древесная смола

ДРЕВЕСНАЯ СМОЛА

сложная смесь орг. соединений (мол. м. 60–8000), образующаяся при пиролизе древесины. Различают отстойные Д. с. (выделяются при расслаивании жидкого пиролизата), растворимые (находятся в водном слое пиролизата в растворенном состоянии), экстракционные (извлекаются орг. растворителями из водного слоя пиролизата). По способу термич. переработки древесины Д. с. подразделяют на пиролизные (получают обычно в ретортах), газогенераторные и топочные (получают в энергохимич. установках — топках-генераторах); по породе перерабатываемой древесины — на хвойные, лиственные, смешанные, а также из коры. Отстойные смолы — вязкие темно-коричневые жидкости, содержащие 45–65% фенолов, высших жирных кислот и высокомол. фенолокислот, 10–15% летучих жирных кислот (от C₂ до C₇) и 25–30% нейтральных веществ. При перегонке смол образуется 30–60% древесносмоляных масел, осн. масса которых выкипает при 180–330 °C (содержат 50–60% фенолов, 20–30% нейтральных веществ и 5–15% кислот); нелетучий остаток (30–50%) - пек древесный. Среди фенолов масел — 10–15% одноатомных, 20–40% двухатомных (пирокатехина, гваякола и их алкилпроизводных) и 20–45% производных трехатомных фенолов (преим. неполных метиловых эфиров пирогаллола и его гомологов). В смолах из древесины хвойных пород содержится меньше производных трехатомных фенолов и значительно больше производных двухатомных фенолов, чем в смолах из древесины листв. пород. Нейтральные вещества состоят из циклич. альдегидов, кетонов и спиртов, полных эфиров фенолов, углеводородов. Среди кислот — уксусная, пропионовая, масляная, изовалериановая, капроновая, энантовая, пальмитиновая и др. Пек содержит 60–80% высокомол. фенолокислот, а также продукты конденсации фенолов с альдегидами. Растворимые смолы содержат, считая на безводное вещество, 25–30% углеводов (левоглюкозан и др. ангидриды гексоз), до 30% лактонов гидроксикислот, 10–20% летучих кислот, 15–25% фенолов и их производных и др. По элементному составу характеризуются низким содержанием С (ок. 55% против 75% для отстойных смол) и высоким содержанием О (38% против 18%). В экстракционных смолах содержится не менее 30% фенолов. Д. с. применяют как мягчители при регенерации резины и как связующие для активных углей. Продукт омыления Д. с. щелочью — воздухововлекающая и пластифицирующая добавка при приготовлении цементных растворов. Для выделения фракций смоляных масел с разл. температурами кипения смолы разгоняют. При периодич. разгонке в вакууме с одноврем. подачей острого перегретого пара получают 6–12% креозотового масла и 20–30% древесно-смоляного ингибитора. При непрерывном процессе в трубчатых печах выход ингибитора увеличивается почти в 2 раза. Древесносмоляное креозотовое масло (фракция 180–260 °C) используют для антисептич. пропитки древесины, антисептич. обработки юфтевых кож на кожевенных заводах взамен токсичного дифенилоксида, для изготовления древесносмоляного фенольного креолина (смесь смоляных масел с эмульгатором — канифольным мылом), применяемого в виде водной эмульсии для лечения овец и лошадей от чесотки, а также для дезинфекции. Древесносмоляной ингибитор (фракция 240–310 °C) по эффективности и растворимости в углеводородах близок к лучшим ингибиторам автоокисления и полимеризации. Действующее начало — гл. обр. диметиловые эфиры алкилпирогаллолов и производные пирокатехина. Ингибитор используют для предотвращения термополимеризации диолефинов при их ректификации, стабилизации бутадиена, изопрена и др. мономеров СК, в качестве антиокислителя бензина (предупреждение нагарообразования в цилиндрах двигателей), топлив и масел, для предотвращения коксообразования при термич. переработке нефтехим. сырья и т. п. Растворимую смолу перерабатывают в виде водного раствора (кислой воды), содержащего 10–30% орг. веществ. Раствор упаривают до плотн. 1,27–1,30 г/см³ и получают литейный крепитель необесфеноленный, который для повышения качества обрабатывают при нагр. известковым молоком и раствором щелочи. Упариванием кислой воды, из которой предварительно извлечены фенолы, получают литейный крепитель обесфеноленный. Крепители применяют в качестве связующего при изготовлении форм и стержней для чугунного и стального литья, а также как компоненты для улучшения технол. свойств литейных смесей. При упарке растворимой смолы с одноврем. окислением ее воздухом получают Д. с. холодного отверждения, которую в сочетании с отвердителями используют как связующее холоднотвердеющих стержневых смесей литейного производства. На основе фенольной части растворимой (экстракционной) смолы синтезируют полифенольный лесохим. понизитель вязкости (ПФЛХ). Для этого смолу конденсируют с формальдегидом в кислой среде при 80 °C. Образовавшуюся новолачную смолу промывают горячей водой для отделения нейтральных веществ, растворяют в 42%-ном растворе NaOH и обрабатывают оксиметансульфонатом Na. Получаемый щелочной раствор упаривают до влажности не более 7%, охлаждают и дробят в крошку. ПФЛХ легко растворяется в воде и щелочных растворах. Использование его при бурении нефтяных и газовых скважин обеспечивает улучшение свойств глинистых промывочных растворов, повышение скорости проходки скважин. Жидкий ПФЛХ применяют также в литейном производстве как добавку в глинисто-угольную суспензию, что значительно улучшает свойства формовочных смесей и качество отливок, сокращает трудоемкость очистных операций. В керамич. промышленности добавка небольших количеств ПФЛХ к сухому каолину может способствовать повышению текучести шликеров и улучшению качества фарфоро-фаянсовых изделий. Кислую воду, получаемую при термич. разложении в топках-генераторах отработанной щепы канифольно-экстракционных заводов с добавкой дровяной щепы, перегоняют. Из дистиллята, а также из упаренного остатка приготовляют коптильные препараты, которые используют для копчения мясных и рыбных продуктов. Тот же остаток применяют как связующее в литейном производстве.

^{Лит.: Уваров И. П., Гордон Л. В., Древесные смолы, М., 1962; Киприанов А. И., Процесс разгонки древесной смолы в трубчатых печах, М., 1970; Древесносмоляной и другие ингибиторы цепных процессов, М., 1978; Технология и оборудование лесохимических производств, 5 изд., М., 1988.}

_{Ю. М. Гольдшмидт}