сетевая академия мебели e-mail:aabu@yandex.ru материалы и комплектующие изделия для производства мебели   


Природные смолы. Основные виды и свойства

Вплоть до середины прошлого 20 века  в мебельной промышленности  использовались исключительно натуральные лаки, изготавливаемые  на основе природных компонентов.

Пленкообразующими веществами этих лаков были природные смолы, а растворителями - спирт и скипидар. Благодаря успехам химии полимеров  к концу 20 века натуральные   лаки были   почти  полностью  вытеснены  из мебельного производства.  Натуральные лаки и  краски  сохранили свои позиции в искусстве и ремеслах.

Пока не было синтетических полимеров,  природные смолы часто использовались в качестве пластмасс. На фото показаны
формованные из шеллака антикварные изделия,  -  шкатулки и т.п.

природные смолы - шеллак


В последнее время,  вновь возрастает интерес к применению в некоторых группах мебели исключительно натуральных  материалов, включая и отделку (т.н. экологически чистая мебель).

Поэтому, ниже приведены  сведения  о природных  смолах, используемых в производстве натуральных лакокрасочных материалов. В основу этой заметки  положены  несколько соответствующих статей Большой Советской Энциклопедии.

Что такое природные смолы?

Смолы природные  представляют собой  натуральные твёрдые вещества различной прозрачности и окраски (от бесцветных до тёмно-коричневых), содержащиеся в смолоносных растениях.  Эти смолы  извлекают из жидкостей (живицы и др.), которые выделяются на поверхность растений  в результате ранения.  Образующийся   прочный смоляной натек  защищает  тело  растущего дерева от  дальнейших  биологических и др. повреждений.

Большая часть природных  смолы  добывается  в регулярном лесном хозяйстве из растущих деревьев  методом подсочки, а также извлекается  из пней и др. порубочных остатков.  Окаменевшие ископаемые  природные смолы  добывают разработкой соответствующих месторождений.

Природные смолы  нерастворимы в воде, плавятся при нагревании,  растворяются или набухают в органических растворителях и  способны к плёнкообразованию. Некоторые природные смолы обладают сильным  запахом или ароматом.

Основными  компонентами природных смол являются:
смоляные кислоты,
одно-  или многоатомные смоляные спирты (резинолы);
сложные эфиры смоляных кислот и смоляных спиртов или одноатомных фенолов (таннолов);
химически инертные вещества, относящиеся, по-видимому, к гетероциклическим соединениям.
В природных смолах  могут  присутствовать эфирные масла и вода.

Смоляные кислоты занимают в составе природной смолы 80—95%.  Смоляные кислоты представляют собой     изомерные циклические карбоновые кислоты общей формулы CigHzgCOOH (а также их дигидро-, тетрагидро- и дегидропроизводные — C19H29COOH, C19H23COOH, C19H27COOH). Они в значительных количествах содержатся в живице (60—65%), талловом масле (30—60%) и продукте их переработки — канифоли (80—95%). Например, в живице из отечественной сосны обыкновенной (Pinus silvestris) идентифицировано девять смоляных кислот (абиетиновая кислота, левепимаровая и др.). В промышленности С. к. применяют обычно в виде канифоли и её производных (например, эфиров).

Виды природных смол

К наиболее важным природным смолам относятся  канифоль, копалы, шеллак, янтарь, мастикс, сандарак, даммара, акароид. До 30-х гг. 20 в. Смолы природные, широко применяли в производстве масляных лаков (копалы, янтарь), спиртовых лаков (шеллак, «мягкие» копалы, сандарак), смоляных лаков (даммара, мастикс), а также для изготовления клеев, граммофонных пластинок, линолеума, бальзамирующих средств, сургуча, составов для курительных свечей и др.

В лакокрасочной промышленности чаще др.  применяют канифоль, продукты её модификации, а также шеллак и янтарь (отходы от производства украшений).

Смолы природные, используют и в мыловарении, для изготовления светящихся составов, политур, аппретов, косметических препаратов, пластырей, жевательной резинки. Они более или менее широко используются и в др. промышленных отраслях : целлюлозно-бумажной, резинотехнической,  пластмассовой индустрии и пр.
Ниже приведены краткие описание наиболее известных природных смол.

Акароид

(англ. acaroid)  - жёлтая или красная смола, выделяемая австралийским жёлтым деревом Xanthorrhea; используется при производстве лаков, покрытий и т.п.

природные натуральные смолы - акароид

Даммара,

смола  хвойного дерева Dammara orientalis, из рода агатис, распространенного в Ост-Индии, на Молукских островах, на Борнео, Яве и Суматре.   Смола  примененяется  для приготовления прозрачных стойких лаков для живописи.

природные натуральные смолы - даммара

Канифоль 

(от названия древнегреч. города Колофон (Kolophon) в Малой Азии), хрупкое, стекловидное вещество от светло-жёлтого до тёмно-красного цвета. 

природные натуральные смолы - канифольКанифоль входит в состав смолистых веществ хвойных деревьев и получается как остаток после отгонки из них летучей части. Плотность 1,07—1,085 г/см3, температура размягчения 52—70 °С. Плохой проводник тепла и электричества. Канифоль хорошо растворима в эфире, спирте, нерастворима в воде. 

Состоит из смоляных кислот (80—95%), имеющих общую формулу C19H29COOH, и из нейтральных неомыляемых веществ (5—12%).

В зависимости от вида сырья и способа получения различают:

  • канифоль живичную (получают отгонкой скипидара из очищенной живицы),
  • канифоль экстракционную (получают экстракцией измельченной древесины просмолённых сосновых пней органическими растворителями, преимущественно бензином) и
  • канифоль талловую (получают фракционной разгонкой сырого таллового масла — продукта переработки мыла сульфатного).

Канифоль и её производные широко применяется в различных отраслях промышленности , в т.ч.  для проклейки бумаги и картона,  в  резинотехнической промышленности, производстве пластмасс, электронных приборов. и др.

Канифоль является составной частью многих видов лаков и красок, в т.ч. основой т.н. канифольного лака.

Копалы природные натуральные смолы - копал
(исп. copal — смола), заимствовано из языка мексиканских индейцев науа, ископаемые природные смолы. Состоят в основном из смоляных кислот. 
Копалы отличаются большой твёрдостью, высокой температурой плавления (до 360 °С и выше), химической стойкостью; плотность 1,03—1,07 г/см3. 

Копалы имеют различную  окраску: от бесцветных до коричневых. Названия копалов чаще происходят от мест добычи, например:  занзибар, мозамбик, ангола, борнео, бразильский и др.  Из копалов изготавливают т.н. копаловый лак.

Шеллак
(голл. schellak), термоплавкая природная смола животного происхождения, вырабатываемая насекомыми (т. н. лаковыми червецами), которые паразитируют на некоторых древесных тропических и субтропических растениях.

природные натуральные смолы - шеллак

Состоит,  главным образом из алифатических полиоксикислот. Хорошо растворим в щелочах и в низших алифатических спиртах, слабо - в бензоле и почти нерастворим в бензине, жирах и маслах. Шеллак отдирают от коры дерева, обрабатывают горячей водой, расплавляют и фильтруют. По окраске различают шеллак  тёмный, оранжевый и бледный. Бесцветный шеллак получают отбелкой окрашенных сортов животным углём, хлорной известью или сернокислым натрием.

Применяется  для приготовления спиртовых лаков и политур,  а также в качестве ремонтного средства для заполнения  дефектных мест  в  древесине (трещин, вмятин и т.п.). 

Янтарь

(от литов. gintaras, латыш. dzintars), минерал класса органических соединений, ископаемая смола хвойных деревьев в основном палеогенового периода; иногда термин янтарь  неоправданно широко применяют к любым ископаемым смолам мелнеогенового возраста, обладающим сходными внешними признаками, но отличающимся от янтаря по химическому строению.

природные натуральные смолы - янтарь

Химический состав янтаря: C — 76—81%; H — 10—10,5%; O — 7,5—13,0%; N и S — десятые доли %. Янтарь аморфен, представляет собой каркасный полимер. Встречается в виде натёков, капель, линзовидных слепков «смоляных карманов» и их обломков, размерами 0,02—50 см (обычно 2—30 мм); макс. масса выделений до 10 кг. 

Цвет янтаря  — водяно-прозрачный (редко), молочно-белый, красно-коричневый (окисленный янтарь); обычно жёлтый, очень редко в отражённом свете голубой или зелёный. Янтарь прозрачен или замутнён; в зависимости от степени замутнённости различают: облачный (полупрозрачный) янтарь, бастард (просвечивает в тонких сколах), костяной и пенистый (непрозрачный). Часть янтарь содержит т. н. инклюзы — включения насекомых и растительных остатков.

При нагревании янтарь плавится, разлагаясь, в интервале 300—340 °С; без доступа воздуха размягчается при 140 °С, мелкие кусочки при этом могут быть спрессованы в более крупные блоки т. н. прессованного яннтаря, замутнённые разности превращаются в прозрачные. Янтарь обладает хорошими диэлектрическими свойствами.

Основные месторождения янтаря — в палеогеновых отложениях по берегам Балтийского моря; встречается также в песчано-глинистых породах олигоцена в районе г. Киева, в бассейне р. Припять, а также в ледниковых отложениях на территории СССР (в пределах прибалтийских республик, БССР, УССР), ПНР, ГДР, ФРГ, Дании, Швеции и других стран. Крупнейшее в мире промышленное месторождение янтаря — Приморское (Пальмникенское) в Калининградской области.

Янтарь использовался для изготовления украшений ещё в глубокой древности (эпоха неолита, в бронзовом и железных вв.). Прессованный янтарь (т. н. «амброид») идёт на изготовление изоляторов и дешёвых поделок. Янтарь низкого качества (около 60% добычи) подвергается сухой перегонке, после чего получают т. н. «янтарную канифоль» — сырьё для изготовления лаков и красок, в небольших количествах янтарную кислоту, янтарное масло и пр.

природные натуральные смолы - мастиксМастикс

(от греч. μαστίχα) мастиковая смола (мастика), получаемая подсочкой стволов мастикового дерева. В отвердевшем виде представляет собой желтоватые каплеобразные комочки; очень ароматичен.  

Состоит из эфирного масла (2—3 %), смоляных кислот (около 42 %), горечи мастицина (5 %) и углеводородов резенов (около 50 %). Благодаря присутствию смоляных кислот мастикс обладает антисептическим свойством. 

Используется при производстве лаков, а также в виде настоек для полоскания полости рта и как связывающее вещество при приготовлении пилюль и пластырей.

Сандарак
(от греч. sandaráke), жёлтая смола, получаемая при подсочке деревьев семейства кипарисовых: каллитриса — Callitris preissi (Австралия) и сандаракового дерева — Tetraclinis articulata (Северная Африка).

природные натуральные смолы - сандарак

Из сандарака  изготавливают бесцветный спиртовой лак, используемый для покрытия картин, пропитки картона, в фотографии и зубоврачебной практике.

Примечание. Большую и подробную статью  посвященную природным смолам и бальзамам я нашел в кэше Googl. Она сохранена в архиве Сетевой Академии Мебели в формате Word  "Смолы и бальзамы", А. Гинзбург (общее понятие о смолах и бальзамах, классификация, внешний вид и свойства, химический состав, анализ, описания смол)  смотреть документ  275 кб.

автор Абушенко Александр Викторович

июнь 2006

Мир деревянной игрушки - информационная система


мебельный рынок
дизайн и конструирование мебели
выставки за рубежом
технология мебельного производства
оборудование для мебельного производства материалы и комплектующие изделия для мебельного производства Древесно-полимерные композиты разное
сетевая академия мебели e-mail:aabu@yandex.ru
  хл