Способ переработки живицы

 

Использование: лесохимическая промышленность, получение канифоли, скипидара как сырья для различных отраслей промышленности, например, лакокрасочной. Сущность изобретения: живицу разбавляют скипидаром в соотношении 1,0: 1,8 - 2,0 мас. ч. , отстаивают, фильтруют, осветляют, например, ортофосфорной кислотой, отстаивают, промывают водой, отстаивают, пропускают при 20 - 150С через синтетический цеолит типа СаX, предварительно обработанный 8 -12% -ным раствором фосфорной кислоты с последующей сушкой цеолита при 300 - 350С, после чего осуществляют упаривание канифоли. Характеристики: цвет по шкале цветности W_g, W_x, кислотное число 168 мг КОН/г, температура размягчения 70 - 81 С. 1 табл.

Изобретение относится к переработке живицы и может быть использовано в лесохимической промышленности для получения канифоли и скипидара.

По химическому составу сосновая живица представляет собой смесь смоляных кислот, веществ нейтрального характера и скипидара.

Цветность и другие качественные показатели канифоли в основном определяют наличием в ней соединений трехвалентного железа, окисленных (ОВ) и глубокоокисленных высокополярных веществ (ГВВ). ОВ и ГВВ входят в состав нейтральной части живицы.

Соединения трехвалентного железа удаляют из скипидарного раствора живицы (терпентина) путем его обработки фосфорной или щавелевой кислотами. Образующиеся при этом фосфаты и окалаты железа растворяются в воде и методом декантации отделяются от терпентина.

Известен способ очистки терпентина от цветоопределяющих примесей (ЦОП) методом сорбции например с помощью отбеленных глин.

Но этот метод не нашел практического применения, так как на этих сорбентах происходит сорбция (до 20% ) целевого продукта-канифоли.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является способ переработки живицы путем разбавления живицы скипидаром в соотношении 1,0: 1,8-2,0, отстаивания фильтрования, осветления 10% -ным водным раствором фосфорной кислоты, отстаивания, промывки водой, отстаивания терпентина и упаривания канифоли.

Однако известный способ не позволяет очистить живицу от ОВ и ГВВ, которые входят в состав исходной живицы и оказывают существенное влияние на цветность получаемой канифоли. При фильтровании терпентина эти вещества не задерживаются на фильтре и попадают в отфильтрованный терпентин.

Технической задачей настоящего изобретения является получение канифоли с улучшенным показателем цветности.

Данная техническая задача решается тем, что в способе переработки живицы, включающем разбавление живицы скипидаром в соотношении 1,0: 1,8-2,0 мас. ч. , отстаивание, фильтрование, осветление, отстаивание, промывку, водой, отстаивание терпентина и упаривание канифоли, перед увариванием терпентин пропускают при 20-150^оС через синтетический цеолит типа СаХ, предварительно обработанный 8-22% -ным раствором фосфорной кислоты с последующей сушкой цеолита при 300-350^оС.

Цеолиты относятся к алюмосиликатам общей формулы М_2/nО ˙Al₂O₃ ˙XSiO₂˙ yH₂O цеолит в Са-форме типа СаХ имеет мольное соотношение SiO₂ : Al₂O₃ = 2,2: 3,3, диаметр входа в капиллярные поры 0,8-0,9 нм; предельный адсорбционный объем 0,362 см³/г, зернение 1-4 мм.

Нижеследующие примеры иллюстрируют изобретение.

П р и м е р 1 (прототип). 100 г сосновой живицы, полученной при подсочке сосны без применения стимуляторов смоловыделения и содержащей 17% скипидара, 7,1% воды, 0,84% механических примесей, следы ОВ и ГВВ, загружают в реактор с мешалкой и помещают туда же 200 г скипидара. Живицу при слабом перемешивании растворяют в скипидаре в течение 20 мин при 40^оС. От полученного раствора декантацией отделяют воду, присутствующую в живицу (расслоение происходит в течение 5-10 мин) и раствор фильтруют через бумажный фильтр. Фильтрат перемешивают с 10 г 10% -ного раствора фосфорной кислоты и отстаивают в течение 2 ч при 40^оС. Отстоявшийся терментин дважды промывают дистиллированной водой. Раствор обезвоживают отстаиванием. Обезвоженный до остаточной влажности 0,38% (время отстаивания 30 мин) терпентин уваривают общепринятым способом.

Получают 72,4 г канифоли (выход 83,7% ), ОВ и ГВВ в следовых количествах, полностью соответствующей требованиям ГОСТа 19113-84 "Канифоль сосновая" - цвет по шкале цветности Х.

П р и м е р 2. В живицу по примеру 1 добавляют фиксированное количество ОВ (0,5 г). Этот образец живицы перерабатывается по примеру 1. Получают канифоль с показателем цветности N и содержанием ОВ - 0,5 г.

П р и м е р 3. В живицу по примеру 1 добавлено фиксированное количество ГВВ (0,5 г). Эту живицу тоже перерабатывают по примеру 1. Получают канифоль с показателями цветности I и содержанием ГВВ - 0,5 г.

П р и м е р 4. Живицу (содержание ОВ - 0,28 г, ГВВ - 0,30 г), полученную при подсочке сосны со стимулятором смоловыделения, содержащую лигносульфонаты, перерабатывают по примеру 1. Получают канифоль с показателем цветности N и содержанием ОВ - 0,28 г, ГВВ - 0,30 г.

П р и м е р 5. Используют и перерабатывают живицу (ОВ - 0,5 г), как в примере 2, но после промывки и отстаивания терпентин пропускают через колонку с активированным цеолитом СаХ (активация 10% -ным раствором фосфорной кислоты в течение 5 ч с последующей сушкой при 320^оС в течение 5 ч). Температура терпентина 20^оС. После пропускания терпентина через сорбент проводят канифолирование. Получают канифоль с показателем цветности Wg и содержанием ОВ - 0,01 г.

П р и м е р 6. Используют живицу по примеру 2, но температура терпентина при пропускании через активированный цеолит (активация 8% -ной фосфорной кислотой с последующей сушкой при 320^оС) 80^оС. Получают канифоль с показателем цветности Х, ОВ - следы.

П р и м е р 7. Используют живицу по примеру 2, но температура терпентина при пропускании через активированный цеолит (активация 12% -ной фосфорной кислотой с последующей сушкой при 300^оС) 150^оС. Получают канифоль с показателем цветности Ww, ОВ - 0,02.

П р и м е р 8. Используют и перерабатывают живицу (ГВВ - 0,5 г), как в примере 3, но после промывки отстаивания терпентин пропускают через колонку с активированным цеолитом (активация 10% -ным раствором фосфорной кислоты с последующей сушкой при 320^оС). Температура терпентина 80^оС. После пропускания терпентина через сорбент проводят канифолирование. Получают канифоль с показателем цветности Х, ГВВ - следы.

П р и м е р 9. Используют живицу по примеру 3 (ГВВ - 0,5 г), но перед канифолированием терпентин пропускают через синтетический цеолит СаХ (активация 10% -ным раствором фосфорной кислоты с последующей сушкой при 350^оС). Температура терпентина 150^оС. Получают канифоль с показателем цветности (ГВВ - 0,001 г).

П р и м е р 10. Используют и перерабатывают живицу (ОВ - 0,28 г, ГВВ - 0,30 г), как в примере 4, но перед канифолированием терпентин пропускают через колонку с синтетическим цеолитом СаХ (активация 10% -ным раствором фосфорной кислоты с последующей сушкой при 320^оС). Температура терпентина 80^оС. После пропускания терпентина через сорбент проводят канифолирование. Получают канифоль с показателем цветности Х, ОВ и ГВВ следы.

П р и м е р 11. Используют живицу по примеру 1, но соотношение живицы и скипидара 1: 1,8 и перерабатывают по способу прототипа. Получают канифоль с показателем цветности Х (ОВ и ГВВ в следовых количествах).

П р и м е р 12. Используют живицу по примеру 2, но соотношение живицы и скипидара 1: 1,8 и перерабатывают по способу прототипа. Получают канифоль с показателем цветности N и содержанием ОВ - 0,5 г.

П р и м е р 13. Используют живицу по примеру 3, но соотношение живицы и скипидара 1: 1,8 и перерабатывают по способу прототипа. Получают канифоль с показателем цветности I и содержанием ГВВ - 0,5 г.

П р и м е р 14. Используют живицу по примеру 4, но соотношении живицы и скипидара 1: 1,8, и перерабатывают по способу прототипа. Получают канифоль с показателем цветности N и содержанием ОВ 0,28 г, ГВВ 0,30 г.

П р и м е р 15. Используют и перерабатывают живицу (ОВ - 0,5 г) как в примере 12, но перед канифолированием терпентин пропускают через колонку с активированным цеолитом СаХ (активация 10% -ным раствором фосфорной кислоты с последующей сушкой при 320^оС). Температура терпентина 20^оС. После пропускания терпентина через сорбент проводят канифолирование. Получают канифоль с показателем цветности Wg (ОВ - 0,01 г).

П р и м е р 16. То же, что и в примере 15, но температура терпентина 80^оС. Получают канифоль с показателем цветности Х (ОВ - следы).

П р и м е р 17. То же, что и в примере 15, но температура терпентина 150^оС. Получают канифоль с показателем цветности Ww (ОВ - 0,02 г).

П р и м е р 18. Используют и перерабатывают живицу (ГВВ - 0,5 г), как в примере 13, но перед канифолированием терпентин пропускают через колонку с активированным цеолитом СаХ (активация 10% -ным раствором фосфорной кислоты с последующей сушкой при 350^оС). Температура терпентина 80^оС. После пропускания терпентина через сорбент проводят канифолирование. Получают канифоль с показателем цветности Х (ГВВ - следы).

П р и м е р 19. То же, что и в примере 18, но активацию цеолита СаХ проводят 8% -ным раствором фосфорной кислоты с последующей сушкой цеолита при 300^оС. Температура терпентина 150^оС. Получают канифоль с показателем цветности Wg (ГВВ - 0,001 г).

П р и м е р 20. Используют и перерабатывают живицу (ОВ - 0,28 г, ГВВ - 0,30 г), как в примере 14, но перед канифолированием терпентин пропускают через колонку с активированным цеолитом СаХ (активация 12% -ным раствором фосфорной кислоты с последующей сушкой при 320^оС) температура терпентина 80^оС. После пропускания терпентина через сорбент проводят канифолирование. Получают канифоль с показателем цветности Х (ОВ и ГВВ - следы).

В нижеследующей таблице приведены данные показателей качества канифоли, полученной способом по изобретению и по известному способу. (56) Авторское свидетельство СССР N 59395, кл. С 09 F 1/02, 1938.

Авторское свидетельство СССР N 1219628, кл. С 09 F 1/02, 1983.

Формула изобретения

СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ЖИВИЦЫ, включающий разбавление живицы скипидаром в соотношении 1,0 : 1,8 - 2,0 мас. ч. , отстаивание, фильтрование, осветление, отстаивание, промывку водой, отстаивание терпентина и уваривание канифоли, отличающийся тем, что перед увариванием терпентин пропускают при 20 - 150^oС через синтетический цеолит типа СаХ, предварительно обработанный 8 - 12% -ным раствором фосфорной кислоты с последующей сушкой цеолита при 300 - 350^oС.

РИСУНКИ

Рисунок 1