Badania możliwości powtórnego wykorzystania surowców odpadowych powstających w trakcie produkcji świec

• Autorzy: Antosz Artur , Ptak Stefan

Identyfikatory

DOI

10.18668/NG.2022.10.07

Warianty tytułu

EN

Studies on the possibilities of reusing waste materials generated during candle production

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule omówiono dostępne surowce do komponowania mas palnych do produkcji świec, poczynając od różnego rodzaju wosków przez oleje roślinne po utwardzone oleje roślinne, oraz przedstawiono badania nad odbarwianiem i odwanianiem odpadowych mas palnych metodą rafinacji adsorpcyjnej ziemią odbarwiającą i węglem aktywnym. W procesach tych wykorzystywana jest zdolność glin naturalnych, glinokrzemianów syntetycznych, żelu glinowego, węgla aktywnego i innych substancji do adsorbowania na swojej powierzchni niektórych składników i zanieczyszczeń. Procesy rafinacji adsorpcyjnej ziemią bielącą i węglem aktywnym przeprowadzono dla wszystkich badanych surowców. Zrealizowano pięć procesów rafinacji adsorpcyjnej przy różnych parametrach temperaturowych przebiegu rafinacji z różnymi ilościami dozowania sorbentów. Procesy rafinacji ziemią bielącą prowadzono w dwóch stopniach. Następnie próbki oczyszczanych mas palnych zostały poddane ocenie wizualnej, zapachowej oraz zostały oznaczone wybrane podstawowe właściwości fizykochemiczne charakteryzujące masy palne do produkcji świec. Najlepsze efekty uzyskano w przypadku procesu rafinacji numer V, podczas którego zastosowano dozowanie ziemi bielącej na poziomie 4% (m/m) i 2% (m/m) węgla aktywnego, w temperaturze 130°C. W wyniku procesu o powyższych parametrach otrzymano po pierwszym stopniu biały kolor w próbce pomarańczowej i bardzo jasnożółty w próbce zielonej. Próbka koloru czerwonego zmieniła kolor na pasteloworóżowy. Po drugim stopniu rafinacji próbka pomarańczowa była śnieżnobiała, a próbka zielona została odbarwiona do koloru białego. Próbki pomarańczowa i zielona miały bardzo słaby zapach, natomiast próbka czerwona wykazywała zapach na poziomie słabym. Proces rafinacji adsorpcyjnej oprócz działania odbarwiającego pozwalał również na znaczne pozbycie się substancji zapachowych obecnych w badanych próbkach. Najtrudniejsza do odbarwienia okazała się próbka o kolorze czerwonym, z równie trudnym do usunięcia aromatem kwiatów róży. Przeprowadzone badania pozwoliły na potwierdzenie bardzo dużego potencjału do odbarwiania i odwaniania odpadowych mas palnych metodą rafinacji adsorpcyjnej ziemią odbarwiającą i węglem aktywnym.

EN

The paper discusses available raw materials for composition of combustible masses for candle production starting from various kinds of waxes through vegetable oils to hardened vegetable oils, and presents research into decolorization and dehydration of waste combustible masses by adsorption refining with decolorizing earth and activated carbon. These processes use the ability of natural clays, synthetic aluminosilicates, aluminum gel, activated carbon and other substances to adsorb certain components and contaminants on their surface. The adsorption refining processes with bleaching earth and activated carbon have been performed for all the raw materials studied. Five adsorption refining processes were carried out under different temperature parameters of refining with different dosage amounts of sorbents. The bleaching earth refining processes were carried out in two stages. Then, the samples of the purified combustible masses were subjected to visual and olfactory evaluation and selected basic physicochemical properties characterizing the combustible masses for candle production were determined. The best results were obtained for refining process number V during which the dosage of bleaching earth was applied at the level of 4% (m/m) and 2% (m/m) of activated carbon, at the temperature of 130°C. The process with the above parameters resulted in a white color in the orange sample after the first step and a very light yellow color in the green sample. The red sample turned pastel pink. After the second refining step, the orange sample was snow white and the green sample was discolored to white. The orange and green sample had a very faint odor, while the red sample showed a faint odor. The adsorption refining process, in addition to the decolorization effect, also allowed the odorants present in the test samples to be significantly removed. Red color sample turned out to be the most difficult to decolorize with rose flower aroma equally difficult to remove. The conducted tests allowed us to confirm the very high potential for decolorization and deodorization of waste combustible masses by adsorption refining with decolorizing earth and activated carbon.

Słowa kluczowe

PL

świeca; woski; masa palna; dekoloryzacja

EN

candle; wax; flammable masse; discoloration

• Wydawca: Instytut Nafty i Gazu - Państwowy Instytut Badawczy
• Czasopismo: Nafta-Gaz
• Rocznik: 2022
• Tom: R. 78, nr 10
• Strony: 760--775
• Opis fizyczny: Bibliogr. 33 poz., rys.

Twórcy

autor

Antosz Artur

• Instytut Nafty i Gazu – Państwowy Instytut Badawczy

autor

Ptak Stefan

• Instytut Nafty i Gazu – Państwowy Instytut Badawczy

Bibliografia

• Antosz A., Syrek H., 2014. Badania nad wytwarzaniem mikroemulsji woskowych w reaktorze ciśnieniowym. Część II. Nafta-Gaz, 60(6):520–527.
• Burnus Z., Jakóbiec J., 2016. Badania nad wpływem wolnych glikozydów steroli na niskotemperaturowe właściwości biopaliw do silników o zapłonie samoczynnym. Przemysł Chemiczny, 95(9): 1822–1827. DOI: 10.15199/62.2016.9.33.
• Chemia i Biznes, 2021. <https://www.chemiaibiznes.com.pl/artykuly/polska-najwiekszym-producentem-swiec> (dostęp: kwiecień 2021).
• Derudi M., Gelosa S., Sliepcevich A., Cattaneo A., Rota R., Cavallo D., Nano G., 2012. Emissions of air pollutants from scented candles burning in a test chamber. Atmospheric Environment, 55: 257–262. DOI: 10.1016/j.atmosenv.2012.03.027.
• Devalois D., 2001. Iowa Shines as Capital of Soy-Based Candle Industry. Iowa Soybean Review, 13(3): 32–33.
• Freund M., Csikos R., Keszthelyi S., Mozes Gy., 1982. Paraffin products; properties, technologies, applications. Parafin i produkty ego pererabotki. Akademiai Kaido, Budapest.
• Gustone F.D., 2002. Vegetable Oils in Food Technologies: Composition, Properties and Uses. Blackwell Publishing Ltd, Oxford.
• Guziałowska-Tic J., Hreczuch W., Tic W.J., 2012. Analiza rynku olejów i tłuszczów jako surowców dla przemysłu oleochemicznego. Przemysł Chemiczny, 6: 1185–1190.
• Jayalakshmi V., Selvavathi V., Sekar M.S., Sairam B., 1999. Characterisation of paraffin waxes by DSC and high temperature GC. Petroleum Science and Technology, 17: 843–856. DOI: 10.1080/10916469908949752.
• Kirk-Othmer R.E., 2007. Encyclopedia of Chemical Technology. John Wiley & Sons, Inc., New York.
• Kossowicz L. (kier. zespołu), 2002. Analiza branżowa obszarów produkcji parafin i wyrobów parafinowych w kraju. Dokumentacja Instytutu Technologii Nafty Nr 3614/2002. Praca niepublikowana. Archiwum Instytutu Nafty i Gazu – Państwowego Instytutu Badawczego, Kraków.
• Kozak A.J., 2008. Nadchodzi czas „zielonych” świec. Parafiny, Świece, Znicze. Wydawnictwo Aknet.
• Lau C., Fiedler H., Hutzinger O., Schwind K.H., Hosseinpour J., 1997. Levels of selected organic compounds in materials for candle production and human exposure to candle emissions. Chemosphere, 34(5–7): 1623–1630. DOI: 10.1016/s0045-6535(97)00458-x.
• Laux H., Matthäi M., Weil B., Butz T., 2005. Influences on the Needle Penetration of Petroleum Wax. Petroleum Science and Technology,23(1): 29–37. DOI: 10.1081/LFT-20009686220.
• Makles Z., Pośniak M., 2003. Substancje emitowane z palących się świec. Bezpieczeństwo Pracy, 6: 28–31.
• Matthäi M., Petereit N., 2004. The Quality Candle. <https://www.eca-candles.com/pdf/Matthaei-Petereit-2004-The-Quality-Candle.pdf> (dostęp: październik 2021).
• Meyer G., 2006. Interaction between chain length distribution, paraffin crystalization behaviour and needle penetration of paraffin waxes. Erdöl Erdgas Kohle, 122(1): 16–18.
• Naftowax, 2021. <https://naftowax.pl/> (dostęp: październik 2021).
• National Candle Association, 2021. <https://www.candles.org> (dostęp: październik 2021).
• Polwax, 2021. <https://www.polwax.pl/> (dostęp: październik 2021).
• Ptak S., 2012. Klasyfikacja jakościowa i charakterystyka przemysłowych środków smarowych. Nafta-Gaz, 68(7): 454–461.
• Ptak S., Krasodomski W., Burnus Z., Antosz A., 2020. Badania zastosowania procesów rozpuszczalnikowych dla surowców pochodzenia odnawialnego. Praca statutowa INiG – PIB, nr zlec. 0035/TO/2020, Archiwum Instytutu Nafty i Gazu – Państwowego Instytutu Badawczego, Kraków.
• Rezaei K., Wang T., Johnson L.A., 2002. Hydrogenated vegetable oils as candle wax. Journal of the American Oil Chemist’s Society, 79(12): 1241–1247. DOI: 10.1007/s11746-002-0634-z.
• Sasol, 2021. (dostęp: kwiecień 2021).
• Segueira A., 1994. Lubricant base oil and wax processing. Marcel Dekker, New York.
• Swern D., 1964. Bailey’s Industrial Oil and Fat Products. Third Edition. New York.
• Syrek H., 2005. Krajowy rynek parafin i wyrobów parafinowych. Parafiny, Świece, Znicze. Wydawnictwo Aknet.
• Syrek H., 2008. Zastosowanie wosków naftowych i kompozycji woskowych. Parafiny, Świece, Znicze. Wydawnictwo Aknet.
• Syrek H., 2009. Parafiny i woski – tradycja badawcza, rozwój technologii i wdrożenia. Nafta-Gaz, 65(1): 50–57.
• Syrek H., Weideman A., 2006. Polska w czołówce europejskiej – czyli produkcja świec i zniczy. Parafiny, Świece, Znicze. Wydawnictwo Aknet.
• Syrek H., Weideman A., 2007. Zanim zabłyśnie płomyk świecy. Parafiny, Świece, Znicze. Wydawnictwo Aknet.
• The Chemical History of a Candle, 2002. <http://hermes.ffn.ub.es/luisnavarro/nuevo_maletin/Faraday_1860_History_Candle.pdf> (dostęp: październik 2021).
• Wang L., Wang T., 2007. Chemical Modification of Partially Hydrogenated Vegetable Oil to Improve its Functional Properties for Candles. Journal of the American Oil Chemist’s Society, 84(12): 1149–1159. DOI: 10.1007/s11746-007-1147-0.

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MEiN, umowa nr SONP/SP/546092/2022 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2022-2023).