Wosk - Wax

Inne zastosowania, patrz Wosk (ujednoznacznienie) .
Palmitynian cetylu , typowy ester wosku .
Komercyjny podkład o strukturze plastra miodu , wykonany przez wciśnięcie wosku pszczelego między wzorzyste metalowe rolki.

Woski to zróżnicowana klasa związków organicznych, które są lipofilowymi , plastycznymi ciałami stałymi w pobliżu temperatur otoczenia. Obejmują one wyższe alkany i lipidy , zwykle o temperaturze topnienia powyżej około 40°C (104°F), topniejące dając ciecze o niskiej lepkości . Woski są nierozpuszczalne w wodzie, ale rozpuszczalne w organicznych, niepolarnych rozpuszczalnikach. Woski naturalne różnych typów są produkowane przez rośliny i zwierzęta i występują w ropie naftowej .

Chemia

Wosk marki Ceroline do podłóg i mebli, pierwsza połowa XX wieku. Z kolekcji Museo del Objeto del Objeto

Woski są związkami organicznymi, które w charakterystyczny sposób składają się z długich alifatycznych łańcuchów alkilowych , chociaż mogą również występować związki aromatyczne. Woski naturalne mogą zawierać wiązania nienasycone i zawierać różne grupy funkcyjne, takie jak kwasy tłuszczowe , pierwszorzędowe i drugorzędowe alkohole , ketony , aldehydy i estry kwasów tłuszczowych . Woski syntetyczne często składają się z homologicznych serii długołańcuchowych węglowodorów alifatycznych ( alkanów lub parafin) pozbawionych grup funkcyjnych .

Woski roślinne i zwierzęce

Woski są syntetyzowane przez wiele roślin i zwierząt. Te pochodzenia zwierzęcego zazwyczaj składają się z estrów woskowych pochodzących z różnych kwasów tłuszczowych i alkoholi karboksylowych. W woskach pochodzenia roślinnego charakterystyczne mieszaniny nieestryfikowanych węglowodorów mogą dominować nad estrami. Skład zależy nie tylko od gatunku, ale także od położenia geograficznego organizmu.

Woski zwierzęce

Najbardziej znanym woskiem zwierzęcym jest wosk pszczeli używany do budowy plastrów miodu w uli, ale inne owady również wydzielają woski. Głównym składnikiem jest wosk pszczeli palmitynian mirycyl który jest estrem o triakontanol i kwasu palmitynowego . Jego temperatura topnienia wynosi 62-65°C. Spermaceti występuje w dużych ilościach w oleju głowy kaszalota . Jednym z jego głównych składników jest palmitynian cetylu , kolejny ester kwasu tłuszczowego i alkoholu tłuszczowego . Lanolina to wosk otrzymywany z wełny, składający się z estrów steroli .

Woski roślinne

Rośliny wydzielają woski do i na powierzchni ich naskórka, aby kontrolować parowanie, zwilżanie i nawilżenie. W epicuticular woski roślin są mieszaninami węglowodorów podstawionych długołańcuchowych alifatycznych, zawierających alkany, alkilowe estry kwasów tłuszczowych, alkohole pierwszorzędowe i drugorzędowe, diole , ketony i aldehydy. Z komercyjnego punktu widzenia najważniejszym woskiem roślinnym jest wosk Carnauba , twardy wosk pozyskiwany z brazylijskiej palmy Copernicia prunifera . Zawiera cerotian estru mirycylowego, ma wiele zastosowań, takich jak powłoki cukiernicze i inne powłoki spożywcze, pasta do samochodów i mebli, powlekanie nicią dentystyczną i wosk do desek surfingowych . Inne bardziej wyspecjalizowane woski roślinne to olejek jojoba , wosk candelilla i wosk Ouricury .

Zmodyfikowane woski roślinne i zwierzęce

Woski lub oleje pochodzenia roślinnego i zwierzęcego mogą podlegać selektywnym modyfikacjom chemicznym w celu wytworzenia wosków o bardziej pożądanych właściwościach niż są dostępne w niezmodyfikowanym materiale wyjściowym. To podejście opiera się na podejściach zielonej chemii, w tym metatezie olefin i reakcjach enzymatycznych, i może być stosowane do wytwarzania wosków z niedrogich materiałów wyjściowych, takich jak oleje roślinne.

Woski z ropy naftowej

Zobacz także: Wosk parafinowy

Chociaż wiele naturalnych wosków zawiera estry, woski parafinowe są węglowodorami, mieszaninami alkanów zwykle w serii homologicznej długości łańcucha. Materiały te stanowią znaczną część ropy naftowej. Są rafinowane przez destylację próżniową . Woski parafinowe są mieszaninami nasyconych n- i izo-alkanów, naftenów oraz związków aromatycznych podstawionych alkilem i naftenem. Typowe alkanów parafiny skład chemiczny zawiera węglowodory o wzorze ogólnym C, n H 2, n + 2 , jak hentriakontan C 31 H 64 . Istotny wpływ na właściwości ma stopień rozgałęzienia. Wosk mikrokrystaliczny jest mniej produkowanym woskiem na bazie ropy naftowej, który zawiera wyższy procent węglowodorów izoparafinowych (rozgałęzionych) i naftenowych.

Rocznie produkuje się miliony ton wosków parafinowych. Stosowane są w produktach spożywczych (takich jak gumy do żucia i opakowania serów), w świecach i kosmetykach, jako powłoki nieprzywierające i wodoodporne oraz w pastach do polerowania.

Wosk Montana

Wosk Montan to skamieniały wosk pozyskiwany z węgla kamiennego i brunatnego . Jest bardzo twardy, co odzwierciedla wysokie stężenie nasyconych kwasów tłuszczowych i alkoholi. Chociaż są ciemnobrązowe i pachnące, można je oczyszczać i wybielać w celu uzyskania produktów użytecznych w handlu.

Polietylen i pokrewne pochodne

Od 1995 roku zużywano około 200 milionów kilogramów wosków polietylenowych rocznie.

Woski polietylenowe produkowane są jedną z trzech metod:

  1. Bezpośrednia polimeryzacja etylenu, potencjalnie obejmująca również komonomery;
  2. Termiczna degradacja żywicy polietylenowej o wysokiej masie cząsteczkowej;
  3. Odzyskiwanie frakcji o niskiej masie cząsteczkowej z produkcji żywic o wysokiej masie cząsteczkowej.

Każda technika produkcji generuje produkty o nieco innych właściwościach. Kluczowe właściwości wosków polietylenowych o niskiej masie cząsteczkowej to lepkość, gęstość i temperatura topnienia.

Woski polietylenowe wytwarzane przez degradację lub odzyskiwanie ze strumieni żywicy polietylenowej zawierają materiały o bardzo niskiej masie cząsteczkowej, które należy usunąć, aby zapobiec ulatnianiu się i potencjalnym zagrożeniom pożarowym podczas użytkowania. Woski polietylenowe wytworzone tym sposobem są zwykle usuwane z frakcji o niskiej masie cząsteczkowej, aby uzyskać temperaturę zapłonu >500°F (>260°C). Wiele zakładów produkujących żywicę polietylenową wytwarza strumień o niskiej masie cząsteczkowej, często określany jako wosk niskopolimerowy (LPW). LPW jest nierafinowany i zawiera lotne oligomery, katalizator korozyjny i może zawierać inne ciała obce i wodę. Rafinacja LPW w celu wytworzenia wosku polietylenowego obejmuje usuwanie oligomerów i niebezpiecznego katalizatora. Właściwa rafinacja LPW w celu wytworzenia wosku polietylenowego jest szczególnie ważna w przypadku zastosowań wymagających certyfikacji FDA lub innych przepisów.

Zastosowania

Woski są głównie wykorzystywane przemysłowo jako składniki złożonych preparatów, często do powłok. Głównym zastosowaniem wosków polietylenowych i polipropylenowych jest formułowanie barwników do tworzyw sztucznych. Woski nadają efekt matowania i odporność na zużycie farb. Woski polietylenowe są wprowadzane do farb w postaci dyspersji w celu zmniejszenia tarcia. Są stosowane jako środki antyadhezyjne , znajdują zastosowanie jako środki poślizgowe w meblach i zapewniają odporność na korozję.

Świece

Świeca woskowa.

Woski, takie jak parafina lub wosk pszczeli , oraz twarde tłuszcze, takie jak łój, są używane do wyrobu świec , używanych do oświetlania i dekoracji. Kolejnym paliwem wykorzystywanym do produkcji świec jest soja . Wosk sojowy jest wytwarzany w procesie uwodornienia z użyciem oleju sojowego.

Produkty woskowe

Woski są używane jako wykończenia i powłoki do produktów z drewna. Wosk pszczeli jest często używany jako smar na prowadnicach szuflad, w których występuje kontakt drewna z drewnem.

Inne zastosowania

Lampa lawa jest element nowość zawiera wosk stopiono od dołu przez żarówkę. Wosk unosi się i opada w dekoracyjne, stopione krople.

W średniowieczu do zamykania ważnych dokumentów używano laku . Tabletki woskowe były używane jako powierzchnie do pisania. W średniowieczu istniały różne rodzaje wosku, mianowicie cztery rodzaje wosku ( Ragusan , Czarnogóra , Bizantyjski i Bułgarski ), „zwykłe” woski z Hiszpanii , Polski i Rygi , nierafinowane i kolorowe (czerwone, białe i Zielony). Woski są używane do produkcji papieru woskowanego , impregnacji i powlekania papieru i kartonu w celu jego impregnacji lub uodpornienia na plamienie lub modyfikacji jego właściwości powierzchniowych. Woski są również stosowane w pastach do butów , do drewna i samochodowych , jako środki antyadhezyjne w produkcji form , jako powłoka do wielu serów oraz do wodoodpornej skóry i tkanin. Wosk jest stosowany od starożytności jako tymczasowy, usuwalny model w odlewania traconego wosku od złota , srebra i innych materiałów.

Wosk z dodanymi kolorowymi pigmentami był używany jako medium w malarstwie enkaustycznym , a obecnie jest używany do produkcji kredek , markerów porcelanowych i kredek . Kalka maszynowa , używana do tworzenia duplikatów dokumentów maszynowych, była pokryta sadzą zawieszoną w wosku, zwykle wosku montanowym , ale w dużej mierze została wyparta przez kserokopiarki i drukarki komputerowe . W innym kontekście szminka i tusz do rzęs to mieszanki różnych tłuszczów i wosków barwionych pigmentami, a w innych kosmetykach używa się zarówno wosku pszczelego, jak i lanoliny . Wosk narciarski stosowany jest w narciarstwie i snowboardzie . Ponadto w sportach surfingu i deskorolce często używa się wosku, aby poprawić wydajność.

Niektóre woski są uważane za bezpieczne dla żywności i są używane do powlekania drewnianych desek do krojenia i innych przedmiotów mających kontakt z żywnością. Wosk pszczeli lub kolorowy wosk syntetyczny jest używany do ozdabiania pisanek w Rumunii , na Ukrainie , w Polsce , na Litwie iw Czechach . Wosk parafinowy służy do wyrobu słodyczy w czekoladzie.

Wosk jest również używany w kulach woskowych , które są używane jako pomoce symulacyjne.

Konkretne przykłady

Woski zwierzęce

Woski roślinne

Woski mineralne

Woski naftowe

Zobacz też

Bibliografia

Zewnętrzne linki