Talový olej: složení, výroba, aplikace

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Naposledy změněno: 2023-12-17 10:22

Talový olej se vyrábí sulfátovou buničinou. Mastné kyseliny, které se získávají z ropy, mají široké využití: výroba mýdla, nátěrových hmot, epoxidových pryskyřic, lepidel, použití jako přísady při výrobě různých materiálů (guma, beton, papír a další).

Popis

Talový (sulfátový) olej je kapalná směs organických sloučenin (hlavně vyšších mastných a pryskyřičných kyselin), která má tmavou barvu a štiplavý zápach.

Látka má následující fyzikální a chemické vlastnosti:

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

Vlastnosti talového oleje (jeho bod tuhnutí, viskozita) se zlepšují přidáním přísad z fenolformaldehydových pryskyřic, alkoholů a dalšíchpřipojení.

Hustota, obsah pryskyřičných kyselin, číslo kyselosti a číslo zmýdelnění závisí na složení surového dřeva (v pořadí klesajících hodnot těchto ukazatelů):

• conifers;
• směs měkkého a tvrdého dřeva;
• tvrdé dřevo.

Soli kyselin talového oleje se nazývají taláty.

Přijmout

Sulfátové rozvlákňování se provádí ošetřením dřevěných štěpků vodným roztokem hydroxidu sodného a sulfidu sodného. V současnosti je tato technologie jednou z předních ve výrobě buničiny. Působením výše uvedených činidel se pryskyřice a mastné kyseliny zmýdelňují. Promění se v černý louh, což je sulfátové mýdlo. Ten se plně využívá pro zpracování na talový olej.

Odpařování louhu vede k oddělení frakce o nízké hustotě, která vyplave na povrch. Výtěžnost látky se pohybuje v rozmezí 100-140 kg na tunu suroviny. Surový talový olej se vyrábí 2 metodami:

1. Pravidelně. Síranové mýdlo se čerpá do reaktoru, kde je vystaveno 30% roztoku H2S04. Proces rozkladu trvá 2-3 hodiny, poté stejnou dobu se směs usadí přímo v reaktoru. Kapalina je stratifikována do 3 vrstev, vrchní vrstva obsahuje olej. Odčerpává se k dalšímu praní a sušení.
2. Nepřetržitý. Nejprve se mýdlo promyje roztokem louhu, poté prochází homogenizátorem a odfiltruje od mechanických nečistot. Míchání s H2S04 se provádí kontinuálně v čerpadle. Separace na frakce probíhá v separátoru, ze kterého jsou všechny komponenty rychle odstraněny do nádrží.

Množství vyrobeného talového oleje závisí na několika parametrech. Toto je:

• složení zdrojového materiálu;
• vlhkost síranového mýdla;
• kvalita praní;
• pečlivé oddělení frakcí (střední frakce, skládající se z ligninu, může s sebou pojmout až 50 % ropy);
• technologie rozkladu.

Složení

Chemické složení oleje ovlivňují následující hlavní faktory:

• druh dřeva a jeho plemeno;
• čas roku, během kterého byly suroviny sklizeny;
• doba a způsob skladování dřeva;
• podmínky procesu.

Talový olej obsahuje následující látky:

• pryskyřice nebo kalafuna, kyseliny (palustrální, abietická, neoabietická, dihydro- a tetrahydroabietická) - 40-45 %;
• nenasycené mastné kyseliny (olejová, stearová, linolenová, linolová, palmitová) - 40 %;
• nezmýdelnitelné látky (alifatické, diterpenové uhlovodíky, stearin, fytosterol, alkoholy a další) – 12 %;
• hydroxykarboxylové kyseliny – asi 5 %.

Čištění bez destilace

Největší praktickou hodnotu mají jednotlivé složky talového oleje. Oddělení mastných kyselin a dalších složek se provádí několika způsoby:

• použitírozpouštědla a jejich směsi (kapalný propan, furfural, diacetonalkohol, benzínové uhlovodíky a další);
• reakce s močovinou;
• dekarboxylace (pokud je třeba izolovat pouze mastné kyseliny);

Destilace

V průmyslových podmínkách se frakcionace provádí pomocí dvoustupňové technologie:

1. Destilace. Při zahřátí na 200 °C se z talového oleje oddestilují těkavé látky.
2. Rektifikace (oddělování směsi v důsledku výměny hmoty a tepla s párou).

Dalším způsobem úpravy oleje je oligomerizace, jejímž výsledkem jsou dimery mastných kyselin. V technologických závodech v USA se tento proces provádí při teplotě 230-250 °C, pod tlakem a za přítomnosti katalyzátoru - montmorillonitu. V Rusku se oligomerizace provádí metodou autooxidace. Talový olej se zahřeje na 195 °C, přičemž jím nepřetržitě prochází vzduch.

Aplikace

Po destilaci a rektifikaci se získá několik typů organických sloučenin, které jsou široce používány:

• Mastné kyseliny z talového oleje až do čistoty 97 % (lakýrnický a polygrafický průmysl).
• Talová kalafuna (výroba papíru a mýdla, výroba lepidel na lepenku a papír, kabelový průmysl).
• Destilovaný talový olej (výroba mýdla, výroba laků, pryskyřic, barev, emulgátorů, linolea; regenerace kaučuku, zavedení jako pojiva do pískových odlitkůformuláře).
• Vysoká rozteč (asf alt, výroba dřevovláknitých desek).

Olej v surové, nedestilované formě se používá pro následující účely:

• Impregnace dřevovláknitých desek pro vytvrzení a hydrofobizaci;
• přísada při výrobě minerální a skelné vlny (zlepšení pevnostních vlastností v podmínkách vysoké vlhkosti);
• výroba flotačních činidel-pěnidel;
• změkčovač gum;
• výroba pryskyřic a barev a laků (barvy, laky), změkčovadla;
• maziva a maziva pro zpracování textilu;
• přísada do bitumenu pro zlepšení jeho lepicích vlastností.

Taláty se používají při výrobě následujících látek:

• olejové barvy a laky (přísada pro urychlení jejich schnutí);
• katalyzátory pro chemické reakce;
• insekticidy;
• smáčedla;
• ztužovače asf altu a vosku;
• voskovaný papír na ochranu proti korozi.

Talový olej také obsahuje vysoké množství sterolů (až 3 %) ve srovnání s jinými rostlinnými oleji. Tyto látky jsou biologicky aktivní a slibné pro použití v lékařství, kosmetologii a potravinářském průmyslu.