29.2 Эфиры канифоли и их использование в лкм
Канифоль среди используемых в технике природных смол занимает одно из первых мест. Ее получают их хвойных деревьев экстракцией или подсечкой. В первичной смоле («живице») содержится до 30% канифоли и скипидар, который выделяется отгонкой.
К
анифоль
– это смесь кислот, из которых наиболее
важные три:
Абиетиновая кислота дегидроабиетиновая кислота Левопимаровая кислота
Эфиры канифоли получают взаимодействием канифоли с многоатомными спиртами. Полный глицериновый эфир канифоли образуется при 280С (сплавление) по схеме
Катализатор процесса – небольшие количества металлического цинка или негашеной извести СаО.
Аналогично получают пентаэритритовый эфир, но при температуре 260270С. Эфиры канифоли хорошо растворяются в маслах, ароматических углеводородах, бензине и скипидаре. Они применяются как модификаторы масляных и нитроцеллюлозных лаков и эмалей.
Таким образом, канифоль и ее производные используются, главным образом, как добавки к различным природным и синтетическим пленкообразователям, способствующие усилению блеска, адгезии и других показателей покрытий. Но эти добавки часто ухудшают атмосферостойкость покрытий.
29.3 Технологический процесс рафинирования масел
Для получения высококачественных лакокрасочных материалов масла необходимо подвергать очистке. Под очисткой (или рафинированием) понимают обработку масел с целью удаления взвешенных и растворимых нежировых компонентов и свободных жирных кислот. Возможная схема очистки, обеспечивающая получение высококачественного (лакового) масла, приведена на рис.
Рис.Технологическая схема процесса рафинирования масел:
1, 12, 16 – подогреватели; 2, 3 жидкостные счетчики; 4, 5 – емкости для сбора масла после осушки; 6 емкость для сбора слизистых веществ и соапстока; 7, 911 объемные мерники, 8 весовой мерник; 13 аппарат для обработки масла кислотой; 14 аппарат для обработки масла щелочью и хлоридом натрия; 15 аппарат для промывки масла отбельными землями; 17 аппарат непрерывного действия; 18, 19 – аппараты для отбеливания, 20 аппарат для слизистых веществ и соапстока; 21, 23 сепараторы; 22, 24, 28, 30 щестеренчатые насосы; 25, 26 – емкости для сбора промытого масла; 27 – насос-дозатор; 29 – фильтр-пресс; 31, 32 аппараты для отделения жирных кислот
Согласно этой схеме, очистка масел состоит из следующих основных операций.
1. Обработка масла раствором кислоты (сернойв случае льняного или фосфорной в случае хлопкового и подсолнечного масел) с целью удаления слизистых веществ и фосфатидов.
2. Нейтрализация масла раствором щелочи (в основном для удаления свободных жирных кислот).
3. Промывание масла водой (для удаления остатков непрореагировавшей щелочи, мыл, минеральных фосфатов и некоторых других примесей).
4. Обезвоживание масла.
5. Отбеливание масла.
Обработку масла кислотой проводят в аппарате 13, снабженном паровым обогревом. После загрузки масла включают мешалку и обогрев. По достижении температуры 90°С к маслу из мерника 9 добавляют кислоту (40%-ную Н2SO4 или 80%-ную Н3РО4) и некоторое количество воды, предварительно подогретой в подогревателе 1 до 85°С. Обработку продолжают около 30 мин, после чего фосфатиды и слизистые вещества выпадают в осадок. Их отделяют от масла в сепараторе 21. Очищенное от слизистых веществ и фосфатидов масло передается насосом 22 в аппарат 14, где происходит обработка масла при 90°С раствором щелочи. С целью коагуляции образовавшихся солей жирных кислот («соапсток») к обработанной смеси добавляют некоторое количество 12%-ного раствора NaСl, после чего производят отделение соапстока на сепараторе 23. Далее масло передают в аппарат 15, где осуществляют его многократное промывание водой (вначале горячей 85°С, а затем холодной). Промытое масло обезвоживают при 90 °С в aппapaтe непрерывного действия 17 (типа «сушильной пленочной свечи»), обогреваемом водяным паром, под вакуумом (0,40,54 кПа). Однако выходящее из сушильного аппарата масло содержит некоторое количество влаги, необходимой для лучшего протекания процесса отбеливания (остаточная влага обеспечивает смачивание отбельной земли). Окончательная осушка масла проводится одновременно с процессом отбеливания, который осуществляют в аппаратах 18 и 19 при 100°С под вакуумом в течение 20 мин. Количество отбельной земли составляет 1,21,5% от массы масла. После окончания операции отбеливания масло охлаждается водой до 80°С и поступает на фильтрацию. Отделение отбельных земель проводят на фильтр-прессе 29 с намывным слоем, который образуется из отбельной земли при циркуляции масла из аппаратов для отбеливания 18 и 19 через фильтр-пресс. Циркуляцию осуществляют с помощью насоса 28. Очищенное на фильтр-прессе масло направляют на фасовку.
Схема предусматривает выделение свободных жирных кислот из слизистых веществ и соапстока. С этой целью слизистые вещества и соапсток из сепараторов 21 и 23 перекачивают насосом 30 в емкость 6.
Собранные в емкости 6 соапсток и слизистые вещества подвергают расщеплению в аппарате 20 с использованием раствора 30%-ной серной кислоты при 80°С в течение 1 ч. По окончании расщепления на поверхности реакционной массы появляется слой жирных кислот, после чего содержимое аппарата передается в емкости 31 и 32, в которых производится отделение их от водной фазы.