一种低氟氟金云母的包覆方法与流程

1.本发明涉及一种低氟氟金云母的包覆方法，属于氟金云母加工领域。


背景技术：

2.在化妆品原料领域，合成氟金云母是一种常见的原料，合成氟金云母是利用石英，碳酸钾，氟硅酸钾，氧化镁，氧化铝经过高温熔合结晶后粉碎后得到的粉末；但因为氟硅酸钾带来了氟离子残留，一般氟离子会溶出到水里面，对人体和环境造成破坏。目前还没有相关的减少氟溶出量的稳定控制技术，以减低氟溶出含量。


技术实现要素：

3.本发明针对上述现有技术存在的问题做出改进，即本发明要解决的技术问题是提供一种低氟氟金云母的包覆方法，利用水解法在合成氟金云母粉表面包裹一层金属氧化物的紧密薄膜，使得合成氟金云母和水混合时，包裹在合成氟金云母上的紧密薄膜阻止了氟离子的溶出，从而达到防止氟离子对人体和环境的危害，而包裹后的氟金云母的功效性不会有改变。
4.为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是提供一种低氟氟金云母的包覆方法，所述包覆方法包括有以下步骤：
5.(1)将合成氟金云母和去离子水混合，搅拌形成混合液；
6.(2)对所述混合液边加热边搅拌，同时加入ph调节剂以调节所述混合液的ph 值在7-11；
7.(3)边对所述混合液搅拌，边将含硅化合物的水溶液匀速滴加入所述混合液中，将所述含硅化合物均匀包覆至所述氟金云母表面，包覆在所述氟金云母表面的所述含硅化合物的质量占所述氟金云母的质量的2％-4.5％；
8.(4)停止加热，继续搅拌所述混合液30-60min，之后室温静置过滤得到滤渣；
9.(5)使用所述去离子水对所述滤渣进行水洗，之后对经水洗的所述滤渣烘干得到低氟氟金云母。
10.所述包覆方法的反应机理为：
11.na
2 sio3 2hcl (n-1)h2o＝sio2·
nh2o 2nacl；
12.作为优选，所述步骤(1)中所述合成氟金云母的质量范围包括50-100g。
13.作为优选，所述步骤(1)中控制所述混合液的浓度范围包括0.05-0.1g/ml。
14.作为优选，所述步骤(3)含硅化合物的水溶液的用量为包括30-50ml。
15.作为优选，所述步骤(2)和(3)中控制所述混合液的温度在60-100℃，所述步骤(3)中使用滴液漏斗将所述韩硅化合物的水溶液逐步滴加至所述混合液中，并控制在2小时内滴加完毕。
16.作为优选，所述ph调节剂包括有hcl、naoh。
17.作为优选，所述含硅化合物的水溶液为硅酸盐水溶液，所述硅酸盐水溶液为硅酸
钠水溶液、偏硅酸钠水溶液。
18.作为优选，所述步骤(5)中对所述滤渣水洗的步骤为：往所述滤渣加入去离子水至1000ml，之后搅拌10min，再静止直至有明显分层后，倒出上层清液，重复操作2次即可。
19.作为优选，所述步骤(5)中的烘干温度范围包括102℃—108℃。
20.作为优选，所述包覆方法包括有以下步骤：
21.(1)将50-100g合成氟金云母和1000ml去离子水混合，搅拌形成混合液,所述混合液的浓度为0.05-0.1g/ml；
22.(2)对所述混合液边加热边搅拌，加热温度控制在60-100℃，同时加入ph调节剂以调节所述混合液的ph值在7-11；
23.(3)边对所述混合液搅拌，边将30-50ml含硅化合物的水溶液控制在2h内匀速滴加入所述混合液中，将所述含硅化合物均匀包覆至所述氟金云母表面，包覆在所述氟金云母表面的所述含硅化合物的质量占所述氟金云母的质量的2％-4.5％；
24.(4)停止加热，继续搅拌所述混合液30-60min，之后室温静置过滤得到滤渣；
25.(5)使用1000ml所述去离子水对所述滤渣进行水洗，之后对经水洗的所述滤渣烘干得到低氟氟金云母。
26.总之，采用本发明的一种低氟氟金云母的包覆方法，利用水解法在合成氟金云母粉表面包裹一层金属氧化物的紧密薄膜，使得合成氟金云母和水混合时，包裹在合成氟金云母上的紧密薄膜阻止了氟离子的溶出，从而达到防止氟离子对人体和环境的危害，而包裹后的氟金云母的功效性不会有改变。
具体实施方式
27.下面详细说明本发明的实施方式，但不用来限制本发明的范围。
28.以下实施例中所用的所述合成氟金云母选自hockchemie公司的w5型号，所述硅酸钠选自西陇化工的大津市大茂化学试剂厂。
29.实施例1
30.本发明提供一种低氟氟金云母的包覆方法，所述包覆方法包括以下步骤：
31.(1)将100g合成氟金云母和1000ml去离子水混合，搅拌形成0.1g/ml混合液；
32.(2)对所述混合液边加热边搅拌，加热温度控制在100℃，同时加入ph调节剂以调节所述混合液的ph值在11；在本技术方案中，若加热温度低于60℃，则会难以形成完整紧密的膜，因此加热温度范围保持在60-100℃，在本实施例中选取加热温度为100℃。
33.(3)边对所述混合液搅拌，边将50ml含硅化合物的水溶液控制在2h内匀速滴加入所述混合液中，将所述含硅化合物均匀包覆至所述氟金云母表面，包覆在所述氟金云母表面的所述含硅化合物的质量占所述氟金云母的质量的4％，所述含硅化合物的水溶液为硅酸钠水溶液；之所以需要将含硅化合物的水溶液控制在2h内匀速滴加入所述混合液中，是因为如果混合物中生成活性硅的速度过快，就难以逐渐沉积到粒子表面形成表皮状包膜，而生成许多氧化硅的小球状粒子，进一步增加活性硅数量，小球状粒子争先吸附活性硅，结果形成杂乱的混合物，无法起到很好的包覆效果。
34.(4)停止加热，继续搅拌所述混合液60min，之后室温静置过滤得到滤渣；
35.(5)使用1000ml所述去离子水对所述滤渣进行水洗，之后对经水洗的所述滤渣烘
干得到低氟氟金云母，得到干燥粉末即可，在本技术方案中加热温度选取为 102℃-108℃，优选的为105℃。
36.实施例2
37.实施例2和实施例1的不同之处在于：所属步骤(3)中所述含硅化合物的质量占所述氟金云母的质量的4.5％。
38.实施例3
39.实施例3和实施例1的不同之处在于：所述步骤(1)中所述合成氟金云母为 70g，所述混合液的浓度为0.07g/ml，所述步骤(2)中所述加热温度控制在80℃，所述ph值控制在8，所述步骤(3)中所述含硅化合物的水溶液为40ml，包覆在所述氟金云母表面的所述含硅化合物的质量占所述氟金云母的质量的2％，所述步骤 (4)中搅拌时间为50min。
40.实施例4
41.实施例4和实施例1的不同之处在于：所述步骤(1)中所述合成氟金云母为 50g，所述混合液的浓度为0.05g/ml，所述步骤(2)中所述加热温度控制在60℃，所述ph值控制在7，所述步骤(3)中所述含硅化合物的水溶液为30ml，包覆在所述氟金云母表面的所述含硅化合物的质量占所述氟金云母的质量的2％，所述步骤 (4)中搅拌时间为30min。
42.实施例5
43.实施例5和实施例4的不同之处在于：所述步骤(2)中所述加热温度为75℃，所述步骤(3)中包覆在所述氟金云母表面的所述含硅化合物的质量占所述氟金云母的质量的3.5％。
44.实施例6
45.实施例6和实施例4的不同之处在于：所述步骤(2)中所述加热温度为80℃，所述步骤(3)中包覆在所述氟金云母表面的所述含硅化合物的质量占所述氟金云母的质量的3.5％。
46.对比例
47.对比例和实施例1的不同之处在于：所述步骤(3)中不加入含硅化合物。
48.氟电极测定实施例1—6经过低氟氟金云母的包覆方法处理前后的氟金云母的氟离子含量的实验方法：
49.1、电极准备：使用前，将氟电极放在10-3
mol/l naf溶液中浸泡活化1-2h，再用去离子水反复清洗；
50.1、制备1.00
×
10-1
mol/l f-标准贮存液：准确称取基准naf(120℃烘1h)4.199g 溶解在1000ml容量瓶中，用去离子水稀释至刻度，摇匀，贮于聚乙烯瓶中待用；
51.2、制备总离子强度调节缓冲液(tisab)：称取氯化钠58g、柠檬酸钠10g溶于800ml去离子水中，再加冰乙酸57ml，用6mol/l氢氧化钠溶液调制ph为 5.0-5.5，稀释至1000ml；
52.3、标准系列溶液的配制：准确移取1.00
×
10-1
mol/l f-标准贮存液10.00ml，置于100ml容量瓶中，加入tisab10ml，用去离子水稀释至刻度，摇匀，制得 1.00
×
10-2
mol/l f-标准溶液。再准确移取1.000
×
10-2
mol/l f-标准溶液10.00ml置于另一100ml容量瓶中，加入9ml tisab溶液，用去离子水稀释至刻度，摇匀，制得 1.00
×
10-3
mol/l f-标准溶液。以此类推，以逐级稀释法再一次配制1.00
×
10-4
mol/l、1.00
×
10-5
mol/l、1.00
×
10-6
mol/l的f-标准溶液；
53.4、标准系列溶液电动势的测定：将标准系列溶液由低浓度到高浓度依次转入洁净的塑料烧杯中，插入氟电极和饱和甘汞电极，放入搅拌子，启动搅拌器，搅拌2min，静置1min，待电位稳定后，分别读取标注系列溶液的电位值e(mv)，并记录。重复测定两次，取平均值为最终测定值；
54.6、样品配制及其电动势的测定：准确称取0.1g样品，加入少量去离子水溶解，转移至100ml容量瓶中，加水稀释至刻度线，摇匀，然后转入干燥塑料烧杯中，插入电极，在同样的条件下读取电位值ex，并记录，平行测定两次。
55.7、绘制曲线：以电压为横坐标，氟离子浓度的对数为纵坐标作e-lgc图，从而得到曲线的线性方程；
56.8、计算样品对应的氟离子浓度：计算公式为c
f-＝c
溶液
*0.1l *19mg/(mol/l)/(mg)*1000。
57.实施例1——6的电动势及对应的氟离子浓度如下表所示：
[0058][0059]
实施例1——6的标准曲线函数分别如下表所示：
[0060][0061][0062]
本发明的有益效果为：利用水解法在合成氟金云母粉表面包裹一层金属氧化物的紧密薄膜，使得合成氟金云母和水混合时，包裹在合成氟金云母上的紧密薄膜阻止了氟离子的溶出，从而达到防止氟离子对人体和环境的危害，而包裹后的氟金云母的功效性不会有改变。