שמן גבוה: הרכב, ייצור, יישום

2024 מְחַבֵּר: Howard Calhoun | [email protected]. שונה לאחרונה: 2023-12-17 10:27

שמן גבוה מיוצר על ידי עיסת קראפט. חומצות שומן, המתקבלות משמן גולמי, נמצאות בשימוש נרחב: ייצור סבון, חומרי צבע, שרפים אפוקסיים, דבקים, שימוש כתוספים בייצור חומרים שונים (גומי, בטון, נייר ועוד).

Description

שמן גבוה (סולפט) הוא תערובת נוזלית של תרכובות אורגניות (בעיקר חומצות שומן ושרף גבוהות יותר), בעלת צבע כהה וריח חריף.

לחומר יש את המאפיינים הפיזיקליים והכימיים הבאים:

• צמיגות (ב-t=40°С) – מ-410 עד 1660 cSt;
• צפיפות ב-+20 °С – 994-1001 ק"ג/מ"ר3;
• קיבולת חום - מ-1.6 עד 4.1 קילו-ג'יי/(ק"ג K);
• acid number – 158-163;
• נקודת הבזק - 221 מעלות צלזיוס;
• טמפרטורת הצתה עצמית - 304-311 °С;
• מוליכות תרמית בטמפרטורה רגילה – 0.13-0.15 W/(m K).

התכונות של שמן גבוה (נקודת ההתמצקות שלו, צמיגותו) משתפרות על ידי הוספת תוספים משרף פנול-פורמלדהיד, אלכוהולים ואחריםחיבורים.

צפיפות, תכולת חומצת שרף, מספר חומצה ומספר סיבון תלויים בהרכב העץ הגולמי (לפי סדר הערכים היורדים של האינדיקטורים האלה):

• conifers;
• תערובת של עץ רך ועץ קשה;
• hardwood.

מלחים של חומצות שמן גבוה נקראים טלאטים.

קבל

עיסת סולפט מתבצעת על ידי טיפול בשבבי עץ בתמיסה מימית של נתרן הידרוקסיד ונתרן גופרתי. כיום, טכנולוגיה זו היא אחת המובילות בייצור עיסת. תחת פעולת הריאגנטים לעיל, שרף וחומצות שומן מסובנות. הם הופכים לאלכוהול שחור, שהוא סבון סולפט. האחרון משמש במלואו לעיבוד לשמן גבוה.

איידוי של משקה חריף מוביל להפרדה של חלק בעל צפיפות נמוכה, שצף אל פני השטח. תפוקת החומר היא בטווח של 100-140 ק ג לטון חומר גלם. שמן טול גולמי מיוצר ב-2 שיטות:

1. תקופתי. סבון הסולפט נשאב לתוך הכור שם הוא נחשף לתמיסת 30% H₂SO4. תהליך הפירוק נמשך 2-3 שעות, ואז אותו פרק זמן שבו התערובת מתייצבת ישירות בכור. הנוזל מתחלק ל-3 שכבות, השכבה העליונה כוללת שמן. הוא נשאב להמשך כביסה וייבוש.
2. רציף. ראשית, הסבון נשטף עם תמיסה של שורית, ולאחר מכן עובר דרך הומוגנייזר ומסנן מזיהומים מכניים. ערבוב עם H₂SO4 מתבצע ברציפות במשאבה.ההפרדה לשברים מתבצעת במפריד, שממנו כל הרכיבים מוסרים במהירות למיכלים.

כמות השמן הגבוה המופק תלויה במספר פרמטרים. זה:

• הרכב של חומר מקור;
• לחות של סבון סולפט;
• איכות הכביסה שלו;
• הפרדה זהירה של שברים (השבר האמצעי, המורכב מליגנין, יכול לקחת עד 50% מהשמן איתו);
• טכנולוגיית פירוק.

Composition

הגורמים העיקריים הבאים משפיעים על ההרכב הכימי של שמן:

• סוג העץ והזן שלו;
• זמן בשנה שבמהלכו נקצרו חומרי גלם;
• משך ושיטת אחסון העץ;
• תנאי תהליך.

שמן גבוה מכיל את החומרים הבאים:

• שרף, או רוזין, חומצות (פלוסטרליות, אבייטיות, ניאו-אביות, דיהידרו-וטטרה-הידרואביות) - 40-45%;
• חומצות שומן בלתי רוויות (אולאית, סטארית, לינולנית, לינולאית, פלמיטית) - 40%;
• חומרים בלתי ניתנים לסיבוב (פחמימנים אליפטים, דיטרפן, סטארין, פיטוסטרול, אלכוהול ואחרים) – 12%;
• חומצות הידרוקסיות-קרבוקסיליות - בערך 5%.

ניקוי ללא זיקוק

הרכיבים הבודדים של שמן טאל הם בעלי הערך המעשי הגדול ביותר. ההפרדה של חומצות שומן ומרכיבים אחרים נעשית בכמה דרכים:

• בשימושממסים ותערובות שלהם (פרופן נוזלי, פורפורל, דיאצטון אלכוהול, פחמימנים בנזין ואחרים);
• מגיב עם אוריאה;
• דה-קרבוקסילציה (אם רק צריך לבודד חומצות שומן);

זיקוק

בתנאים תעשייתיים, הפירוק מתבצע באמצעות טכנולוגיה דו-שלבית:

1. זיקוק. בחימום ל-200 מעלות צלזיוס, חומרים נדיפים מזוקקים משמן גבוה.
2. תיקון (הפרדת תערובת עקב מסה וחילופי חום עם קיטור).

דרך נוספת לשנות שמן היא אוליגומריזציה, שגורמת לדימרים של חומצות שומן. במפעלים טכנולוגיים בארה ב, תהליך זה מתבצע בטמפרטורה של 230-250 מעלות צלזיוס, בלחץ ובנוכחות זרז - מונטמורילוניט. ברוסיה, האוליגומריזציה מתבצעת בשיטת אוטוקסידציה. שמן גבוה מחומם ל-195 מעלות צלזיוס, תוך מעבר אוויר מתמשך דרכו.

Application

לאחר זיקוק ותיקון, מתקבלים מספר סוגים של תרכובות אורגניות, שנמצאות בשימוש נרחב:

• חומצות שומן גבוהות של שמן עד 97% טהור (תעשיית צבע ודפוס).
• רוזין גבוה (ייצור נייר וסבון, ייצור דבקים לקרטון ונייר, תעשיית כבלים).
• שמן גבוה מזוקק (הכנת סבון, ייצור לכות, שרפים, צבעים, מתחלבים, לינוליאום; חידוש גומי, הכנסת כחומר מקשר ליציקת חימר חולטפסים).
• מגרש גבוה (אספלט, ייצור סיבים).

שמן בצורתו הגולמית והלא מזוקקת משמש למטרות הבאות:

• הספגת סיבים להקשחה והידרופוביזציה;
• תוסף בייצור צמר מינרלים וזכוכית (שיפור תכונות החוזק בתנאי לחות גבוהה);
• ייצור של חומרי ציפה-סוכני קצף;
• מרכך לגומיות;
• ייצור שרפים וצבעים ולכות (צבעים, לכות), חומרים פלסטיים;
• חומרי סיכה וחומרי סיכה לעיבוד טקסטיל;
• תוסף לביטומן כדי לשפר את תכונות ההדבקה שלו.

טלאטים משמשים לייצור של החומרים הבאים:

• צבעי שמן ולכות (תוסף להאצת ייבושם);
• זרזים לתגובות כימיות;
• קוטלי חרקים;
• סוכני הרטבה;
• חומרי אספלט ושעווה;
• נייר שעווה להגנה מפני קורוזיה.

שמן גבוה מכיל גם כמות גבוהה של סטרולים (עד 3%) בהשוואה לשמנים צמחיים אחרים. חומרים אלו פעילים ביולוגית ומבטיחים לשימוש ברפואה, קוסמטולוגיה ותעשיית המזון.