Талловое масло¶

Талловое масло — это побочный продукт варки целлюлозы по сульфатному способу, представляющий собой смесь высокомолекулярных органических соединений, главным образом жирных и смоляных кислот. Является ценным сырьём для химической промышленности, из которого получают канифоль, жирные кислоты, фитостерины и другие вещества.

¶История

Впервые талловое масло было выделено и описано в конце XIX века. С развитием сульфат-целлюлозного производства в начале XX века объёмы его получения резко возросли. Первоначально масло считалось отходом и утилизировалось, однако в 1920–1930-х годах были разработаны промышленные методы его переработки. В СССР крупномасштабное производство таллового масла началось в 1940-х годах на целлюлозно-бумажных комбинатах. В настоящее время Россия является одним из крупнейших производителей и экспортёров таллового масла в мире.

¶Получение

Талловое масло образуется в процессе варки древесной щепы (преимущественно хвойных пород — сосны, ели, лиственницы) в смеси гидроксида и сульфида натрия (сульфатный щёлок). Жирные и смоляные кислоты, содержащиеся в древесной смоле, омыляются щёлочью, переходя в раствор в виде натриевых солей. Эти соли (мыла) концентрируются в чёрном щёлоке, который затем упаривают. При подкислении чёрного щёлока серной кислотой мыла разрушаются, и на поверхность всплывает слой сырого таллового масла. Его отделяют от водной фазы и подвергают дальнейшей переработке.

¶Сырое талловое масло

Сырой продукт содержит от 40 до 60 % смоляных кислот, от 30 до 50 % жирных кислот, а также 5–15 % неомыляемых веществ (фитостерины, высшие спирты, углеводороды) и некоторое количество воды и механических примесей. Цвет — от тёмно-коричневого до чёрного, запах — резкий, специфический.

¶Состав и свойства

Основные компоненты таллового масла:

• Смоляные кислоты (абиетиновая, левопимаровая, палюстровая, неоабиетиновая и др.) — до 60 %.
• Жирные кислоты (олеиновая, линолевая, линоленовая, пальмитиновая, стеариновая) — до 50 %.
• Неомыляемые вещества (фитостерины, высшие спирты, углеводороды, эфиры) — 5–15 %.

Физические свойства: плотность — около 0,95–1,0 г/см³, температура плавления — 30–40 °C, кислотное число — 150–180 мг КОН/г.

¶Переработка и продукты

Талловое масло перерабатывают методом ректификации (дистилляции) под вакуумом. В результате получают несколько фракций:

¶Дистиллированное талловое масло (ДТМ)

Продукт, очищенный от механических примесей и частично от неомыляемых веществ. Используется как сырьё для дальнейшей переработки.

¶Талловая канифоль

Основной продукт переработки — смоляные кислоты, выделенные в чистом виде. Применяется в производстве бумаги (проклейка), лаков, красок, клеев, резины, мыла. По свойствам близка к живичной канифоли, но имеет более тёмный цвет и более высокую кислотность.

¶Талловые жирные кислоты (ТЖК)

Смесь ненасыщенных и насыщенных жирных кислот. Используются в производстве алкидных смол, эмульгаторов, моющих средств, смазочных материалов, флотореагентов.

¶Фитостерины

Из неомыляемой фракции выделяют β-ситостерин и другие стерины, которые служат сырьём для производства фармацевтических препаратов (стероидные гормоны, витамин D) и косметических средств.

¶Талловое масло как топливо

Сырое талловое масло может использоваться как котельное топливо, однако его высокая вязкость и коррозионная активность ограничивают применение. После переработки из него получают биодизель.

¶Применение

Основные области использования таллового масла и его производных:

• Целлюлозно-бумажная промышленность — проклейка бумаги и картона (тальовая канифоль).
• Лакокрасочная промышленность — алкидные смолы, олифы, эмали.
• Производство клеев и герметиков — на основе канифоли.
• Нефтехимическая и горнодобывающая промышленность — флотореагенты для обогащения руд.
• Строительство — добавки в бетонные смеси, эмульсии для дорожного строительства.
• Сельское хозяйство — эмульгаторы для пестицидов, регуляторы роста растений.
• Фармацевтика и косметика — сырьё для синтеза стероидов, компоненты кремов и мазей.

¶Экономическое значение

Россия является одним из ведущих производителей таллового масла, занимая около 15–20 % мирового рынка. Основные центры производства — целлюлозно-бумажные комбинаты в Архангельской, Иркутской, Ленинградской областях, Республике Карелия, Пермском крае. Значительная часть продукции экспортируется в страны Европы, Азии и Северной Америки. Цена на сырое талловое масло подвержена колебаниям, зависящим от конъюнктуры рынков канифоли и жирных кислот.

¶Экологические аспекты

Талловое масло является возобновляемым сырьём, получаемым из отходов лесопереработки. Его использование позволяет снизить нагрузку на ископаемые ресурсы. Однако процесс сульфатной варки целлюлозы связан с выбросами сероводорода и других сернистых соединений, имеющих неприятный запах. При переработке масла образуются сточные воды, требующие очистки. В целом, производство и переработка таллового масла считаются экологически более безопасными по сравнению с нефтехимическими аналогами.

¶Интересные факты

• Название «талловое» происходит от шведского слова «tall» (сосна), что указывает на основное сырьё.
• Из тонны абсолютно сухой древесины хвойных пород получают от 30 до 50 кг сырого таллового масла.
• Талловое масло — один из немногих природных источников смоляных кислот, которые практически не встречаются в других растениях.

¶Источники

• Справочник по лесохимии / под ред. В. А. Выродова. — М.: Лесная промышленность, 1974.
• Технология лесохимических производств / А. П. Белов, А. А. Ефремов. — М.: Химия, 1985.
• Талловое масло: состав, свойства, переработка / В. И. Козлов, В. А. Левданский. — Красноярск: СибГТУ, 2003.
• ГОСТ 11956-89 «Масло талловое. Технические условия».