книги из ГПНТБ / Березин, Борис Иванович. Полиграфические материалы учебник для учащихся полиграфических техникумов

данного растворителя и его качественных показателей, а также пользуясь специальными таблицами. Но при необходимости рас­ творить какое-либо новое вещество неизвестного состава или известное вещество, но в растворителе, свойства и качество ко­ торого не совсем ясны, целесообразна постановка непосредст­ венного опыта растворения.

§ 131. НЕФТЬ И ЕЕ ПЕРЕРАБОТКА

Нефть залегает в земной коре на разной глубине в виде плас­ тов, из которых ее 'извлекают через буровые скважины.

Нефть является сырьем для сотен ценнейших продуктов.

Над изучением состава нефти и продуктов ее переработки ра­

процессом.

Разгонка нефти в кубовых батареях — старый способ пере­ работки нефти. В кубовой батарее, состоящей, например, из 20 горизонтальных металлических кубов, разгонку нефти произво­ дили путем постепенного повышения температуры и раздельного сбора выделившихся из куба паров. Кубы расположены таким образом, что нефть может самотеком перетекать из первого куба во второй, из второго в третий и т. д. В каждом кубе нефть на­ гревается на 10—20°, вследствие чего из нее выделяется соответ­ ствующая данной температуре узкая фракция нефти. Проходя через все кубы, нефть нагревается до температуры 350—370°. Остаток, вытекающий из последнего куба, получил название ма­ зута. Путем смешения фракций, выходящих из отдельных кубов, получают различные виды нефтяных продуктов: бензин, лигроин (или легкий керосин), керосин, тяжелый керосин и соляровое масло. Кроме того, при перегонке нефти в кубовых батареях об­ разуется некоторое количество нефтяного газа.

На смену перегонке нефти в кубовых батареях пришел разра­ ботанный В. Г. Шуховым способ перегонки нефти в трубчатых установках.

Разгонка нефти в трубчатых установках. Трубчатая установ­ ка состоит из печи и ректификационной колонки. Нефть перека­ чивают насосом через трубы, смонтированные в печи, где они нагреваются до 350°. При такой температуре нефть почти цели­ ком переходит в парообразное состояние. Дальнейшая задача заключается в том, чтобы выделить из этих паров ряд нефте­ продуктов с различной температурой кипения и различными

веществ направляют в ректификационную колонку, в которой пары, постепенно охлаждаясь и конденсируясь, образуют четыре фракции нефти: бензиновую, ке­

получать бензин и керосин (крекинг-процесс), а из керосина и газолина — бензол, толуол, ксилол (пиролиз-процесс).

Крекинг-процесс заключается в нагревании нефти при повы­ шенном давлении (50 ат) до температуры около 500°. Когда ма­ зут подвергают крекингу, часть крупных молекул, входящих в его состав, под влиянием высокой температуры и давления рас­ падается на более мелкие, т. е. превращается в бензин и керосин. Таким образом, назначение крекинг-процесса — получение бен­ зина и керосина из мазута и тяжелых масел.

Первые опыты получения керосина путем крекинга произвел инженер Рагозин в 1879 г., а через 6 лет в Баку инженер Алек­ сеев начал получать керосин путем крекинга. Над усовершенст­ вованием крекинг-процесса работал Шухов, который в 1891 г. взял первый в мире патент на этот способ.

Пиролиз-процесс заключается в том, что переработку нефти и нефтяных продуктов (керосин, газолин) ведут при температуре 600—800° и при нормальном давлении. При пиролиз-процессе мо­ лекулы нефтяных продуктов претерпевают глубокие химические изменения, в результате которых из парафиновых алифатических углеводородов (углеводородов с открытой цепью углеродных ато­ мов) и нафтеновых углеводородов — циклопарафинов — образу­ ются бензол, толуол и ксилол.

Выше указывалось, что при перегонке мазута под вакуумом (вакуум создается для того, чтобы понизить температуру разгон-

60—175°, тяжелые бензины (или легкие керосины)—при 100— 220°. Наиболее тяжелые бензины: лигроин и уайт-спирт (нефтяной спирт) применяются как заменители скипидара, например при производстве печатных красок.

Бензины — хорошие растворители масел, смол; их применяют для изготовления относительно безвредных красок глубокой пе­ чати и как смывающее средство в печатных цехах. Для этих целей пригодны немногие из бензинов, выпускаемые под марками «ка­ лоша» и «растворитель», представляющие собой бензины пря­ мой гонки, не содержащие ароматических примесей, особо вред­ ных для здоровья. Недопустимо в условиях полиграфического производства применение нефтепродуктов (бензин, керосин, лиг­ роин), содержащих так называемую этиловую жидкость, добав­ ляемую в целях улучшения режима сгорания топлива в двигате­ лях внутреннего сгорания. Поэтому авиационный и автомобиль­ ный бензины в полиграфической промышленности совершенно не применяются.

Керосин. Вырабатывают два основных вида среднего кероси­ на: осветительный и тракторный. Последний предназначается как тракторное топливо и в полиграфии не находит применения главным образом из-за его быстрого испарения, неприятного за­ паха и присутствия вредных для здоровья примесей.

Очищенный осветительный керосин представляет собой слег­ ка желтоватую жидкость с синеватым оттенком. Керосин начи­ нает кипеть при температуре около 180°; до 210° выкипает пример­ но 30% его первоначального количества, до 270° выкипает 70% и до 315°—не менее 98%. Температура вспышки освети­ тельного керосина (по Мартенс-Пенскому) не ниже 40°.

Желтый цвет керосина большей частью объясняется приме­ сями тяжелых масел. Однако и хорошо очищенный керосин при долгом хранении может желтеть вследствие растворения ржавчи­ ны стальных емкостей, в которых он находится.

Осветительный керосин имеет удовлетворительную скорость испарения, позволяющую применять его как растворитель при изготовлении высыхающих печатных красок типографских и оф­ сетных, различных паст и пр., а также для смывки красок с печатных форм в печатных цехах полиграфических предприятий.

Для изготовления быстро закрепляющихся красок (см. § 95 и 106) наиболее пригодна узкая керосиновая фракция с темпера­ турой кипения в пределе 220—260° и 250—290°.

Пиронафт — тяжелый керосин — характеризуется температу­ рой вспышки не ниже 90° (у осветительного керосина она не ни­ же 40°). Тяжелый керосин является ценным продуктом для изго­ товления искусственных олиф, главным образом фирни-

сов (§ 96).

меси толуола и этилбензола, начинает кипеть при 136,5°. Испа­ ряется ксилол медленнее толуола и гораздо медленнее бензола,

но быстрее скипидара.

Толуол и ксилол применяются для изготовления красок глу­ бокой печати. Эти растворители применяются также в печатных цехах глубокой печати для разжижения красок и для смывки красок с поверхности печатных форм и валиков.

Тетралин и декалин — углеводороды с конденсированными ядрами, являются высококипящими растворителями, хорошо рас­ творяющими многие смолы, масла и жиры.

поэтому может быть причислен к ароматическим углеводородам, декалин является циклопарафином. Тетралин имеет температу­ ру кипения около 210° и температуру воспламенения 78°; испа­ ряется в шесть раз медленнее скипидара. Декалин имеет темпе­ ратуру кипения около 195° и температуру воспламенения 60°.

Тетралин и декалин применяются для изготовления типограф­ ских и офсетных быстро закрепляющихся красок, закрепляю­ щихся преимущественно вследствие испарения растворителя.

Спирты этиловый, изо-пропиловый, бутиловый и изо-амило- вый применяются для изготовления красок глубокой печати и используются как растворители для смывки офсетных резиновых пластин и резиновых валиков (чаще в смеси с керосином или бензином). Преимущество спиртов перед другими растворителя­ ми в офсетной печати заключается в том, что они не растворяют резиновых пластин и валиков. Кроме того, спирты используют­ ся для изготовления красок анилиновой печати, бронзовой и красочной фольги и для многих других технических целей, а так­ же в фотомеханике.

Метиловый (древесный) спирт СН3ОН получается при сухой перегонке дерева. Это — бесцветная, подвижная, легко воспламе­ няющаяся жидкость с характерным неприятным запахом. Мети­ ловый спирт легко растворяет масла, жиры, смолы и печатные краски; крайне ядовит и поэтому :в полиграфической промышлен­ ности не применяется.

Этиловый (винный) спирт С2Н5ОН получают главным обра­ зом переработкой хлебных злаков и картофеля или искусствен­

ным путем —химической переработкой древесины. Чистый эти­ ловый спирт — бесцветная, подвижная жидкость с температурой кипения 78,4°.

Изо-пропиловый спирт (СН3)2СН(ОН)—прозрачная, бесцвет­ ная жидкость со слабым запахом спирта. Смешивается с водой, спиртом, эфиром, бензолом; в лакокрасочной промыш­ ленности заменяет этиловый спирт; применяется для изготовле­ ния красок глубокой печати и в производстве бронзовой и кра­ сочной рулонной фольги для тиснения на переплетах как заме­ нитель этилового спирта. Получается искусственным путем: а) каталитическим восстановлением ацетона и б) из пропилена газов крекинга. Температура кипения 82,4°.

Нормальный бутиловый спирт СН3(СН2)зОН — бесцветная,

прозрачная жидкость со слабым запахом сивушного масла. Сме­ шивается со спиртом, эфиром и многими другими органически­ ми растворителями. Растворимость: в 100 г воды 9 г спирта. Полу­ чается синтетически: а) из ацетальдегида и б) из каменноуголь­ ного газа и других химических продуктов. Температура 'кипе­ ния 97,2°.

Изо-амиловый спирт представляет собой смесь двух первич­ ных спиртов:

Изо-амиловый спирт — бесцветная, прозрачная жидкость с характерным неприятным запахом сивушного масла, смешивает­ ся со спиртом, эфиром и бензолом. Растворимость: в 100 г воды 2,5 г спирта. Получается: а) разгонкой сивушного масла (ами­ ловый алкоголь брожения) и б) синтетически, путем хлорирова­ ния пентановой фракции нефти с последующей обработкой обра­ зующихся продуктов щелочью; полученный таким образом изоамиловый спирт называется пентазолом.

Бензиловый спиртр ||—СН2ОН — ароматический высококипя-

щий спирт, хороший растворитель смол, жиров и масел. Темпера­ тура кипения 184,5°. Получается восстановлением бензальдеги­ да. Смешивается с водой, спиртом, эфиром. Применяется для изго­ товления спиртовых красок.

Основные свойства некоторых спиртов, применяемых в поли­ графии, приведены в табл. 26.

Сложные эфиры уксусной кислоты — ацетаты — получаются взаимодействием уксусной кислоты и соответствующих спиртов в

♦08 Полиграфические материалы

присутствии водоотнимающих средств. Ацетаты являются хоро­ шими растворителями нитроцеллюлозы, ацетилцеллюлозы и некоторых полимеризационных и конденсационных смол, напри­ мер сополимера хлорвинила с винилиденхлоридом, твердых ал­ кидных смол и др. Пары ацетатов вызывают раздражение горла, кашель, сонливость, головокружение. Используются ацетаты для изготовления красок глубокой печати в том случае, если применяемая смола не растворяется в толуоле и тому подобных растворителях и в спиртах. Обычно применяют не один какойлибо сложный эфир уксусной кислоты, а их смесь. Практическое

бым запахом жидкость, удельный вес 0,936, температура кипе­ ния 135°. Хорошо смешивается с водой и органическими углево­ дородами; растворяет нитроцеллюлозу и многие смолы (алкид­ ные, эфиры, канифоли и др.) и масла. Этилгликоль безвреден, может применяться для изготовления типографских и офсетных красок, закрепляющихся испарением растворителя.

§ 133. ОРГАНИЧЕСКИЕ РАСТВОРИТЕЛИ КАК СМЫВАЮЩИЕ ВЕЩЕСТВА В ПЕЧАТНЫХ ЦЕХАХ

Для смывки краски с поверхности красочного аппарата (ва­ ликов и красочного ящика) и печатной формы, а также офсетных резиновых пластин применяют органические растворители.

Типографские печатные формы и валики из вальцовой массы смывают керосином и бензином. Применение для смывки скипи­ дара запрещается инструкцией по технике безопасности.

Смывку резиновых красочных валиков типографских и офсет­ ных печатных машин, а также офсетных резиновых пластин мож­ но производить легким чистым бензином, который после смывки быстро улетучивается с резиновой поверхности, не причинив ей вреда, или смесью из 7з денатурированного спирта и 2/3 бензина или керосина. Учитывая, что теперь резиновые красочные вали­ ки и офсетные резиновые пластины изготовляются только из маслостойкой и бензостойкой резины, в качестве смывающего средства допустимо применение чистого осветительного кероси­ на.

Бензол, толуол и ксилол являются одними из лучших раство­ рителей печатных красок. Однако широкому применению этих растворителей препятствует большая огнеопасность и вредное действие их паров. Применение бензола вообще недопустимо, а