ПРОИЗВОДСТВО, СОСТАВ И ПРИМЕНЕНИЕ ЖИВИЧНОИ КАНИФОЛИ
Добытая на промыслах живица, содержащая, без учета сора и воды, около 20% скипидара и 80% канифоли, доставляется в бочках на канифольно-скипидарные заводы* где и перерабатывается на канифоль и скипидар.
Общая схема переработки следующая: поступившая на завод живица выгружается в бетонное хранилище, оттуда шнеком подается в плавильник, где нагревается до температуры 85— 95° С.
В процессе плавления живицы для ее разбавления и повышения удельного веса содержащейся в ней воды и, следовательно, лучшего ее отстаивания добавляется на 1 т живицы соответственно 20—100 кг скипидара и 15—20 кг поваренной соли, а для осветления ее — 20—40 кг суперфосфатной вытяжки или других кислых агентов [23, 29]. Если увеличить количество скипидара в живице до 40%, можно обойтись без поваренной соли; это позволяет снизить зольность готовой канифоли, повысить электроизоляционные свойства, а следовательно, использовать в пропиточной массе для силовых кабелей.
Расплавленная живица отфильтровывается от крупного сора через ложное дно плавильника и поступает в отстойники, где отстаивается 95—98% воды и большая часть мелкого сора. После дополнительной фильтрации отстоявшаяся живица подается в непрерывно действующую канифолеварочную колонну конструкции к. п. Михеева или Н. П. Позднякова, где острым и глухим паром отгоняют скипидар и уваривают канифоль. Пары скипидара и воды направляют в холодильник, а готовую канифоль непрерывно сливают из нижней части колонны и направляют в разливочное отделение. Там горячая живичная канифоль поступает в приемную открытую ванну, из ванны — на вращающийся барабан, охлаждаемый водой температурой 15—20° С. Быстрое охлаждение до 60—70° С предотвращает
35
Кристаллизацию канифоли. С поверхности барабана канифоль скребками снимается в бочки. В отдельных случаях, для предотвращения кристаллизации канифоли, се частично нейтрализуют углекислым натрием, взятым в количестве 2—2,5%. Из тонны живицы получается в среднем 740 кг канифоли и 175 кг скипидара [23].
Начиная с 50-х годов XX века ведутся работы по переводу на непрерывный процесс всех стадий технологического процесса переработки живицы. В 1953 г. на Горьковском заводе, а в 1954 г. на Нейво-Рудянском заводе начали работать непрерывно действующие отстойники для живицы [86].
Несмотря на достигнутую механизацию канифольно-скипи- дарпого производства, необходимо отметить, что она еще не является достаточной, особенно отстает автоматизация производственных процессов.
В СССР промышленное значение должны приобрести для производства каннфольных продуктов лиственничная и еловая живицы.
И. И. Бардышев, X. А. Черчес и др. [15] предложили способ переработки еловой серки и живицы на еловую канифоль и абиетиновую смолу. 100 частей еловой серки или живицы, трижды перемешивая, обрабатывают 170 частями бензина «Калоша», содержащего 5% фурфурола. Нерастворившийся в бензине остаток обрабатывают при перемешивании 45 частями фурфурола, сор промывают 85 частями бензина. Получившиеся после экстракции бензиновые растворы смолистых веществ сливают вместе. Бензиновый и фурфурольный растворы (каждый в отдельности) фильтруют, а затем соединяют и хорошо перемешивают. При этом окисленные смолистые и другие красящие вещества, содержащиеся в бензиновом слое, экстрагируются фурфурольним раствором. После отстаивания нижний, фурфурольный, раствор отделяют от верхнего, бензинового. Последний промывают водой (100:5) для более полного отделения окисленных и других красящих, растворимых в воде веществ и фурфурола. После отстаивания бензиновый раствор осветленной еловой канифоли упаривают, а затем уваривают. Оба эти процесса проводят под вакуумом при остаточном давлении 20— 60 мм рт. ст.
При ректификации оборотного бензина выделяют еловый скипидар, который является хорошим сырьем для выработки ценного терпенового углеводорода — р-пинена, используемого для синтеза душистых веществ.
В результате обработки 100 частей еловой серки было получено (в частях): 37,5 осветленной еловой канифоли, 18 абиетиновой смолы и 4 скипидара. В соре остается 3,4 части, или 5,4% смолистых веществ. Потери смолистых веществ составляют 2—3%.
Свойства живичной канифоли. Живичная канифоль —хрупКое стекловидное вещество от светло-желтого до коричневого цвета. Она растворима в большинстве органических растворителей и частично — нефтепродуктах. Представляет собой аморфную смесь 85—95% смоляных кислот и нейтральных неомыля - емых веществ.
Плотность канифоли 1,070—1,085. Живичная канифоль начинает размягчаться при 60° С и становится жидкой при 120°, имеет вязкость при 110° С 79,7° Е, при 130° С 11,2°Е и при 150° С 1,7° Е, перегоняется с перегретым до 200° С водяным паром без разложения, является плохим проводником тепла и электричества, удельное вращение плоскости поляризации ее [о]в20 от +3,9° до +21,9° (в спирте). Состав канифоли и канифольных продуктов в % показан в табл. 13 [43].
Таблиц» 13
Наименование продукта |
Смоляные кислоты |
Жнриы«* кислоты |
Нейтральные продукты |
Живичная сосновая канифоль.............................. |
92 |
1.6 |
6.4 |
» еловая » ....................................................... |
71,4 |
5,5 |
23,1 |
91,6 |
5,0 |
2.1 |
|
Экстракционная канифоль из пневого осмо |
74,94 |
16,63 |
8,43 |
Ла 5-летней давности рубки............................. |
|||
Экстракционная канифоль завода «Вахтан» . |
74,33 |
16,38 |
9,29 |
44,7 |
41,3 |
14,0 |
Канифоль живичная в настоящее время имеет весьма широкий круг потребителей и применяется более чем в 70 отраслях промышленности. В основном, как это видно из табл. 14, «е используют в мыловаренной промышленности. Таблица 14 |
Область применении канифоли |
Удельный вес. % |
|
1958 г. |
1965 г. |
|
42.3 |
24.6 |
|
17,4 |
24,0 |
|
Химическая промышленность......................... |
8,0 |
23,4 |
В том числе: |
||
Лакн и краскн.............................................. |
4,4 |
3,38 |
Синтетический каучук................................ |
— |
13,6 |
Производство шин и резинотехниче |
||
Ских изделий............................................ |
3,6 |
6,32 |
2,5 |
3,28 |
|
4.2 |
3.75 |
|
5,8 |
4,22 |
|
4,65 |
3,28 |
|
15,15 |
13,47 |
Вторым по значению потребителем является целлюлозно-бумажная промышленность, которая в последующие годы выйдет на первое место. Для производства канифольных клеев для проклейки бумаги за рубежом работают специализированные предприятия. Много канифоли используют для приготовления сургуча, в лакокрасочной промышленности, в шинном производстве и при изготовлении кабельной массы. В пищевой промышленности канифоль применяют для изготовления бутылочной смолки и эмалировки пивных бочек, в металлургии — для лужения и пайки, в полиграфической промышленности — для изготовления типографских красок, в текстильной — для целей аппретуры. Канифоль используют в производстве пластмасс, искусственной кожи, искусственной олифы и консистентных смазок. Канифоль применяют также в автомобильной и нефтяной промышленностях, при производстве креолина, линолеума, для защитных покрытий, мастики для покрытия полов и ряда других материалов.