1松脂加工
1.1要求考生了解松脂的形成与采集
1.1.1松脂的形成
松脂是一种天然树脂，是松属树木生命活动过程中产生的生理分泌物，是无色、透明的粘性液体，聚集于松树的树脂道中。松脂的形成是一个复杂的生理过程，松树针叶吸收土壤中的水分和无机盐类，在阳光的照射和叶绿素与酶的作用下合成糖类，再经生物化学反应和一系列的中间产物（β-甲基丁烯醛），进一步合成萜烯和树脂酸。
1.1.2松脂的采集
1.松脂采割：在松树的树干上定期有规律地开割割口，并收集从割口流出来的松脂。
松脂采集：割沟、收脂、再加上松脂的储运工作。
2.采脂的名词解释 3.采脂工艺
对于符合采脂规程的松树进行采脂，目前多进行常法采脂；为了充分利用松脂资源，伐前进行强度采脂；我国对化学采脂进行过多种试验，并取得良好效果。 （1）准备工作
采脂前，调查规划采脂林，确定采脂林木；林地规划必须采伐采脂相结合，根据林子采伐年限决定采脂年限，先采脂后采伐；提前开好采脂林道，节省时间，提高效率；进行技术培训，准备好采脂器具等。
（2）常法采脂：不用化学药剂或刺激剂处理割面或割沟的采脂。 长期采脂（>10年），中期采脂（5-10），短期采脂（<5）
采脂工艺分为上升式采脂法、下降式采脂法、复合式采脂法。
上升式采脂法：割面部位从树干根株（距离地面20厘米）开始采割，第一对侧沟开割于割面的下部，以后开割的侧沟都在前一对侧沟的上方，逐渐向上扩展。
下降式采脂法：割面部位从树干高处开始采割，第一对侧沟开在割面的顶部，第二对侧沟开在第一对侧沟的下方，逐渐向下进行扩展，一般距离地面20厘米为止。
主要特点为:
1)松脂沿中沟迅速下流，不会流散在整个割面上，因此松脂中松节油的含量较高; 2)割面所处的供水条件较好，因为侧沟开割的方向和水流相对，有利于松脂的分泌; 3)收脂工人的劳动生产率较高，无须每次刮去凝固在整个沟面上的松脂。
复合式采脂法：上升式和下降式相结合的方法。
4采脂流程；
1)
配割割面
割面应选在枝叶茂盛、节疤少、树皮裂隙较深、松脂能顺畅流到受器、采割方便的树干上。
割面的宽度一般为20-35 cm。长期采脂，割面不要宽于25 cm，中期采脂不宽于35 cm，短期采脂不宽于40 cm。
割面负荷率是采割松脂的重要指标，一般，割面负荷率越高，松鼠的总产脂量越高，而侧沟单位面积产脂量越低。
2)
刮皮
割面部位选定后，用刮皮刀将粗皮刮去，刮至无裂隙淡红色的树皮层出现，不要损伤内层，且遗留的粗皮不厚于0.2厘米。 3) 开割中沟和第一对侧沟
刮面刮好后，下降式采脂法可开割中沟，中沟应比割面长6厘米，宽1-1.5厘米，深0.7-1.0厘米，开中沟的要求“直、光、窄”。
下降式采脂法第一对侧沟开在中沟上端的两侧。 ? 侧沟形成的夹角以90度为宜。
? 第一对侧沟的深度，应较中沟稍浅，深入木材0.3~0.4cm. ? 侧沟要光滑平直，不应撕裂发毛，略向内倾斜。 上升式采脂法不开中沟，开割第一对侧沟的技术要求与下降式相同，开在割面的最下端。 4) 经常采割
第一对侧沟割好后，可按开沟的间隔期有规律地挨次开割新的侧沟。 5) 收脂
一般收脂时间为10天左右，含油量约为20%，收脂勤，含油量高，质量好，但效率低、耗费时间。收集的松脂要分级贮存，及时送往收购站。 6) 采脂结束
采脂温度一般要求昼夜平均温度在10℃以上，最适温度为20-30℃。 7) 安全生产
注意安全、注意防火、注意刺激性药剂的保管。 （3）强度采脂，只用于2年内要砍伐的松林
目的：充分利用林木，在采伐前的较短时间内获得大量松脂。 在技术上包括:
加大割面负荷率、增开割面、增加割沟次数、加大割沟宽度和深度，采用分层采脂、阶梯状采脂和化学刺激物等。
强度采脂一般采用“一树多口”的分层采脂法。亦有在树干周围配置3~4个窄割面，割面之间必须留有10~15cm宽的营养带 （4）化学采脂
采用化学药品刺激松木，使松木多分泌松脂，延长流脂时间，提高松脂产量和劳动生产率。 化学刺激剂：药效显著、价格便宜、容易获得、配置简单、使用安全的药物。 根据化学刺激剂和采脂工艺的不同，分为中长期化学采脂和强度化学采脂。 中长期化学采脂——工艺与常法采脂相似。
中长期化学采脂：用植物生长激素类药物处理刮面或割沟，加强松树的生理活动，促使分泌细胞形成松脂，使化学采脂的年限延长到10年以上。 所用刺激剂：
乙烯利：主要成分是α-氯乙基磷酸，浓度为8%；乙烯是植物所需的生理活性物质，可提高产量。
苯氧乙酸：植物激素，白色结晶，与氨水或碳酸氢铵适量溶解，用水稀释至200 mg/kg；用于马尾松，5天施药一次，增产高于34%。
α-萘乙酸：植物生长刺激剂，不改变松脂质量，提高劳动生产率。
尿素：配成30-40%的溶液使用；有明显的增产效果，对树木生长无影响。
亚硫酸盐酒糟醪液：亚硫酸盐法制浆废液中和发酵制酒精后的酒糟醪液浓缩物。 强度化学采脂
强度化学采脂：采用硫酸或硫酸软膏为刺激剂，只适于松树采伐1-3年前使用。
化学采脂机理：杀死排列在树脂道周围的泌脂细胞，扩大了树脂道，减少松脂在树脂道内的流动阻力，延缓割破树脂道的封闭，延长流脂时间。 采脂工艺：上升或下降鱼骨式采脂法。 国内外的采脂工艺对比
5影响产脂量的因素
除了采脂技术影响产脂量外，还有自然因子，如树种、树龄、直径、气象、地理地形、环境条件等。 （一）树种
松树产脂力的高低与遗传有密切关系，母代产脂量高,子代也高，树种不同，产脂量也不同。 （二）树干的直径与树龄
树干的直径是影响产脂量的重要因素。
随着树木年龄的增加，树千直径、树冠和根系也相应增大。增加了树脂道的数目和总容积，形成松脂的能力增强。 (三)空气湿度与土壤水分
松脂的形成和分泌与树木含水量有密切关系。
树木内部水分越多，则泌脂细胞渗透吸水越快，当割破树脂道时，松脂流出的速度也越快，而树木的含水量取决于空气中的相对湿度和土壤中的水分，由此可见，在适当的气温下，空气湿度增大和土壤水分适中是采脂时松脂流出的有利条件。 (四)气温与季节
采脂的气温一般要求昼夜平均温度在10°C以上,最适宜的气温是20~30C。整个采脂季节中，产脂量随气温的高低而增减。 (五)树木生长情况与环境条件
-在相同的母体遗传的植株间，树木的树冠扩展越大,枝头嫩梢越大，针叶越长，其产脂量越高
-般生长在养分充足、肥沃地带的松树，产脂量高于生长在干燥贫瘠地带的松树。 (六)采脂对树木生长和木材性质的影响
松脂是松树生理代谢的产物，只要采用保护性的、合理的采脂工艺，采脂对树木生长的影响不大。
1.2要求考生熟练掌握松脂的化学基础；重点掌握松香、松节油组成及性质
1.2.1松脂的化学基础
1.松脂的组成与性质
一般性状：松脂刚从松树的树脂道流出时，无色透明，油的含量可达36%。
一般进入工厂优级松脂的平均组成为:松香74%~77%、松节油18%~21%，水分2%~4%，杂质约0. 5%。 “毛松香”：长期暴露在空气中的松脂，由于松节油挥发，松脂氧化，颜色变黄并干涸，通常是采脂结束时从树上刮下来的。 松脂的组成：
（1）加工后的产物在室温下是固体状的松香和液体状的松节油。 （2）从化学角度分析
1）酸部分：树脂酸；脂肪酸
树脂酸：海松酸、山达海松酸、长叶松酸、 左旋海松酸、异海松酸、脱氢枞(cong)酸、枞酸和新枞酸。
脂肪酸：占酸性物质的9-10%
2）中性油部份----所有不皂化物，包括单萜烃、单萜醇、倍半萜烯烃和倍半萜烯醇。
1.2.2松节油的组成与性质
1.脂松节油的组成——我国生产的松节油主要是脂松节油
脂松节油：松脂加工生产分离出的松节油。 优级松节油（优油）：以单萜烯为主要成分的混合液体 重松节油（重油）：以倍半萜长叶烯和石竹烯为主要组成的混合液体 (一)优级松节油的组成
优级松节油的组成因树种、松脂品质、采脂及加工方法不同而各异。我国的优级松节 油以马尾松松脂加工而得的产量最大，云南松、思茅松松脂次之，湿地松松脂加工而得的 产量有增加的趋势，南亚松的产量不大。 (二)重油的组成
重级松节油只有在马尾松松脂加工产区生产，松脂中含有较多的倍半萜，沸点较高。
2.松节油的性质
(一)松节油的物理性质
松节油是透明无色、具有芳香气味的液体，一级松节油无色，重级松节油淡黄色；是一种优良溶剂，能与乙醚、乙醇、苯、二硫化碳、四氯化碳和汽油等互溶，不溶于水；易挥发，属二级易燃液体。
松节油是液体萜烯的混合物，它的物理性质如相对密度、折射率(折光指数)、比旋值、沸点、黏度等，与油的组成有关。
比热：0.45-0.47
导热系数：0.136 W/(m2·K) 热值：45426.8 kJ/kg 闪点：35 ℃
(二)松节油的化学性质
松节油的化学性质由它含有的各种成分所决定，优级松节油中大部分是蒎烯，重级松节油中长叶烯的含量较多。
1、氧化反应 松节油容易吸收空气中的氧而被氧化，当有水分存在时，则氧化变为黄色粘稠状的物质，所以松节油不可长期暴露在空气中。
2、异构化反应 a-蒎烯在催化剂偏钛酸的作用下，可发生异构反应，生成莰烯，莰烯是一种重要的中间体，通过它可以合成一系列的物质，如合成樟脑。
3、加成反应 a-蒎烯在催化剂硫酸的作用下，可与水起加成作用，生成水合萜二醇，再脱去一个分子水，可得松油醇。
4、酯化反应 在a-蒎烯的双键上加上有机酸而生成酯，如草酸异龙脑酯。利用这一反应，可合成冰片。
5、氢化反应 蒎烯在催化剂的作用下，可在双键上加入氢原子，然后经过一系列反应，可制取芳樟醇，它是一种重要的香料。
6、聚合反应a-蒎烯和b-蒎烯在隋性溶剂中经催化剂作用，都可发生聚合作用，使分子之间互相连接，蒸去溶剂后，便得到萜烯树脂。
7、热解反应
蒎烯在较高的温度下发生开环反应。α-蒎烯热解时生成双戊烯和罗勒烯，罗勒烯不稳定，易异构成别罗勒烯。 8.脱氢反应
α-蒎烯在碘、硫等试剂的作用下脱氢，生成对-丙基甲苯。 9.环氧化反应
α-蒎烯经过氧乙酸氧化得到2，3- 环氧蒎烷，它在Lewis酸或溴化锌催化下异构重排为樟脑醛，本身有樟脑和松木样香气，并可制成系列檀香型香料。
1.2.3松香的组成与性质
1.松香的组成
工业松香中成分含量：
树脂酸含量85.6% ~ 88.7%,脂肪酸含量2.26%~ 5. 44%,中性物质含量5.24%~7. 63%。 （一）松香的主要成分
松香的主要成分是树脂酸，还有少量脂肪酸和高沸点的中性物 松节油的主要成分是萜烯类，还有微量树脂酸。 1.1树脂酸
树脂酸是一类化合物的总称，分子式C19H29COOH，它们大多具有三环菲骨架，二个双键的一元羧酸。少量为劳丹烷骨架和个别具二元羧酸。
可分为:海松酸型;异海松酸型;枞酸型;劳丹型4种基本骨架 树脂酸分为3个主要类型 ①枞酸型树脂酸： ②海松酸型树脂酸： ③劳丹型树脂酸 2．脂肪酸
松香的酸性成分中还有脂肪酸。 主要由月桂酸(C12H24O2)、肉豆蔻酸(C14H28O2)、棕榈酸(C16H32O2)、硬脂酸(C18H36O2)、油酸(C18H34O2)、亚油酸(C18H32O2)和亚麻酸(C18H30O2)等组成。 3．中性物质
在脂松香中，中性物质主要是少量的单萜和倍半萜、二萜醛、二萜醇，以及少量二萜烃和树脂酸甲酯等。中性物质的组成和含量受树种及加工工艺的影响。 二、松香的性质
松香的性质随主要成分树脂酸的组成而不同。 (一)松香的物理性质
松香是一种透明而硬脆的固态物质，外观颜色由微黄至褐红色；有玻璃状光泽，带松节油气味，密度1.060~1.085g/cm3。熔点110~1 35℃，软化点(环球法)72~76℃，沸点约300℃(0.67kPa)。玻璃化温度Tg一30~38℃。折射率1.5453。闪点(开杯)216℃。燃点约480~500℃。在空气中易氧化，色泽变深。
溶于许多有机溶剂，如乙醇、乙醚、丙酮、氯仿、苯、二硫化碳、四氯化碳、松节油、汽油和碱溶液中，但不溶于水。
松香易被大气中的氧所氧化，尤其在较高温度或呈粉末状态时更易氧化。 松香中的树脂酸具有旋光性，比旋光度是松香的重要性质之一。 松香的黏度亦是松香重要的物理性质。松香的黏度不仅与温度有关，而且还受到松香的组成、树脂酸的氧化程度等因素的影响。
松香的结晶现象就是在厚而透明的松香块中出现树脂酸的结晶体，松香因
林产化工加工学
