Tallöl

Tallöl (vom schwed.: tall = Kiefer) ist ein Gemisch von Fettsäuren und Harzsäuren u. a., welches als wichtigstes Nebenprodukt bei der Herstellung von Zellstoff (genauer: Sulfat-Zellstoff) anfällt.

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Herstellung

Tallöl ist eine Nebenprodukt der Zellstoffindustrie, es enthält die bei der Zellstoffkochung frei werdenden Extraktstoffe des Holzes. Die Bezeichnung Tallöl ist abgeleitet vom schwedischen Wort Tall für Kiefer. Neben den Hauptbestandteilen, Cellulose, Hemicellulose und Lignin enthält Holz etwa zwischen 1 und 3 Prozent Harze. Diese Harze haben im lebenden Baum zwei Funktionen. Das in den sogenannten Parenchymzellen enthaltene Harz (bestehend aus Triglyceriden, Fettsäuren, Harzsäuren, Sterolen und Sterolester) dient der Speicherung von Nährstoffen. Das in den radialen Harzgängen vorliegende Harz (bestehend vor allem aus Harzsäuren und Terpenen) dient dem Wundverschluß bei Verletzung der Baumrinde. Das traditionelle Verfahren zur Gewinnung von Harz aus Bäumen durch anritzen der Rinde (Harzen1) gewinnt praktisch ausschließlich das Harz aus den Harzgängen. Im Gegensatz dazu wird bei der Zellstofferzeugung mittels des Sulfatprozesses das gesamte Harz gewonnen, also auch der Anteil aus den Parenchymzellen. Dementsprechend enthält das aus der Zellstofferzeugung stammende Harz neben den Harzsäuren auch Fettsäuren und Sterole.

Die Harze fallen bei der Zellstofferzeugung als Seifen an, den sogenannten Tallseifen. Daraus wird im ersten Schritt durch Zugabe von Säuren das Rohtallöl als schwarze, zähe Flüssigkeit abgeschieden. Rohtallöl besteht je nach Herkunft aus 20 bis 65 Prozent Harzsäuren, 15 bis 55 Prozent Fettsäuren und 5 bis 30 Prozent unverseifbaren Anteilen. Die Gewinnung von Rohtallöl kann kontinuierlich oder diskontinuierlich erfolgen, die Ausbeute beträgt zwischen 20 und 50 kg/t Zellstoff. Rohtallöl als solches hat nur beschränkte Anwendung, zum Beispiel als Emulgatorzusatz. Industriell bedeutender sind die durch Fraktionierung aus dem Rohtallöl hergestellten Produkte, vor allem Fettsäuren und Harzsäuren. Für die Fraktionierung gibt es extraktive und destillative Verfahren, wobei sich aber nur die destillativen Verfahren durchgesetzt haben. Die Ansprüche an die Destillation sind hoch, zumal die Produkte einen hohen Siedepunkt aufweisen und zur Zersetzung und Polymerisation neigen. Weiters stellt das Ausgangsmaterial durch die enthaltenen Säuren und Schwefelverbindungen und die damit verbundene Korrosivität hohe Anforderungen an die Werkstoffe für die Destillationsanlagen.

Verwendung

Die Produkte aus der Tallöldestillation finden in der weiterverarbeitenden Industrie vielfältig Verwendung.

Tallölfettsäuren können in der Regel für die gleichen Zwecke verwendet werden, wie Fettsäuren aus anderer Herkunft, jedoch gibt es Anwendungen, bei denen Tallölfettsäuren konkurrenzlos sind. Zum Beispiel wird in Europa ein Großteil der Fettsäuren als Lackrohstoffe verwendet. Tallölfettsäure enthält nur wenig Linolensäure, was ein Vergilben von weißen Farbstoffen (wie es bei Fettsäuren aus anderer Herkunft vorkommt) verhindert. Weitere Produkte aus Tallölfettsäuren sind Polyamidharze für die Druck- und Klebstoffindustrie und Epoxidharze.

Tallharz wird, wie bereits erwähnt, analog dem Balsamharz verwendet. Ein wesentlicher Teil des Tallharzes (35 000 Jahrestomen) geht in die Herstellung von Papierleimungsmitteln auf Naturharzbasis. Dabei werden die Harzsäuren, nachdem sie mit Fumarsäure oder Maleinsäureanhydrid nach dem Reaktionstypus einer Diels-Alder-Addition umgesetzt wurden, durch Dispergierung mit Natronlauge und Emulgator in eine etwa dreißigprozentige Dispersion übergeführt. Diese Dispersionen werden in der Papierproduktion eingesetzt, um das Wasseraufnahmevermögen des Papiers einzustellen. Dadurch wird die Beschreib- und Bedruckbarkeit des Papiers verbessert. Für die Herstellung dieser Dispersionen entwickelte die Krems Chemie in Krems, Österreich, ein weltweit einzigartiges, kontinuierliches Verfahren. Außerdem werden großen Mengen Tallharz für Klebstoffe (38 000 Jahrestonnen) und Druckfarben (8 000 Jahrestonnen) verwendet. Ein weiterer Verbraucher ist die Gummiindustrie (2 000 Jahrestonnen), wo Tallharze als Emulgiermittel bei der Herstellung von synthetischem Kautschuk verwendet werden. 1000 Jahrestonnen Tallharz werden jährlich für die Herstellung von Kaugummi verwendet. Weitere Anwendungen gibt es irn Bereich der Bauchemie, zum Beispiel als Luftporenbildner in Beton.

Tallpech wird in den letzten Jahren zunehmend als Ersatz für Bitumen eingesetzt, es enthält im Gegensatz zu Bitumen keine polycyclischen Aromaten. Tallpech wird auch für gefärbte Asphalte, Fugenmassen, Dichtmassen, Betonemulgatoren verwendet.

Wikilinks

• Kolophonium: eine "wertvollere" Form von Tallharz
• Holz: der "Rohstoff"