天然树脂生产工艺学参考资料

1天然树脂生产工艺学参考资料一、专业术语1.采脂：在松树立木树干上有规律地开割伤口，收集分泌出松脂的作业。2.常法采脂：常指单割面、窄侧沟、不用化学药剂或刺激剂涂抹割沟的下降式采脂方法。3.化学法采脂：用植物激素或化学药剂刺激松树，促使多分泌松脂或延长流脂时间，从而达到提高松脂产量和劳动生产率为目的的采脂方法。4.割面负荷率：割面宽度占树干周长的百分率。割面宽度S=割面负荷率树干的周长。5.松香：松香是一种无定形的透明固体树脂，主要化学成分为树脂酸，分子式为C19H29COOH.还含有少量脂肪酸和中性物质。松香是一种天然固体树脂，主要是一系列同分异构体树脂酸的熔合物，分为脂松香、木松香、浮油松香。6.中性物质：松香中不能与碱起皂化反应的非酸性物质，统称为中性物。7.重力沉降：微粒在液体中受到重力的作用慢慢降落而从液体中分离出来的过程。8.优油：指油品在170℃时馏出液体积大于90%的商品松节油。松节油的优油成分：-蒎烯81-89%、-蒎烯5-10%.松香软化点74-76℃、松香酸价164-166mgKOH/g.9.中油：指组成与优油相似，但倍半萜烯含量稍多的松节油。10.重油：指以高沸点的倍半萜烯为主要成分的松节油。11.松香的酸价：中和1克松香所消耗KOH的毫克数（mgKOH/g）。松香的酸价大小反映松香中树脂酸和脂肪酸的量，一般情况下其酸价和软化点成正比关系。12.松节油的酸价：中和1克松节油中树脂酸所消耗KOH的毫克数。13.松香返生：松香放置一段时间后出现一团团，一片片松脂状的物质，俗称松香的返生。造成松香返生的原因是松脂蒸馏不充分，松香中局部含油含水过多而造成的。14.结晶现象：在厚而透明松香块中形成了树脂酸晶体，使松香变浑浊不透明，肉眼可见晶体的现象。树脂：液相温度。聚合松香：浓硫酸。松香甘油酯：氧化锌。萜烯树脂AlCl315.结晶趋势：松香在一定温度下，在有机溶剂中或热融状态下析出树脂酸晶体的倾向。16.涌散：孵化出的紫胶幼虫从孵化腔大量地向外爬行觅食的现象。17.涌散期：幼虫群体从涌散开始到结束称为涌散期。紫胶虫喜欢2~3年枝条。18.固定：涌散出来的紫胶虫在寄主枝条上选择适宜部位或群定居下来的现象。19.泌胶：从紫胶虫体壁上的紫胶腺分泌出半流体胶质。20.紫胶树脂：由多羟基脂肪酸和倍半萜烯酸组成的聚酯混合物。21.松根明子：经过采伐以后的松根长期埋藏在土壤中充脂的部分。22.高温结晶：松脂蒸馏的温度过高，时间过长，树脂酸热异构剧烈，放香后松香冷却缓慢，形成大量枞酸晶体，松香比旋光值负值较大时（-8℃以上），易产生高温结晶。析出晶体的温度在115~120℃，分离出后晶体主要是枞酸晶体。23.低温结晶：松脂蒸馏后温度较低，放香后松香冷却较快，树脂酸热异构缓和，长叶松酸异构最剧烈点190℃没有达到，松香中长叶枞酸含量多，松香比旋光值正值较大时（+10℃以上），易产生低温结晶。析出晶体的温度在100~110℃，分离出后的晶体主要是长叶松酸晶体。24.中层脂液：在澄清槽里，介于澄清脂液与废水之间有一层由松脂、细微杂质和水分组成的深褐色混合物。加入砂子，助虑作用。25.南亚松含有二元酸，所以酸价很大。松脂池保养水：超过水面10-20cm.芳香醇：α-蒎烯经过加氢、氧化、还原、裂解制得。2二、填空题1.天然树脂工艺学研究的对象为：松树树脂、冷杉树脂、紫胶树脂、生漆等。2.用松根明子作原料，采用汽油、甲基异丁基酮等有机溶剂浸提松根明子碎片，浸提液经分离、加工得到产品，即浸提松香、浸提松节油（又称木松香、木松节油）。3.用硫酸盐法松木制浆生产中的废液、废气经分离和精制后生产出浮油松香、硫酸盐松节油。松香中的含油量代表了松香中的中性物质含量。4.用松脂作原料，净化后的脂液经水蒸汽蒸馏制得脂松香、脂松节油。5.我国的主要采脂树种：马尾松、云南松、思茅松、南亚松、湿地松、红松、油松。6.树脂采集法有:常法采脂和化学法采脂。化学采脂药剂分为：植物激素和化学药剂类。采脂的方式分为：下降式采脂工艺、上升式采脂工艺和混合式采脂工艺。采脂技术因素包括：采脂的方式方法、割面负荷率、侧沟宽度、侧沟深度、割沟间隔期、施放化学药剂等。正确的采割松脂对松树生长没有显著的影响。7.纯净的松脂由固体树脂酸和液体萜烯物质两部分组成。8.树脂酸的类型有：枞酸型树脂酸、海松酸型树脂酸和双环型树脂酸。9.间歇蒸馏主要设备：一级蒸馏、二级蒸馏、冷凝冷却器、油水分离器和盐虑器等。10.活气：对物料进行直接加热的蒸汽，也叫直接蒸汽或开口蒸汽。闭气：对物料进行间接加热的蒸汽，只作传热不传质，也叫间接蒸汽或闭口蒸汽。11.松香、松节油的生产工艺数据：松香（溶解油35~40%、草酸0.1~0.3%，熔解温度95℃左右）12.枞酸型树脂酸包括枞酸、左旋海松酸、新枞酸、长叶松酸、脱氢枞酸、二氢枞酸、四氢枞酸。海松酸型树脂酸：海松酸、异海松酸、)9(8-异海松酸、山达海松酸。双环型树脂酸：湿地松酸、南亚松酸。13.紫胶是寄生在寄主枝条上的紫胶虫，吸取树汁而分泌出来的天然树脂。14.同寄主枝条一起采下的紫胶称为紫梗。用于放养下一代紫胶虫的紫梗称为种胶。从紫梗上剥离出的块状紫胶称为原胶。原胶的主要成分是紫胶树脂、紫胶蜡、紫胶色素。15.聚合松香生产有催化聚合和热聚合两种生产工艺。16.萜烯树脂是通过萜烯的阳离子催化聚合而制得的高分子碳氢化合物。17.思茅松松香不易结晶，南亚松、湿地松松香不结晶。18.松脂加工的方法：按加热的方式分：蒸汽法加工和简易法加工。蒸汽法中按工艺不同分：连续蒸汽法和间歇蒸汽法生产工艺。19.松脂熔解的目的：使松脂液化，除去松脂中的部分杂质并进行脱色，以便下一步的输送、澄清和蒸馏。熔解的方式：间歇式熔解、连续式熔解。加油的目的：降低脂液的密度和粘度，有利于脂液澄清时分离出杂质和水分。加油至澄清脂液含油量达到35-40%，具体视松脂含油量而定。水溶性杂质包括：水溶性植物色素、单宁、无机盐、草酸及草酸亚铁等可溶物。加水的作用：洗涤除去松脂中的水溶性色素和其它杂质，使松香的颜色浅化、降低灰分含量，工艺要求加水量在8-15%。加草酸的作用：草酸具有还原脱色作用，可除去松脂中深色的树脂酸铁，使松香颜色变浅，提高松香的颜色等级。熔解工艺要求加草酸量为0.1-0.2%，质量好的松脂可少加草酸或不加草酸。熔解温度：松脂的熔解温度在95℃左右，在生产特级松香时熔解温度以93-95℃为宜，温度过高，树脂酸受热氧化严重。压脂时的蒸汽压力：工艺要求压脂蒸汽的压力在0.15-0.2Mpa，视锅的结构。20.马尾松松脂中，以富含长叶烯等倍半萜烯为主要特征。马尾松松脂的蒸馏温度是较高的，蒸馏的最终蒸馏温度200-220℃21.松香最易结晶的温度在90-130℃之间，在这临界区间降温速度越快越好，避免结晶。322.热乙醇不溶物主要是一些机械杂质，生产中通过过滤和澄清工序来除去不溶物。23.优油、一级油以单萜烯为主，重油中含有较多的倍半萜烯(倍半萜长叶烯和石竹烯)。24.影响松香软化点的主要因素是松香中性物质含量，提高松香软化点的方法只能从蒸馏着手。（1）采用延长蒸馏时间或提高放香温度的方法。（2）用中油或优油作熔解油，减少脂液的重油量。（3）采用减压水蒸汽蒸馏工艺。25.影响脂液澄清效果的因素：（1）沉降粒子的大小（2）水与脂液的重度差（3）脂液的粘度（4）澄清时间。三、简答题1.采脂对松树生长和木材性质的影响：松脂是松树树脂道泌脂细胞所形成的混合物，是松树生理代谢的自然产物。采用合理的采脂工艺，根据采脂年限和树干直径确定恰当的割面负荷率、适合的侧沟宽度和深度，以及合理的割沟间隔期等技术，采脂不会影响松树的正常生长。2.松香颜色的来源：树脂酸受氧化后颜色变深，松脂状态时受自然氧化，加工过程中树脂酸受热氧化；松香中含有其它色素，不挥发色素，如单宁、植物色素等，无机盐，如铁盐，泥浆等。3.松香颜色变深的预防措施：（1）从原料着手，尽量减少松脂氧化变质。鼓励脂农及时交售松脂，贮存松脂时要加保养水，隔离空气接触。（2）采用草酸脱色工艺，增加水洗工艺。加草酸熔解，除去树脂酸铁盐，熔解前水洗，漂洗去树皮屑、木片，松脂熔解后水洗，将脂液中水溶性色素除去。（3）缩短松脂在高温的加工时间，减少与氧气接触。蒸馏重油时尽量加快蒸馏速度，加大活气量，采用真空水蒸汽蒸馏工艺，放香后尽量加快松香冷却速度。（4）采用优劣松脂搭配生产，提高松香优级品率。4.提高软化点的方法：（1）延长蒸馏时间或提高放香温度。（2）采用中油或优油作溶解油，减少重油含量。（3）采用减压蒸馏工艺。要提高松香的软化点，生产中通常是采用降低松香的含油量来达到目的。具体方法是：延长蒸馏时间或提高放香温度，尽量把高沸点的长叶烯等倍半萜烯蒸馏出来，使松香的含油量降低。5.防止乙醇不溶物含量过高的措施：（1）脂液溶解时要熔透，不能有小颗粒松脂存在。（2）澄清脂液要细滤器过滤除去悬浮细小杂质。（3）脂液含量在35~40%，含油量偏低时脂液粘度大，密度差变小，会影响澄清效果。（4）脂液澄清时的温度不能小于85℃，要保证有5~8h的澄清时间。6.松香返生的防止方法：（1）蒸馏时间要保证，活气喷管排布合理，无死角。（2）热香贮器和包装桶内不得有水和有机溶剂。（3）间歇蒸馏时，一级锅的放脂阀不能漏脂，在二级锅放香时如果有生脂漏入热香中就会明显造成松香返生。7.对于马尾松松脂的蒸馏，采用减压水蒸汽蒸馏工艺有何优缺点？答：采用减压水蒸汽蒸馏工艺的优点：（1）可降低松香的含油率，提高松香质量（2）减少树脂酸氧化，防止松香颜色变深（3）减少蒸汽消耗量，降低生产成本（4）减少松香的结晶现象。缺点：与常压蒸馏相比，减压蒸馏的设备稍复杂，设备投资大，抽真空所消耗的动力大，蒸出的松节油其酸价较大，操作的工艺条件要求高些。8.松节油初馏点达不到指标要求的原因。答：（1）混入了参假杂油，如汽油（120~150℃）。（2）油贮存时间过长，萜烯氧化后生成低沸点小分子化合物。（3）油样中有水造成沸点降低。9.松香结晶的主要因素。答：（1）松脂加工过程中树脂酸的热异构。（2）松香的冷却速度。（3）水分对松香结晶的影响。（4）品种对松香结晶的影响。（5）震动对松香结晶的影响。10.防止松香结晶的措施。4答：（1）选择适宜的蒸馏工艺。根据原料的组成特点，确定适宜的蒸馏温度和时间。（2）采用恰当的冷却工艺。高温放香，必须加速冷却速度，控制放香后的热异构，低温放香可采用罐车保温和加盖保温等措施，延长放香后的热异构进程，使松香中的树脂酸比例处在不易结晶的范围。（3）降低松香含水率。保证过热蒸汽的温度（≥360℃）和干度，蒸馏设备中闭气加热管不能泄漏，进脂阀不能泄漏，放香管、放香桶不应有水分等。（4）避免在热香中混入晶种，保持松香包装工段热香罐的清洁。（5）防止松香在冷却中震动。11.用中油作熔解油的原因答：用优油作熔解油时，所蒸出的重油量最少，蒸馏所用的时间较短，特别是蒸重油的高温时间短，消耗的活气量也少，降低了能耗，同时对脂液澄清也有利（优油比重小，使脂液与水的重度差值大），但从经济上考虑是不合算的，优油要作为工厂的产品出售，单价在6000元/T，只有在中油不够用时才补充优油。用重油作熔解油时，每锅要比用优油或中油熔解要多蒸出高沸点的重油，使得蒸馏时间延长、蒸馏温度提高（205-215℃），这会使得松香在高温的时间太长，加速树脂酸的氧化，松香的颜色变深，对松香的质量不利，同时也消耗更多的蒸汽，增加生产成本，造成生产的恶性循环。若用重油作熔解油，脂液与水的重度差值变小，不利于澄清分离。12.当松节油呈黄色或棕色时，可能的原因答：（1）松脂蒸馏时控制不好，有冲料现象发生，把泡沫、松脂带入油中。（2）蒸馏温度高、松节油存放时间过长、存放处温度高，烯被氧化成氧化萜烯。（3）蒸馏的管道或存油设备有污染物，如橡胶垫片、杂油、铁锈等。13.贮脂池组的优点答：（1）多个小池共用一台螺旋输送机，可节省设备投资。（2）分为多个小池，便于分级贮存松脂和松脂搭配使用。（3）便于加水保养松脂。缺点：结构少