Talový olej: zloženie, výroba, aplikácia

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Naposledy zmenené: 2023-12-17 10:39

Talový olej sa vyrába sulfátovým rozvlákňovaním. Mastné kyseliny, ktoré sa získavajú z ropy, majú široké využitie: výroba mydla, náterových hmôt, epoxidových živíc, lepidiel, použitie ako prísady pri výrobe rôznych materiálov (guma, betón, papier a iné).

Popis

Talový (sulfátový) olej je tekutá zmes organických zlúčenín (hlavne vyšších mastných a živičných kyselín), ktorá má tmavú farbu a štipľavý zápach.

Látka má nasledujúce fyzikálne a chemické vlastnosti:

• viskozita (pri t=40°С) – od 410 do 1660 cSt;
• hustota pri +20 °С – 994-1001 kg/m3;
• tepelná kapacita – od 1,6 do 4,1 kJ/(kg K);
• číslo kyseliny – 158-163;
• bod vzplanutia – 221 °C;
• teplota samovznietenia - 304-311 °С;
• tepelná vodivosť pri normálnej teplote – 0,13-0,15 W/(m K).

Vlastnosti talového oleja (jeho bod tuhnutia, viskozita) sa zlepšujú pridaním prísad z fenolformaldehydových živíc, alkoholov a inýchpripojenia.

Hustota, obsah živičných kyselín, číslo kyslosti a číslo zmydelnenia závisia od zloženia surového dreva (v poradí klesajúcich hodnôt týchto ukazovateľov):

• conifers;
• mix mäkkého a tvrdého dreva;
• tvrdé drevo.

Soli kyselín talového oleja sa nazývajú taláty.

Prijať

Sulfátové rozvlákňovanie sa vykonáva úpravou drevených triesok vodným roztokom hydroxidu sodného a sulfidu sodného. V súčasnosti je táto technológia jednou z popredných vo výrobe buničiny. Pôsobením vyššie uvedených činidiel sa živica a mastné kyseliny zmydelňujú. Menia sa na čierny lúh, čo je síranové mydlo. Ten sa plne využíva na spracovanie na talový olej.

Odparovanie lúhu vedie k oddeleniu frakcie s nízkou hustotou, ktorá vypláva na povrch. Výťažnosť látky sa pohybuje v rozmedzí 100-140 kg na tonu suroviny. Surový talový olej sa vyrába 2 spôsobmi:

1. Pravidelne. Síranové mydlo sa čerpá do reaktora, kde je vystavené 30 % roztoku H2S04. Proces rozkladu trvá 2-3 hodiny, potom sa rovnako dlho zmes usadzuje priamo v reaktore. Kvapalina je rozvrstvená do 3 vrstiev, vrchná vrstva obsahuje olej. Odčerpáva sa na ďalšie pranie a sušenie.
2. Nepretržité. Najprv sa mydlo premyje roztokom lúhu, potom prechádza cez homogenizátor a odfiltruje od mechanických nečistôt. Miešanie s H2SO4 sa vykonáva kontinuálne v čerpadle. Separácia na frakcie prebieha v separátore, z ktorého sú všetky zložky rýchlo odstránené do nádrží.

Množstvo vyrobeného talového oleja závisí od niekoľkých parametrov. Toto je:

• zloženie zdrojového materiálu;
• vlhkosť síranového mydla;
• kvalita prania;
• opatrné oddeľovanie frakcií (stredná frakcia pozostávajúca z lignínu môže so sebou poňať až 50 % ropy);
• technológia rozkladu.

Zloženie

Nasledovné hlavné faktory ovplyvňujú chemické zloženie ropy:

• druh dreva a jeho plemeno;
• čas roka, počas ktorého sa zbierali suroviny;
• trvanie a spôsob skladovania dreva;
• podmienky procesu.

Talový olej obsahuje nasledujúce látky:

• živica alebo kolofónia, kyseliny (palustrálna, abietická, neoabietická, dihydro- a tetrahydroabietická) - 40-45%;
• nenasýtené mastné kyseliny (olejová, stearová, linolénová, linolová, palmitová) - 40%;
• nezmydliteľné látky (alifatické, diterpénové uhľovodíky, stearín, fytosterol, alkoholy a iné) – 12 %;
• hydroxykarboxylové kyseliny – asi 5 %.

Čistenie bez destilácie

Najväčšiu praktickú hodnotu majú jednotlivé zložky talového oleja. Oddelenie mastných kyselín a iných zložiek sa vykonáva niekoľkými spôsobmi:

• používanierozpúšťadlá a ich zmesi (kvapalný propán, furfural, diacetónalkohol, benzínové uhľovodíky a iné);
• reakcia s močovinou;
• dekarboxylácia (ak je potrebné izolovať iba mastné kyseliny);

Destilácia

V priemyselných podmienkach sa frakcionácia vykonáva pomocou dvojstupňovej technológie:

1. Destilácia. Pri zahriatí na 200 °C sa z talového oleja oddestilujú prchavé látky.
2. Rektifikácia (oddeľovanie zmesi v dôsledku výmeny hmoty a tepla s parou).

Ďalším spôsobom úpravy oleja je oligomerizácia, ktorej výsledkom sú diméry mastných kyselín. V technologických závodoch v USA sa tento proces uskutočňuje pri teplote 230-250°C, pod tlakom a za prítomnosti katalyzátora - montmorillonitu. V Rusku sa oligomerizácia uskutočňuje metódou autooxidácie. Talový olej sa zahrieva na 195 °C, pričom ním neustále prechádza vzduch.

Aplikácia

Po destilácii a rektifikácii sa získa niekoľko druhov organických zlúčenín, ktoré sú široko používané:

• Mastné kyseliny z talového oleja s čistotou až 97 % (farbiarsky a polygrafický priemysel).
• Talová kolofónia (výroba papiera a mydla, výroba lepidiel na lepenku a papier, káblový priemysel).
• Destilovaný talový olej (výroba mydla, výroba lakov, živíc, farieb, emulgátorov, linolea; regenerácia kaučuku, zavedenie ako spojiva do pieskovo-hlinitého odlievaniaformuláre).
• Vysoký sklon (výroba asf altu, drevovláknitých dosiek).

Olej v surovej, nedestilovanej forme sa používa na nasledujúce účely:

• Impregnácia drevovláknitých dosiek na vytvrdenie a hydrofobizáciu;
• prísada pri výrobe minerálnej a sklenej vlny (zlepšenie pevnostných vlastností v podmienkach vysokej vlhkosti);
• výroba flotačných činidiel-peniacich prostriedkov;
• zmäkčovač gumy;
• výroba živíc a farieb a lakov (farby, laky), zmäkčovadlá;
• mazivá a lubrikanty na spracovanie textílií;
• prísada do bitúmenu na zlepšenie jeho adhéznych vlastností.

Taláty sa používajú pri výrobe nasledujúcich látok:

• olejové farby a laky (prísada na urýchlenie ich schnutia);
• katalyzátory pre chemické reakcie;
• insekticídy;
• zmáčadlá;
• spevňovače asf altu a vosku;
• voskovaný papier na ochranu proti korózii.

Talový olej tiež obsahuje vysoké množstvo sterolov (až 3%) v porovnaní s inými rastlinnými olejmi. Tieto látky sú biologicky aktívne a perspektívne pre použitie v medicíne, kozmeteológii a potravinárskom priemysle.