ПРИРОДНЫЕ СМОЛЫ, СКИПИДАРЫ, ТАЛЛОВОЕ МАСЛО

 

Перегонка живицы

 

 

Живицу разделяют перегонкой на составляющие ее компоненты - на терпентинное масло и канифоль. Этот процесс должен проводиться так, чтобы в терпентинном масле не содержалось смоляных кислот и чтобы канифоль получалась по возможности светлой. Простейшим типом перегонки является огневая, при которой живица перегоняется в медном кубе, с непосредственным огневым обогревом. Однако по-

12 В. Зандерманн лучаемые продукты не удовлетворительны по качеству. Лучшие результаты получаются при перегонке с водяным паром. В простейшем случае такая установка работает не непосредственно с паром, а пар образуется из воды, добавляемой к горячему дистиллируемому веществу.

 

Подобной является перегонка живицы иад открытым огнем, которая применялась еще 10 лет назад в Северной Америке ( 54). Расплавленную живицу, очищенную от загрязнений, перегоняли в медном кубе, обогреваемом непосредственно огнем. Терпентинное масло, перегоняющееся с водяным паром, отделяется от воды в разделительном сосуде, который работает по принципу флорентины, затей! через обезвоживающий фильтр направляется в сборник или в бочки. Канифоль, получающаяся в кубе в виде остатка, выливается через боковой штуцер, в горячем виде пропускается через крупное сито, затем через мелкое и, наконец, через хлопчатобумажный фильтр поступает в охладительную ванну для канифоли, снабженную гидравлическим подъемником [609].

 

В более мягких условиях перерабатывается живица на паровых перегонных установках. Одной из таких является установка, работающая по французской системе Коль [40] ( 55). В плавильнике, представляющем автоклав, снабженный мешалкой и паровой рубашкой, расплавляется в течение 2—3 часов примерно 2,3 т живицы, затем живица фильтруется через мелкое сито в термоизолированный запасной резервуар с мешалками. Оттуда очищенная живица поступает в перегонный куб, снабженный паровой рубашкой и паровыми змеевиками. В куб загружается по 420 кг живицы, которая перегоняется при температуре 155° С примерно в течение 40 мин. За 8-часовой день таким образом перерабатывается около 5 т очищенной живицы. В ФРГ пользуются перегонными кубами, в которые загружается 1—2 г живицы. Примерно через 5 часов нагревания при 160— 170° получают канифоль, почти свободную от терпентинного масла, и около 17—20% терпентинного масла (в пересчете на живицу).

 

Высококачественная продукция получается при непрерывной перегонке, когда живица подвергается кратковременному нагреванию. Такую установку описал Дюпон [36, 141]. В верхнюю часть колонны, снабженной тарелками и паровой рубашкой, подается живица, предварительно подогретая в подогревателях водяным паром и парами терпентинового масла ( 56).

 

Стекающая вниз живица, встречается с паром, который извлекает из нее терпентинное масло, так как из нижней части колонны выходит готовая канифоль. Производительность такой колонны составляет около 2,5 т живицы в час.

 

Сельскохозяйственный кооператив в Пистинге по использованию смоляных продуктов получил патент на непрерывно работающую установку, которая показана на  57—58. Пока дистиллируемое вещество проходит через перегонную камеру, оборудованную трубками глухого и острого пара, из него испаряется все больше и больше терпентинного масла, и получается канифоль, освобожденная от летучих компонентов. Этот мягкий способ перегонки получил промышленное применение [408—441]. Живицу шнеком подают в запасной сборник, из которого— в плавильник, а затем в отстойник с конусным днищем.

 

Отстоявшаяся живица, освобожденная от воды, попадает в вышеописанную перегонную камеру. В камере до разделительной перегородки отгоняется терпентинное масло, а в камере за перегородкой отделяются хвостовые погоны. Оба дистиллята собираются раздельно. Об аналогичном способе сообщается в патенте Фриделя [166]. Установка, работающая по методу Кастетс Ларрана, показана на  59 [74в].

 

Институтом сосны создана установка для непрерывной перегонки живицы, показанная на  60 [376]. По пучку трубок испарителя терпентинированная живица поднимается вверх. Из верхней части терпентинное масло вместе с водяными парами поступает в холодильник, а канифоль переходит в тарельчатую колонну. Здесь канифоль с помощью водяного пара освобождается от оставшихся нейтральных компонентов. Из них труд-

нолетучие отделяются в сепараторе, а легколетучие конденсируются в холодильнике II. Еще сравнительно недавно в районах подсочки в США пользовались маленькими транспортабельными установками с перегонными кубами, в настоящее время перешли к большим стационарным централизованным установкам для перегонки живицы. Они работают по способу Олясти ( 61) [441, 484, 500, 501, 559, 567, 568], сущность которого заключается в очистке живицы путем разбавления терпентинным маслом и промывки водой. Это несколько напоминает метод Томео- Лакруэ [604], при котором также предусмотрено разбавление живицы терпентинным маслом.

 

По американскому методу Олясти поступают следующим образом. Живицу в зависимости от содержания в ней железа для очистки смешивают с 0,1—0,3% щавелевой кислоты и фильтровальной землей и затем паром передавливают в плавильник, где она при 110° С смешивается с 30—40% терпентинного масла. Терпентинированную живицу фильтруют через сетку и через бумагу и затем в промывалке дважды при перемешивании промывают водой с температурой 60° для удаления водорастворимых веществ.

 

Очищенную таким образом живицу после подогревателя впрыскивают в верхнюю часть перегонной колонны. В верхней части колонны отгоняется 70—80% терпентинного масла. Стекая в колонне, снабженной обогревающей рубашкой, живица теряет оставшееся терпентинное масло, которое парами воды увлекается вверх, а вниз стекает готовая канифоль. Получается очень светлая канифоль, что обусловлено удалением следов железа и очень кратковременным пребыванием в перегонной установке. В настоящее время в США работает около 30 централизованных перегонных установок, каждая из которых стоит около 100 тыс. долларов.

 

Осветляют живицу также фосфорной кислотой или монофосфатом кальция вместо щавелевой кислоты [79]. Осветляющий эффект достигается и при промывании живицы разбавленными минеральными кислотами [410]. Подробные данные относительно очистки живицы приводит Смит [567].

 

На новой автоматически контролируемой установке компании по химической переработке продукции сосны (Pinus chemicals Jnc) живица вначале в течение часа нагревается в периодически действующих аппаратах, а затем за 5 минут перегоняется на непрерывно действующей установке. При этЬм, с одной стороны, не происходит сильной изомеризации левопима- ровой кислоты, а, с другой стороны, от терпентинного масла отделяются каприновая, валериановая, изомасляная и масляная кислоты.

 

Для того чтобы при перегонке живицы, полученной при подсочке со стимулятором (соляная кислота), не получать кристаллизующуюся канифоль, Гессенлянд [320] предложил добавлять при перегонке бикарбонат. Хунтенбург [339] также рекомендовал нейтрализацию минеральной кислоты. Тщательные исследования немецкой живицы, полученной с применением стимуляторов, произведенные Зандерманном [525], а также исследования Мимса и Шопмейера [446] американской живицы, полученной тоже со стимулированием, показали, что канифоль, получаемая обычной перегонкой, в первом случае была очень склонна к кристаллизации, а во втором — напротив: или вообще не была склонна к кристаллизации, или же это свойство проявлялось слегка. Возможно, что это различие объясняется происхождением живицы. В американской живице стимулятор не может оказывать вредного влияния, поскольку при методе Олясти он вымывается.

В литературе имеется много указаний относительно отдельных мероприятий для улучшения качества канифоли, из которых здесь можно привести только некоторые. Так, осветление щавелевой кислотой, приведенное при описании метода Олясти, уже ранее проводил Жилле [180]. Во Франции и Испании канифоль осветляют, подвергая ее в тонком слое облучению солнечными лучами. Относительно осветления канифоли будет сообщено подробно в главе «Экстракционная канифоль».

 

Скриган и Вернер предполагают отделять от живицы (соединяя это с процессом очистки) выкристаллизовавшиеся смоляные кислоты и использовать их раздельно [566]. Также Блю, Лежандр и Ниоль [73, 74а] предлагают способ разделения живицы на отдельные смоляные кислоты путем обработки щелочами и растворителями, а также путем обменной реакции с малеино- вым ангидридом и отделения малеинового аддукта смоляной кислоты. Для получения клеев для проклейки бумаги общество Витекс смоляные кислоты живицы с помощью щелочей переводит в мыла, а из мыл отгоняет терпентинное масло при температурах до 200° [576—582].

 

Это может проводиться, например, таким образом, что живицу, смешанную со щелочным раствором, эмульгируют и обрабатывают на вальцах в тонком слое при температуре 170—200°. При этом терпентинное масло отгоняется, а сухое канифольное мыло остается. Об изомеризации смоляных кислот во время перегонки будет сказано в другом разделе.

 

 

 

 Смотрите также:

 

Природные полимерные продукты. Канифоль. Скипидар.

Канифоль - остаток от отгонки скипидара из смолистого сока хвойных деревьев (живицы); хрупкая стекловидная масса желтого цвета, состоящая в основном из смоляных
Скипидар (терпентинное масло) применяют как растворитель для масляных и глифталевых красок.

 

БРОКГАУЗ И ЕФРОН. Скипидар эфирное масло Терпентинное...

Способы получения его нагреванием живицы описывают впервые Диоскорид и Плиний. Получается Т. масло главным образом путем перегонки с водяным паром терпентина, и из масел, полученных таким путем...

 

Химический состав и свойства древесины. Дубильные вещества...

При перегонке живицы (смолистого вещества хвойных под) получают канифоль и скипидар. Канифоль и скипидар применяют в 80 различных производствах: для получения мыла, лаков, красок, олиф, линолеума, смазок, в кожевенной и резиновой промышленности...

 

Смолы, бальзамы и терпентины. Мастикс. Даммара. Янтарь.

Копал и сандарак имеют кислотное число, равное 120—200, и такое же кислотное число имеет и сосновая канифоль, но сосновая канифоль, активно реагирует с цинковыми и свинцовыми белилами, давая
Фисташковые смолы растворяются в растительных маслах и скипидаре.