Ταλέλαιο: σύνθεση, παραγωγή, εφαρμογή

2024 Συγγραφέας: Howard Calhoun | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2023-12-17 10:23

Το ταλέλαιο παράγεται με πολτοποίηση κραφτ. Τα λιπαρά οξέα, τα οποία λαμβάνονται από το αργό πετρέλαιο, χρησιμοποιούνται ευρέως: παραγωγή σαπουνιού, υλικών βαφής, εποξειδικών ρητινών, κόλλων, χρήση ως πρόσθετων στην κατασκευή διαφόρων υλικών (καουτσούκ, σκυρόδεμα, χαρτί και άλλα).

Περιγραφή

Το Tall (θειικό) λάδι είναι ένα υγρό μείγμα οργανικών ενώσεων (κυρίως ανώτερων λιπαρών και ρητινικών οξέων), το οποίο έχει σκούρο χρώμα και πικάντικη οσμή.

Η ουσία έχει τα ακόλουθα φυσικά και χημικά χαρακτηριστικά:

• ιξώδες (σε t=40°C) – από 410 έως 1660 cSt;
• πυκνότητα στους +20 °С – 994-1001 kg/m3;
• θερμική ικανότητα - από 1,6 έως 4,1 kJ/(kg K);
• αριθμός οξέος – 158-163;
• σημείο ανάφλεξης - 221 °C;
• θερμοκρασία αυτανάφλεξης - 304-311 °С;
• θερμική αγωγιμότητα σε κανονική θερμοκρασία – 0,13-0,15 W/(m K).

Οι ιδιότητες του ταλλέλαιου (σημείο στερεοποίησης, ιξώδες) βελτιώνονται με την προσθήκη προσθέτων από ρητίνες φαινόλης-φορμαλδεΰδης, αλκοόλες και άλλασυνδέσεις.

Η πυκνότητα, η περιεκτικότητα σε ρητινικό οξύ, ο αριθμός οξέος και ο αριθμός σαπωνοποίησης εξαρτώνται από τη σύνθεση του ακατέργαστου ξύλου (με σειρά φθίνουσας τιμής αυτών των δεικτών):

• κωνοφόρα;
• μίγμα από μαλακό και σκληρό ξύλο;
• σκληρό ξύλο.

Τα άλατα των οξέων ταλλελαίου ονομάζονται ταλάτες.

Λήψη

Η πολτοποίηση με θειικό άλας πραγματοποιείται με επεξεργασία ροκανιδιών ξύλου με υδατικό διάλυμα υδροξειδίου του νατρίου και θειούχου νατρίου. Επί του παρόντος, αυτή η τεχνολογία είναι μία από τις κορυφαίες στην παραγωγή χαρτοπολτού. Κάτω από τη δράση των παραπάνω αντιδραστηρίων, η ρητίνη και τα λιπαρά οξέα σαπωνοποιούνται. Μετατρέπονται σε μαύρο λικέρ, το οποίο είναι θειικό σαπούνι. Το τελευταίο χρησιμοποιείται πλήρως για επεξεργασία σε ταλλέλαιο.

Η εξάτμιση του ποτού οδηγεί στον διαχωρισμό ενός κλάσματος χαμηλής πυκνότητας, το οποίο επιπλέει στην επιφάνεια. Η απόδοση της ουσίας κυμαίνεται από 100-140 kg ανά τόνο πρώτης ύλης. Το αργό ταλλέλαιο παράγεται με 2 μεθόδους:

1. Περιοδική. Το θειικό σαπούνι αντλείται στον αντιδραστήρα όπου εκτίθεται σε διάλυμα H2SO4 30%. Η διαδικασία αποσύνθεσης διαρκεί 2-3 ώρες και στη συνέχεια το ίδιο χρονικό διάστημα καθιζάνει το μείγμα απευθείας στον αντιδραστήρα. Το υγρό διαστρωματώνεται σε 3 στρώματα, το πάνω στρώμα περιλαμβάνει λάδι. Αντλείται για περαιτέρω πλύσιμο και στέγνωμα.
2. Συνεχές. Αρχικά, το σαπούνι πλένεται με διάλυμα αλισίβας, στη συνέχεια περνά από ομογενοποιητή και φιλτράρεται από μηχανικές ακαθαρσίες. Η ανάμιξη με H2SO4 πραγματοποιείται συνεχώς σε μια αντλία. Ο διαχωρισμός σε κλάσματα πραγματοποιείται σε ένα διαχωριστή, από τον οποίο όλα τα συστατικά αφαιρούνται γρήγορα σε δεξαμενές.

Η ποσότητα του παραγόμενου ταλλέλαιου εξαρτάται από διάφορες παραμέτρους. Αυτό είναι:

• σύνθεση του αρχικού υλικού;
• υγρασία θειικού σαπουνιού;
• η ποιότητα του πλυσίματός του;
• προσεκτικός διαχωρισμός των κλασμάτων (το μεσαίο κλάσμα, που αποτελείται από λιγνίνη, μπορεί να πάρει έως και το 50% του λαδιού μαζί του);
• τεχνολογία αποσύνθεσης.

Σύνθεση

Οι ακόλουθοι κύριοι παράγοντες επηρεάζουν τη χημική σύνθεση του λαδιού:

• είδος ξύλου και η φυλή του;
• εποχή του έτους κατά τη διάρκεια της οποίας συγκομίστηκαν οι πρώτες ύλες;
• διάρκεια και τρόπος αποθήκευσης ξύλου;
• συνθήκες διαδικασίας.

Το ταλέλαιο περιέχει τις ακόλουθες ουσίες:

• ρητίνη, ή κολοφώνιο, οξέα (παλουστραλικό, αβιετικό, νεοαβιετικό, διυδρο- και τετραϋδροαβιετικό) - 40-45%;
• ακόρεστα λιπαρά οξέα (ελαϊκό, στεατικό, λινολενικό, λινελαϊκό, παλμιτικό) - 40%;
• μη σαπωνοποιήσιμες ουσίες (αλειφατικοί, διτερπενικοί υδρογονάνθρακες, στεαρίνη, φυτοστερόλη, αλκοόλες και άλλες) – 12%;
• υδροξυκαρβοξυλικά οξέα - περίπου 5%.

Καθαρισμός χωρίς απόσταξη

Τα μεμονωμένα συστατικά του ταλλέλαιου έχουν τη μεγαλύτερη πρακτική αξία. Ο διαχωρισμός των λιπαρών οξέων και άλλων συστατικών γίνεται με διάφορους τρόπους:

• χρήσηδιαλύτες και τα μείγματά τους (υγρό προπάνιο, φουρφουράλη, διακετονική αλκοόλη, υδρογονάνθρακες βενζίνης και άλλα)·
• αντίδραση με ουρία;
• αποκαρβοξυλίωση (εάν χρειάζεται να απομονωθούν μόνο λιπαρά οξέα);

Απόσταξη

Σε βιομηχανικές συνθήκες, η κλασμάτωση πραγματοποιείται χρησιμοποιώντας μια τεχνολογία δύο σταδίων:

1. Απόσταξη. Όταν θερμαίνεται στους 200 ° C, οι πτητικές ουσίες αποστάζονται από το ταλλέλαιο.
2. Ρεκτιφιέ (διαχωρισμός μίγματος λόγω μάζας και ανταλλαγής θερμότητας με ατμό).

Ένας άλλος τρόπος για να τροποποιήσετε το λάδι είναι ο ολιγομερισμός, ο οποίος έχει ως αποτέλεσμα διμερή λιπαρών οξέων. Σε τεχνολογικές εγκαταστάσεις στις ΗΠΑ, η διαδικασία αυτή πραγματοποιείται σε θερμοκρασία 230-250 ° C, υπό πίεση και παρουσία καταλύτη - μοντμοριλλονίτη. Στη Ρωσία, ο ολιγομερισμός πραγματοποιείται με τη μέθοδο της αυτοοξείδωσης. Το ταλλέλαιο θερμαίνεται στους 195 ° C, ενώ περνά συνεχώς αέρας μέσα από αυτό.

Αίτηση

Μετά την απόσταξη και την ανόρθωση, λαμβάνονται διάφοροι τύποι οργανικών ενώσεων, οι οποίοι χρησιμοποιούνται ευρέως:

• Λιπαρά οξέα ταλλέλαιου έως και 97% καθαρά (βιομηχανία βαφής και εκτύπωσης).
• Κολοφώνιο ψηλό (παραγωγή χαρτιού και σαπουνιού, κατασκευή κόλλων για χαρτόνι και χαρτί, βιομηχανία καλωδίων).
• Αποσταγμένο ταλλέλαιο (σαπωνοποιία, παραγωγή βερνικιών, ρητινών, χρωμάτων, γαλακτωματοποιητών, λινέλαιο, αναγέννηση καουτσούκ, εισαγωγή ως συνδετικό στη χύτευση άμμου-πηλούφόρμες).
• Ψηλή πίσσα (παραγωγή ασφάλτου, ινοσανίδες).

Το λάδι στην ακατέργαστη, μη αποσταγμένη μορφή του χρησιμοποιείται για τους ακόλουθους σκοπούς:

• Εμποτισμός ινοσανίδων για σκλήρυνση και υδροφοβισμό;
• πρόσθετο για την παραγωγή ορυκτού και υαλοβάμβακα (βελτίωση των ιδιοτήτων αντοχής σε συνθήκες υψηλής υγρασίας),
• κατασκευή παραγόντων επίπλευσης-αφριστικών παραγόντων;
• μαλακτικό για λάστιχα;
• παραγωγή ρητινών και χρωμάτων και βερνικιών (μπογιές, βερνίκια), πλαστικοποιητές;
• λιπαντικά και λιπαντικά για την επεξεργασία υφασμάτων;
• πρόσθετο στην πίσσα για τη βελτίωση των συγκολλητικών της ιδιοτήτων.

Ταλάτες χρησιμοποιούνται για την παρασκευή των ακόλουθων ουσιών:

• λαδομπογιές και βερνίκια (πρόσθετο για την επιτάχυνση του στεγνώματος);
• καταλύτες για χημικές αντιδράσεις;
• εντομοκτόνα;
• διαβρεκτικοί παράγοντες;
• σκληρυντικά ασφάλτου και κεριού;
• κερωμένο χαρτί για αντιδιαβρωτική προστασία.

Το ταλέλαιο περιέχει επίσης υψηλή ποσότητα στερολών (έως 3%) σε σύγκριση με άλλα φυτικά έλαια. Αυτές οι ουσίες είναι βιολογικά ενεργές και πολλά υποσχόμενες για χρήση στην ιατρική, την κοσμετολογία και τη βιομηχανία τροφίμων.