[发明专利]餐厨废弃物油脂制备生物增塑剂环氧脂肪酸甲酯的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种生物加工领域，特别涉及餐厨废弃物油脂制备生物增塑剂环氧脂肪酸甲酯的方法。

背景技术

在城市进程中，垃圾作为代谢的产物曾经是城市发展的负担，世界许多城市均有垃圾围城的局面。而如今垃圾被认为最具开发潜力的、永不枯绝的“城市矿藏”是“放错地的资源”，这是对垃圾认识的深入和深化，也是城市发展必然要求。

生活垃圾指城市垃圾中由居民排弃的各种废弃物，是指在日常生活中或者为日常生活提供服务的活动中产生的固体废物以及法律、行政法规规定视为生活垃圾的固体废物。分为四类：可回收垃圾、厨余垃圾、有害垃圾和其它垃圾。可回收垃圾包括纸类、金属、塑料、玻璃等；厨余垃圾和市场垃圾包括剩茶剩饭、骨头、菜根、菜叶变质的食品、鸡、鸭、鱼的内脏等食品废物；有害垃圾包括电池、废日光灯、废水银温度计、过期药品等；其它垃圾是除上述几类垃圾之外的砖瓦陶瓷、渣土、卫生间废纸等难以回收再利用的废弃物。

全世界垃圾平均增长速度为8.42%，而中国垃圾增长率达到10%，全世界每年产生4.9亿吨垃圾，仅中国每年就产生近1.5亿吨城市垃圾，其中餐厨垃圾约占城市生活垃圾的30～40%，而其中很大部分为餐厨废弃物油脂。中国城市生活垃圾累积堆成量己达70亿吨。在如此巨大的垃圾压力下，有理由相信垃圾处理产生会成为未来国内的明星产业。

随着国民经济的发展，垃圾处理已提放到各级政府的议事日程之上，传统的垃圾处理具有运行成本高，产出小，填埋完全无产出等问题，即使政府投资建设，每年的高额运行费用也会成为地方政府的巨大负担。我国目前垃圾的处理方法填埋和焚烧为主要手段，垃圾填埋需要占据大量的土地，在城市和工业化的时代，土地资源的告急，这一条路也并不是捷径，而且易产生二次污染，浪费宝贵资源。

增塑剂约占化工助剂市场的58%，其具体产品包括邻苯二甲酸酯(DOP)、脂肪族二元酸酯、磷酸酯环氧化合物、偏苯三酸酯、石油酯、含氯增塑剂、聚合增塑剂等。目前增塑剂年消费量很大，随着塑料、橡胶行业的发展，市场需求量呈上升趋势。上述的增塑剂大多含有苯环，有毒且不易降解，在使用或生产过程中，会对环境和健康造成危害，使用范围受到限制。至今，无毒环保型增塑剂还很少，所占比例不足10%，主要为环氧类增塑剂，如环氧油和环氧酯。目前也有相关的文献和报道，如利用大豆油、亚麻油、棉籽油、菜子油、米糠油等为原料，经环氧化获得无毒可降解的环氧增塑剂；还有利用脂肪酸酯类为原料，在催化剂和稳定剂的作用下，进行环氧化制备环氧增塑剂。但是它们有以下缺点:①以植物油为原料，生产成本较高；②环氧化过程中，加入酸性催化剂及稳定剂，产品的环氧值降低，影响产品的增塑效果，而且生产工艺复杂，后处理困难。

因此，提供一种餐厨废弃物油脂制备生物增塑剂环氧脂肪酸甲酯的方法具有现实意义。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种餐厨废弃物油脂制备生物增塑剂环氧脂肪酸甲酯的方法。本发明以餐厨废弃物油脂为原料，来源广泛，成本低，可再生，既满足了工业生产的需要，又减少了对环境和人们健康的危害。该方法简单利于工业化大生产，有效利用了餐厨废弃物油脂。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种餐厨废弃物油脂制备生物增塑剂环氧脂肪酸甲酯的方法，包括如下步骤：

步骤1：取餐厨废弃物油脂除杂后经分子蒸馏，获得处理油脂，处理油脂的酸值为1.3～1.5；

步骤2：取处理油脂与氢氧化钠和甲醇混合后搅拌，经第一反应后静置，制得脂肪酸甲酯；

步骤3：取脂肪酸甲酯，搅拌，升温至45-55℃，再与过氧化氢经第二反应，即得；

过氧化氢与脂肪酸甲酯中的双键数目的摩尔比为2.5～4.5:1；

稳定剂与脂肪酸甲酯的质量比为100:0.1～0.5。

作为优选，稳定剂为EDTA、脲或8-羟基喹啉。

作为优选，处理油脂、氢氧化钠和甲醇的质量比为100:0.25～0.75:10～15。

作为优选，步骤2中第一反应的温度为60～64℃。

作为优选，步骤2中第一反应的时间为20-30min。

作为优选，步骤2中静置时间为25～35min。

作为优选，步骤3中第二反应的温度为50～55℃。

作为优选，步骤3中第二反应的时间为2.5～3h。

本发明还提供了一种餐厨废弃物油脂制备生物增塑剂的方法，包括如下步骤：

步骤1：取餐厨废弃物油脂除杂后经分子蒸馏，获得处理油脂，处理油脂的酸值为1.3～1.5；