ТЕХНОЛОГИЯ И ОБОРУДОВАНИЕ ЛЕСОХИМИЧЕСКИХ ПРОИЗВОДСТВ
Использование экстрактивных веществ древесины
Основными экстрактивными веществами древесины являются смолистые вещества, дубильные вещества и камеди. При экстракции из древесины этих веществ строение и состав клеточных стенок не претерпевают существенных изменений, вследствие чего проэкстрагированную древесину можно использовать для последующей переработки, как и натуральную.
Смолистые вещества. Находящиеся в смоляных ходах древесины хвойных пород смолистые вещества извлекаются из растущего дерева путем подсочки в виде живицы (см. главу 8) или же из срубленной древесины (преимущественно из сосновых пней) путем экстракции органическими растворителями или щелочами.
Вытекающая при ранениях соснового дерева живица представляет прозрачную смолистую жидкость с приятным сосновым запахом. В ее состав входят смоляные кислоты, нейтральные вещества, терпеновые углеводороды. Вследствие испарения скипидара и кристаллизации смоляных кислот живица густеет, становится мутной, непрозрачной и вязкой, по внешнему виду напоминает засахарившийся мед. Она всегда содержит примеси— сор и воду; при этом вода извлекает из сора водорастворимые танниды, красящие и другие вещества, которые смешиваются со смолистыми веществами и загрязняют их. Очистка живицы и ее переработка на канифоль и скипидар осуществляется в канифольно-терпентинном производстве (см. главу 9).
В древесине срубленных деревьев, особенно в пневом осмоле (в пнях, простоявших в земле несколько лет после рубки деревьев), состав смолистых веществ существенно отличается от состава живицы. Кроме смоляных кислот и терпеновых углеводородов, они содержат продукты их окисления (окисленные смоляные кислоты и терпеновые спирты), а также жирные кислоты. Извлечение смолистых веществ из осмола органическими растворителями (обычно бензином) и их переработка на канифоль и скипидар проходят в канифольно-экстракционном производстве (см. главу 10).
Извлечение смолистых веществ из осмола может быть произведено также разбавленным раствором едкого натра. При этом смоляные кислоты омыляются щелочью и переходят в щелок в виде канифольного мыла, которое затем высаливается из раствора поваренной солью. Такой способ очень прост, не огнеопасен и ранее испытывался на некоторых заводах, но себя не оправдал вследствие крайне низкого качества продукции.
Омыление смолистых веществ щелочью происходит также в сульфатцеллюлозном производстве. Получаемое сульфатное мыло перерабатывается в цехах талловых продуктов целлюлозно-бумажных предприятий (см. главу 11).
Дубильные вещества. Многие древесные растения содержат дубильные вещества в древесине или в коре; из них на ду - бильно-экстрактовых заводах получают водные вытяжки — дубильные экстракты.
Древесина дуба содержит 4—6 % дубильных веществ (тан - нидов), кора дуба и ивы 8—14, ели 7—12, лиственницы 8— 16 % - Кроме таннидов, в воде растворяются и недубильные вещества (нетанниды). Содержание таннидов в экстракте, выраженное в процентах от массы сухого экстракта, называют его доброкачественностью. Доброкачественность дубового и лиственничного экстракта равна 60—70 °/о, ивового и елового 50—60 %.
Для получения дубильных экстрактов сырье измельчают и экстрагируют горячей водой в батарее диффузоров (экстракторов) по принципу противотока. Полученный разбавленный сок очищают и упаривают под разрежением. Дубильные экстракты могут выпускаться трех видов — жидкие, тестообр а з н ы е и твердые. Их используют в кожевенном производстве для превращения необработанной шкуры животного в кожу, т. е. для придания ей гибкости, мягкости, стойкости против загнивания и против набухания в воде.
При экстракции дубовой древесины остается одубина с влажностью около 60%; ее используют для производства фурфурола или для переработки на картон. Еще более высокую влажность имеет проэкстрагированная кора. На ряде заводов ее отжимают на прессах и используют в качестве топлива.
Камеди. Камедями называют полисахариды древесины, растворимые в воде. Лиственничная камедь имеет клеящие свойства и применима в текстильной, спичечной и полиграфической промышленности. Она может быть извлечена из древесины лиственницы, измельченной в мелкую щепу, горячей водой при 80 °С или же 0,2%-ным раствором уксусной кислоты при 30 °С в батарее экстракторов. Выход камеди в зависимости от возраста деревьев и других условий, составляет 8—20%, в среднем 12 % от абсолютно сухой древесины.