Tall oil: composizione, produzione, applicazione

2024 Autore: Howard Calhoun | [email protected]. Ultima modifica: 2023-12-17 10:31

L'olio alto è prodotto dalla polpa di kraft. Gli acidi grassi, che si ottengono dal petrolio greggio, sono ampiamente utilizzati: nella produzione di saponi, materiali vernicianti, resine epossidiche, adesivi, utilizzati come additivi nella fabbricazione di vari materiali (gomma, cemento, carta e altri).

Descrizione

L'olio alto (solfato) è una miscela liquida di composti organici (principalmente acidi grassi superiori e resine), che ha un colore scuro e un odore pungente.

La sostanza ha le seguenti caratteristiche fisiche e chimiche:

• viscosità (a t=40°С) – da 410 a 1660 cSt;
• densità a +20 °С – 994-1001 kg/m3;
• capacità termica - da 1,6 a 4,1 kJ/(kg K);
• numero acido – 158-163;
• punto di infiammabilità - 221 °C;
• temperatura di autoaccensione - 304-311 °С;
• conducibilità termica a temperatura normale – 0,13-0,15 W/(m·K).

Le proprietà del tallolio (il suo punto di solidificazione, viscosità) sono migliorate aggiungendo additivi da resine fenolo-formaldeide, alcoli e altriconnessioni.

Densità, contenuto di acidità della resina, numero di acidità e numero di saponificazione dipendono dalla composizione del legno grezzo (in ordine decrescente di valori di questi indicatori):

• conifere;
• mix di legno tenero e legno duro;
• legno duro.

I sali degli acidi del tallolio sono chiamati tallati.

Ricevi

La spappolamento del solfato viene effettuata trattando i trucioli di legno con una soluzione acquosa di idrossido di sodio e solfuro di sodio. Attualmente, questa tecnologia è una delle principali nella produzione di cellulosa. Sotto l'azione dei suddetti reagenti, resina e acidi grassi vengono saponificati. Si trasformano in liquore nero, che è un sapone solfato. Quest'ultimo è completamente utilizzato per la trasformazione in tall oil.

L'evaporazione del liquido porta alla separazione di una frazione a bassa densità, che galleggia in superficie. La resa della sostanza è compresa tra 100 e 140 kg per tonnellata di materia prima. Il tallolio grezzo viene prodotto con 2 metodi:

1. Periodico. Il sapone solfato viene pompato nel reattore dove viene esposto ad una soluzione al 30% di H₂SO₄. Il processo di decomposizione dura 2-3 ore, poi la stessa quantità di tempo la miscela si deposita direttamente nel reattore. Il liquido è stratificato in 3 strati, lo strato superiore include olio. Viene pompato per ulteriore lavaggio e asciugatura.
2. Continuo. Innanzitutto, il sapone viene lavato con una soluzione di liscivia, quindi passato attraverso un omogeneizzatore e filtrato dalle impurità meccaniche. La miscelazione con H₂SO₄ avviene in continuo in una pompa. La separazione in frazioni avviene in un separatore, dal quale tutti i componenti vengono rapidamente rimossi nei serbatoi.

La quantità di tallolio prodotta dipende da diversi parametri. Questo è:

• composizione del materiale di partenza;
• umidità del sapone al solfato;
• la qualità del lavaggio;
• attenta separazione delle frazioni (la frazione media, costituita da lignina, può portare con sé fino al 50% dell'olio);
• tecnologia di decomposizione.

Composizione

I seguenti fattori principali influenzano la composizione chimica dell'olio:

• tipo di legno e sua razza;
• periodo dell'anno durante il quale sono state raccolte le materie prime;
• durata e metodo di conservazione del legno;
• condizioni di processo.

L'olio alto contiene le seguenti sostanze:

• resina, o colofonia, acidi (palustrali, abietici, neoabietici, diidro- e tetraidroabietici) - 40-45%;
• acidi grassi insaturi (oleico, stearico, linolenico, linoleico, palmitico) - 40%;
• sostanze insaponificabili (idrocarburi alifatici, diterpenici, stearina, fitosterolo, alcoli e altri) – 12%;
• acidi idrossicarbossilici - circa il 5%.

Pulizia senza distillazione

I singoli componenti del tall oil hanno il massimo valore pratico. La separazione degli acidi grassi e di altri costituenti avviene in diversi modi:

• usandosolventi e loro miscele (propano liquido, furfurolo, alcol diacetonico, idrocarburi di benzina e altri);
• reagire con l'urea;
• decarbossilazione (se è necessario isolare solo gli acidi grassi);

Distillazione

In condizioni industriali, il frazionamento viene effettuato utilizzando una tecnologia a due stadi:

1. Distillazione. Quando vengono riscaldate a 200 °C, le sostanze volatili vengono distillate dal tallolio.
2. Rettifica (separazione della miscela per massa e scambio termico con vapore).

Un altro modo per modificare l'olio è l'oligomerizzazione, che si traduce in dimeri di acidi grassi. Negli impianti tecnologici negli Stati Uniti, questo processo viene eseguito a una temperatura di 230-250 ° C, sotto pressione e in presenza di un catalizzatore: la montmorillonite. In Russia, l'oligomerizzazione viene effettuata con il metodo dell'autoossidazione. Il tallolio viene riscaldato a 195 ° C, facendo passare continuamente aria attraverso di esso.

Applicazione

Dopo la distillazione e la rettifica si ottengono diversi tipi di composti organici ampiamente utilizzati:

• Acidi grassi dell'olio alto fino al 97% puri (industria delle vernici e della stampa).
• Colofonia alta (produzione di carta e sapone, produzione di adesivi per cartone e carta, industria dei cavi).
• Talolio distillato (saponi, produzione di vernici, resine, pitture, emulsionanti, linoleum; rigenerazione della gomma, introduzione come legante nella colata sabbia-argillamoduli).
• Piazzola alta (asf alto, produzione di pannelli di fibra).

L'olio nella sua forma grezza e non distillata viene utilizzato per i seguenti scopi:

• Impregnamento di pannelli di fibra per indurimento e idrofobizzazione;
• additivo nella produzione di lana minerale e di vetro (miglioramento delle proprietà di resistenza in condizioni di elevata umidità);
• produzione di agenti di flottazione-agenti schiumogeni;
• ammorbidente per gomme;
• produzione di resine e pitture e vernici (pitture, vernici), plastificanti;
• lubrificanti e lubrificanti per la lavorazione dei tessuti;
• additivo al bitume per migliorarne le proprietà adesive.

I tallati sono usati nella fabbricazione delle seguenti sostanze:

• pitture e vernici ad olio (additivo per velocizzarne l'essiccazione);
• catalizzatori per reazioni chimiche;
• insetticidi;
• agenti bagnanti;
• indurenti per asf alto e cera;
• carta cerata per la protezione dalla corrosione.

L'olio alto contiene anche un'elevata quantità di steroli (fino al 3%) rispetto ad altri oli vegetali. Queste sostanze sono biologicamente attive e promettenti per l'uso in medicina, cosmetologia e industria alimentare.