Tall oil: composición, producción, aplicación

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Última modificación: 2023-12-17 10:24

El aceite de resina se produce mediante la pulpa kraft. Los ácidos grasos, que se obtienen del petróleo crudo, son ampliamente utilizados: la producción de jabón, materiales de pintura, resinas epoxi, adhesivos, uso como aditivos en la fabricación de diversos materiales (caucho, hormigón, papel y otros).

Descripción

El aceite de resina (sulfato) es una mezcla líquida de compuestos orgánicos (principalmente ácidos grasos y resínicos superiores), que tiene un color oscuro y un olor acre.

La sustancia presenta las siguientes características físicas y químicas:

• viscosidad (a t=40°С) – de 410 a 1660 cSt;
• densidad a +20 °С – 994-1001 kg/m3;
• capacidad calorífica - de 1,6 a 4,1 kJ/(kg K);
• número de ácido – 158-163;
• punto de inflamación - 221 °C;
• temperatura de autoignición - 304-311 °С;
• conductividad térmica a temperatura normal – 0,13-0,15 W/(m·K).

Se mejoran las propiedades del tall oil (su punto de solidificación, viscosidad) mediante la adición de aditivos de resinas de fenol-formaldehído, alcoholes y otrosconexiones.

La densidad, el contenido de ácido de la resina, el índice de acidez y el índice de saponificación dependen de la composición de la madera en bruto (en orden decreciente de los valores de estos indicadores):

• coníferas;
• mezcla de madera blanda y dura;
• madera dura.

Las sales de ácidos de tall oil se llaman tallates.

Recibir

El despulpado al sulfato se lleva a cabo tratando astillas de madera con una solución acuosa de hidróxido de sodio y sulfuro de sodio. En la actualidad, esta tecnología es una de las punteras en la producción de celulosa. Bajo la acción de los reactivos anteriores, se saponifican la resina y los ácidos grasos. Se convierten en licor negro, que es un jabón de sulfato. Este último se utiliza completamente para su procesamiento en aceite de resina.

La evaporación del licor provoca la separación de una fracción de baja densidad, que flota hacia la superficie. El rendimiento de la sustancia está en el rango de 100-140 kg por tonelada de materia prima. El aceite de resina crudo se produce mediante 2 métodos:

1. Periódico. El jabón de sulfato se bombea al reactor donde se expone a una solución de H₂SO₄ al 30%. El proceso de descomposición dura de 2 a 3 horas, luego la misma cantidad de tiempo la mezcla se asienta directamente en el reactor. El líquido se estratifica en 3 capas, la capa superior incluye aceite. Se bombea para su posterior lavado y secado.
2. Continuo. Primero, el jabón se lava con una solución de lejía, luego se pasa a través de un homogeneizador y se filtra de las impurezas mecánicas. La mezcla con H₂SO₄ se lleva a cabo de forma continua en una bomba. La separación en fracciones se lleva a cabo en un separador, desde el cual todos los componentes se retiran rápidamente a los tanques.

La cantidad de tall oil producido depende de varios parámetros. Esto es:

• composición del material original;
• humedad del jabón de sulfato;
• la calidad de su lavado;
• separación cuidadosa de las fracciones (la fracción intermedia, que consiste en lignina, puede llevar consigo hasta el 50 % del aceite);
• tecnología de descomposición.

Composición

Los siguientes factores principales influyen en la composición química del aceite:

• tipo de madera y su raza;
• época del año en que se recolectaron las materias primas;
• duración y método de almacenamiento de la leña;
• condiciones del proceso.

El aceite de resina contiene las siguientes sustancias:

• resina, o colofonia, ácidos (palustral, abiético, neoabiético, dihidro- y tetrahidroabiético) - 40-45%;
• ácidos grasos insaturados (oleico, esteárico, linolénico, linoleico, palmítico) - 40%;
• sustancias insaponificables (hidrocarburos alifáticos, diterpénicos, estearina, fitoesteroles, alcoholes y otros) – 12%;
• ácidos hidroxicarboxílicos: alrededor del 5%.

Limpieza sin destilación

Los componentes individuales del aceite de resina son de gran valor práctico. La separación de ácidos grasos y otros constituyentes se realiza de varias formas:

• usandosolventes y sus mezclas (propano líquido, furfural, alcohol de diacetona, hidrocarburos de gasolina y otros);
• reacción con urea;
• descarboxilación (si solo es necesario aislar los ácidos grasos);

Destilación

En condiciones industriales, el fraccionamiento se realiza mediante una tecnología de dos etapas:

1. Destilación. Cuando se calienta a 200 °C, las sustancias volátiles se eliminan por destilación del aceite de resina.
2. Rectificación (separación de mezclas por intercambio de masa y calor con vapor).

Otra forma de modificar el aceite es la oligomerización, que da como resultado dímeros de ácidos grasos. En las plantas tecnológicas de los EE. UU., este proceso se lleva a cabo a una temperatura de 230-250 ° C, bajo presión y en presencia de un catalizador: la montmorillonita. En Rusia, la oligomerización se lleva a cabo por el método de autooxidación. El aceite de resina se calienta a 195 ° C, mientras pasa aire continuamente a través de él.

Solicitud

Después de la destilación y rectificación, se obtienen varios tipos de compuestos orgánicos, que son ampliamente utilizados:

• Ácidos grasos de tall oil hasta un 97 % de pureza (industria de la pintura y la impresión).
• Colofonia de altura (producción de papel y jabón, fabricación de adhesivos para cartón y papel, industria del cable).
• Tall oil destilado (fabricación de jabón, producción de barnices, resinas, pinturas, emulsionantes, linóleo; regeneración del caucho, introducción como aglutinante en la fundición de arena y arcilla)formularios).
• Paso alto (asf alto, producción de tableros de fibra).

El aceite crudo, sin destilar, se utiliza para los siguientes propósitos:

• Impregnación de tableros de fibra para endurecimiento e hidrofobización;
• aditivo en la producción de lana mineral y de vidrio (mejora de las propiedades de resistencia en condiciones de alta humedad);
• fabricación de agentes de flotación-agentes espumantes;
• suavizante para gomas;
• producción de resinas y pinturas y barnices (pinturas, barnices), plastificantes;
• lubricantes y lubricantes para procesamiento textil;
• aditivo al betún para mejorar sus propiedades adhesivas.

Los tallatos se utilizan en la fabricación de las siguientes sustancias:

• pinturas y barnices al óleo (aditivo para acelerar su secado);
• catalizadores para reacciones químicas;
• insecticidas;
• agentes humectantes;
• endurecedores de asf alto y cera;
• papel encerado para protección contra la corrosión.

El aceite de resina también contiene una gran cantidad de esteroles (hasta un 3 %) en comparación con otros aceites vegetales. Estas sustancias son biológicamente activas y prometedoras para su uso en medicina, cosmetología y la industria alimentaria.