Талово масло: състав, производство, приложение

2024 Автор: Howard Calhoun | [email protected]. Последно модифициран: 2023-12-17 10:19

Таловото масло се произвежда чрез крафт целулоза. Мастните киселини, които се получават от суров нефт, намират широко приложение: при производството на сапун, бояджийски материали, епоксидни смоли, лепила, използване като добавки при производството на различни материали (гума, бетон, хартия и други).

Описание

Таловото (сулфатно) масло е течна смес от органични съединения (предимно висши мастни и смолни киселини), която има тъмен цвят и остра миризма.

Веществото има следните физични и химични характеристики:

• вискозитет (при t=40°С) – от 410 до 1660 cSt;
• плътност при +20 °С – 994-1001 kg/m3;
• топлинен капацитет - от 1,6 до 4,1 kJ/(kg K);
• киселинно число – 158-163;
• точка на възпламеняване - 221 °C;
• температура на самозапалване - 304-311 °С;
• топлопроводимост при нормална температура – 0,13-0,15 W/(m K).

Свойствата на таловото масло (точката му на втвърдяване, вискозитет) се подобряват чрез добавяне на добавки от фенол-формалдехидни смоли, алкохоли и др.връзки.

Плътност, съдържание на смола, киселина, киселинно число и число на осапуняване зависят от състава на суровата дървесина (в ред на намаляващи стойности на тези показатели):

• иглолистни дървета;
• смес от иглолистна и твърда дървесина;
• твърда дървесина.

Солите на киселините от талово масло се наричат талати.

Получаване

Сулфатната целулоза се извършва чрез третиране на дървесни стърготини с воден разтвор на натриев хидроксид и натриев сулфид. В момента тази технология е една от водещите в производството на целулоза. Под действието на горните реагенти смолата и мастните киселини се осапуняват. Те се превръщат в черен ликьор, който е сулфатен сапун. Последното се използва изцяло за преработка в талово масло.

Изпаряването на течността води до отделяне на фракция с ниска плътност, която изплува на повърхността. Добивът на веществото е в диапазона от 100-140 кг на тон суровина. Суровото талово масло се произвежда по 2 метода:

1. Периодично. Сулфатният сапун се изпомпва в реактора, където се излага на 30% разтвор на H2SO4. Процесът на разлагане продължава 2-3 часа, след това за същото време сместа се утаява директно в реактора. Течността се разслоява на 3 слоя, като горният слой включва масло. Изпомпва се за по-нататъшно пране и сушене.
2. Непрекъснато. Първо, сапунът се измива с разтвор на луга, след което се прекарва през хомогенизатор и се филтрира от механични примеси. Смесването с H₂SO₄ се извършва непрекъснато в помпа. Разделянето на фракции става в сепаратор, от който всички компоненти бързо се отстраняват в резервоари.

Произведеното количество талово масло зависи от няколко параметъра. Това е:

• композиция на изходния материал;
• влажност на сулфатен сапун;
• качеството на прането;
• внимателно разделяне на фракциите (средната фракция, състояща се от лигнин, може да поеме до 50% от маслото със себе си);
• технология за разлагане.

Състав

Следните основни фактори влияят върху химическия състав на маслото:

• вид дървесина и неговата порода;
• време на годината, през което са били добити суровините;
• продължителност и начин на съхранение на дърва;
• условия на процеса.

Таловото масло съдържа следните вещества:

• смола или колофон, киселини (палустрална, абиетична, неоабиетична, дихидро- и тетрахидроабиетична) - 40-45%;
• ненаситени мастни киселини (олеинова, стеаринова, линоленова, линолова, палмитинова) - 40%;
• неосапуняеми вещества (алифатни, дитерпенови въглеводороди, стеарин, фитостерол, алкохоли и други) – 12%;
• хидроксикарбоксилни киселини - около 5%.

Почистване без дестилация

Отделните компоненти на таловото масло имат най-голяма практическа стойност. Разделянето на мастни киселини и други съставки се извършва по няколко начина:

• използванеразтворители и техните смеси (течен пропан, фурфурол, диацетонов алкохол, бензинови въглеводороди и други);
• реагира с урея;
• декарбоксилиране (ако трябва да се изолират само мастни киселини);

Дестилация

В промишлени условия фракционирането се извършва по двустепенна технология:

1. Дестилация. При нагряване до 200 ° C летливите вещества се отдестилират от талово масло.
2. Ректификация (разделяне на сместа поради обмен на маса и топлина с пара).

Друг начин за модифициране на маслото е олигомеризацията, която води до димери на мастни киселини. В технологични заводи в САЩ този процес се извършва при температура 230-250°C, под налягане и в присъствието на катализатор - монтморилонит. В Русия олигомеризацията се извършва по метода на автоокисление. Таловото масло се загрява до 195°C, като непрекъснато преминава въздух през него.

Заявление

След дестилация и ректификация се получават няколко вида органични съединения, които се използват широко:

• Мастни киселини от талово масло до 97% чистота (бояджийска и печатарска промишленост).
• Колофон (производство на хартия и сапун, производство на лепила за картон и хартия, кабелна индустрия).
• Дестилирано талово масло (направа на сапун, производство на лакове, смоли, бои, емулгатори, линолеум; регенериране на каучук, въвеждане като свързващо вещество в пясъчно-глинесто отливанеформуляри).
• Висока стъпка (производство на асфалт, плочи).

Маслото в неговата сурова, недестилирана форма се използва за следните цели:

• Импрегниране на плочи за втвърдяване и хидрофобизация;
• добавка при производството на минерална и стъклена вата (подобряване на якостните свойства при условия на висока влажност);
• производство на флотационни агенти-пенообразуващи агенти;
• омекотител за гуми;
• производство на смоли и бои и лакове (бои, лакове), пластификатори;
• смазки и лубриканти за обработка на текстил;
• добавка към битума за подобряване на адхезивните му свойства.

Талатите се използват за производството на следните вещества:

• маслени бои и лакове (добавка за ускоряване на съхненето им);
• катализатори за химични реакции;
• инсектициди;
• омокрящи агенти;
• втвърдители за асфалт и восък;
• восъчна хартия за защита от корозия.

Таловото масло също съдържа голямо количество стероли (до 3%) в сравнение с други растителни масла. Тези вещества са биологично активни и обещаващи за употреба в медицината, козметологията и хранително-вкусовата промишленост.