钟，挤压羊毛，排出萃取液。

c.萃取液打入蒸发系统，通过蒸发，使溶剂与萃取物分离，取得萃取物产品粗羊毛脂，再经提纯，可取得精制羊毛脂。

d.羊毛物料通过脱溶处置，即可取得脱脂处置后的羊毛。

e.从物料中和萃取液中蒸发出的溶剂气体通过紧缩冷凝回收至溶剂罐循环利用。

2、亚临界干洗羊毛的优势

①、亚临界干洗技术能够迅速清除羊毛表面的羊毛脂等油脂类物质，而且不破坏羊毛本身的。

②、亚临界干洗脱脂后的羊毛，再清洗的用水量大幅度减少，

用洗涤剂量大幅度减少，废水不含脂容易净化，从本质上解决了洗毛废水的环保问题。

③、回收的羊毛脂数量增加1倍以上，粗羊毛脂质量大幅度提高，给洗毛企业带来可观的经济效益，减少了生物资源浪费。

3、亚临界干洗羊毛技术的攻关内容

在确立了亚临界干洗羊毛工艺的进程中，咱们还围绕如下几方面开展技术攻关工作。

第一，通过做大量的实验和数据统计分析工作，挑选出最正确的萃取工艺条件。

通过选择适合的阻碍因素，进行亚临界干洗羊毛的单因素实验，并用响应面分析优化萃取工艺，从而取得最正确的萃取条件。

依照单因素实验结果及工业生产需求，选取亚临界丁烷为萃取溶剂，萃取温度，萃取次数对萃取率阻碍显著，经过响应面实验优化，最终确信的亚临界萃取羊毛脂最正确工艺为：

利用丁烷溶剂，萃取温度为50℃，萃取次数为3次，萃取时刻5分钟，通过中试设备进行放大实验，该工艺取得验证。

确信优化后的亚临界技术萃取羊毛脂的工艺后，对萃取所取得的羊毛脂进行脂肪酸成份、熔点、灰分、酸价、碘值、皂化值等理化性质的检测，专门对羊毛的纤维结构做了详细的研究。

萃取取得的羊毛脂理化检测指标如以下图：

表1羊毛脂理化检测指标

能够看出，亚临界丁烷处置取得的粗羊毛脂，熔点和过氧化值符合精炼羊毛脂的标准，而水分及灰分含量较高，酸值、碘值、皂化值等指标也较高，粗羊毛脂需要进一步精炼才能达到羊毛脂的标准。

洗毛进程在羊毛初步加工中是一个要紧的生产工序，阻碍着羊毛的后续加工工艺。

羊毛纤维的除杂率、回潮率、残脂率等是衡量洗净羊毛的品质和性能的重要指标。

同时，亚临界处置羊毛纤维，对其表面形态、纤维高分子的聚集态结构乃至宏观形态都将发生不同程度的阻碍，从而阻碍纤维的后续加工和利用。

利用亚临界干洗技术对羊毛样品进行干进干出的轻度洗涤，对处置后羊毛纤维的除杂率、回潮率、残脂率进行测定比较，在微观结构上，利用扫描电子显微镜来观看纤维表面形态，热重分析实验来考察纤维热稳固性能，用X-射线衍射实验观测纤维晶体结构，红外光谱实验来分析纤维聚集态结构，以此反映纤维性状的转变，了解其结构特点。

同时还利用一般方式清洗羊毛，并进行了上述指标的对照分析。

图2不同清洗处置下羊毛纤维的SEM图像

原羊毛样（左上），二甲醚处置样（右上），丁烷处置样（左下），皂碱处置样（右下）

表2不同处置方式下羊毛纤维的热重分析结果

通过亚临界处置后的羊毛纤维吸湿性提高了，经扫描电镜观看亚临界技术处置后的纤维鳞片梢部显现破损，棱角钝化，这能有效改善羊毛织物的毡缩性能；通过热重分析仪分析发觉，亚临界处置后的羊毛纤维的耐热分解性能取得提高；经X-射线衍射实验和红外光谱实验分析羊毛纤维聚集态结构，发觉亚临界处置后羊毛纤维致使其晶体间距增大，纤维大分子排列更为整齐，纤维晶区结构增多，这对羊毛纤维的卷曲性能、吸湿性能等有良好的阻碍，对纤维的后续加工和利用有着重要的阻碍。

1.原羊毛，2.二甲醚处置样，3.丁烷处置样，4.皂碱处置样

图3不同处置下羊毛纤维的X-射线衍射图

表3不同处置下羊毛纤维的结晶指数

3.采纳优化后的亚临界干洗羊毛工艺进行相应的小试、中试实验。

通过亚临界丁烷

萃取的羊毛脂单因素实验和响应面优化实验取得最正确的萃取工艺条件，在亚临界萃取小试设备（CBE-100L型，河南省亚临界生物技术制造）进行羊毛脂萃取实验，投入必然量的原羊毛样品，选择亚临界丁烷作为萃取剂，设定萃取温度50℃，萃取压力为该温度下溶剂的饱和蒸汽压，萃取时刻10min，循环萃取3次，萃取结果如以下图，说明小试设备萃取成效较好。

表4粗羊毛脂萃取实验小试实验结果

通过亚临界萃取小试设备进行羊毛脂萃取小试实验，咱们投资30万元建成了亚临界干洗羊毛中试装备，采纳2立方米卧式萃取罐投入中试实验，萃取成效良好。

前后为张家港客户、山东曹县客户和河南孟州客户处置原羊毛20余吨，成效良好。

在此基础上，咱们建议本项目建设一条年干洗原羊毛3000吨的亚临界生产线及配套设施。

四、3000吨/日亚临界干洗羊毛生产线开发

本项目开发的3000吨/年亚临界干洗羊毛生产线由预处置车间、干洗车间、漂洗车间、贮存库及辅助的水处置循环池、供电供汽等设施组成。

预处置车间的功能是将原羊毛开包、装干洗料筒，将干洗过的脱脂羊毛从料筒中掏出，送至漂洗车间。

料筒周转利用。

干洗车间确实是本项目的核心技术车间。

将干洗料筒装入亚临界干洗罐，进行3次逆流萃取，然后脱除溶剂，掏出料筒，送回预处置车间。

脱出的羊毛脂脱溶后装桶入库。

整个工艺进程由3台亚临界干洗罐、混合油罐、两台蒸发罐、薄膜蒸发器、溶剂周转罐、3台紧缩机、2台真空泵、10台缓冲罐及其泵、电器系统等组成，设计生产能力为每24小时10吨原羊毛，产出脱脂羊毛吨，粗羊毛脂吨。

漂洗车间是简化的洗毛生产线，将原先的7槽洗毛线简化为4槽。

将脱脂后的羊毛投入洗槽，加入少量洗涤剂（约是原先洗毛用量的十分之一），逆流漂洗，漂洗后挤干水分，烘干后打包入库。

水处置循环池是将漂洗废水净化后循环利用。

本项目产生的洗毛废水大体不含脂，通过滤、絮凝后即可取得净化的水，可循环利用。

五、亚临界干洗羊毛技术的效益

洗毛进程在羊毛初步加工中试一个重要的生产工序，而洗毛的同时也产生了大量的废水，洗毛的废水是羊毛脂的重要来源，同时，羊毛脂的乳化作用是洗毛废水中COD值的要紧成份，对环境造成严峻的污染。

采纳亚临界干洗原羊毛萃掏出羊毛脂，有效的富集羊毛脂，同时从源头上降低了废水污染，减少水耗，既节能又环保，具有普遍的应用前景。

1、亚临界干洗羊毛技术的经济效益

采纳亚临界干洗羊毛技术处置羊毛的经济效益分析：

目前，粗羊毛脂国内售价约9元～10元／千克。

亚临界萃取的粗羊毛脂质量好，以10

元／千克计算。

亚临界干洗多取得羊毛脂以6％即60kg，价值600元，干洗后羊毛每吨节约清洗费用30元，节约污水处置费用35元，节水6吨价值3元，合计价值668元。

亚临界干洗1吨羊毛费用为220元。

因此，本项目加工1吨羊毛多盈利448元。

每年我国清洗高脂羊毛40万吨。

可多产出羊毛脂万吨，行业盈利增加亿元，节水240万吨。

2、亚临界干洗羊毛技术的社会效益

亚临界干洗羊毛技术的成功实施与推行，将是传统洗毛工艺的重大进步，使我国在此行业领先世界，幸免全行业迁往国外，幸免随之造成的我国的纺织业原材料受制于他国；第二，从全然上解决全行业水污染问题；第三，每一年多产出万吨粗羊毛脂，生物资源取得了充分利用；第四，循环用水，节省水资源。

杨倩

河南省亚临界生物技术