[發明專利]生產紙包裝材料用蠟的方法

有效

• 申請號: 201710444670.6
• 申請日: 2017-06-13
• 公開（公告）號: CN107523352B
• 公開（公告）日: 2019-06-11
• 發明（設計）人: 孫劍鋒;韓勁松;趙彬;張志銀;畢文卓;趙永鶴
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司撫順石油化工研究院
• 主分類號: C10G73/36
• 分類號: C10G73/36;C10G73/42;C10G73/40
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本發明公開了一種生產紙包裝材料用蠟的方法。該方法以石蠟為原料，經發汗制備目的產品。在普通發汗工藝的基礎上，在發汗過程中利用氣流通過蠟層攜帶出液態組分以強制分離固態組分和液態組分，同時優選將原料蠟與兩種以上可反應生成氣體的物質的水溶液分別乳化后進行發汗，也有利于液態組分的快速排出。本發明方法具有設備投資低、制備過程簡單且操作費用低、安全、節能且無溶劑污染等優點，所得產物可用作紙包裝材料用蠟。

技術領域

本發明屬于專用蠟生產技術領域，特別是涉及一種生產紙包裝材料用蠟的方法。

背景技術

使用蠟來加工紙包裝材料有悠久的歷史，這是利用了蠟的潤滑、防水、強度、光澤等使用性能，現已廣泛用于輕重物品的包裝和食品包裝，而用于食品包裝紙的蠟類物質還具有防氣味、保香性、滿足FDA要求等特點。

經蠟加工過的紙制品疊放在一起或卷放在一起存放時，因溫度、時間、壓力的作用，紙與紙之間會出現自然粘貼現象，稱為“板結”（俗稱粘連）。引起包裝紙制品板結的主要因素是所選用蠟的熔點、化學組成和含油量，這是在用蠟加工紙制品時應格外注意的一個重要問題。

石油蠟是原油經過煉制加工后從含蠟餾分油中制得的各類蠟產品的總稱，包括液體石蠟、皂用蠟、石蠟和微晶蠟。石蠟是原油中潤滑油餾分經脫蠟、脫油、精制和成型等步驟生產的，一般含有C₂₀～C₅₀的正構烷烴、異構烷烴和少量環烷烴等組分，通常熔點為50℃～74℃。普通的石蠟產品具有較寬的碳數分布。

脫蠟是以潤滑油餾分為原料制備含油量為10～30%左右的蠟膏的過程。脫油是以蠟膏為原料制備含油量2%以下的粗石蠟的過程，脫油工藝主要有溶劑脫油和發汗脫油。粗石蠟再經白土精制或加氫精制及成型、包裝等步驟，即可得到商品石油蠟。

在石蠟生產工藝方面，常用的分離加工手段主要有蒸餾、溶劑分離、發汗分離等。

蒸餾是利用不同烴類的沸點不同達到分離提純的目的，減小蒸餾的沸程可以有效降低產物碳分布的寬度，但是蒸餾過程需要將原料加熱到沸點以上，消耗大量的能量。

溶劑分離方法是根據蠟與油在選擇性溶劑（丙酮、苯和甲苯混合物；或丙酮、甲苯；或甲乙酮、甲苯）中溶解度不同的性質進行分離的。溶劑脫油工藝具有生產過程連續、蠟收率高、成品蠟含油量可以很低、生產成本較低等優點，是目前大規模生產石油蠟產品的主流脫油工藝。但溶劑脫油工藝生產設備投資大；生產過程中需要大量使用溶劑，回收溶劑需要消耗大量的能量；溶劑中含有苯系物，會對環境造成影響；溶劑易燃，容易造成生產事故。

發汗分離方法是利用蠟和油熔點不同的性質進行分離的。石油蠟中各種烴類的分子量和結構的不同都會使其熔點不同。同為正構烷烴結構時，分子量較大的正構烷烴的熔點較高，而分子量較小的正構烷烴的熔點較低；分子量相同時，異構烷烴和環烷烴的熔點要低于正構烷烴，且異構程度越高熔點就越低，甚至在常溫下就呈液體狀態，即通常所說的油。所以發汗分離方法能同時降低產物的含油量、異構烷烴含量和碳分布的寬度。

與蒸餾方法相比，由于各種烴類的熔點溫度遠低于沸點溫度，所以發汗分離過程的能耗遠低于蒸餾分離；與溶劑分離方法相比，發汗分離過程不使用溶劑，所以發汗分離過程安全、節能且對環境無影響。

普通的發汗工藝主要包括以下步驟：（1）準備工作：墊水（用水充滿發汗裝置皿板下部空間）后裝料（原料加熱至熔點以上呈液態時裝入發汗裝置）；（2）結晶：將原料以不大于4℃/h的降溫速率緩慢冷卻到其熔點以下10℃～20℃。在冷卻過程中，各種組分按熔點由高到低的順序依次結晶形成固體；（3）發汗：當蠟層溫度達到預設的降溫終止溫度之后，放掉墊水；再將原料緩慢地加熱到預設的發汗終止溫度。在發汗過程中，各種組分按熔點由低到高的順序先后熔化成液態并流出（蠟下），最后得到的蠟層剩余物（蠟上）就是高熔點、低含油的蠟；（4）精制：收集粗產品（發汗過程結束后繼續升高溫度，以熔化取出蠟上，即為粗產品），經白土精制（將粗產品熔化后升溫至預定溫度，加入白土并恒溫攪拌至預定時間后過濾）后，再成型、包裝即為目的產品。