Способ осветления канифоли и еепРОизВОдНыХ Советский патент 1981 года по МПК C09F1/04 

Изобретение относится к области переработки природных .смол и может -быть использовано для осветления тем ных видов канифоли.. В настоящее время лесохимические заводы и целлюлозно-бумажные комбинаты Советского союза вырабатывают канифоль сосновую живичную, не удовлетворяющую требованиям ГОСТ 19113-7 по цветности, (марка цветности M-Wg) темную канифоль - экстракционную и талловую (марки цветности - 0,Е,F,G Н). Однако бумажная, лакокрасочная, полиграфическая, мьшоваренная, химическая и другие отрасли промьвиленности требуют для своих нужд светлые сорта канифоли. В связи с этим сч ганиэация производства осветленной канифоли является весьма актуальной задачей отечественной лесохимической прокышленнрсти. Известен способ осветления канифоли посредством твердых сорбентов, в качестве которых используют, например, силикагель Til. По этому способу растворы канифоли в инертном растворе (бензине, скипидаре, петролейном эфире, гептане, гексанё и других) фильтруют с определенной скоростью через слой сорбента, после чего отгоняют растворитель и получают светлую канифоль. Из адсорбента активными растворителями (спирт, ацетон и другие) экстрагируют темную смолу. Недостатками этого способа являются технологическая сложность, пожароопаснос -ь и сравнительно невысокий выход осветленной канифоли (80-85%), Известен способ осветления бензиновых растворов.канифоли селективными растворителями, например фурфуролом С2 . Однако при таких способах осветления выход продукта невелик около 85%. Существенными недостатками всех способов являются их пожарнай опасность и получение большого количества грязных сточных вод. . Известны способы осветления канифоли методом дистилляции при 35 NBM рт.ст. и высоких температурах 290-320° С . Но эти способы требуют весьма сложного оборудования. Длительное нагревание канифоли при высоких температурах приводит к ее разложению, образованию канифольных масел и пека.

Известны способы осветления канифоли и таллового масла при помощи гидроксилированных арилсульфидов 4 Так, при обработке таллового масла О,1% 2,2-тиобис-(4-метил-6-трет-бутилфенола) при 170-230°С и последующей перегонке при 4 мм рт.ст. получают осветленный продукт марки N-Wg (на 1,5 марки выше исходного продукта).

Одновременное осветление и диспропорционирование сосновой живйчног канифоли проводят действием на канифоль бензиновым раствором йода с концентрацией 5 г/л (количество йода 0,5% от веса канифоли) Полученная светлая диспропорционированная канифоль (марок WW,X) имеет кислотное число 164-165. Существенным недостатком этого способа является большой расход бензина, применение сложного оборудования, кроме того, этот способ является опасным в пожарном отношении.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является способ осветления канифоли и ее производных путем обработки водными растворами сернокислых солей натрия, цинка, алюминия, кальция, лития Гб .

Способ заключается в обработке бензиновых растворов канифоли (20%ной концентрации) смесью 10-30% сульфатов или фосфатов натрия, калия пития, Ксшьциг с 20% (от веса канифоли) цинка или марганца, или алюминия, или олова, или кадмия в присутствии воды или щавелевой кислоты. Процесс проводят либо при комнатной температуре, либо при нагревании 1 ч при или 70-125°С . Затем бензиновый раствор канифоли отделяют от осветлякдцего агента, промывают водой, профильтровывают, а бензин отгоняют. Получают канифоль в основком марки М (примерно на 4-5 марок выше исходной канифоли). Выход осветленной канифоли не приводится.

Применение этого способа требует значительного расхода осветлякяцих компонентов, сложного технологического оборудования, длительного времени и опасно в пожарном отношении.

Целью изобретения является получение стабильного по цвету светлоокрашенного продукта, снижение трудоемкости и пожароопасности, упрощение технологии.

Поставленная цель достигается тем, что способ осветления канифоли и ее производных осуществляют путем обрабО|ТКи их при нагревании осветляющим агентом, в качестве которого используют соль металла, выбранную из группы, включакедей йодид лития, йодид натрия, йодид калия, иодид кальцияв количестве 0,1-0,2 вес.% и процесс осуществляют при 220-24(га в реде.инертного газа.

Предлагаемым способом осветляют канифоль сосновую живичную, экстракционную, талловую, а также производные канифоли, например канифольномалеиновый аддукт.

Пример 1. 100 вес.ч. канифоли сосновой живичной марки К-М (кислотное число 169, температура размягчения 69,5°с; и 0,15 вес,ч. тонко измельченного йодистого лития загружают в реактор, снабженный термометром, мешалкой, барботером инертного газа и прямым холодильником. Смесь нагревают до 140°С, после чего приводят в действи механическую мешалку и заполняют реактор инертным газом. Далее поднимают температуру реакционной массы до 220±3С и при это:; температуре выдерживают продукт в течение 30 мин. Получают канифоль живичную сосновую осветленную марки X (на 5 марок выше исходной канифоли) с температурой размягчения 69°С и кислотным числом 165-166. Выход осветленного продукта составляет 99%.

Пример 2. 100 вес.ч. экстракционной канифоли марки F (кислотное число 154, температура размягчения 52,5°С) и 0,2 вес.ч. йодистого натрия нагревают в течение 30 мин при 220±3°С.

Нагревание проводят в токе CCij . В результате обработки получают осветленную экстракционную канифоль марки D-K (на 4 марки выше исходной канифоли) с кислотным числом 152 и температурой размягчения 52°С.

Выход осветленного продукта составляет 98,5%.

Пример 3. 100 вес.ч. талловой- канифоли марки М (кислотное число 165-166, температура размягчения 63 с) и 0,15 вес.ч. йодистого калия нагревают в течение 30 мин при 240±3 С. В результате обработки получают осветленную талловую канифоль марки WW (на 4 марки выше исходной . канифоли) с кислотным числом 160161 и температурой размягчения . Выход осветленного продукта составляет 99%.

Пример 4. Отличается от примера 3 только тем, что вместо йодистого калия загружают 0,15 вес.ч. йодистого кальция и при перемешивании выдерживают продукт при С в течение 30 мин. В результате обработки получают осветленную талловую канифоль марки WW (на 4 марки выше исходной канифоли) с температурой размягчения и кислотным числом 162. Выход осветленного продукта составляет 98,5%.

0 Пример 5. Осветление канифольно-малеинового аддукта. 100 вес.ч. сосновой живичной канифоли марки К-М и 2 вес.ч. малеинового ангидрида нагревают до 220°С, а затем добавляют к полученному аддукту. 0,1 вес.ч. йодистого кальция. Температуру смеси повышают до 2 5±5°С и выдерживают при этой температуре в течение 15 мин в токе СО. Полученная осветленная модифицированная канифоль имеет марку Wg (на 3 марки выше неходной), температуру размягчения и кислотное число 172,5. Выход осветленного продукта составляет 98 Пример 6. Отличается от при мера 5 только тем, что вместо сосновой живичной канифоли применяют экст ракционную канифоль марки F, в которую добавляют 5 вес.ч. малеинового ангидрида. Полученная осветленная модифицированная канифоль имеет марку Н-3 (на 2-3 марки выше исходной), температуру размягчения 62°С и кислотное число 162. Выход осветленного продукта составляет 98,5%. Пример 7. Отличается от примера 5 только тем, что вместо сое новой живичной канифоли применяют талловую канифоль марки М, в которую добавляют 2,5 .вес.ч. малеинового ангидрида. Полученная осветленная модифицированная канифоль имеет марку Wg (на 2 марки выше исходной) температуру размягчения и кисло ное число 168. Выход, осветленного продукта составляет 98,5%. Образцы осветленных продуктов хра нились в течение 100 сут на воздухе при этом ухудшения цветности образцов не наблюдалось. В результате обработки различных видов -канифоли их производных осветляюдими агентами получается светлый продукт (на 2-5 марок выше исходной канифоли) с сохранением такого исходного показателя, как температуры размягчения и незначительным понижением (пример 1-4) кислотного числа. Процесс осветления канифоли сопровождается реакцией ее диспропорционирования (таблица), что улучшает качество получаемых продуктов, в частности их стойкость к автоокислению и связанную с этим процессом стойкость к вторичному потемнению при хранении на воздухе. Исследование предлагаемого способа осветления канифоли и ее производных путем нагревания с осветляющими агентами имеет следующие преимущества перед известными физическими .и химическими методами: повышение марки осветленного продукта (на 2-5 марок по канифольной шкале,цветности) ; стабильность цвета продукта при хранении; отсутствие склонности к кристаллизации, высокий выход осветленного продукта (98-99%); простота технологического процесса; снижение пожароопасности процесса снижение расхода осветляющего агента.

27,1

Сосновая живичная Осветленная сосноФормула изобретения Способ осветления канифоли и её производных путем обработки их при нагревании осветляющим агентом, о тличающийся тем, что, с целью получения стабильного по цвету светлоокрашенного п юдукта, снижения трудоелжости и пожароопасности.

18,1

1,7

4,6

32,3

упрощения технологии, в качестве осветляющего агента используют соль Металла, выбранную из группы, включакнцей йодид лития, йодид натрия, йодид калия, йодид кальция, в количестве 0,1-0,2 вес.% и процесс осуществляют при 220-240°С в среде J инертного газа.

/ 836065g

Источники информации,дукты из канифоли и скипидара, Горьпринятые во внимание при экспертизекий, 1970, с. 379-385. ,

кл. 260-107, опублик. 1959.4. Патент США 3377333,

169122, кл. С 09 F 1/00, 1961. 5. Авторское с;видетельство СССР

3.Полуйко Е.Г. и др. Облагоражи- 211545, кл. С 09 F 1/04, 1966. вание экстракционной канифоли дис-6. Патент США № 2306652, тилляцией. - Сб. Синтетические про-кл. 260-111, опублик. 1952.