Характеристика живицы, продуктов ее переработки и их применение

Сосновая живица является натуральным смолистым веществом и представляет собой раствор твердых смоляных кислот общей формулы С20Н30О2 в жидкой смеси терпенов общей формулы С10Н16. При разгонке живицы с водяным паром жидкая часть отгоняется и образует скипидар (терпентинное масло), а оставшаяся твердая часть (смоляные кислоты) сплавляется в канифоль. В смоляных ходах древесины живица сосны обыкновенной содержит до 35—38% терпентинного масла. При вытекании из раны наиболее летучая часть терпентинного масла быстро испаряется и содержание скипидара в живице снижается до 16—20%. При длительном пребывании живицы на поверхности ствола терпентинное масло продолжает испаряться, растворенные в нем смоляные кислоты образуют перенасыщенный раствор и кристаллизуются. В результате кристаллизации и окисления живица превращается в сухую и хрупкую кристаллическую массу, называемую баррасом.

В процессе подсочки в живицу попадают вода и различные органические и минеральные примеси: хвоя, куски коры и стружки, остатки насекомых, а также мелкие частицы песка и почвенной пыли.

По техническим условиям (ТУ-10 Наркомлеса), сосновая живица и баррас нормального качества должны иметь следующий состав.

Состав живицы и барраса по ТУ-10 (в %).

Живица с содержанием терпентинного масла меньше 13% применяется как баррас. Живица с содержанием воды более 12% или сора более 3% и баррас с содержанием воды более 12% или сора более 10% считаются несортным продуктом и к приему не обязательны.

В лабораторных условиях отгонка скипидара острым паром и последующие уваривание и подсушка канифоли могут быть осуществлены в трехгорлой стеклянной колбе, с помощью простейшего парообразователя и холодильника Либиха.

Скипидар Как указывалось, живичный скипидар, или терпентинное масло, представляет собой сложную смесь терпеновых углеводородов общей формулы С10Н16.

Не только различные хвойные, но и разные виды сосны имеют не одинаковый состав терпентинного масла. По внешнему виду скипидар представляет собой легкоподвижную бесцветную или с желтоватым оттенком прозрачную ждкость со специфическим хвойным запахом.

По ГОСТ 1571– — 54 живичный скипидар (терпентинное масло) должен быть прозрачным, без осадка и воды, иметь удельный вес в пределах 0,855 — 0,863, показатель цветности не более 90*, объем отгона до температуры 170° не менее 92%, кислотное число не более 0,7 мг *. Живичный скипидар легко смешивается с большинством растворителей, а также с солями жирных и смоляных кислот. При хранении на свету скипидар окисляется с выделением липкого смолистого осадка.

Канифоль Живичная канифоль представляет собой твердый сплав изомерных смоляных кислот.

Следует различать первичные смоляные кислоты, находящиеся в живице, и вторичные, образующиеся после отгонки скипидара и сплавления первичных кислот в канифоль.

По своему составу смоляные кислоты являются сложными органическими веществами. По внешнему виду канифоль представляет собой твердое, аморфное, хрупкое вещество с характерным раковистым изломом и стеклянным блеском, в зависимости от сорта окрашенное от светло-желтого до темного, рубиново-красного оттенка.

Канифоль хорошо растворяется в метиловом и этиловом спиртах, эфире, хлороформе, ацетоне, сероуглероде, уксусной кислоте, бензоле, толуоле и др. В холодной воде канифоль нерастворима, в горячей растворяется незначительно. Канифольная пыль в смеси с воздухом взрывоопасна.

Канифоль обладает свойством кристаллизоваться, cущносгь этого явления состоит в том, что в толще прозрачной канифоли образуются кристаллы смоляных кислот и канифоль мутнеет.

По основным физико-химическим показателям канифоль делится на два сорта, а по цветности — на четыре группы.

Цвет канифоли определяют сравнением с эталонами, изготовленными из окрашенного стекла или из самой канифоли. Для сравнения, из канифоли отливают кубики с размером ребра 22 мм.

Установлены следующие четыре группы цветности:

• — светлый — соответствует цвету раствора 52,8 мг йода в 100 мм 10% -ного раствора йодистого калия
• — желтый — соответствует раствору, содержащему 116 мг йода;
• — оранжевый — соответствует раствору, содержащему 299 мг йода;
• — темный

По ГОСТ 797–55 живичная канифоль не должна содержать влаги более 0,3—0,4%, золы — 0,04%, механических примесей — 0,05%. Температура размягчения должна быть не ниже 65— 69°, кислотное число не ниже 166—168, содержание неомыляе-мых веществ не более 6,5 — 7,5%.

Применение живицы, скипидара и канифоли в народном хозяйстве.

Сосновая живица в непереработанном виде имеет весьма ограниченное применение. В небольших количествах живица используется в фармацевтической промышленности, а также для приготовления литографических чернил и типографских красок, некоторых сортов сургуча и мастик, лыжных мазей.

Большую область применения имеют продукты переработки живицы — скипидар и канифоль.

Скипидар Живичный скипидар (терпентинное масло) является наиболее высококачественным из всех существующих скипидаров и широко применяется не только в натуральном виде, но и для синтеза ряда важнейших продуктов.

Наиболее крупным потребителем скипидара является лакокрасочная промышленность. Лаками называют растворы смолы в олифе, спирте, скипидаре и других растворителях. Применение в качестве растворителя живичного скипидара дает прозрачное твердое и стойкое лаковое покрытие. В лакокрасочной промышленности скипидар используют как разбавитель тертых красок.

В бытовой химии скипидар применяют для приготовления различных паст и мастик, крема для обуви, обезжиривающих составов и др.

В текстильной промышленности скипидар используют как средство, предупреждающее растекание красок при набивке хлопчатобумажных и шерстяных тканей.

Широкое применение находит скипидар и в медицине, как в чистом виде, так и в составе различных лечебных препаратов.

Особую отрасль применения имеет живичный скипидар как сырье для химического синтеза, при производстве синтетической камфары, терпингидрата, терпинеола и др. продуктов. Камфара и ее производные применяются также в медицине в качестве лечебного средства. Терпингидрат используется для фармацевтических целей. Терпинеол применяется в качестве душистого веществ в парфюмерном производстве (обладает запахом сирени), а также в качестве растворителя, пластификатора и для других назначений.

Канифоль.

Канифоль применяется во многих отраслях промышленности и в больших количествах. Главные потребители канифоли — мыловаренная промышленность — 40%, бумажная— 18%, химическая 8%, остальные 34% применяются в других отраслях промышленности'.

В мыловарении канифоль (старый термин гарпиус) применяется для придания мылу мягкости и большей мылкости. При нагревании с каустической содой или едким кали канифоль легко растворяется и образует соли смоляных кислот, называемые канифольным мылом, которое обладает большой моющей способностью, легко растворяется в воде, хорошо мылится и пенится. Канифоль вводится в состав хозяйственного мыла до 50%,. а в высшие сорта туалетного мыла до 10% их жировой основы. Для высокосортного мыла применяется канифоль наиболее светлых марок.

В бумажной промышленности канифоль применяется в виде канифольного клея для проклейки писчей и типографской бумаги. На непроклеенной бумаге чернила расплываются, бумага плохо принимает типографскую краску.

Живичная канифоль обладает высокими электроизоляционными свойствами, обусловливающими ее широкое применение в электротехнической промышленности.

Канифоль хорошо растворяется во всех растворителях, применяемых в лакокрасочной промышленности, и поэтому широко используется как основа лаков.

В резиновой промышленности канифоль применяется присостав резиновых изделий для придания им эластичности и морозостойкости (покрышки автомашин). ;

Натуральная канифоль применяется также в пищевой промышленности для изготовления бутылочной смолки и эмалировки бочек, в машиностроении, при лужении и пайке, в полиграфической промышленности для изготовления типографских и литографских красок, в текстильной — для целей аппретирования тканей (придания им большей упругости и мягкости).

В строительстве канифоль используется для изготовления искусственной олифы и клеевых составов. Канифоль применяют также для приготовления креолина, кожзаменителей, консистентных смазок, сургучей, смолок, липкой ленты и т. д. -| В последние годы, помимо натуральной канифоли, все большее применение получают ее производные. Являясь высококачественным продуктом, живичная канифоль обладает некоторыми отрицательными свойствами, к которым относятся: способность кристаллизации из растворов, легкая окисляемость кислородом воздуха, низкая температура размягчения, хрупкость и недостаточная влагостойкость. Для улучшения физико-химических свойств канифоль перерабатывают на ее производные продукты более высокого качества.