способ обработки таллового масла

Формула изобретения

Способ обработки таллового масла, включающий его нагрев и поддержание достигнутой температуры при одновременном барботировании таллового масла воздухом, отличающийся тем, что осуществляют одноступенчатый нагрев таллового масла до температуры 190-220^oС, а поддержание этой температуры осуществляют в течение 15-40 мин.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к лакокрасочной промышленности и может быть использовано для изготовления одного из компонентов состава для синтеза лака-основы для получения пентафталевых красок (эмалей).

Известен способ обработки таллового масла путем многоступенчатого нагревания масла до 260-330^oС с последующим охлаждением; нагревание ведут в три ступени - сначала исходное масло в течение 5-10 с нагревают до 260-330^oС и выдерживают при этой температуре 20-60 с, затем охлаждают в течение 5-30 с до температуры 180-230^oС и далее повторно нагревают до 240-280^oС в течение 30-60 с (см. авторское свидетельство СССР 701134 по классу C 09 F 7/60 от 06.07.73).

Способ позволяет получать полимеризованные масла, отвечающие требованиям к полупродуктам для олиф.

Недостатком данного способа является то, что он не позволяет осуществлять обработку масел, содержащих смоляные кислоты.

Известен способ обработки таллового масла, включающий двухступенчатый нагрев таллового масла: сначала осуществляют нагрев до 1305^oС, выдерживают масло при этой температуре до испарения воды, затем нагревают до температуры 190-220^oС и поддерживают эту температуру при одновременном барботировании таллового масла воздухом в течение 12010 мин (см. авторское свидетельство СССР 1149527 по классу C 09 F 7/00 от 05.12.83).

Известен способ обработки таллового масла по методу Хопфера и Гермингхайса, согласно которому талловое масло, на первом этапе, продувается воздухом в течение 35-40 ч при температуре 80-200^oС, а затем, на втором этапе, нагревается до 250-300^oС и выдерживается при этой температуре в течение 8-10 ч (см. В. Зандерман. Природные смолы, скипидары, талловое масло (химия и технология), М., Лесная промышленность, 1964, с.498).

Этот способ, принятый за прототип настоящего изобретения, применим для обработки масел, содержащих смоляные кислоты; однако из-за двухступенчатого характера нагрева таллового масла и примененных температурных режимов, обработанное таким способом талловое масло содержит мономерные, димерные, тримерные и тетрамерные производные, причем димерные производные, необходимые для синтеза лака-основы пентафталевых эмалей, содержатся в количестве не более 15%.

Применение такого продукта для синтеза лака-основы пентафталевых эмалей приводит к образованию в процессе синтеза твердой тугоплавкой, нерастворимой фазы, что резко снижает качество лака-основы.

В основу настоящего изобретения положено решение задачи создания такого способа обработки таллового масла, в результате реализации которого обработанное талловое масло содержало бы преобладающую долю димерных производных, что значительно уменьшило бы образование твердой тугоплавкой нерастворимой фазы и позволило бы существенно повысить качество получаемого лака-основы.

Согласно изобретению в способе обработки таллового масла, включающем его нагрев и поддержание достигнутой температуры при одновременном барботировании таллового масла воздухом, осуществляют одноступенчатый нагрев таллового масла до температуры 190-220^oС, а поддержание этой температуры осуществляют в течение от 15 до 40 мин.

Заявителем не выявлены технические решения, тождественные заявленному изобретению, что позволяет сделать вывод о его соответствии критерию "новизна".

Реализация отличительных признаков способа (быстрый одноступенчатый нагрев таллового масла до температуры от 190 до 220^oС и выдерживание его при этой температуре при барботировании в течение от 15 до 45 мин) позволяет получить продукт, в котором превалируют димерные производные (40-70%), что позволяет получить высококачественный ингредиент для синтеза лака-основы пентафталевых красок (эмалей).

Заявителю не известны какие-либо источники информации, которые содержали бы сведения о влиянии отличительных признаков изобретения на достигаемый технический результат, что позволяет, по мнению заявителя, сделать вывод о соответствии заявленного технического решения критерию "изобретательский уровень".

Заявленный способ реализуется следующим образом.

В качестве исходного материала в первом конкретном примере использовано сырое талловое масло лиственных пород Архангельского ЦБК, содержащее высших жирных кислот 65,5, смоляных кислот 15,5, нейтральных веществ 6,5 и воды - 2,5 мас.%.

1 кг масла поместили в колбу, нагреваемую сплавом Вуда. Произвели быстрый (в течение 32 мин) одноступенчатый нагрев масла до температуры 200^oС. В процессе нагрева испарилась вся вода. Достигнутую температуру поддерживали в течение 30 мин, при этом с помощью компрессора подавали воздух, осуществляя барботирование масла. Полученный продукт обработки сырого таллового масла содержал 68,5% димерных производных, имел кислотное число 117 мгКОН/г и вязкость 10 мин 22 с при температуре 20^oС по вискозиметру В3-4.

В заявленном способе может быть использовано и любое другое талловое масло.

В частности, во втором примере использовано талловое масло Котласского ЦБК, содержащее высших жирных кислот 70,2, смоляных кислот 7,5, нейтральных веществ 20,0 и воды - 2,3 мас.%.

Произвели нагрев масла до температуры 210^oС, эту температуру поддерживали в течение 15 мин при барботировании воздухом. Полученный продукт содержал 59,6% димерных производных, имел кислотное число 121 мгКОН/г и вязкость 9 мин 17 с.

В третьем примере использовано талловое масло Светогорского ЦБК, содержащее высших жирных кислот 73,5, смоляных кислот 13,1, нейтральных веществ 10,9 и воды - 2,5 мас.%.

Температура нагрева составила 190^oС, время поддержания этой температуры при барботировании воздухом - 40 мин. Полученный продукт содержал 70,1% димерных производных, имел кислотное число 114 мгКОН/г и вязкость 10 мин 11 с.

При нагреве сырого масла до температуры менее 190^oС заметно снижается содержание в конечном продукте димерных производных (15-17%), при этом образование димерных производных происходит главным образом за счет простых эфирных связей, что снижает качество продукта. Такой же эффект имеет место при выдержке нагретого таллового масла и его барботаже менее 15 мин при температуре от 190 до 220^oС. Повышение температуры свыше 220^oС приводит к резкому увеличению образования три- и тетрамерных производных при снижении содержания димерных производных, что также снижает качество получаемого обработанного таллового масла, а также обусловливает нерациональные затраты энергии. Это же явление наблюдают при увеличении длительности выдержки и барботировании нагретого таллового масла свыше 45 мин при температуре от 190 до 220^oС. Такой же эффект имеет место при выдержке нагретого таллового масла и его барботировании менее 15 мин при температуре от 190 до 220^oС.

Способ может быть реализован в промышленных условиях, в том числе и на целлюлозно-бумажном комбинате, с использованием типового оборудования и недефицитного недорогого сырья, что позволяет сделать вывод о соответствии изобретения критерию "промышленная применимость".