Aceite de resina
El tall oil , también llamado colofonia líquida o tallol , es un líquido viscoso de color amarillo-negro y oloroso que se obtiene como subproducto del proceso kraft de fabricación de pulpa de madera al despulpar principalmente árboles coníferos . [1] [2] El nombre se originó como una anglicización del sueco tallolja ('aceite de pino'). [3] El tall oil es el tercer subproducto químico más grande en una fábrica kraft después de la lignina y la hemicelulosa ; el rendimiento de tall oil crudo del proceso está en el rango de 30-50 kg / tonelada de pulpa. [4] Puede contribuir al 1,0-1,5% de los ingresos de la fábrica si no se utiliza internamente. [ cita requerida ]
Fabricación
En el proceso kraft, la alcalinidad y la temperatura elevadas convierten los ésteres y los ácidos carboxílicos de la colofonia en jabones de sodio solubles de lignina , colofonia y ácidos grasos . El licor de cocción gastado se denomina licor negro débil y tiene un contenido seco de aproximadamente el 15 %. El licor negro se concentra en un evaporador de efecto múltiple y, después de la primera etapa, el licor negro tiene un contenido seco de aproximadamente el 20 al 30 %. En esta etapa se denomina licor intermedio. Normalmente, los jabones comienzan a flotar en el tanque de almacenamiento de los licores débiles o intermedios y se retiran y se recogen. Una buena operación de desnatado de jabón reduce el contenido de jabón del licor negro a entre el 0,2 y el 0,4 % p/p del residuo seco. El jabón recogido se denomina jabón de colofonia en bruto o rosinato . A continuación, se deja que el jabón de colofonia en bruto se asiente o se centrifuga para liberar la mayor cantidad posible del licor negro arrastrado. El jabón pasa luego al acidulador donde se calienta y se acidifica con ácido sulfúrico para producir aceite de resina crudo (CTO). [ cita requerida ]
La operación de desnatado y acidificación del jabón se puede mejorar mediante la adición de floculantes . Un floculante acortará el tiempo de separación y dará como resultado un jabón más limpio con menor viscosidad. Esto también hace que el acidulador funcione con mayor fluidez. [ cita requerida ]
La mayoría de los pinos producen un rendimiento de jabón de 5 a 25 kg/tonelada de pulpa, mientras que el pino silvestre produce entre 20 y 50 kg/tonelada. El pino silvestre cultivado en el norte de Escandinavia produce incluso más de 50 kg/tonelada. A nivel mundial se refinan alrededor de 2 millones de toneladas/año de CTO. [2]
Composición
La composición del aceite de resina crudo varía mucho, dependiendo del tipo de madera utilizada. Una medida de calidad común para el aceite de resina es el índice de acidez . Con pinos puros es posible tener índices de acidez en el rango de 160 a 165, mientras que las plantas que utilizan una mezcla de maderas blandas y duras pueden dar índices de acidez en el rango de 125 a 135. [2]
Normalmente, el tall oil crudo contiene colofonias , que contienen ácidos resínicos (principalmente ácido abiético y sus isómeros ), ácidos grasos (principalmente ácido palmítico , ácido oleico y ácido linoleico ) y alcoholes grasos , esteroles insaponificables (5-10%), algunos esteroles y otros derivados de hidrocarburos alquílicos . [3]
Mediante destilación fraccionada se obtiene colofonia de tall oil , con un contenido de colofonia reducido a un 10-35%. Mediante una reducción adicional del contenido de colofonia a un 1-10%, se puede obtener ácido graso de tall oil ( TOFA ), que es barato, se compone principalmente de ácido oleico y es una fuente de ácidos grasos volátiles. [ cita requerida ]
Aplicaciones
La colofonia de aceite de resina se utiliza como componente de adhesivos , cauchos y tintas , y como emulsionante . La brea se utiliza como aglutinante en cemento, adhesivo y emulsionante para asfalto . [ cita requerida ] [5]
El TOFA es una alternativa económica y vegana a los ácidos grasos de sebo para la producción de jabones y lubricantes . Cuando se esterifica con pentaeritritol , se utiliza como compuesto de adhesivos y barnices a base de aceite . Cuando reacciona con aminas, se producen poliamidoaminas que pueden usarse como agentes de curado de resinas epoxi . [6]
Referencias
- ^ Lars-Hugo Norlin (2002). "Aceite de resina". Enciclopedia de química industrial de Ullmann . Weinheim: Wiley-VCH. doi :10.1002/14356007.a26_057. ISBN 978-3527306732.
- ^ abc Gullichsen, Johan ; Paulapuro, Hannu (2000). "18". Pulpa química . Ciencia y tecnología de la fabricación de papel. Vol. 6B. Finlandia. págs. B378–B388. ISBN 952-5216-06-3.
{{cite book}}: Mantenimiento de CS1: falta la ubicación del editor ( enlace ) - ^ ab Biermann, Christopher J. (1993). Fundamentos de fabricación de pulpa y papel. San Diego: Academic Press, Inc. p. 107. ISBN 0-12-097360-X.
- ^ Stenius, Per, ed. (2000). "2". Química de productos forestales . Ciencia y tecnología de la fabricación de papel. Vol. 3. Finlandia. págs. 73–76. ISBN 952-5216-03-9.
{{cite book}}: Mantenimiento de CS1: falta la ubicación del editor ( enlace ) - ^ "BREZA DE TALL OIL COMO EXTENSOR DE BETÚN" (PDF) .
{{cite journal}}: Requiere citar revista|journal=( ayuda ) - ^ "Agentes de curado epóxico de amidoamina Hexion".
