Статья
Талловое масло: состав, получение, применение
0

Талловое масло: состав, получение, применение

by admin30.10.2018

Талловое масло образуется при сульфатной варке целлюлозы. Жирные кислоты, которые получают из сырого масла, находят широкое применение: производство мыла, ЛКМ, эпоксидных смол, клеевых составов, использование в качестве добавок при изготовлении различных материалов (каучук, бетон, бумага и другие).

Описание

Талловое масло - применение

Талловое (сульфатное) масло – это жидкая смесь органических соединений (преимущественно высших жирных и смоляных кислот), имеющая темный цвет и резкий запах.

Вещество обладает следующими физико-химическими характеристиками:

  • вязкость (при t=40 °С) – от 410 до 1660 сСт;
  • плотность при +20 °С – 994-1001 кг/м3;
  • теплоемкость – от 1,6 до 4,1 кДж/(кг·К);
  • кислотное число – 158-163;
  • температура вспышки – 221 °С;
  • температура самовоспламенения – 304-311 °С;
  • теплопроводность при нормальной температуре – 0,13-0,15 Вт/(м·К).

Свойства таллового масла (его температуру затвердевания, вязкость) улучшают путем добавления присадок из фенолформальдегидных смол, спиртов и других соединений.

Плотность, содержание смоляных кислот, кислотное число и число омыления зависят от состава древесного сырья (в порядке уменьшения значений этих показателей):

  • хвойные породы;
  • смесь хвойных и лиственных пород;
  • лиственные породы.

Соли кислот таллового масла называются таллатами.

Получение

Талловое масло - получение

Сульфатную варку целлюлозы проводят с помощью обработки древесной щепы водным раствором гидроксида и сульфида натрия. В настоящее время эта технология является одной из ведущих в целлюлозном производстве. Под действием вышеуказанных реагентов происходит омыление смоляных и жирных кислот. Они переходят в черный щелок, который представляет собой сульфатное мыло. Последнее полностью используется для переработки в талловое масло.

Упаривание щелока приводит к отделению фракции малой плотности, которая всплывает на поверхность. Выход вещества находится в пределах 100-140 кг на тонну сырья. Сырое талловое масло получают 2 методами:

  • Периодическим. Сульфатное мыло закачивается в реактор, где на него воздействуют 30% раствором H₂SO₄. Процесс разложения длится 2-3 ч, затем столько же времени смесь отстаивается непосредственно в реакторе. Жидкость расслаивается на 3 слоя, верхний из них включает масло. Его откачивают для дальнейшей промывки и сушки.
  • Непрерывным. Вначале мыло промывают раствором щелока, затем пропускают через гомогенизатор и фильтруют от механических примесей. Смешивание с H₂SO₄ проводят непрерывно в насосе. Разделение на фракции происходит в сепараторе, из которого все компоненты быстро выводятся в баки.
  • Количество полученного таллового масла зависит от нескольких параметров. Это:

    • состав исходного материала;
    • влажность сульфатного мыла;
    • качество его промывки;
    • тщательность разделения фракций (средняя фракция, состоящая из лигнина, может унести с собой до 50% масла);
    • технология разложения.

    Состав

    Талловое масло - масло

    На химический состав масла влияют следующие основные факторы:

    • вид древесины и ее порода;
    • время года, в течение которого производилась заготовка сырья;
    • длительность и способ хранения древесины;
    • условия технологического процесса.

    В талловом масле содержатся такие вещества:

    • смоляные, или канифольные, кислоты (палюстровая, абиетиновая, неоабиетиновая, дигидро- и тетрагидроабиетиновая) – 40-45%;
    • ненасыщенные жирные кислоты (олеиновая, стеариновая, линоленовая, линолевая, пальмитиновая) – 40%;
    • неомыляемые вещества (алифатические, дитерпеновые углеводороды, стеарин, фитостерин, спирты и другие) – 12%;
    • оксикарбоновые кислоты – около 5%.

    Очистка без дистилляции

    Талловое масло - очистка без дистилляции

    Наибольшую практическую ценность представляют отдельные компоненты таллового масла. Разделение жирных кислот и других составляющих производится несколькими способами:

    • с помощью растворителей и их смесей (жидкий пропан, фурфурол, диацетоновый спирт, бензиновые углеводороды и другие);
    • реагированием с мочевиной;
    • декарбоксилированием (если нужно выделить только жирные кислоты);

    Дистилляция

    В промышленных условиях выделение фракций проводят по двухступенчатой технологии:

  • Дистилляция. При нагреве до 200 °С из таллового масла отгоняются летучие вещества.
  • Ректификация (разделение смеси за счет массо- и теплообмена с паром).
  • Другим способом модификации масла является олигомеризация, в результате которой получают димеры жирных кислот. На технологических установках в США этот процесс осуществляется при температуре 230-250 °С, под давлением и в присутствии катализатора – монтмориллонита. В России олигомеризацию проводят способом автоокисления. Талловое масло подогревают до 195 °С, непрерывно пропуская при этом через него воздух.

    Применение

    Талловое масло - дистилляция

    После дистилляции и ректификации получают несколько видов органических соединений, которые находят широкое применение:

    • Жирные кислоты таллового масла чистотой до 97% (лакокрасочная и полиграфическая промышленность).
    • Талловая канифоль (бумажное и мыловаренное производство, изготовление клеев для картона и бумаги, кабельная промышленность).
    • Дистиллированное талловое масло (мыловарение, производство лаков, смол, красок, эмульгаторов, линолеума; регенерация каучука, введение в качестве связующего в состав песчано-глинистых литьевых форм).
    • Талловый пек (изготовление асфальтов, ДВП).

    Масло в сыром, недистиллированном виде, используется для следующих целей:

    • пропитка ДВП для упрочнения и гидрофобизации;
    • добавка при производстве минеральной и стеклянной ваты (улучшение прочностных свойств в условиях высокой влажности);
    • изготовление флотореагентов-пенообразователей;
    • размягчающая добавка для каучуков;
    • производство смол и лакокрасочных материалов (краски, лаки), пластификаторов;
    • смазочные вещества и замасливатели для обработки текстильных материалов;
    • добавка в битум для улучшения его адгезивных свойств.

    Таллаты применяют при изготовлении следующих веществ:

    • масляные краски и олифы (добавка для ускорения их высыхания);
    • катализаторы химических реакций;
    • инсектициды;
    • смачивающие средства;
    • отвердители асфальтов и восков;
    • парафинированная бумага для антикоррозионной защиты.

    В талловом масле также содержится большое количество стеринов (до 3%) по сравнению с другими растительными маслами. Эти вещества являются биологически активными и перспективны для применения в медицине, косметологии и пищевой промышленности.

    Источник

    About The Author
    admin

    Добавить комментарий

    Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *