2.Химический состав, свойства продуктов подсочки и их применение.
3. Анатомические особенности строения сосны.
4. Смолообразование и смоловыделение при подсочке.
5. Пути повышения естественной смолопродуктивности сосновых насаждений.
Бондарев В.Я., Высоцкий А.А., Дрочнев Я.Г. и др. – Подсочка леса: М.: «Лесная промышленность», 1975г, 232 с.
Грязькин А.В., Евдокимов А.М., Егоренков М.А. и др. – Подсочка и побочное пользование лесом: Уч. пос. для ВУЗов. – М.: Экология, 1993г, 304с.
1. Подсочка леса – основной источник получения сырья для производства канифольно-скипидарных продуктов. Её развитию способствовали огромные лесные ресурсы, составляющие в стране около 80 млрд. м3, из которых 75,5% приходилось на долю хвойных пород.
Высокие темпы развития народного хозяйства определяли повышенный спрос на канифольно-скипидарные продукты, который остаётся актуальным и в настоящее время.
В результате широких научных исследований и опытных работ, выполненных в ряде научно-исследовательских институтов страны отработана технология подсочки с применением эффективных стимуляторов смоловыделения, которая, как показывал опыт работы многих передовых предприятий, в сочетании с правильной организацией труда позволял увеличить валовую добычу живицы с 1 га площади подсачиваемых насаждений на 40-50 % и значительно улучшать экономику подсочного производства. Наша страна по развитию техники и технологии подсочки занимала ведущее место в мире. Подсочка хвойных пород и подсочка тропических каучуконосов приобрели промышленный масштаб, потому, что канифоль и скипидар, получаемые от первых и каучук – от вторых, требуются промышленности в огромных количествах.
Несмотря на рост производства канифоли и скипидара на основе экстракции смолистой древесины и переработки побочных продуктов сульфатной варки целлюлозы, а также на возможность использования в некоторых направлениях заменителей, объём подсочки остаётся значительным. Мировое ежегодное производство живицы хвойных пород удерживается на уровне около 800 тыс. т. В нашей стране ежегодные сборы живицы составляли около 140 – 150 тыс. т. В подсочном производстве страны было занято до 40 тыс. рабочих. Площадь находящихся в подсочке насаждений, в основном сосняков, составляла около 1,5 млн. га.
Особенностью подсочного производства является использование на основных рабочих операциях ручного труда. Возможности его механизации крайне ограничены крайне ограничены. Интенсификация производства в основном достигалась путём усовершенствования ручных инструментов, применения химических веществ и составов, способствующих образованию и истечению продуктов выделения, а также за счёт организационных мероприятий. Нанесение подсочных поранений влечёт за собой снижение прироста древесины, интересы подсочки и главного пользования находятся в определённом противоречии. Здесь важно понимать, что потери в приросте окупаются продукцией подсочки. В соответствии с химическим составом продукцию подсочки можно подразделить на два типа – терпеноидные выделения и вещества углеводной природы.
Углеводные продукты – полисахаридные камеди и сахаристые соки используются в пищевых целях, однако их добыча не стала главным направлением подсочного производства. Наиболее важную часть продукции подсочки образуют терпеноидные выделения. Среди них преобладающими являются содержащие каучук латексы и смолистые выделения хвойных пород – живица.
По внешнему виду живица представляет собой довольно вязкую, липкую массу желтоватого цвета. Состоит она из двух основных компонентов: канифоли – смеси твёрдых при нормальной температуре веществ и скипидара – смеси жидких, довольно летучих углеводородов. Вследствие испарения скипидара выступающая живица постепенно густеет и может превратиться в сухую массу, носящую название барраса (у сосны) и серки (у ели). Отвердевшие смолистые выделения тропических деревьев (как хвойных, так и лиственных) называются чаще капалами.
Состав живицы.
Тепеноидные вещества образуют отдельный класс органических соединений. Общность этих соединений в том, что молекулы их образованы из 5-ти углеродных единиц с разветвлённой цепью
С
С-С-С, получаемые в биосинтезе из соединений.
С
Эти соединения по основным чертам химической структуры являются изопреноидными. Эта самая крупная группа природных органических веществ. Распространены они не только у растений, но и у животных, грибов и микрорганизмов. Терпеноиды, образующие живицу, являются вероятнее всего, конечными продуктами обмена веществ. Однако соединения этого класса известны и как активные метаболиты с важными физиологическими функциями. С участием терпеноидных соединений или соединений имеющих в своём составе изопреноидные группы, осуществляются такие фундаментальные процессы, как фотосинтез, дыхание, гормональная регуляция.
Терпеноидные соединения принято разделять на две группы. Углеводороды, состоящие из целого числа С5 – единиц, то есть соединения, элементарный состав которых соответствует формуле (С5Н8)n, образуют группу терпенов. Все иные изопреноидные соединения относят к терпеноидам. В их число включают производные терпенов – спирты, альдегиды,т кетоны, кислоты, а также соединения с различным числом углеродных атомов не кратным пяти, но происшедшим из изопреновых единиц. В соответствии с количеством пятиуглеродных единиц образующих молекулу, терпены и их производные разделяют на девять рядов. Всостав живицы входят в основном соединения только трёх рядов: моно-, сескви- и дитерпены.
Монотерпены С10Н16 (собственно терпены) – соединения образованные двумя С5 группами. Они составляют основную часть скипидара живицы хвойных, а также эфирных масел иных растений.
Сесквитерпены С15Н24 (полуторотерпены) образованы тремя С5 – единицами. В живице хвойных пород присутствуют в малых количествах. Сесквитерпеноидом является гормон растений – абсцизиновая кислота (в скипидаре до 20%).
Дитерпены С19Н29 СООН – соединения, молекулы которых образованы из четырёх С5 групп. Смоляные кислоты – производные дитерпенов являются гиббереллины и фитол – ациклический терпеновый спирт, входящий в состав молекулы хлорофилла. Ряд промышленно важных терпенов составляют политерпены. Они образованы большим количеством С5 единиц (от 1,5·103 до 6·104) – то есть это биополимеры. К ним относятся каучук и гуттаперча.
Свойства соединений живицы и их применение.
При переработке на канифольно-терпентинных заводах живица освобождается от сора, а затем производится её разделение на основные виды продукции – скипидар и канифоль. Эти продукты могут использоваться непосредственно или подвергаются дальнейшей более глубокой переработке. Непереработанная живица используется редко и в очень небольших количествах.
Характер применения скипидара и канифоли определяется их свойствами физическими и химическими. Химический состав скипидара и канифоли различен у разных видов и разновидностей хвойных, то и свойства этих продуктов различны. Это определяет особенности их использования.
Скипидар.
Скипидар представляет собой бесцветную, прозрачную жидкость с очень характерным запахом. Температура кипения скипидара 153…1600 С, плотность 0,855…0,865 г/см3, коэффициент преломления 1,467…1,475. большинство его соединений обладают оптической активностью: способны вращать плоскость поляризованного света. Скипидар легко смешивается с органическими растворителями, жирами, солями жирных и смоляных кислот, но не смешивается с водой. Наличие насыщенных двойных связей у терпенов определяет многие их химические свойства. Монотерпены скипидара довольно легко окисляются. Спонтанное окисление может происходить на воздухе и усиливается на свету. Самым стойким к окислению является камфен. Непереработанный скипидар в качестве растворителя используются в производстве масляных и художественных красок, лаков, вакс, мастики, отчасти в медицинских целях.
С
С-С-С, получаемые в биосинтезе из соединений.