Talio aliejus: sudėtis, gamyba, pritaikymas

2024 Autorius: Howard Calhoun | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2023-12-17 10:34

Talo aliejus gaminamas kraftceliuliozės būdu. Riebalų rūgštys, gaunamos iš žalios naftos, plačiai naudojamos: muilo, dažymo medžiagų, epoksidinių dervų, klijų gamyboje, kaip priedų naudojimas įvairių medžiagų (gumos, betono, popieriaus ir kt.) gamyboje.

Aprašymas

Sulfatinis aliejus yra skystas organinių junginių (daugiausia aukštesnių riebalų ir dervų rūgščių) mišinys, turintis tamsią spalvą ir aštrų kvapą.

Medžiaga turi šias fizines ir chemines savybes:

• klampumas (esant t=40°С) – nuo 410 iki 1660 cSt;
• tankis esant +20 °С – 994-1001 kg/m3;
• šiluminė talpa - nuo 1,6 iki 4,1 kJ/(kg K);
• rūgšties skaičius – 158-163;
• pliūpsnio temperatūra – 221 °C;
• savaiminio užsidegimo temperatūra - 304-311 °С;
• šilumos laidumas normalioje temperatūroje – 0,13-0,15 W/(m K).

Talo aliejaus savybės (jo kietėjimo taškas, klampumas) pagerinamos pridedant priedų iš fenolio-formaldehido dervų, alkoholių ir kt.jungtys.

Tankis, dervos rūgšties kiekis, rūgšties skaičius ir muilinimosi skaičius priklauso nuo žaliavinės medienos sudėties (šių rodiklių mažėjimo tvarka):

• spygliuočiai;
• spygliuočių ir kietmedžio mišinys;
• kietmediena.

Talatų rūgščių druskos vadinamos talatais.

Gauti

Sulfatinis plaušinimas atliekamas medienos drožles apdorojant vandeniniu natrio hidroksido ir natrio sulfido tirpalu. Šiuo metu ši technologija yra viena iš pirmaujančių celiuliozės gamyboje. Veikiant aukščiau išvardytiems reagentams, derva ir riebalų rūgštys muilinamos. Jie virsta juoduoju alkoholiu, kuris yra sulfatinis muilas. Pastarasis yra visiškai naudojamas perdirbant į talo aliejų.

Išgaruojant skysčiui, atsiskiria mažo tankio frakcija, kuri išplaukia į paviršių. Medžiagos išeiga yra 100–140 kg iš tonos žaliavos. Neapdorotas talo aliejus gaminamas dviem būdais:

1. Periodinis. Sulfatinis muilas pumpuojamas į reaktorių, kur jis yra veikiamas 30% H2SO4 tirpalu. Skilimo procesas trunka 2-3 valandas, po to tiek pat laiko mišinys nusėda tiesiai reaktoriuje. Skystis yra suskirstytas į 3 sluoksnius, viršutiniame sluoksnyje yra aliejus. Jis išpumpuojamas tolesniam plovimui ir džiovinimui.
2. Nuolatinė. Pirmiausia muilas nuplaunamas šarmo tirpalu, tada perleidžiamas per homogenizatorių ir filtruojamas nuo mechaninių priemaišų. Maišymas su H₂SO₂ atliekamas nuolat siurblyje. Atskyrimas į frakcijas vyksta separatoriuje, iš kurio visi komponentai greitai pašalinami į rezervuarus.

Pagaminto talo aliejaus kiekis priklauso nuo kelių parametrų. Tai yra:

• š altinio medžiagos sudėtis;
• sulfatinio muilo drėgnumas;
• jo plovimo kokybė;
• atsargus frakcijų atskyrimas (vidutinė frakcija, susidedanti iš lignino, su ja gali užimti iki 50% aliejaus);
• skilimo technologija.

Sudėtis

Šie pagrindiniai veiksniai turi įtakos naftos cheminei sudėčiai:

• medžio rūšis ir jos veislė;
• metų laikas, per kurį buvo nuimtos žaliavos;
• medienos laikymo trukmė ir būdas;
• proceso sąlygos.

Talo aliejuje yra šių medžiagų:

• derva, arba kanifolija, rūgštys (palustralinė, abietinė, neoabietinė, dihidro- ir tetrahidroabietinė) - 40-45%;
• nesočiosios riebalų rūgštys (oleino, stearino, linoleno, linolo, palmitino) - 40%;
• nemuilinamos medžiagos (alifatiniai, diterpeniniai angliavandeniliai, stearinas, fitosterolis, alkoholiai ir kt.) – 12%;
• hidroksikarboksirūgštys – apie 5%.

Valymas be distiliavimo

Atskiri talo aliejaus komponentai turi didžiausią praktinę vertę. Riebalų rūgštys ir kitos sudedamosios dalys atskiriamos keliais būdais:

• naudojimastirpikliai ir jų mišiniai (skystas propanas, furfurolas, diacetono alkoholis, benzino angliavandeniliai ir kiti);
• reaguoja su karbamidu;
• dekarboksilinimas (jei reikia išskirti tik riebalų rūgštis);

Distiliavimas

Pramoninėmis sąlygomis frakcionavimas atliekamas naudojant dviejų pakopų technologiją:

1. Distiliavimas. Kaitinant iki 200 °C, lakiosios medžiagos yra distiliuojamos iš talo aliejaus.
2. Rektifikavimas (mišinio atsiskyrimas dėl masės ir šilumos mainų su garais).

Kitas būdas modifikuoti aliejų yra oligomerizacija, dėl kurios susidaro riebalų rūgščių dimerai. JAV technologinėse gamyklose šis procesas vykdomas 230-250 °C temperatūroje, esant slėgiui ir esant katalizatoriui – montmorilonitui. Rusijoje oligomerizacija atliekama autoksidacijos metodu. Talo aliejus kaitinamas iki 195 °C, per jį nuolat leidžiant orą.

Programa

Po distiliavimo ir rektifikavimo gaunami kelių rūšių organiniai junginiai, kurie plačiai naudojami:

• Talo aliejaus riebalų rūgštys iki 97 % grynumo (dažų ir poligrafijos pramonė).
• Kanifolija (popieriaus ir muilo gamyba, kartono ir popieriaus klijų gamyba, kabelių pramonė).
• Distiliuotas talų aliejus (muilo gamyba, lakų, dervų, dažų, emulsiklių, linoleumo gamyba; gumos regeneravimas, kaip rišiklio įvedimas liejant smėlio-molįformos).
• Aukšta aikštelė (asf alto, medienos plaušų plokščių gamyba).

Žalias, nedistiliuotas aliejus naudojamas šiems tikslams:

• Medienos plaušų plokščių impregnavimas kietėjimui ir hidrofobizacijai;
• priedas mineralinės ir stiklo vatos gamyboje (tvirtumo savybių gerinimas didelės drėgmės sąlygomis);
• flotacijos medžiagų-putomųjų medžiagų gamyba;
• gumų minkštiklis;
• dervų ir dažų bei lakų (dažų, lakų), plastifikatorių gamyba;
• tepalai ir lubrikantai tekstilės apdirbimui;
• priedas prie bitumo, siekiant pagerinti jo sukibimo savybes.

Talatai naudojami gaminant šias medžiagas:

• aliejiniai dažai ir lakai (priedas, pagreitinantis jų džiūvimą);
• cheminių reakcijų katalizatoriai;
• insekticidai;
• drėkinančios medžiagos;
• asf alto ir vaško kietikliai;
• vaškuotas popierius apsaugai nuo korozijos.

Talo aliejuje taip pat yra daug sterolių (iki 3%), palyginti su kitais augaliniais aliejais. Šios medžiagos yra biologiškai aktyvios ir perspektyvios naudoti medicinoje, kosmetologijoje ir maisto pramonėje.