El aceite de resina , también llamado colofonia líquida o tallol , es un líquido oloroso viscoso de color amarillo-negro que se obtiene como subproducto del proceso kraft de fabricación de pulpa de madera cuando se procesan principalmente árboles coníferos . [1] [2] El nombre se originó como una anglicización del sueco tallolja ("aceite de pino"). [3] El aceite de resina es el tercer subproducto químico más importante en un molino kraft después de la lignina y la hemicelulosa ; el rendimiento de aceite de resina crudo del proceso está en el rango de 30 a 50 kg / tonelada de pulpa. [4] Puede contribuir al 1.0-1.5% de los ingresos de la fábrica si no se usa internamente.
Fabricación
En el proceso kraft, la alta alcalinidad y temperatura convierten los ésteres y ácidos carboxílicos de la colofonia en jabones de sodio solubles de lignina , colofonia y ácidos grasos . El licor de cocción agotado se denomina licor negro débil y tiene aproximadamente un 15% de contenido seco. El licor negro se concentra en un evaporador de efecto múltiple y, después de la primera etapa, el licor negro es aproximadamente del 20 al 30%. En esta etapa se le llama licor intermedio. Normalmente, los jabones comienzan a flotar en el tanque de almacenamiento de los licores débiles o intermedios y se desnatan y recogen. Una buena operación de desnatado de jabón reduce el contenido de jabón del licor negro al 0,2–0,4% p / p del residuo seco. El jabón recolectado se llama jabón de colofonia cruda o rosinato . A continuación, se deja sedimentar el jabón de colofonia crudo o se centrifuga para liberar la mayor cantidad posible del licor negro arrastrado. El jabón pasa luego al acidulador donde se calienta y acidifica con ácido sulfúrico para producir aceite de resina crudo (CTO). [ cita requerida ]
La operación de desnatado y acidulante del jabón se puede mejorar mediante la adición de floculantes . Un floculante acortará el tiempo de separación y dará un jabón más limpio con menor viscosidad. Esto también hace que el acidulador funcione con mayor suavidad. [ cita requerida ]
La mayoría de los pinos dan un rendimiento de jabón de 5 a 25 kg / tonelada de pulpa, mientras que el pino silvestre produce de 20 a 50 kg / tonelada. El pino silvestre cultivado en el norte de Escandinavia produce un rendimiento de 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 160-165, mientras que los aserraderos que utilizan una mezcla de maderas blandas y duras pueden dar índices de acidez en el rango de 125-135. [2]
Normalmente el aceite de resina crudo contiene colofonia , que contiene 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 de alquilo . [3]
Por destilación fraccionada se obtiene colofonia de tall oil , con un contenido de colofonia reducido al 10-35%. Reduciendo aún más el contenido de colofonia al 1–10%, se puede obtener ácido graso de tall oil ( TOFA ), que es barato, consiste principalmente en 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 ]
TOFA es una alternativa a los ácidos grasos del sebo de bajo costo y vegetariana , amigable con el estilo de vida 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 reaccionan con aminas, se producen poliamidoaminas que pueden usarse como agentes de curado de resina epoxi . [5]
El aceite de resina también se utiliza en la perforación petrolífera como componente de los fluidos de perforación . [ cita requerida ]
Referencias
- ^ Lars-Hugo Norlin (2002). "Aceite alto". Enciclopedia de química industrial de Ullmann . Weinheim: Wiley-VCH. doi : 10.1002 / 14356007.a26_057 .
- ^ a b c Gullichsen, Johan ; Paulapuro, Hannu (2000). "18". Pulpa química . Ciencia y Tecnología de la Fabricación de Papel. 6B . Finlandia. págs. B378 – B388. ISBN 952-5216-06-3.
- ^ a b Biermann, Christopher J. (1993). Fundamentos de la fabricación de pasta 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 fabricación de papel. 3 . Finlandia. págs. 73–76. ISBN 952-5216-03-9.
- ^ "Agentes de curado epoxi Hexion Amidoamine" .