孫本忠(1897~1968)

[拼音]:songxiang

[英文]:rosin

松樹的含油樹脂經加工除去松節油後的熱熔物。常溫下為固體。主要成分為樹脂酸,外觀隨原料和加工方法而異,通常呈淡黃色至黃紅色,有時呈暗紅色甚至近黑色。性硬脆,易碎裂,斷面有光澤。松香具有防潮、絕緣、乳化、粘合、防腐等作用,廣泛用於造紙和生產肥皂、油墨、橡膠、塗料、電纜、膠粘劑、醫藥、農藥等工業部門。

20世紀80年代以來,世界松香年產量約在 110萬噸左右,其中脂松香佔60~65%,浮油松香佔23~25%,木松香佔12~15%。生產國有中國、美國、蘇聯、葡萄牙、墨西哥、西班牙、芬蘭、瑞典等30多個國家,以中國的脂松香產量最大,中國也是松香大量出口的國家之一。

種類

按原料來源松香可分為:

(1)脂松香,從松樹立木所採松脂經蒸餾法或直接火法加工而得,品質最佳。

(2)木松香,或稱浸提松香,把富含樹脂的木材(即明子)削成木片,以汽油或其他溶劑浸提,所得浸提液經澄清、過濾、蒸發(回收溶劑)和蒸出粗松節油後而得。

(3)浮油松香,由松木硫酸鹽法制漿所得浮油加工製成。加工時松木中所含的脂肪和樹脂在蒸煮時與鹼作用而被皂化,生成松香皁,並與不皂化物(即中性物)一起溶於黑液。收集黑液濃縮至適當濃度時浮於液麵上的硫酸鹽皁,經分離、洗滌,並用硫酸分解,得到粗木漿浮油。再將粗浮油進一步分餾即得浮油松香以及浮油脂肪酸(可代替植物油用於塗料等工業)和浮油瀝青。

以上三者都是天然松香。為了消除它們軟化點低、易氧化和有時結晶趨勢大等缺點,通常通過樹脂酸分子雙鍵進行歧化、加成、氫化、聚合等反應,以及利用羧基進行酯化、成鹽、皂化等反應,分別得到改性松香和松香衍生物。主要產品有歧化松香、馬來松香、氫化松香、聚合松香、松香鹽、松香脂和改性松香酯、松香胺、松香醇、松香改性酚醛樹脂、松香不飽和聚酯樹脂等。

松香也可按加工深度分為天然松香、改性松香和松香衍生物。

組成

松香的成分比較複雜,主要組分是樹脂酸,約含90%,其餘為脂肪酸和不皂化物。松香中的樹脂酸主要是一類具有一個菲骨架和兩個雙鍵的一元羧酸的總稱。分子式都是C20H30O2。通常分為兩個型別。一為樅酸型酸,連線在第13碳原子位置上的是一個異丙基,如樅酸、長葉鬆酸、左旋海松酸、新樅酸等,這類酸對熱和酸的異構作用敏感;另一類為海松酸型酸,連線在第13碳原子位置上的是一個甲基和一個乙烯基,如海松酸、異海松酸、山達海松酸等,這類酸對熱和酸的異構作用相對穩定。松香中樹脂酸的組成與樹種和加工工藝條件有關。有些松樹品種含有特殊的樹脂酸,如溼地松含有溼地松酸,南亞鬆則含有兩個羧酸的南亞鬆酸。松香中的脂肪酸主要為C18的不飽和酸(如油酸、亞油酸和亞麻油酸)和少量C12~C18的飽和脂肪酸,對松香的性質無明顯的影響。不皂化物主要由單萜烯、單萜醇、倍半萜烯、二萜烴、二萜醛和二萜醇組成。其組成在不同程度上影響松香的結晶趨勢、軟化點和電絕緣效能。

性質

松香溶於乙醇、乙醚、丙酮、苯、二硫化碳和松節油中,不溶於水。密度1.070~1.085克/釐米3,軟化點68~82℃(因松香的品種而異)。燃燒時發生大量濃黑煙。霧狀粉塵的著火點為130℃,與空氣混合爆炸下限為12.6克/米3,易自動氧化,氧化後生成氧化樹脂酸,使松香顏色加深。有些松香具有易結晶的趨勢,即在透明的松香塊中出現樹脂酸晶體,使松香變得混濁而不透明,在有機溶劑中易析出晶體,使用困難。結晶松香的熔點高(110~135℃),難於皂化,品質降低。松香的化學性質取決於樹脂酸分子結構中的雙鍵和羧基反應。

質量指標

中國生產的脂松香質量按林業部標準LY204-74共分六級:特、一、二、三、四、五級,與美國X、WW、WG、И、M、K級松香相當。

趨勢

在20世紀前,脂松香幾乎是松香的惟一來源,但製取的勞力消耗大,成本高。1910年起美國開始生產木松香,質量雖不如脂松香,但成本低,便於大規模生產。浮油松香是在20世紀50年代開始發展的,產品在某些部門(特別是造紙工業)可代替脂松香和木松香。由於其原料來源集中,便於大規模工業化生產,成本比木松香更低,因而發展迅速,成為製漿工業發達國家(美國、加拿大、芬蘭、瑞典)的主要松香品種。木松香和浮油松香是生產改性松香和松香衍生物的主要原料。在造紙工業等部門採用改性松香和松香衍生物之後,單位產品的松香耗用量逐漸減少。中國松香工業的發展趨勢除培育高產脂松樹品種和擴大原料來源(包括充脂材在內)、因地制宜地發展松香生產外,也將在充分利用浮油松香和木松香資源,開闢松香的新用途。

參考書目

W.山德爾曼著,王定選、陳萬洮譯:《天然樹脂、松節油、 木漿浮油化學和工藝學》, 林業出版社,北京,1982。 (W. Sandermann, NaturharzeTerpentinlTalllChemie undTechnologie,Springer-Verlag,Berlin,1960.)

參考文章

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