Канифоль

На  второй ректификационной колонне, работающей при остаточном давлении 13 кПа, выделяется товарный скипидар. Из нижней части  колонны отбирается флотомасло-сырец. Ректификационная колонна имеет 28 тарелок и работает с флегмо- вым числом 2—4. Товарный скипидар высшего сорта имеет плотность 855—864 кг/м³, коэффициент рефракции 1,465—1,472. Если флотомасло-сырец в дальнейшем перерабатывается путем его простой перегонки, то необходимо стремиться к возможно более полному исчерпанию терпеновых углеводородов, так как иначе они перейдут в товарное флотомасло и ухудшат его качество.  

При переработке флотомасла на ректификационных установках можно улучшить качество товарного скипидара, оставляя часть терпеновых углеводородов в кубовом продукте. В этом случае флотомасло-сырец может содержать до 15 % высококипящих терпеновых углеводородов, кроме того, оно содержит сесквитерпены, терпеновые спирты, терпингидрат и полимеры.   

Разделение  скипидара на индивидуальные терпены  из-за многокомпонентного состава продукта осуществляют методом периодической  ректификации на колоннах, имеющих  около 60 тарелок. Выделение а-пинена с чистотой 90—95 % достигается при однократной ректификации. Для получения Д³-карена с аналогичной чистотой необходима двукратная ректификация. Это связано как с малым содержанием Д³-карена в экстракционном скипидаре (около 30%), так и близкими температурами кипения соседних углеводородов (р-пинен 167 °С, Д³-ка- рен 170 °С, а-терпинен 174 °С).   

При переработке флотомасла-сырца не требуется такая высокая чистота продуктов, как при прлучении индивидуальных терпеновых углеводородов. Поэтому при ректификации флотомасла-сырца используют периодически действующие ректификационные колонны, имеющие около 15 тарелок колпачкового типа.  

В процессе вакуумной ректификации отбирают следующие фракции: скипидар обеспиненный, промежуточную фракцию, спирты терпеновые, терпингидратную фракцию и сесквитерпе- новые углеводороды. Первые две фракции отбирают при остаточном давлении 13 кПа, остальные при 1,3 кПа. В виде кубового остатка получаются полимеры.  

Фракция обеспиненного скипидара направляется в товарный скипидар, а промежуточную фракцию направляют во фло- томасло-сырец на повторную переработку.  

Терпингидратную фракцию по мере накопления загружают в куб, добавляют 2—3 % фосфорной  кислоты и проводят перегонку  под разрежением. При этом терпингидрат дегидратируется частично до спиртов, частично до моноциклических терпеновых углеводородов. Дистиллят, содержащий до 50 % терпеновых спиртов, направляют во флотомасло-сырец.  

В канифольно-экстракционном производстве при современных методах переработки сырья из 1 т соснового осмола, содержащего 14% канифоли (при 20 %-ной влажности), можно получить 90—95 кг неосветленной канифоли, 25—30 кг скипидара, 5—б кг флотомасла. Расход сырья и энергоресурсов в расчете на 1 канифольную единицу составляет: осмола (20 %-ной влажности) 7,5—8 т, бензина 160—180 кг, пара 70—75 ГДж, электроэнергии 400—420 кВт-ч.  

За  канифольную единицу принимается 1 т живичной канифоли I сорта. Количество всех других видов и сортов кани- фольно-скипидарной продукции приводится к этой единице умножением на соответствующие коэффициенты, установленные с учетом их стоимости.  

В расчете на 1 т канифоли затраты  на переработку осмола в 2,5 раза выше, чем на переработку живицы. Однако стоимость смолистых веществ, поступающих на заводы в осмоле, в 2—2,5 раза ниже, чем в живице, трудоемкость добычи которой очень высока. Поэтому общие затраты на производство 1 т экстракционной канифоли в 1,2—1,5 раза ниже, чем живичной.  

Для повышения экономической эффективности  производства целесообразно перерабатывать проэкстрагированную щепу на активные угли, древесные плиты, использовать как добавку к основному сырью в гидролизном производстве и др. 

 

 

   3.Качество продукции.    

 Экстракционная канифоль по цвету  соответствует маркам F, Е и D. Она имеет по сравнению с живичной канифолью пониженную температуру размягчения (не ниже 48—54 °С). Экстракционный спипидар высшего сорта имеет плотность 0,855—0,864 г/см², коэффициент рефракции 1,465—1,472, начальную температуру кипения не ниже 155 °С. Объем отгона до 170 °С должен быть не менее 90 % (для скипидара I и II сорта 80 и 75 % соответственно). Сосновое флото- масло может выпускаться трех сортов с содержанием спиртов не менее 75, 65 и 50%, температура начала кипения для всех сортов не ниже 170 °С. Полимеры имеют плотность 0,940— 1,020 г/см³, кислотное число не менее 60 и вязкость при 50 °С не более 50 °Е (0,36 Па/с). 

 

 

   4.Применение.    

Канифоль  и скипидар применяются во многих отраслях народного хозяйства. Области  применения их непрерывно расширяются. Как канифоль, так и скипидар используются в натуральном виде, а также  и в виде многочисленных производных  и служат исходным сырьем для многих химических синтезов. Основными потребителями  канифоли являются бумажная, жировая, электротехническая, лакокрасочная, пластмассовая, резиновая, пищевая и другие отрасли  промышленности.    

В бумажной промышленности канифоль применяют  для изготовления канифольного клея, которым проклеивают бумагу. Непроклеенная  бумага пропускает чернила и плохо  принимает типографскую краску. В  среднем канифоль составляет от 1,3 до 1,6% веса в писчих и печатных бумагах.    

В жировой промышленности канифоль применяется  в мыловарении. При варке с  каустической содой, а также с  едким калн канифоль дает соли, которые называют канифольным мылом. Оно обладает большой моющей способностью, хорошо растворяется в воде, мылится и пенится. Входя в состав жировых мыл, оно улучшает их качество. Туалетные мыла содержат 10—15%, а хозяйственные — до 50% канифоли от их жировой основы.   

В электротехнической промышленности канифоль используется в качестве диэлектрика  при изготовлении изоляционных материалов, а также в виде лака для покрытия частей машин н пропитки обмоток. Канифоль является основным компонентом  в компаундах для заливки кабельных  муфт, трансформаторов и др. В  электротехнической промышленности важны  электроизоляционные свойства канифоли. У живичной канифоли эти свойства выше, чем у экстракционной. Окисленная смола, получаемая из еловой серки, отличается высокими электроизоляционными свойствами п используется для пропитки обмоток и в масляных трансформаторах. Она применяется также в производстве граммофонных пластинок и в строительном деле как добавка к бетонам, чтобы придать им текучесть при заливке форм и гидроустойчивость. Канифольно-терпентинная промышленность осваивает выпуск специальной кабельной канифоли для электротехнической промышленности (полимеризованная канифоль, канифоль после термической обработки).    

В лакокрасочной промышленности из канифоли изготовляют лаки. Канифоль хорошо растворяется в лаковых растворителях  и является основой лаков. Для  улучшения лакотехнических свойств часто применяют эфиры канифоли, например глицериновый, который называется эфиром гарпиуса. Соли (резинаты), полученные при взаимодействии смоляных кислот с такими металлами, как Са, Zn, Мп, применяются в качестве сиккативов.   

В резиновой промышленности канифоль идет на изготовление галошного лака, линолеума, канифольного эмульгатора  вместо некаля, а также вводится как пластификатор и мягчитель в технические резиновые изделия, чтобы придать им эластичность и морозоустойчивость (покрышки колес автомашин).   

В производстве искусственных смол канифоль применяют для изготовления альбертолей. Кроме того, канифоль используют еще во многих отраслях промышленности:   

в пищевой — для изготовления бутылочных смолок, эмалировки пивных бочек и др.;   

в металлургической—при лужении и  пайке; размельченной канифолью  посыпают ремни, шкивы, чтобы уменьшить  скольжение;   

в полиграфической — для изготовления типографских красок н чернил, а  также для выработки художественных красок, цветных карандашей и т. д.;   

в фармацевтической—при изготовлении хирургических пластырей и специальных  мыл;   

в текстильной—для изготовления протрав;    

в строительной—для изготовления искусственной олифы н клея;   

в машиностроительной — для точного  литья из цветных металлов.   

Канифоль  применяют также в производстве креолина, консистентных и эмульсионных смазок, мастики для натирки паркетных  полов, сургучей, липких лент для мух  и т. д. Специальные сорта так  называемой скрипичной канифоли используются музыкантами для натирки смычков.   

Метиловый и этиловый эфиры смоляных кислот с успехом используются в качестве пластификаторов. Винилрезинат и ал-лилрезинат, обладая способностью сополимеризоваться со стиролом, используются в производстве пластических масс.   

Нитрилы смоляных кислот являются хорошими пластификаторами для синтетического каучука и  ванилевых смол.   

Амины смоляных кислот применяются в качестве эмульгаторов для восков и асфальтоподобных продуктов, во флотационных процессах, при изготовлении антикоррозийных составов, инсектицидов, фунгицидов, керамических красок, в регенерации каучука и др.   

Спирты (абиетиловый, гидроабиетиловый и др.) применяются в качестве пластификаторов, вспенивателей и моющих средств.   

Скипидар  используется в натуральном виде или в соединениях со многими  другими веществами. Наиболее крупным  потребителем скипидара является лакокрасочная  промышленность, где он широко используется в качестве растворителя для лаков, разбавителя малярных составов и  т. д. В текстильной промышленности скипидар применяют для протравки  тканей перед нанесением краски, а  также при приготовлении самой  краски для ситцепечатания, чтобы  устранить расползание красителей по материалу. Кроме того, скипидар как хороший растворитель жиров  применяют в этой промышленности для обезжиривания шерсти при  мойке.   

В парфюмерной промышленности применяется  терпентинное масло вместе с другими  ароматическими веществами при изготовлении туалетных мыл, одеколонов, духов  и др. Находящийся в скипидаре  или получаемый из него терпеновый спирт — терпи-неол имеет приятный запах сирени и широко используется в букетах душистых веществ.    

Из  высших сортов скипидара, богатых содержанием  а-пине-на, получают синтетическую камфару, которая имеет большое народнохозяйственное значение. Камфара применяется в производстве пластических масс для изготовления целлулоида, из которого получают фото- и кинопленку, небьющееся стекло для автомобилей и самолетов, детские игрушки, пуговицы, расчески и т. д. Камфара служит флегматизатором для нитроцеллюлозы (бездымный порох). С давних времен скипидар используется в медицине натуральна и в виде своих производных, например терпингидрата. Исследования последнего времени показывают, что скипидар вполне пригоден также в качестве жидкого моторного топлива как в чистом виде, так и в смеси с другими горючими. При ароматизации скипидара получают фракции, являющиеся хорошей присадкой к авиатопливам для повышения их октанового числа.   

Скипидар  и другие эфирные масла хвойных  пород широко применяются для  дезинфекции воздуха в помещениях. Скипидар убивает бактерии в воде при концентрации его 1 на 75 ООО. Этим же свойством скипидара, очевидно, объясняется  благоприятное действие соснового  бора на больных туберкулезом.    

Скипидар  является исходным сырьем во многих химических синтезах, например при получении  инсектицидов, которые применяются  для уничтожения вредных насекомых. Скипидар применяют для изготовления сапожной мази, кремов и мастик для  полов и т. д.   

Сосновое  флотационное масло, получаемое из экстракционного  скипидара, применяется в горнорудной  промышленности при добыче руд цветных  металлов. 

 

 

   5.Литература 

1. Л.В. Гордон, «Технология  и оборудование лесохимических производств»,  Лесная промышленность, 1988г.
2. А.К. Славянский «ХИМИЧЕСКАЯ ТЕХНОЛОГИЯ ДРЕВЕСИНЫ», ГОСЛЕСБУМИЗДАТ, Москва 1962г.