Tall oil: composição, produção, aplicação

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Última modificação: 2023-12-17 10:38

Tall oil é produzido por celulose kraft. Os ácidos graxos, obtidos a partir do petróleo bruto, são amplamente utilizados: na produção de sabão, materiais de pintura, resinas epóxi, adesivos, uso como aditivos na fabricação de diversos materiais (borracha, concreto, papel e outros).

Descrição

Tall (sulfato) óleo é uma mistura líquida de compostos orgânicos (principalmente ácidos graxos e resinas superiores), que tem uma cor escura e um odor pungente.

A substância possui as seguintes características físicas e químicas:

• viscosidade (em t=40°С) – de 410 a 1660 cSt;
• densidade a +20 °С – 994-1001 kg/m3;
• capacidade de calor - de 1,6 a 4,1 kJ/(kg K);
• número ácido – 158-163;
• ponto de flash - 221 °C;
• temperatura de autoignição - 304-311 °С;
• condutividade térmica à temperatura normal – 0,13-0,15 W/(m K).

As propriedades do tall oil (seu ponto de solidificação, viscosidade) são melhoradas pela adição de aditivos de resinas de fenol-formaldeído, álcoois e outrosconexões.

Densidade, teor de ácido resínico, índice de acidez e número de saponificação dependem da composição da madeira bruta (em ordem decrescente de valores desses indicadores):

• coníferas;
• mistura de madeira macia e madeira dura;
• madeira.

Sais de ácidos de tall oil são chamados de talatos.

Receber

A polpação de sulfato é realizada por meio do tratamento de cavacos de madeira com uma solução aquosa de hidróxido de sódio e sulfeto de sódio. Atualmente, esta tecnologia é uma das líderes na produção de celulose. Sob a ação dos reagentes acima, a resina e os ácidos graxos são saponificados. Eles se transformam em licor negro, que é um sabão de sulfato. Este último é totalmente utilizado para processamento em tall oil.

A evaporação do licor leva à separação de uma fração de baixa densidade, que flutua até a superfície. O rendimento da substância está na faixa de 100-140 kg por tonelada de matéria-prima. O tall oil bruto é produzido por 2 métodos:

1. Periódico. O sabão de sulfato é bombeado para o reator onde é exposto a uma solução de H2SO4 a 30%. O processo de decomposição dura 2-3 horas, então a mesma quantidade de tempo que a mistura se estabelece diretamente no reator. O líquido é estratificado em 3 camadas, a camada superior inclui óleo. É bombeado para posterior lavagem e secagem.
2. Contínuo. Primeiro, o sabão é lavado com uma solução de soda cáustica, depois passado por um homogeneizador e filtrado das impurezas mecânicas. A mistura com H₂SO₄ é realizada continuamente em uma bomba. A separação em frações ocorre em um separador, de onde todos os componentes são rapidamente removidos para os tanques.

A quantidade de tall oil produzida depende de vários parâmetros. Isto é:

• composição do material de origem;
• umidade do sabão de sulfato;
• a qualidade de sua lavagem;
• separação cuidadosa das frações (a fração do meio, composta por lignina, pode levar até 50% do óleo com ela);
• tecnologia de decomposição.

Composição

Os seguintes fatores principais influenciam a composição química do óleo:

• tipo de madeira e sua raça;
• época do ano em que as matérias-primas foram colhidas;
• duração e método de armazenamento da madeira;
• condições do processo.

Tall oil contém as seguintes substâncias:

• resina, ou colofónia, ácidos (palustral, abiético, neoabiético, dihidro- e tetrahidroabiético) - 40-45%;
• ácidos graxos insaturados (oleico, esteárico, linolênico, linoleico, palmítico) - 40%;
• substâncias insaponificáveis (hidrocarbonetos alifáticos, diterpênicos, estearina, fitoesteróis, álcoois e outros) – 12%;
• ácidos hidroxicarboxílicos - cerca de 5%.

Limpeza sem destilação

Os componentes individuais do tall oil são de grande valor prático. A separação de ácidos graxos e outros constituintes é feita de várias maneiras:

• usandosolventes e suas misturas (propano líquido, furfural, álcool diacetona, hidrocarbonetos de gasolina e outros);
• reagindo com ureia;
• descarboxilação (se apenas ácidos graxos precisam ser isolados);

Destilação

Em condições industriais, o fracionamento é realizado usando uma tecnologia de dois estágios:

1. Destilação. Quando aquecido a 200 ° C, as substâncias voláteis são destiladas do tall oil.
2. Retificação (separação da mistura por massa e troca de calor com vapor).

Outra maneira de modificar o óleo é a oligomerização, que resulta em dímeros de ácidos graxos. Nas plantas tecnológicas dos EUA, esse processo é realizado a uma temperatura de 230-250 ° C, sob pressão e na presença de um catalisador - montmorilonita. Na Rússia, a oligomerização é realizada pelo método de autooxidação. O óleo alto é aquecido a 195 ° C, enquanto o ar passa continuamente por ele.

Aplicativo

Após a destilação e retificação, são obtidos vários tipos de compostos orgânicos, que são amplamente utilizados:

• Ácidos graxos de óleo de altura até 97% puros (indústria de tintas e impressão).
• Tall breu (produção de papel e sabão, fabricação de adesivos para papelão e papel, indústria de cabos).
• Tall oil destilado (fabricação de sabão, produção de vernizes, resinas, tintas, emulsificantes, linóleo; regeneração de borracha, introdução como ligante na fundição areia-argilaformulários).
• Tall pitch (asf alto, produção de painéis de fibra).

O óleo em sua forma bruta e não destilada é usado para os seguintes propósitos:

• Impregnação de painéis de fibra para endurecimento e hidrofobização;
• aditivo na produção de lã mineral e de vidro (melhoria das propriedades de resistência em condições de alta umidade);
• fabricação de agentes de flotação - agentes espumantes;
• amaciante para borrachas;
• produção de resinas e tintas e vernizes (tintas, vernizes), plastificantes;
• lubrificantes e lubrificantes para processamento têxtil;
• aditivo ao betume para melhorar suas propriedades adesivas.

Tallates são usados na fabricação das seguintes substâncias:

• tintas a óleo e vernizes (aditivo para acelerar a secagem);
• catalisadores para reações químicas;
• inseticidas;
• agentes umectantes;
• endurecedores de asf alto e cera;
• papel encerado para proteção contra corrosão.

Tall oil também contém uma grande quantidade de esteróis (até 3%) em comparação com outros óleos vegetais. Essas substâncias são biologicamente ativas e promissoras para uso em medicina, cosmetologia e indústria alimentícia.