Сосновая смола живица и её применение¶

Живица — смолистое вещество, выделяемое хвойными деревьями, преимущественно сосной, при повреждении коры, древесины или хвои. Представляет собой вязкую прозрачную жидкость от светло-жёлтого до тёмно-янтарного цвета с характерным хвойным запахом. В лесном хозяйстве и промышленности термин применяется прежде всего к сосновой смоле, добываемой путём подсочки, — именно она служит основным сырьём для производства канифоли и скипидара. Название происходит от слова «живой»: смола затягивает раны дерева, препятствуя проникновению микроорганизмов и насекомых.

¶Состав и физические свойства

Живица — сложная смесь органических соединений. Основную массу (до 70–80 %) составляют смоляные кислоты, представленные преимущественно абиетиновой, пимаровой и левопимаровой кислотами. Около 10–20 % приходится на долю скипидара — смеси летучих терпеновых углеводородов, главным образом α- и β-пинена. Остаток — нейтральные вещества: смоляные эфиры, жирные кислоты, воски, а также вода и механические примеси.

Свежая живица — вязкая, липкая, прозрачная масса плотностью около 1,0 г/см³. На воздухе скипидар постепенно испаряется, смола густеет, окисляется и затвердевает, превращаясь в аморфную массу. Живица нерастворима в воде, но хорошо растворяется в органических растворителях — бензине, эфире, хлороформе, скипидаре. Температура размягчения затвердевшей смолы лежит в пределах 50–70 °C.

¶Биологическая роль

Выделение живицы — защитная реакция дерева. При механическом повреждении ствола смола заполняет рану, закупоривает сосуды и создаёт стерильный барьер, препятствующий проникновению спор грибов и бактерий. Летучие терпены обладают антисептическими свойствами и дополнительно отпугивают насекомых-вредителей. Крупные смоляные ходы (смоляные каналы) расположены в древесине и хвое сосны; при ранении давление в них выталкивает смолу наружу.

Интенсивность смоловыделения зависит от породы, возраста дерева, условий произрастания и сезона. Максимальное выделение наблюдается в тёплый период — с мая по сентябрь. Наиболее смолоносными считаются сосна обыкновенная, сосна крымская, сосна чёрная и некоторые другие виды.

¶Добыча

Промышленная добыча живицы ведётся методом подсочки — нанесения на ствол растущего дерева системы наклонных надрезов (подновок), по которым смола стекает в приёмную воронку или жестяной приёмник. Подсочка обычно начинается за несколько лет до рубки дерева и может продолжаться 3–10 лет. За сезон с одного дерева получают от нескольких сотен граммов до нескольких килограммов живицы в зависимости от породы и технологии.

Различают несколько способов подсочки: восходящий, нисходящий, двухъярусный. Применение стимуляторов смоловыделения — серной кислоты в слабой концентрации, растворов хлорной извести, сульфитно-спиртовой барды — повышает выход смолы, но требует строгого соблюдения норм, чтобы не повредить дерево.

Помимо подсочки, живицу получают как побочный продукт при переработке сосновой древесины (осмола) — так называемую экстракционную смолу, близкую по составу к добытой из растущих деревьев.

¶Переработка

Основной способ переработки — перегонка с водяным паром. При нагревании живицы летучая фракция (скипидар) отгоняется, а нелетучий остаток — канифоль — очищается и сливается. Выход продуктов зависит от качества сырья: из хорошей живицы получают примерно 70–75 % канифоли и 15–20 % скипидара.

Канифоль — хрупкое стеклообразное вещество от светло-жёлтого до коричневого цвета, применяемое в производстве бумаги, лаков, красок, клеёв, мыла, а также в качестве флюса при пайке. Скипидар используется как растворитель, сырьё для синтеза камфоры, терпинеола, синтетических смол и в медицине.

¶Применение

Живица и продукты её переработки находят применение в ряде отраслей:

В народной медицине живица издавна применялась для заживления ран, при заболеваниях кожи и суставов. Современная фармацевтика использует очищенные фракции смолы в составе мазей и бальзамов; при этом лечебные свойства препаратов на основе живицы подтверждены лишь частично и требуют дальнейших исследований.

¶Хранение и товарные качества

Живица классифицируется по цвету, прозрачности и содержанию примесей. Наиболее ценятся светлые прозрачные сорта с минимальным количеством сора. При хранении смолу держат в герметичной таре, защищая от испарения скипидара и окисления. Загустевшая и загрязнённая живица перерабатывается отдельно или идёт на экстракцию.

¶Значение и перспективы

Живица остаётся возобновляемым лесным ресурсом, не требующим рубки дерева. Подсочное производство развито в России, Беларуси, Финляндии, Китае, Индонезии и ряде других стран. Снижение объёмов добычи в XX–XXI веках связано с конкуренцией синтетических заменителей канифоли и с сокращением площадей, отводимых под подсочку. Вместе с тем растущий спрос на биосырьё и «зелёную» химию поддерживает интерес к живице как экологически чистому источнику терпеновых продуктов.