Tall oil: compoziție, producție, aplicare

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Modificat ultima dată: 2023-12-17 10:39

Tall oil este produs prin prelucrare kraft. Acizii grași, care sunt obținuți din țiței, sunt utilizați pe scară largă: producția de săpun, materiale de vopsea, rășini epoxidice, adezivi, utilizarea ca aditivi la fabricarea diferitelor materiale (cauciuc, beton, hârtie și altele).

Descriere

Uleiul în alt (sulfat) este un amestec lichid de compuși organici (în principal acizi grași și rășini mai mari), care are o culoare închisă și un miros înțepător.

Substanța are următoarele caracteristici fizice și chimice:

• vâscozitate (la t=40°С) – de la 410 la 1660 cSt;
• densitate la +20 °С – 994-1001 kg/m3;
• capacitate de căldură - de la 1,6 la 4,1 kJ/(kg K);
• număr de acid – 158-163;
• punct de aprindere - 221 °C;
• temperatura de autoaprindere - 304-311 °С;
• conductivitate termică la temperatură normală – 0,13-0,15 W/(m K).

Proprietățile tall oil (punctul de solidificare, vâscozitatea) sunt îmbunătățite prin adăugarea de aditivi din rășini fenol-formaldehidă, alcooli și alteleconexiuni.

Densitatea, conținutul de acid rășini, numărul de acid și numărul de saponificare depind de compoziția lemnului brut (în ordinea valorilor descrescătoare ale acestor indicatori):

• conifere;
• amestec de rasinoase si foioase;
• lemn de esență tare.

Sărurile acizilor de ulei de tall se numesc talate.

Primire

Pulparea cu sulfat se realizează prin tratarea așchiilor de lemn cu o soluție apoasă de hidroxid de sodiu și sulfură de sodiu. În prezent, această tehnologie este una dintre cele mai importante în producția de celuloză. Sub acțiunea reactivilor de mai sus, rășina și acizii grași sunt saponificate. Se transformă în lichior negru, care este un săpun cu sulfat. Acesta din urmă este utilizat pe deplin pentru prelucrarea în tall oil.

Evaporarea lichidului duce la separarea unei fracțiuni de densitate scăzută, care plutește la suprafață. Randamentul substanței este în intervalul 100-140 kg per tonă de materie primă. Petrolul brut este produs prin 2 metode:

1. Periodic. Săpunul cu sulfat este pompat în reactor unde este expus la o soluție 30% H₂SO₄. Procesul de descompunere durează 2-3 ore, apoi în aceeași perioadă de timp amestecul se depune direct în reactor. Lichidul este stratificat în 3 straturi, stratul superior include ulei. Este pompat pentru spălare și uscare ulterioară.
2. Continuu. Mai întâi, săpunul este spălat cu o soluție de leșie, apoi trecut printr-un omogenizator și filtrat de impuritățile mecanice. Amestecarea cu H2SO4 se efectuează continuu într-o pompă. Separarea în fracții are loc într-un separator, din care toate componentele sunt îndepărtate rapid în rezervoare.

Cantitatea de tall oil produsă depinde de mai mulți parametri. Acesta este:

• compoziția materialului sursă;
• umiditatea săpunului cu sulfat;
• calitatea spălării sale;
• separarea atentă a fracțiilor (fracția din mijloc, constând din lignină, poate lua până la 50% din ulei cu ea);
• tehnologie de descompunere.

Compoziție

Următorii factori principali influențează compoziția chimică a uleiului:

• tip de lemn și rasa acestuia;
• perioada a anului în care au fost recoltate materiile prime;
• durata și metoda de depozitare a lemnului;
• condiții de proces.

Tall oil conține următoarele substanțe:

• rășină sau colofoniu, acizi (palustral, abietic, neoabietic, dihidro- și tetrahidroabietic) - 40-45%;
• acizi grași nesaturați (oleic, stearic, linolenic, linoleic, palmitic) - 40%;
• substanțe nesaponificabile (hidrocarburi alifatice, diterpenice, stearina, fitosterol, alcooli și altele) – 12%;
• acizi hidroxicarboxilici - aproximativ 5%.

Curăţare fără distilare

Componentele individuale ale tall oil au cea mai mare valoare practică. Separarea acizilor grași și a altor constituenți se face în mai multe moduri:

• folosindsolvenți și amestecurile acestora (propan lichid, furfural, alcool diaceton, hidrocarburi de benzină și altele);
• reacționând cu ureea;
• decarboxilare (dacă trebuie izolați doar acizii grași);

Distilare

În condiții industriale, fracționarea se realizează folosind o tehnologie în două etape:

1. Distilare. Când sunt încălzite la 200 ° C, substanțele volatile sunt distilate din uleiul de tall.
2. Rectificare (separarea amestecului datorită schimbului de masă și de căldură cu abur).

O altă modalitate de a modifica uleiul este oligomerizarea, care are ca rezultat dimeri de acizi grași. La fabricile tehnologice din SUA, acest proces se desfășoară la o temperatură de 230-250 ° C, sub presiune și în prezența unui catalizator - montmorillonit. În Rusia, oligomerizarea se realizează prin metoda de autooxidare. Tall oil este încălzit la 195 ° C, în timp ce aerul trece continuu prin el.

Aplicație

După distilare și rectificare se obțin mai multe tipuri de compuși organici, care sunt utilizați pe scară largă:

• Acizi grași de ulei de tall până la 97% puri (industria vopselei și tipografiei).
• Rosin în alt (producția de hârtie și săpun, fabricarea de adezivi pentru carton și hârtie, industria cablurilor).
• Tall oil distilat (fabricarea săpunului, producția de lacuri, rășini, vopsele, emulgatori, linoleum; regenerarea cauciucului, introducere ca liant în turnarea cu nisip-argilăformulare).
• Tanț în alt (asf alt, producție de plăci fibroase).

Uleiul în formă brută, nedistilată este utilizat în următoarele scopuri:

• Impregnare din plăci fibroase pentru întărire și hidrofobizare;
• aditiv în producția de vată minerală și de sticlă (îmbunătățirea proprietăților de rezistență în condiții de umiditate ridicată);
• fabricarea agenților de flotație-agenți de spumă;
• balsam pentru cauciucuri;
• producția de rășini și vopsele și lacuri (vopsele, lacuri), plastifianți;
• lubrifianți și lubrifianți pentru prelucrarea textilelor;
• aditiv la bitum pentru a-i îmbunătăți proprietățile adezive.

Talați sunt utilizați la fabricarea următoarelor substanțe:

• vopsele și lacuri în ulei (aditiv pentru a accelera uscarea lor);
• catalizatori pentru reacții chimice;
• insecticide;
• agenți de umectare;
• întăritori pentru asf alt și ceară;
• hartie cerată pentru protecție împotriva coroziunii.

Tall oil conține, de asemenea, o cantitate mare de steroli (până la 3%) în comparație cu alte uleiuri vegetale. Aceste substanțe sunt biologic active și promițătoare pentru utilizare în medicină, cosmetologie și industria alimentară.