Tall oil: samenstelling, productie, toepassing

2024 Auteur: Howard Calhoun | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2023-12-17 10:36

Tallolie wordt geproduceerd door kraftpulping. Vetzuren, die worden verkregen uit ruwe olie, worden veel gebruikt: de productie van zeep, verfmaterialen, epoxyharsen, kleefstoffen, gebruik als additieven bij de vervaardiging van verschillende materialen (rubber, beton, papier en andere).

Beschrijving

Tall (sulfaat)olie is een vloeibaar mengsel van organische verbindingen (voornamelijk hogere vet- en harszuren), dat een donkere kleur en een scherpe geur heeft.

De stof heeft de volgende fysische en chemische eigenschappen:

• viscositeit (bij t=40°С) – van 410 tot 1660 cSt;
• dichtheid bij +20 °С – 994-1001 kg/m3;
• warmtecapaciteit - van 1,6 tot 4,1 kJ/(kg K);
• zuurgetal – 158-163;
• vlampunt - 221 °C;
• zelfontbrandingstemperatuur - 304-311 °С;
• thermische geleidbaarheid bij normale temperatuur – 0,13-0,15 W/(m·K).

De eigenschappen van tallolie (het stolpunt, de viscositeit) worden verbeterd door toevoegingen van fenol-formaldehydeharsen, alcoholen en andereverbindingen.

Dichtheid, harszuurgeh alte, zuurgetal en verzepingsgetal zijn afhankelijk van de samenstelling van het ruwe hout (in volgorde van afnemende waarden van deze indicatoren):

• coniferen;
• mix van zachthout en hardhout;
• hardhout.

Zouten van talloliezuren worden tallaten genoemd.

Ontvangen

Sulfaatpulping wordt uitgevoerd door houtsnippers te behandelen met een waterige oplossing van natriumhydroxide en natriumsulfide. Op dit moment is deze technologie een van de toonaangevende in de pulpproductie. Onder invloed van de bovengenoemde reagentia worden hars en vetzuren verzeept. Ze veranderen in zwarte drank, een sulfaatzeep. Deze laatste wordt volledig benut voor verwerking tot tallolie.

Verdamping van vloeistof leidt tot de afscheiding van een fractie met een lage dichtheid, die naar de oppervlakte drijft. De opbrengst van de stof ligt in het bereik van 100-140 kg per ton grondstof. Ruwe tallolie wordt op 2 manieren geproduceerd:

1. Periodiek. De sulfaatzeep wordt in de reactor gepompt waar het wordt blootgesteld aan een 30% H₂SO₄-oplossing. Het ontledingsproces duurt 2-3 uur, daarna bezinkt het even lang direct in de reactor. De vloeistof is gelaagd in 3 lagen, de bovenste laag bevat olie. Het wordt weggepompt voor verder wassen en drogen.
2. Continu. Eerst wordt de zeep gewassen met een loogoplossing, vervolgens door een homogenisator geleid en gefiltreerd van mechanische onzuiverheden. Het mengen met H₂SO₄ gebeurt continu in een pomp. De scheiding in fracties vindt plaats in een afscheider, van waaruit alle componenten snel naar tanks worden afgevoerd.

De hoeveelheid geproduceerde tallolie hangt af van verschillende parameters. Dit is:

• samenstelling van bronmateriaal;
• vochtigheid van sulfaatzeep;
• de kwaliteit van het wassen;
• zorgvuldige scheiding van fracties (de middelste fractie, bestaande uit lignine, kan tot 50% van de olie meenemen);
• decompositietechnologie.

Compositie

De volgende hoofdfactoren beïnvloeden de chemische samenstelling van olie:

• houtsoort en zijn ras;
• tijd van het jaar waarin grondstoffen werden geoogst;
• duur en wijze van houtopslag;
• procesvoorwaarden.

Tallolie bevat de volgende stoffen:

• hars, of hars, zuren (palustral, abietisch, neoabietisch, dihydro- en tetrahydroabietisch) - 40-45%;
• onverzadigde vetzuren (oliezuur, stearinezuur, linoleenzuur, linolzuur, palmitinezuur) - 40%;
• onverzeepbare stoffen (alifatische, diterpeenkoolwaterstoffen, stearine, fytosterol, alcoholen en andere) – 12%;
• hydroxycarbonzuren - ongeveer 5%.

Reinigen zonder distillatie

De afzonderlijke componenten van tallolie zijn van de grootste praktische waarde. De scheiding van vetzuren en andere bestanddelen gebeurt op verschillende manieren:

• gebruikenoplosmiddelen en hun mengsels (vloeibaar propaan, furfural, diacetonalcohol, benzinekoolwaterstoffen en andere);
• reageren met ureum;
• decarboxylering (als alleen vetzuren moeten worden geïsoleerd);

Distillatie

In industriële omstandigheden wordt fractionering uitgevoerd met behulp van een tweetrapstechnologie:

1. Distillatie. Bij verhitting tot 200°C worden vluchtige stoffen afgedestilleerd uit tallolie.
2. Rectificatie (mengselscheiding door massa- en warmte-uitwisseling met stoom).

Een andere manier om olie te modificeren is oligomerisatie, wat resulteert in vetzuurdimeren. In technologische fabrieken in de VS wordt dit proces uitgevoerd bij een temperatuur van 230-250 ° C, onder druk en in aanwezigheid van een katalysator - montmorilloniet. In Rusland wordt oligomerisatie uitgevoerd door de auto-oxidatiemethode. Tallolie wordt verwarmd tot 195 ° C, terwijl er voortdurend lucht doorheen gaat.

Toepassing

Na distillatie en rectificatie worden verschillende soorten organische verbindingen verkregen, die veel worden gebruikt:

• Tall oil vetzuren tot 97% zuiver (verf- en grafische industrie).
• Hoge hars (productie van papier en zeep, vervaardiging van lijmen voor karton en papier, kabelindustrie).
• Gedistilleerde tallolie (zeepproductie, productie van vernissen, harsen, verven, emulgatoren, linoleum; rubberregeneratie, introductie als bindmiddel in zand-kleigietwerkformulieren).
• Hoog veld (asf alt, productie van vezelplaten).

Olie in zijn ruwe, niet-gedistilleerde vorm wordt gebruikt voor de volgende doeleinden:

• Vezelplaatimpregnering voor verharding en hydrofobering;
• additief bij de productie van mineraal- en glaswol (verbetering van de sterkte-eigenschappen bij hoge luchtvochtigheid);
• fabricage van flotatiemiddelen-schuimmiddelen;
• verzachter voor rubbers;
• productie van harsen en verven en vernissen (verven, vernissen), weekmakers;
• smeermiddelen en smeermiddelen voor textielverwerking;
• additief aan bitumen om de hechtingseigenschappen te verbeteren.

Tallaten worden gebruikt bij de vervaardiging van de volgende stoffen:

• olieverf en vernissen (additief om het drogen te versnellen);
• katalysatoren voor chemische reacties;
• insecticiden;
• bevochtigingsmiddelen;
• asf alt- en wasverharders;
• wax papier voor bescherming tegen corrosie.

Tall oil bevat ook een hoog geh alte aan sterolen (tot 3%) in vergelijking met andere plantaardige oliën. Deze stoffen zijn biologisch actief en veelbelovend voor gebruik in de geneeskunde, cosmetica en de voedingsindustrie.