Tall oil - Tall oil
Le tallöl , également appelé colophane liquide ou tallol , est un liquide visqueux odorant jaune-noir obtenu en tant que sous-produit du procédé kraft de fabrication de pâte de bois lors de la réduction en pulpe principalement de conifères . Le nom provient d'une anglicisation du suédois tallolja (« huile de pin »). Le tallöl est le troisième sous-produit chimique d'une usine de kraft après la lignine et l' hémicellulose ; le rendement en tall oil brut du procédé est de l'ordre de 30 à 50 kg/tonne de pâte. Il peut contribuer à 1,0-1,5% des revenus de l'usine s'il n'est pas utilisé en interne.
Fabrication
Dans le procédé kraft, une alcalinité et une température élevées convertissent les esters et les acides carboxyliques de la colophane en savons de sodium solubles de lignine , de colophane et d' acides gras . La liqueur de cuisson épuisée est appelée liqueur noire faible et contient environ 15 % de matière sèche. La liqueur noire est concentrée dans un évaporateur à effets multiples et après la première étape, la liqueur noire est d'environ 20 à 30 %. A ce stade, on l'appelle liqueur intermédiaire. Normalement, les savons commencent à flotter dans le réservoir de stockage des liqueurs faibles ou intermédiaires et sont écumés et collectés. Une bonne opération d'écumage du savon réduit la teneur en savon de la liqueur noire à 0,2-0,4 % p/p du résidu sec. Le savon collecté est appelé savon de colophane brut ou rosinate . Le savon de colophane brut est ensuite laissé à décanter ou est centrifugé pour libérer autant que possible de la liqueur noire entraînée. Le savon se dirige ensuite vers le acidulator où il est chauffé et acidifié avec de l' acide sulfurique pour produire du tall oil brut (CTO).
L'opération d'écumage et d'acidulation du savon peut être améliorée par l'ajout de floculants . Un floculant raccourcira le temps de séparation et donnera un savon plus propre avec une viscosité plus faible. Cela rend également l'acidificateur plus fluide.
La plupart des pins donnent un rendement en savon de 5 à 25 kg/tonne de pulpe, tandis que le pin sylvestre donne 20 à 50 kg/tonne. Le pin sylvestre cultivé dans le nord de la Scandinavie donne un rendement de plus de 50 kg/tonne. Globalement, environ 2 millions de tonnes/an de CTO sont raffinés.
Composition
La composition du tall oil brut varie beaucoup selon le type de bois utilisé. Une mesure de qualité courante pour le tall oil est l' indice d'acide . Avec des pins purs, il est possible d'avoir des indices d'acide compris entre 160 et 165, tandis que les usines utilisant un mélange de résineux et de feuillus peuvent donner des indices d'acide compris entre 125 et 135 .
Normalement, le tall oil brut contient des colophanes , qui contiennent des acides résiniques (principalement de l'acide abiétique et ses isomères ), des acides gras (principalement de l'acide palmitique , de l'acide oléique et de l'acide linoléique ) et des alcools gras , des stérols insaponifiables (5 à 10 %), certains stérols et d'autres dérivés d' hydrocarbures alkyles .
Par distillation fractionnée, on obtient de la colophane de tall oil , dont la teneur en colophane est réduite à 10-35%. En réduisant davantage la teneur en colophane à 1-10 %, on peut obtenir de l' acide gras de tall oil ( TOFA ), qui est bon marché, se compose principalement d' acide oléique et est une source d'acides gras volatils.
Applications
La colophane de tall oil est utilisée comme composant d' adhésifs , de caoutchoucs et d' encres , et comme émulsifiant . Le brai est utilisé comme liant dans le ciment, comme adhésif et comme émulsifiant pour l' asphalte .
Le TOFA est une alternative peu coûteuse et végétarienne aux acides gras de suif pour la production de savons et de lubrifiants . Lorsqu'il est estérifié avec du pentaérythritol , il est utilisé comme composé d' adhésifs et de vernis à base d'huile . Lorsqu'elles réagissent avec des amines, des polyamidoamines sont produites qui peuvent être utilisées comme agents de durcissement de résine époxy .
Le tall oil est également utilisé dans le forage pétrolier en tant que composant des fluides de forage .