SU836065A1

SU836065A1 - Method of clarifying colophony and its derivatives

Info

Publication number: SU836065A1
Application number: SU792812861A
Authority: SU
Inventors: Ромуальд Григорьевич Шляшинский; Вера Григорьевна Казущик; Людмила Николаевна Шищенкова; Василий Михайлович Хоружий; Светлана Ивановна Крюк; Светлана Степановна Пуят; Михаил Георгиевич Тупиков; Александр Константинович Страх; Виктор Петрович Белов; Борис Гаврилович Ударов
Original assignee: Институт Физико-Органической Химииан Белорусской Ccp
Priority date: 1979-08-15
Filing date: 1979-08-15
Publication date: 1981-06-07

Description

Изобретение относитс к области переработки природных .смол и может -быть использовано дл осветлени тем ных видов канифоли.. В насто щее врем лесохимические заводы и целлюлозно-бумажные комбинаты Советского союза вырабатывают канифоль сосновую живичную, не удовлетвор ющую требовани м ГОСТ 19113-7 по цветности, (марка цветности M-Wg) темную канифоль - экстракционную и талловую (марки цветности - 0,Е,F,G Н). Однако бумажна , лакокрасочна , полиграфическа , мьшоваренна , химическа и другие отрасли промьвиленности требуют дл своих нужд светлые сорта канифоли. В св зи с этим сч ганиэаци производства осветленной канифоли вл етс весьма актуальной задачей отечественной лесохимической прокышленнрсти. Известен способ осветлени 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 отгон ют растворитель и получают светлую канифоль. Из адсорбента активными растворител ми (спирт, ацетон и другие) экстрагируют темную смолу. Недостатками этого способа вл ютс технологическа сложность, пожароопаснос -ь и сравнительно невысокий выход осветленной канифоли (80-85%), Известен способ осветлени бензиновых растворов.канифоли селективными растворител ми, например фурфуролом С2 . Однако при таких способах осветлени выход продукта невелик около 85%. Существенными недостатками всех способов вл ютс их пожарнай опасность и получение большого количества гр зных сточных вод. . Известны способы осветлени канифоли методом дистилл ции при 35 NBM рт.ст. и высоких температурах 290-320° С . Но эти способы требуют весьма сложного оборудовани . Длительное нагревание канифоли при высоких температурах приводит к ее разложению, образованию канифольных масел и пека.The invention relates to the processing of natural resins and can be used to lighten dark types of rosin. At present, the chemical plants and pulp and paper mills of the Soviet Union produce pine rosin that does not meet the requirements of GOST 19113-7 in color , (M-Wg color grade) dark rosin - extraction and tall (color marks - 0, Е, F, G Н). However, paper, paint and varnish, polygraphic, fabricated, chemical and other industries require light rosin varieties for their needs. In this connection, the production of clarified rosin is a very important task for the domestic wood chemical industry. There is a known method for clarifying rosin by means of solid sorbents, for example, as used for silica gel Til. In this method, rosin solutions in an inert solution (gasoline, turpentine, petroleum ether, heptane, hexane, and others) are filtered at a certain speed through a layer of sorbent, after which the solvent is distilled off and light rosin is obtained. The dark resin is extracted from the adsorbent with active solvents (alcohol, acetone and others). The disadvantages of this method are technological complexity, fire hazard and relatively low yield of clarified rosin (80-85%). There is a known method of clarifying gasoline solutions. A fabric with selective solvents, such as furfural C2. However, with such clarification methods, the product yield is low at about 85%. The significant drawbacks of all the methods are their fire hazard and the production of large amounts of hazardous wastewater. . Methods are known for the clarification of rosin by distillation at 35 NBM Hg. and high temperatures of 290-320 ° C. But these methods require very complex equipment. Long-term heating of rosin at high temperatures leads to its decomposition, the formation of rosin oils and pitch.

Известны способы осветлени 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 ).Methods are known for clarifying rosin and tall oil using hydroxylated aryl sulfides 4 Thus, when treating tall oil O, 1% of 2,2-thiobis- (4-methyl-6-tert-butylphenol) at 170-230 ° C and subsequent distillation at 4 mmHg. get clarified product brand N-Wg (1.5 mark above the original product).

Одновременное осветление и диспропорционирование сосновой живйчног канифоли провод т действием на канифоль бензиновым раствором йода с концентрацией 5 г/л (количество йода 0,5% от веса канифоли) Полученна светла диспропорционированна канифоль (марок WW,X) имеет кислотное число 164-165. Существенным недостатком этого способа вл етс большой расход бензина, применение сложного оборудовани , кроме того, этот способ вл етс опасным в пожарном отношении.Simultaneous clarification and disproportionation of pine grain rosin is carried out by applying a gasoline solution of iodine with a concentration of 5 g / l (the amount of iodine is 0.5% by weight of rosin) to the rosin. A significant disadvantage of this method is the high consumption of gasoline, the use of sophisticated equipment, in addition, this method is dangerous in terms of fire.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению вл етс способ осветлени канифоли и ее производных путем обработки водными растворами сернокислых солей натри , цинка, алюмини , кальци , лити Гб .The closest to the technical essence of the invention is a method of clarifying rosin and its derivatives by treating it with aqueous solutions of sodium, zinc, aluminum, calcium, lithium sulfate salts.

Способ заключаетс в обработке бензиновых растворов канифоли (20%ной концентрации) смесью 10-30% сульфатов или фосфатов натри , кали пити , Ксшьциг с 20% (от веса канифоли ) цинка или марганца, или алюмини , или олова, или кадми в присутствии воды или щавелевой кислоты. Процесс провод т либо при комнатной температуре, либо при нагревании 1 ч при или 70-125°С . Затем бензиновый раствор канифоли отдел ют от осветл кдцего агента, промывают водой, профильтровывают, а бензин отгон ют. Получают канифоль в основком марки М (примерно на 4-5 марок выше исходной канифоли). Выход осветленной канифоли не приводитс .The method consists in treating gasoline solutions of rosin (20% concentration) with a mixture of 10-30% sulfates or phosphates of sodium, potassium piti, Xyzig with 20% (by weight of rosin) zinc or manganese, or aluminum, or tin, or cadmium in the presence of water or oxalic acid. The process is carried out either at room temperature or by heating for 1 hour at or 70-125 ° C. Then the gasoline solution of rosin is separated from the clarified agent, washed with water, filtered, and the gasoline is distilled off. Rosin is produced in brand M grade (about 4-5 marks above the initial rosin). The output of the clarified rosin is not driven.

Применение этого способа требует значительного расхода осветл к цих компонентов, сложного технологического оборудовани , длительного времени и опасно в пожарном отношении.The application of this method requires a significant expenditure of clarity to the components, complex technological equipment, a long time and dangerous in terms of fire.

Целью изобретени вл етс получение стабильного по цвету светлоокрашенного продукта, снижение трудоемкости и пожароопасности, упрощение технологии.The aim of the invention is to obtain a color-stable light-colored product, reducing labor intensity and fire hazard, simplifying the technology.

Поставленна цель достигаетс тем, что способ осветлени канифоли и ее производных осуществл ют путем обрабО|ТКи их при нагревании осветл ющим агентом, в качестве которого используют соль металла, выбранную из группы, включакедей йодид лити , йодид натри , йодид кали , иодид кальци в количестве 0,1-0,2 вес.% и процесс осуществл ют при 220-24(га в реде.инертного газа.This goal is achieved in that the method of clarifying rosin and its derivatives is carried out by treating them with a clarifying agent, which is a salt of a metal selected from the group including lithium iodide, sodium iodide, potassium iodide, calcium iodide in the amount 0.1-0.2 wt.% And the process is carried out at 220-24 (hectares in red inert gas.

Предлагаемым способом осветл ют канифоль сосновую живичную, экстракционную , талловую, а также производные канифоли, например канифольномалеиновый аддукт.The proposed method clarifies pine gum rosin, extraction, tall oil, as well as rosin derivatives, for example, rosin-maleic adduct.

Пример 1. 100 вес.ч. канифоли сосновой живичной марки К-М (кислотное число 169, температура разм гчени 69,5°с; и 0,15 вес,ч. тонко измельченного йодистого лити загружают в реактор, снабженный термометром , мешалкой, барботером инертного газа и пр мым холодильником. Смесь нагревают до 140°С, после чего привод т в действи механическую мешалку и заполн ют 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 разм гчени 69°С и кислотным числом 165-166. Выход осветленного продукта составл ет 99%.Example 1. 100 weight.h. pine gum brand K-M rosins (acid number 169, softening temperature 69.5 ° C; and 0.15 weight, including finely powdered lithium iodide, loaded into a reactor equipped with a thermometer, stirrer, inert gas bubbler and direct cooler. The mixture is heated to 140 ° C, after which the mechanical stirrer is activated and the reactor is filled with an inert gas. The temperature of the reaction mass is then raised to 220 ± 3 ° C and the product is kept for 30 minutes. X (5 marks higher and Khodnev rosin) with a softening point of 69 ° C and an acid number of 165-166. Yield clarified product is 99%.

Пример 2. 100 вес.ч. экстракционной канифоли марки F (кислотное число 154, температура разм гчени 52,5°С) и 0,2 вес.ч. йодистого натри нагревают в течение 30 мин при 220±3°С.Example 2. 100 weight.h. extraction rosin of mark F (acid number 154, softening temperature 52.5 ° С) and 0.2 weight parts. sodium iodide is heated for 30 minutes at 220 ± 3 ° C.

Нагревание провод т 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 разм гчени 52°С.Heating is carried out in current CCij. As a result of the treatment, a clarified extraction rosin of the D-K brand (4 marks above the initial rosin) with an acid number of 152 and a softening temperature of 52 ° C is obtained.

Выход осветленного продукта составл ет 98,5%.The yield of the clarified product is 98.5%.

Пример 3. 100 вес.ч. талловой- канифоли марки М (кислотное число 165-166, температура разм гчени 63 с) и 0,15 вес.ч. йодистого кали 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 разм гчени . Выход осветленного продукта составл ет 99%.Example 3. 100 weight.h. tall oil rosin grade M (acid number 165-166, softening temperature 63 s) and 0.15 weight parts. Potassium iodide is heated for 30 minutes at 240 ± 3 ° C. As a result of the treatment, a clarified tall brand of tall oil rosin WW (4 marks higher than the initial rosin) with an acid number of 160161 and a softening temperature is obtained. The yield of the clarified product is 99%.

Пример 4. Отличаетс от примера 3 только тем, что вместо йодистого кали загружают 0,15 вес.ч. йодистого кальци 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 разм гчени и кислотным числом 162. Выход осветленного продукта составл ет 98,5%.Example 4. It differs from Example 3 only in that, instead of potassium iodide, 0.15 parts by weight is charged. calcium iodide and with stirring maintain the product at C for 30 minutes. As a result of the treatment, a clarified tall oil rosin of the WW brand (4 marks higher than the initial rosin) with a softening temperature and an acid number of 162 is obtained.

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 добавл ют к полученному аддукту. 0,1 вес.ч. йодистого кальци . Температуру смеси повышают до 2 5±5°С и выдерживают при этой температуре в течение 15 мин в токе СО. Полученна осветленна модифицированна канифоль имеет марку Wg (на 3 марки выше неходной ), температуру разм гчени и кислотное число 172,5. Выход осветленного продукта составл ет 98 Пример 6. Отличаетс от при мера 5 только тем, что вместо сосновой живичной канифоли примен ют экст ракционную канифоль марки F, в которую добавл ют 5 вес.ч. малеинового ангидрида. Полученна осветленна модифицированна канифоль имеет марку Н-3 (на 2-3 марки выше исходной ), температуру разм гчени 62°С и кислотное число 162. Выход осветленного продукта составл ет 98,5%. Пример 7. Отличаетс от примера 5 только тем, что вместо сое новой живичной канифоли примен ют талловую канифоль марки М, в которую добавл ют 2,5 .вес.ч. малеинового ангидрида. Полученна осветленна модифицированна канифоль имеет марку Wg (на 2 марки выше исходной) температуру разм гчени и кисло ное число 168. Выход, осветленного продукта составл ет 98,5%. Образцы осветленных продуктов хра нились в течение 100 сут на воздухе при этом ухудшени цветности образцов не наблюдалось. В результате обработки различных видов -канифоли их производных осветл юдими агентами получаетс светлый продукт (на 2-5 марок выше исходной канифоли) с сохранением такого исходного показател , как температуры разм гчени и незначительным понижением (пример 1-4) кислотного числа. Процесс осветлени канифоли сопровождаетс реакцией ее диспропорционировани (таблица), что улучшает качество получаемых продуктов, в частности их стойкость к автоокислению и св занную с этим процессом стойкость к вторичному потемнению при хранении на воздухе. Исследование предлагаемого способа осветлени канифоли и ее производных путем нагревани с осветл ющими 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 осветл ющего агента.0 Example 5. Clarification of the rosin-maleic adduct. 100 weight.h. pine gum rosin brand KM and 2 weight.h. maleic anhydride is heated to 220 ° C and then added to the resulting adduct. 0.1 weight.h. calcium iodide. The temperature of the mixture is increased to 2 5 ± 5 ° С and maintained at this temperature for 15 minutes in a stream of CO. The resulting clarified modified rosin has a Wg mark (3 grades higher than non-similar), a softening temperature and an acid number of 172.5. The yield of the clarified product is 98. Example 6. It differs from Example 5 only in that, instead of pine gum rosin, an extra grade F rosin is used, to which 5 weight parts are added. maleic anhydride. The resulting clarified modified rosin has the mark H-3 (2-3 marks higher than the initial one), the softening temperature is 62 ° C and the acid number is 162. The yield of the clarified product is 98.5%. Example 7. It differs from Example 5 only in that instead of soybean gum rosin, M type tall oil rosin is used, to which 2.5 weight parts are added. maleic anhydride. The resulting clarified modified rosin has a Wg mark (2 marks higher than the original) softening temperature and an acid number of 168. The yield of the clarified product is 98.5%. Samples of clarified products were stored for 100 days in air, while no deterioration of the color of the samples was observed. As a result of processing various types of α-kanfoli of their derivatives, clarified by single agents, a light product is obtained (2–5 marks above the initial rosin) with preservation of such initial index as softening temperatures and a slight decrease (Example 1–4) of the acid number. The process of clarifying rosin is accompanied by a disproportionation reaction (table), which improves the quality of the products obtained, in particular their resistance to auto-oxidation and the resistance to secondary darkening associated with this process when stored in air. The study of the proposed method of clarification of rosin and its derivatives by heating with clarifying agents has the following advantages over the known physical and chemical methods: increasing the brand of the clarified product (by 2-5 grades on a rosin scale, chromaticity); color stability of the product during storage; no tendency to crystallization, high yield of clarified product (98-99%); simplicity of the process; reducing the fire hazard of the process reducing the consumption of the clarifying agent.

27,127.1

Соснова живична Осветленна сосноФормула изобретени Способ осветлени канифоли и её производных путем обработки их при нагревании осветл ющим агентом, о тличающийс тем, что, с целью получени стабильного по цвету светлоокрашенного п юдукта, снижени трудоелжости и пожароопасности.Pine Resin Clarified Pine Formula of the Invention A method for clarifying rosin and its derivatives by treating them with a lightening agent when heated, in order to obtain a color-stable, light colored product, reducing labor and fire risk.

18,118.1

1,71.7

4,64.6

32,332.3

упрощени технологии, в качестве осветл ющего агента используют соль Металла, выбранную из группы, включакнцей йодид лити , йодид натри , йодид кали , йодид кальци , в количестве 0,1-0,2 вес.% и процесс осуществл ют при 220-240°С в среде J инертного газа.simplification of the technology, a metal salt selected from the group including lithium iodide, sodium iodide, potassium iodide, calcium iodide in an amount of 0.1-0.2 wt.% is used as a clarifying agent, and the process is carried out at 220-240 ° C in the environment of inert gas J.

/ 836065g/ 836065g

Источники информации,дукты из канифоли и скипидара, Горьприн тые во внимание при экспертизекий, 1970, с. 379-385. ,Sources of information, articles of rosin and turpentine, Gorinnye into account in the examination, 1970, p. 379-385. ,

1.Патент США 2846429,1. US patent 2846429,

кл. 260-107, опублик. 1959.4. Патент США 3377333,cl. 260-107, published. 1959.4. U.S. Patent 3,377,333

2.Авторское свидетельство СССРкл. 260-97,6, опублик. 1968.2. Authors certificate USSRkl. 260-97,6, pub. 1968.

169122, кл. С 09 F 1/00, 1961. 5. Авторское с;видетельство СССР 169122, class C 09 F 1/00, 1961. 5. Copyright; USSR Videtelstvo

3.Полуйко Е.Г. и др. Облагоражи- 211545, кл. С 09 F 1/04, 1966. вание экстракционной канифоли дис-6. Патент США № 2306652, тилл цией. - Сб. Синтетические про-кл. 260-111, опублик. 1952.3.Poluyko E.G. and others Oblagorazhi-211545, class. C 09 F 1/04, 1966. extraction of rosin dis-6. U.S. Patent No. 2,306,652, til cia. - Sat. Synthetic pro-cl. 260-111, published. 1952.

Claims

Claim

The method of clarification of rosin and its derivatives by processing them when heated with a brightening agent, about t-. characterized in that, in order to obtain a color-stable, light-colored product, reduce labor intensity and fire hazard, simplify the technology, the Metal salt 60 is used as a brightening agent, selected from the group including lithium iodide, sodium iodide, potassium iodide, calcium iodide, if . 0.1-0.2 wt.% and the process is carried out at 220-240 ° C in the environment; inert gas.