Живица: состав, функции и применение¶

Живица — смолистая вязкая жидкость, выделяющаяся при повреждении хвойных деревьев, прежде всего сосен, елей, лиственниц и кедров. Она представляет собой физиологически активный секрет смоляных ходов — специальных каналов в древесине, коре и хвое. Живица выполняет защитную функцию: затягивает раны на стволе, препятствует проникновению патогенных грибов, бактерий и насекомых. В быту и промышленности термин чаще всего связывают с сосновой смолой, добываемой подсочкой. Химически живица — сложная смесь терпенов, смоляных кислот и летучих соединений; при переработке из неё получают канифоль и скипидар.

¶Состав и физические свойства

Свежая живица — прозрачная или слегка мутноватая жидкость от бесцветного до светло-жёлтого и янтарного цвета, с характерным хвойным запахом. На воздухе она быстро густеет: летучие компоненты испаряются, а смоляные кислоты кристаллизуются, превращаясь в твёрдую хрупкую массу. Плотность и вязкость зависят от породы дерева, сезона и температуры.

Основные компоненты:

• Скипидар (терпентинное масло) — смесь летучих монотерпенов, главным образом α- и β-пинена. Содержание в свежей живице разных пород составляет примерно от 10 до 30 %.
• Смоляные (резиновые) кислоты — преимущественно абиетиновая, пимаровая, левопимаровая и их изомеры. Это основная по массе часть — до 60–80 % сухого остатка.
• Нейтральные вещества — смоляные эфиры, стеролы, воски, жирные кислоты, а также примеси (вода, минеральные частицы, кусочки коры).

Соотношение фракций определяет сорт и качество сырья. Сосновая живица обычно богаче скипидаром, чем еловая.

¶Биологическая роль

Живица — часть системы защиты дерева. При механическом повреждении коры или древесины смола под давлением выходит наружу, заполняет рану и, застывая, образует герметичную пробку. Летучие терпены обладают антисептическими свойствами и подавляют рост грибницы и бактерий. Кроме того, смола заливает ходы насекомых-ксилофагов, например короедов, препятствуя их проникновению вглубь ствола.

Интенсивность смоловыделения зависит от породы, возраста дерева, условий произрастания и времени года. Максимум приходится на тёплый период — с весны до начала осени. У сосны смоляные ходы образуют разветвлённую сеть, поэтому даже небольшая рана вызывает обильное истечение живицы.

¶Добыча

Промышленная добыча живицы ведётся методом подсочки — нанесения на ствол дерева наклонных надрезов (подновок), по которым смола стекает в приёмную воронку или жестяной приёмник. Подсочка известна с древности; в России она развивалась с XVII–XVIII веков, а в XX веке стала отраслью лесной промышленности.

Основные способы подсочки:

• Восходящий — подновки наносят снизу вверх, по мере зарастания раны.
• Нисходящий — сверху вниз, применяется реже.
• Комбинированный — сочетание приёмов для продления срока эксплуатации дерева.

Для стимулирования смоловыделения применяют химические стимуляторы (серная кислота, хлорная известь, сульфитно-спиртовая барда и другие). Срок подсочки обычно составляет от 5 до 15 лет, после чего дерево направляют в рубку. Выход живицы с одного дерева за сезон измеряется десятками или сотнями граммов в зависимости от породы и технологии.

¶Переработка

Живицу перерабатывают на канифольно-скипидарных производствах. Процесс включает:

1. Очистку сырья от примесей (плавление, фильтрация).
2. Отгонку скипидара с водяным паром.
3. Уваривание и осветление остатка — получается канифоль.

Канифоль — твёрдая стекловидная смола от светло-жёлтого до тёмно-коричневого цвета, хрупкая при обычной температуре. Её применяют в производстве бумаги и картона (проклейка), в лакокрасочной промышленности, при изготовлении мыла, синтетического каучука, электроизоляционных материалов, а также в качестве флюса при пайке.

Скипидар — летучая фракция, используемая как растворитель для лаков и красок, сырьё для синтеза камфоры, терпинеола, инсектицидов и ароматических веществ. Различают живичный, осмольный и сухоперегонный скипидар; живичный считается наиболее качественным.

Побочные продукты переработки — смоляные масла, пек и другие остатки — находят применение в качестве мягчителей, смазок и добавок.

¶Применение живицы

Помимо промышленной переработки, живица используется в нескольких направлениях:

• Народная медицина — как основа мазей и бальзамов при заболеваниях кожи, суставов, для заживления ран. Смолу сосны и кедра применяли для жевания при болезнях дёсен.
• Косметика и мыловарение — добавка в кремы, шампуни, мыло благодаря антисептическим и ароматическим свойствам.
• Хозяйство — пропитка верёвок, лодок, деревянных изделий для водостойкости; в прошлом — основа для клея и замазки.
• Пищевая и парфюмерная отрасли — производные скипидара и канифоли входят в состав ароматизаторов и пищевых добавок (эфиры канифоли, например глицериновый эфир).

Живица кедра сибирского (сосны кедровой) традиционно ценится выше сосновой: она содержит больше летучих терпенов и используется в производстве кедрового бальзама.

¶Сбор и хранение

При самостоятельном сборе живицу снимают с надрезов или естественных потёков на стволе, собирают в стеклянную или эмалированную посуду. Свежая смола липкая и легко пачкает руки; для очистки используют растительное масло или спирт. Хранят в герметичной таре в тёмном прохладном месте: на свету и в тепле смола окисляется, темнеет и теряет летучие компоненты. Застывшую живицу перед использованием плавят на водяной бане.

¶Значение и ограничения

Живица — возобновляемый лесной ресурс, но длительная интенсивная подсочка истощает дерево и снижает прирост древесины, поэтому её регламентируют лесохозяйственные правила. В ряде регионов заготовка ограничена для сохранения кедровников и сосновых боров. Современные технологии позволяют получать канифоль и скипидар также из таллового масла — побочного продукта целлюлозного производства, что снижает зависимость отрасли от подсочки.