Лекция 6. Переработка и использование лесохимического сырья.

1. Получение и использование дубильных веществ.

2. Производство кормовых продуктов для животноводства.

3. Дегтекуренное производство.

4. Эфирные масла и их производство. Получение пихтового масла.

1. Дубильные вещества получают из многих древесных и травянистых растений, используя для этого кору, древесину (обычно ядровую часть), корни, листья, плоды.

Дубильные вещества растительного происхождения делятся на две группы: гидролизуемые танины и конденсированные (негидролизуемые).

Гидролизуемые танины при действии кислотами, щелочами, ферментами, распадаются на фенолкислоты и углеводороды. Они представляют собой сложные эфиры этих соединений. Углеводная часть этих танинов представлена глюкозой.

Конденсированные танины не содержат остатка углевода и не гидролизуются. При действии на них гидролитическими агентами они образуют осадки, часто окрашенные в красный цвет, которые называют флотафенами. Эти осадки являются продуктами полимеризации танинов, происходящей во время обработки. Конденсированные танины сами по себе полимерные соединения. Их мономерами являются различные флаваноиды.

Состав танинов определяется в основном видом образующего их растения, но также зависит от типа накапливающей их ткани. В листьях обычно преобладают гидролизуемые танины, а в коре и древесине – конденсированные. Состав танинов обычно варьирует и в пределах растения: у квебрахо в коре содержатся гидролизуемые танины (7%), ядре – конденсированные (20%), а в заболони их смесь (2,5%). Танины как гидролизуемые, так и конденсированные растворимы в воде. Водные их растворы обладают сильновяжущим вкусом.

С солями трехвалентного железа танины дают черно-зеленое или сине-черное окрашивание. Они также реагируют с солями серебра, свинца. Для определения танинов используют их способность взаимодействовать с белками. Для этой цели применяется 1%-ный раствор желатина в 10%-ном NaCl и кожный (гольевой) порошок, с его белками связываются только танины.

Получают танины путем экстракции материала горячей водой. Оптимальная температура определяется видом сырья: для ивы она лежит в пределах 50-80⁰, сумаха 50-70⁰, каштана 100-120.Экстракция обычно осуществляется по методу противотока, при этом используется батарея из нескольких экстрактов, через которую пропускается вода. Чистая вода поступает в хвостовой экстрактор, в котором материал уже прошел обработку водой, а свежий материал в головном экстракторе обрабатывается водой, прошедшей через батарею и обогащенной экстрагируемыми веществами.

Получаемый экстракт может непосредственно использоваться для дубления или же концентрируют под вакуумом. Различают жидкие готовые экстракты, содержащие 40-45% воды, твёрдые – 17-20% и порошкообразные 5-7%. При водной экстракции вместе с танинами в раствор переходят и иные водорастворимые вещества – углеводы, органические кислоты, азотсодержащие вещества и др. Доля соединений в этих экстрактах может быть значительной. Поэтому для оценки содержания в них танинов используют показатель, называемый доброкачественностью дубильного материала. Это выраженное в процентах отношение количества танинов к общему содержанию веществ экстракта. Присутствие в дубителях щавелевой, уксусной и др. органических кислот оказывает благоприятное действие на процесс дубления. Преобладающие среди нетанинной части экстракта углеводы, водорастворимые белки и аминокислоты способствуют сбраживанию экстрактов, что может происходить при их хранении и даже в ходе дубления. В дубильных экстрактах присутствуют растительные пигменты флованоидной природы. Они окрашивают выдубленную кожу в различный цвет: в ивовых экстрактах – в розовый, в ольховых – в оранжевый, в экстрактах из тарана – в красноватый, в базановых – в коричневый.

Накопление танинов может происходить в особых секреторных танинных клетках или в обычных тканях. Накоплению танинов способствуют высокая освещённость, некоторый недостаток воды, хорошее снабжение растений фосфором и калием. Танины обычно накапливаются в стареющих клетках.

Промышленное значение имеют растения с содержанием танинов более 8-10%.

Помимо кожевенной промышленности танины используются при проходке нефтяных скважин. Они применяются для регулирования вязкости буровых растворов. С помощью дубителей на поверхности стальных изделий может быть создано оксидантная плёнка, препятствующая развитию коррозии. Гидролизуемые дубители как вяжущее средство применяются в медицине. Используют дубители в керамической промышленности. Фенольная природа танинов делает их ценным сырьём для производства пластиков, связующих при изготовлении фанеры и древесностружечных плит.