植酸钠的应用与制备

2020/3/23 10:48:19

背景及概述[1]

植酸作为一种天然植物化合物,又名肌醇六磷酸(PA,IP6),最早于1855年由Harting发现,至今已有100多年的历史。植酸常以游离酸、植酸钠、菲汀(植酸钙/镁)等形式广泛存在于谷类、豆类、油料作物、花粉、孢子和有机土壤中等。植酸钠为有机钠盐,白色吸湿性粉末,易溶于水,其水溶液具有较强的碱性.植酸钠既含有较多的钠离子,可以作为活性染料促染剂,又具有一定的碱性,可以作为活性染料固色剂。

应用[1-2]

1)植酸钠作为棉织物活性染料促染固色助剂的应用:植酸钠为有机钠盐,白色吸湿性粉末,易溶于水,其水溶液具有较强的碱性.植酸钠既含有较多的钠离子,可以作为活性染料促染剂,又具有一定的碱性,可以作为活性染料固色剂,且易溶于水,可以避免常规活性染料浸染时多次加料、盐碱易结块、加碱后容易染花等问题.

2)植酸钠在口腔护理产品中的应用:在日常生活中,牙齿变色成为一个困扰人们的问题。牙齿变色可分为外源性色斑沉积和内源性着色,内源性着色是由于牙齿产生病变导致;外源性色斑主要是由于饮用含色素饮料、食用有色素的食物及吸烟引起的。近年来,市场中出现了许多添加植酸钠的口腔护理产品,植酸钠作为其中的功效成分,可以起到对牙齿美白、去渍的效果。唾液获得性膜作为最主要的污渍沉积点之一,易于附着烟渍、茶渍以及其他色素,随着唾液蛋白通过静电作用与牙釉质表面相结合,沉积形成牙渍。一些多聚磷酸盐可以使唾液蛋白从牙釉质上解吸,并且可以抑制蛋白在其表面的吸附。污渍通常以唾液蛋白作为基质,吸附其他杂质,其一般带负电荷并可与钙离子结合,磷酸根易于与牙釉质,即表面的羟基磷灰石吸附,由于磷酸根阴离子带负电荷,使牙釉质表面带负电,从而使带负电的蛋白由于静电作用解吸,并可以相应的抑制吸附。因此,添加植酸钠的口腔护理产品可以对外源性着色产生的色斑、污渍具有较好的去除效果。

制备[3]

植酸钠的制备方法包括以下步骤:

步骤一,存储洗脱液,将洗脱液在高位罐中暂时存储;

步骤二,进行加碱调和,(一)单独调和方式,测定洗脱液的比重达到1.02、PH值为8后放入调和罐内。开启调和罐内搅拌器后缓缓流加碱液并不时测量其PH值,当PH值达到10时,流加并开启罐内液体循环泵至液体均匀,再测定调和的液体的PH值。调和好PH值的液体泵入沉淀罐内。当沉淀罐内液体到达罐体三分之二后记录其比重和PH值。(二)混合调和方式,在回收结晶分离出的母液颜色呈现黄褐色时候,应用混合调和方式;定量加入洗脱液后边搅拌边缓缓加入碱液使其PH值达到10,具体操作同单独调和。定量泵入母液后开启循环泵,至罐内液体混合均匀。调和后液体的比重应随室温的变化作相应的变动。沉淀罐内液体到达指定位置应测定罐内液体的比重、PH值时进行记录(注释:每个罐里面有个液面指示标记)。

步骤三,进行沉淀分离,液体加碱调和、调准PH值后,抽取澄清的调和液于反应釜内。每罐残留液和沉淀物由泵从罐底出口抽入指定暂存罐内,待该罐内植酸钠液体达到暂存罐的四分之三时开启板框过滤机,待板框出口滤液清后,清液入沉淀罐,残留在板框内的固形物送至渣场。

步骤四,进行真空浓缩,开启抽真空机,待反应釜内的真空度达到‑0.6MPa时开启进料阀吸入沉淀澄清的沉淀罐内的上清液。当反应釜内的液体触及指示温度计末端(釜内液体约0.4m3)时,暂停加入清夜。如发现系统真空度不高时,应检查反应釜内至系统内各阀的关闭状况,如若因水力喷射系统的活塞长时间工作密封不好,应更换垫圈。若因蒸汽气压不稳而造成釜内即时升温过快,应及时调控进气阀。

步骤五,进行结晶与离心分离,浓缩到位(比重1.4)的液体经自然冷却或水冷却泵入结晶罐内,记录液体的体积、温度和比重,让其自然结晶。结晶完成后将晶液放入分离管内,分离出的母液泵到母液储罐,经分离了母液的晶体在桶内加水混合均匀后入离心机离心分离。

步骤六,进行定温干燥烘干得到最终的植酸钠,对烘具做好一定的清洁工作,防止带入杂质,污染植酸钠。将物料(湿的植酸钠晶体)均匀分布于托盘上,定温烘干。烘箱开机工作时,应先开启蒸汽冲刷蒸汽管路保证电子阀能正常工作。物料开始烘干前应根据季节适当调节起始温的低温下限和高温上限,原则上上下限温差控制在2~9℃,逐渐升温至最终升到65℃并保持此温连续烘干。每次工作(烘干)约24小时,中间停机时应关闭烘箱排气口,以防止晚上潮起倒入箱内造成物料回潮。烘箱工作中若发生自动报警器报警,应先停止进气,通风后检查原因:1)是否电子阀工作失灵;2)温控调节是否置于正常位置;3)进汽量过大。每批次烘干后应抽样化验,化验的项目的质量标准是如表1。化验合格的产品按每桶25kg或客户所需要求包装。包装内衬塑料袋应符合食品添加剂质量标准。每包装袋袋装后应用塑料绳扎紧或用热轧封口机封口,以防止产品因吸潮而回潮结块。每批次产品应注明批量和生产日期,客户有特殊要求的按客户所提执行。各袋中未通过筛子的颗粒应回收,该部分回溶经浓缩后再结晶。

主要参考资料

[1] 植酸钠作为棉织物活性染料促染固色助剂的应用

[2] 植酸钠在口腔护理产品中的应用与检测

[3] CN201210428757.1植酸钠的制备方法

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