ПРИРОДНЫЕ СМОЛЫ, СКИПИДАРЫ, ТАЛЛОВОЕ МАСЛО

 

Щелочные мыла

 

 

Как уже было сказано раньше (стр. 32,  15), значительную часть всех канифолей применяют в омыленном виде, например в качестве клея для проклейки бумаги, добавки к мылам и для аналогичных целей. В Северной Америке около 30% всей получаемой канифоли перерабатывают на клей для проклейки бумаги. В связи с этим мы считаем необходимым рассмотреть эту область настолько, насколько это требуется в пределах данного труда. Для более широкого изучения рекомендуем литературу [31, 83, 454, 593, 621, 622].

 

В 1806 г. М. Ф. Иллиг ввел проклеивание канифолью в массе, чтобы воспрепятствовать расплыванию и пропитыванию насквозь чернил при письме. При этом всасывающая способность бумаги должна быть уничтожена лишь в такой степени, чтобы еще была способность к смачиванию, т. е. к восприятию чернил. Иллиг достиг этой цели, добавляя в ролл омыленную канифоль — канифольный клей, который затем с помощью квасцов осаждался на измельченном волокне, что придавало бумаге желательные свойства. В настоящее время вместо квасцов применяют сульфат алюминия (A12(S04)3+18H20). Относительно характера осаждения до сего времени не удалось создать еще окончательного мнения, как это будет показано дальше. Проклеивание происходит всего благоприятнее при рН = 4,5 и при возможно минимальном размере частиц пропитывающего раствора. Фотографии в электронном микроскопе отчетливо показывают, как склеивающие частицы оседают на фибриллах [113].

 

Прежде бумажные клеи изготовляли на бумажных фабриках. В (настоящее время принято получать клей с химических заводов в виде ласты или в сухом виде и уже /на бумажной фабрике разбавлять до нуж.ной для употребления концентрации. В качестве средства омыления можно применять соду или натрошшй щелок. Для бумаги со щелочными наполнителями рекомендуется в качестве основания аммиак. Если канифоль полностью омылена, то получаются 'нейтральные канифольные клеи. По причинам, которые будут разъяснены далее, предпочитают омылять только 7з—2/з канифоли. В такого рода клеях содержится большое количество свободной канифоли. Путем добавления защитных коллоидов (казеин, животный клей и т. д.) можно сохранить желательную степень эмульгирования. Таким образом можно получить даже клеи, содержащие до 90% свободной канифоли. Небольшое количество канифольных мыл всегда необходимо, так как при содержании в клее свободной канифоли в 100%' уже невозможна никакая проклейка.

 

Нейтральные канифольные клеи мож1Но получить в виде пасты путем варки канифоли с избытком соды или щелока и последующим высаливанием насыщенным раствором поваренной соли; эту пасту разбавляют перед употреблением до рабочей концентрации. Для этого можно применять открытые котлы, обогреваемые острым или глухим паром. Наиболее удобен варочный котел с боковым патрубком для стока пены ( 103). Самый известный промышленный метод получения нейтральных канифольных клеев — это метод Дельтирна. Путем перекачивания 0,5%-ного натронного щелока через несколько наполненных канифолью реакционных камер, имеющих форму V-образных трубок, получается нейтральный раствор канифольного клея, содержащий 4—5%' твердого веще-

сгва. Сухие канифольные клеи приготовляют следующим образом: полученный нейтральный клей освобождается от воды на жестяных листах, барабанных сушилках или в распылительных сушилках. Затем его измельчают, размалывая. Сначала имели место значительные затруднения при хранении порошка из-за его сильного самоокисления. Путем добавления к клею антиокислителей (например, фенотиазина) удалось устранить этот недостаток.

 

Клеи, содержащие свободную канифоль, внедряются по той причине, что для их осаждения нужно меньше сульфата алюминия и что при проклеивании ими бумаги достигается больший эффект, чем при нейтральных клеях. Большей частью работают с содержанием свободной канифоли примерно до 40%- Такие пасты со свободной канифолью на бумажных фабриках разбавляют до 4—5% и эмульгируют в автоматических, непрерывно работающих эмульгирующих аппаратах. Такие разбавленные эмульсионные растворы не очень стойки, поэтому к 18*

клеям прибавляют защитные коллоиды, препятствующие росту коллоидных частиц. С помощью таких защитных коллоидов можно получать клеи для проклейки бумаги с содержанием свободной канифоли до 90%. Такие клеи обладают тем преимуществом, что при жесткой воде не дают вредных осадков кальциевого и магниевого мыл. Они поступают в продажу в виде 40—50%-ной пасты.

 

Клеи, содержащие свободную канифоль, можно производить различными способами. В способе Арледтера канифоль варят при 100—200° с количеством щелочи, равным только6—10%, в автоклаве с мешалкой ( 104) для получения клея с содержанием свободной канифоли около 45% [32]. Для того чтобы получить мелкие частицы канифоли, Арледтер предложил способ эмульгирования, при котором получается хорошо эмульгирующееся неосаждающееся клеевое молочко.

 

Процесс Бевойда дает возможность получать клей с содержанием свободной канифоли до 90% [627]. Для этого нагретую до 125° расплавленную канифоль обрабатывают 1—2%- ной гидроокисью натрия в виде раствора на мельнице Бевойда ( 105) при большом числе оборотов мешалки. Примерно через 15 мин добавляют в качестве защитного коллоида около 2% казеина, набухшего в щелочном растворе, затем добавляют немного щелочи и диспергируют еще 10 мин. Затем смесь разбавляют теплой водой, медленно размешивают и, наконец, спускают в сборник. Полученное канифольное молочко с содержанием канифоли 400 г/л и величиной рН = 8,2 готово для загрузки в ролл. Размер частиц в клее Бевойда составляет в среднем 1 [л .

 

Другой метод получения клея с высоким содержанием свободной канифоли — это североамериканский способ Просайз [330]. К уже эмульгированному или разбавленному канифольному клею в качестве защитного коллоида добавляют соевый протеин, а затем борную кислоту для того, чтобы высвободить канифоль из канифольного мыла. Содержание свободной канифоли зависит от количества добавленной борной кислоты.

 

Не всякая канифоль одинаково пригодна для изготовления клеев. По исследованиям Зенгера, канифоли с высоким кислотным числом диспергируют труднее, чем с более низким (измерено по величине частиц) [558]. Противоположные свойства имеют неомыляемые, которые действуют как эмульгаторы ( 106). Значительные затруднения возникали при изготовлении канифольных клеев из кристаллизующихся канифолей. Уже лри изготовлении клея или при хранении ,может наступить кристаллизация или выделиться трудно растворимый кислый абиетат натрия формулы ЗС20Н30О2 • СгоНгэСЬИа.

 

Такого рода канифоли можно большей частью без затруднений переработать в нейтральный клей, но редко— в клей с более высоким содержанием свободной канифоли [383]. Из-за незначительного содержания канифоли в указанных клеях к бумажной массе их надо прибавлять в значительно большем количестве. При этом всегда существует опасность, что в таких клеях содержатся еще недиспергированные или неомыленные кристаллики канифоли, которые позже могут вызвать на бумаге образование пятен.

Особые трудности создают талловые канифоли, очень склонные к кристаллизации. Их переработка в сухие клеи, устойчивые при хранении, очень проста, если их стабилизировать с помощью антиокислителей (0,5 до 2% фенотиазина и 0,2—2% диарилами- на [10]).

 

Ялава сумел получить из нормальной талловой канифоли благодаря ее склонности к кристаллизации и высокой точки плавления только клей Дельтирна, но не клей Бевойда [381]. Однако если.он нагревал талловую канифоль 0,5—2 часа до 300°, то получал и клей Бевойда. Но при более длительном нагревании (2,5 часа) из-за слишком высокой вязкости эмульгирование не представлялось возможным. Предварительное нагревание, а именно, до температуры свыше 250°, до [ а]^ канифоли 25—45° предлагает также Америкен Цианамид Компани, добавляя при этом еще 0,25—0,5% малеиновой канифоли и 0,1 — 1% антиокислителя [17]. Та же фирма получила патент на другой способ ингибирования кристаллизации клеев из талловой канифоли путем обменной реакции с 0,25—3% серы или с формальдегидом [12], а также с 1—10% салигенина [16].

 

Для облегчения изготовления канифольных клеев канифольная промышленность выпускает специальную канифоль. Во-первых, речь идет о термически обработанных и неомыленных канифолях, которые уже не склонны к кристаллизации в такой степени, как исходный материал. Во-вторых, речь идет о модифицированных. следовательно-, гидрированных, диспропорциониро- ванных и полимеризованных канифолях. Они дают светлую светоустойчивую проклейку, так как эти канифоли больше не окисляются. Кроме этих клеев, в последние годы появились клеи с добавлением приблизительно до 5% малеиновой канифоли. Эти клеи, которые в Америке называют клеями улучшенного качества «fortified sizes», улучшают бумагу по сравнению с обычными: лучшая водоустойчивость, более высокая стойкость по отношению к жирам и молочной кислоте, а также к окислению и большая светоустойчивость. На рынке они имеются под следующими названиями: цифор R (Америкен Цианамид К°); мерсайзИ (Монсанто) и пексол R (Геркулес) [201].

 

Было очень много попыток заменить в проклеивании канифоль другими веществами. В одной работе Хансена упомянут ряд синтетических карбоновых кислот, обладающих такими же проклеивающими свойствами, как канифоль [196]. К этому можно добавить целый ряд применяемых в промышленности веществ для проклейки: горный воск, монтан-воск, синтетические смолы и т. п. В этой связи представляют интерес результаты опытов проклеивания Брехта [636]. На  107 схематически представлено количество клея, которое необходимо добавить при проклейке, с тем чтобы образцы бумаги (из отбеленной сульфитной целлюлозы, 50° Ш. Р.) сделать пригодными для письма чернилами.

 

Как видно из диаграммы, канифольного клея требовалось всего меньше, синтетического клея — много больше, а еще больше— клея из монтан-воска. Поэтому невероятно, чтобы канифоль в качестве сырья для клея в ближайшем будущем была вытеснена одним из указанных продуктов. Гораздо более серьезными конкурентами являются димеры алкилкетена, которые были выпущены на рынок компанией Геркулес Паудер под названием аквиапел R [224].

 

Значительная часть канифоли применяется для стиральных мыл. Добавки колеблются в зависимости от вида мыла от 1 до 25%. Канифоль способствует хорошему пенообразованию, повышенной «связанности», прозрачности клеев, а также предупреждает прогорклость [551].

 

Как уже упоминалось (стр. 261), мыла модифицированных канифолей, особенно диспропорционированных, применяются как эмульгирующие средства при смешанной полимеризации бутадиена со стиролом. Для этого пригодны также щелочные соли малеинового аддукта канифоли [443]. Щелочные мыла обычной и облагороженной канифоли используют, кроме того, в качестве эмульгатора для получения растворимых масел, инсектицидов, препаратов для чистки и полировки мебели, в качестве вспомогательных средств при изготовлении сетей и текстильных изделий. Для некоторых целей вместо щелочных и аммонийных мыл можно применять аминовые соли канифоли, например триэтано- ламиновую соль [88, 232].

 

 

 

 Смотрите также:

 

МЫЛО НА КАУСТИЧЕСКОЙ ЩЕЛОЧИ. Клеевое мыло

Раствор белого мыла (типа детского) в воде очень полезно пить в тех. ляписом, поташом, содой, нашатырем, летучей аммиачной щелочной содой, едкой или гашеной известью, баритом.

 

Мыло на калийной щелочи

полученное мыло было нейтральным, т.е. чтобы в нем не было избытка щелочей. нейтральные мыла (без щелочи); для этой цели рекомендуется детское или туалетное мыло.

 

Получение щелочи из золы растений

В золе растений содержится поташ, обладающий щелочными свойствами.
Получаемая при этом щелочь является калийной и пригодна для варки мыла.

 

Варка твердого хозяйственного мыла

Варка твердого хозяйственного мыла. Основными материалами, употребляемыми при мыловарении, являются жирьг н щелочь.