Mäntyöljy: koostumus, tuotanto, käyttö

2024 Kirjoittaja: Howard Calhoun | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2023-12-17 10:26

Mäntyöljyä tuotetaan kraftmassalla. Raakaöljystä saatavia rasvahappoja käytetään laaj alti: saippuan, maalimateriaalien, epoksihartsien, liimojen valmistuksessa, käyttö lisäaineina erilaisten materiaalien valmistuksessa (kumi, betoni, paperi ja muut).

Kuvaus

Tall (sulfaatti)öljy on orgaanisten yhdisteiden (pääasiassa korkeampien rasva- ja hartsihappojen) nestemäinen seos, jolla on tumma väri ja pistävä haju.

Aineella on seuraavat fysikaaliset ja kemialliset ominaisuudet:

• viskositeetti (t=40°С) – 410 - 1660 cSt;
• tiheys +20 °С – 994-1001 kg/m3;
• lämpökapasiteetti - 1,6 - 4,1 kJ/(kg K);
• happoluku – 158-163;
• leimahduspiste - 221 °C;
• itsesyttymislämpötila - 304-311 °С;
• lämmönjohtavuus normaalilämpötilassa – 0,13-0,15 W/(m K).

Mäntyöljyn ominaisuuksia (sen jähmettymispiste, viskositeetti) parannetaan lisäämällä lisäaineita fenoli-formaldehydihartseista, alkoholeista ja muistaliitännät.

Tiheys, hartsihappopitoisuus, happoluku ja saippuoitumisluku riippuvat raakapuun koostumuksesta (näiden indikaattoreiden alenevien arvojen järjestyksessä):

• havupuut;
• havu- ja lehtipuun sekoitus;
• kovapuu.

Mäntyöljyhappojen suoloja kutsutaan tallateiksi.

Vastaanota

Sulfaattimassan valmistus suoritetaan käsittelemällä puulastua natriumhydroksidin ja natriumsulfidin vesiliuoksella. Tällä hetkellä tämä teknologia on yksi johtavista selluntuotannossa. Yllä olevien reagenssien vaikutuksesta hartsi ja rasvahapot saippuoituvat. Ne muuttuvat mustalipeäksi, joka on sulfaattisaippuaa. Jälkimmäistä käytetään täysin mäntyöljyn jalostukseen.

Lipeän haihtuminen johtaa pienitiheyksisen fraktion erottumiseen, joka kelluu pintaan. Aineen saanto on 100-140 kg raaka-ainetta kohti. Raakamäntyöljyä valmistetaan kahdella menetelmällä:

1. Ajoittain. Sulfaattisaippua pumpataan reaktoriin, jossa se altistetaan 30-prosenttiselle H2SO4-liuokselle. Hajoamisprosessi kestää 2-3 tuntia, jonka jälkeen saman verran seos laskeutuu suoraan reaktoriin. Neste kerrostuu 3 kerrokseen, yläkerros sisältää öljyä. Se pumpataan ulos jatkopesua ja kuivausta varten.
2. Jatkuva. Ensin saippua pestään lipeäliuoksella, johdetaan sitten homogenisaattorin läpi ja suodatetaan mekaanisista epäpuhtauksista. Sekoitus H2SO4:n kanssa suoritetaan jatkuvasti pumpussa. Erotus jakeiksi tapahtuu erottimessa, josta kaikki komponentit poistetaan nopeasti tankkeihin.

Tuotetun mäntyöljyn määrä riippuu useista parametreista. Tämä on:

• lähdemateriaalin kokoonpano;
• sulfaattisaippuan kosteus;
• sen pesun laatu;
• fraktioiden huolellinen erottelu (keskifraktio, joka koostuu ligniinistä, voi viedä jopa 50 % öljystä mukanaan);
• hajoamistekniikka.

Koostumus

Seuraavat päätekijät vaikuttavat öljyn kemialliseen koostumukseen:

• puulaji ja sen rotu;
• aika vuodesta, jolloin raaka-aineet on korjattu;
• puun varastoinnin kesto ja menetelmä;
• prosessiolosuhteet.

Mäntyöljy sisältää seuraavia aineita:

• hartsi tai hartsi, hapot (palustraali, abieettinen, uusabieettinen, dihydro- ja tetrahydroabieettinen) - 40-45 %;
• tyydyttymättömät rasvahapot (oleiini-, steariini-, linoleeni-, linoli-, palmitiini-) - 40 %;
• saippuoitumattomat aineet (alifaattiset, diterpeenihiilivedyt, steariini, fytosteroli, alkoholit ja muut) – 12 %;
• hydroksikarboksyylihapot - noin 5 %

Puhdistus ilman tislausta

Mäntyöljyn yksittäisillä ainesosilla on suurin käytännön arvo. Rasvahappojen ja muiden aineosien erottaminen tapahtuu useilla tavoilla:

• käyttäenliuottimet ja niiden seokset (nestemäinen propaani, furfuraali, diasetonialkoholi, bensiinin hiilivedyt ja muut);
• reagoi urean kanssa;
• dekarboksylaatio (jos vain rasvahapot on eristettävä);

Tislaus

Teollisissa olosuhteissa fraktiointi suoritetaan kaksivaiheisella tekniikalla:

1. Tislaus. Kuumennettaessa 200 °C:seen mäntyöljystä tislataan pois haihtuvat aineet.
2. Oikaisu (seoksen erottuminen massan ja höyryn kanssa tapahtuvan lämmönvaihdon vuoksi).

Toinen tapa muokata öljyä on oligomerointi, joka johtaa rasvahappodimeereihin. Yhdysv altojen teknologisissa tehtaissa tämä prosessi suoritetaan lämpötilassa 230-250 ° C, paineen alaisena ja katalyytin - montmorilloniitin - läsnä ollessa. Venäjällä oligomerointi suoritetaan itsehapetusmenetelmällä. Mäntyöljy kuumennetaan 195 °C:seen, samalla kun ilmaa johdetaan jatkuvasti sen läpi.

Hakemus

Tislauksen ja puhdistuksen jälkeen saadaan monenlaisia orgaanisia yhdisteitä, joita käytetään laaj alti:

• Mäntyöljyn rasvahapot jopa 97 % puhtaasti (maali- ja painoteollisuus).
• Korkea hartsi (paperin ja saippuan valmistus, pahvi- ja paperiliimojen valmistus, kaapeliteollisuus).
• Tislattu mäntyöljy (saippuan valmistus, lakkojen, hartsien, maalien, emulgointiaineiden, linoleumin valmistus; kumin regenerointi, käyttö sideaineena hiekka-savivalussalomakkeet).
• Korkea kenttä (asf altti, kuitulevytuotanto).

Öljyä raakana, tislaamattomana käytetään seuraaviin tarkoituksiin:

• Kuitulevykyllästys kovettumista ja hydrofobisointia varten;
• lisäaine mineraali- ja lasivillan valmistuksessa (lujuusominaisuuksien parantaminen korkeissa kosteissa olosuhteissa);
• vaahdotusaineiden-vaahdotusaineiden valmistus;
• kumien pehmennysaine;
• hartsien ja maalien ja lakkojen (maalit, lakat), pehmittimien tuotanto;
• voiteluaineet ja voiteluaineet tekstiilien käsittelyyn;
• lisäaine bitumiin sen tarttuvuusominaisuuksien parantamiseksi.

Tallaatteja käytetään seuraavien aineiden valmistukseen:

• öljymaalit ja -lakat (kuivumista nopeuttava lisäaine);
• kemiallisten reaktioiden katalyytit;
• hyönteismyrkyt;
• kostutusaineet;
• asf altin ja vahan kovettimet;
• vahattu paperi korroosiosuojaukseen.

Mäntyöljy sisältää myös paljon steroleja (jopa 3 %) muihin kasviöljyihin verrattuna. Nämä aineet ovat biologisesti aktiivisia ja lupaavia käytettäväksi lääketieteessä, kosmetologiassa ja elintarviketeollisuudessa.