南京林业大学林产化学工艺学复习宝典

2026/1/26 5:50:29

香结晶。

马尾松松香中两种典型的松香结晶

高温结晶: 松脂蒸馏的温度过高、时间过长,树脂酸热异构剧烈,放香后松香冷却缓慢,形成大量枞酸晶体,松香比旋光值负值较大时(-8°以上), 易产生高温结晶。析出晶体的温度在115-120℃,分离出的晶体主要是枞酸晶体。

低温结晶: 松脂蒸馏的温度较低,放香后松香冷却较快,树脂酸热异构缓和,长叶松酸异构最剧烈点190 ℃ 没有达到,松香中长叶松酸含量多,松香比旋光值正值较大时(+10°以上), 易产生低温结晶。析出晶体的温度在100-110℃,分离出的晶体主要是长叶松酸晶体。松香最易结晶的温度在90-130℃之间,在这临界区间降温速度越快越好,可以避免松香结晶。 树脂酸分子的定向排列形成晶体并肉眼可见时,就是常说的松香结晶现象。 防止松香结晶的措施

(1)选择适宜的蒸馏工艺:A、根据原料的组成特点,确定适宜的蒸馏温度和蒸馏时间 。B、对于连续蒸馏和间歇减压蒸馏设备,树脂酸受热时间较短,热异构往往较缓和,长叶松酸含量高,容易出现松香低温结晶。C、对于蒸馏时间过长,树脂酸热异构严重而导至高温结晶的蒸馏设备,可采用改善蒸馏锅给热状况及条件。

(2)采用恰当的冷却工艺: 热香冷却通过 80-140℃温度范围时速度快,可防止松香因热力学因素而引起的结晶,一定的蒸馏工艺必须与一定的冷却工艺相配合。 高温放香,必须加速冷却速度,控制放香后的热异构; 低温放香,可采用罐车保温和加盖保温等措施,延长放香后的热异构进程,使松香中的树脂酸比例处在不易结晶的范围内。

(3)降低松香含油率:A、 保证过热蒸汽的温度( ≥360℃)和干度,蒸汽分汽缸直径大些(Φ≥200 mm ) 采用疏水阀组。B、蒸馏设备中的闭汽加热管不能泄漏;进脂阀不能泄漏。C、放香管、热香罐、松香桶不应有水分。D、间歇蒸馏先停活汽后停闭汽才放香,使松香中的水分尽量降低。E、连续蒸馏的活汽管喷口要与出香口有一定的距离,避免松香出料时带现水蒸汽。

(4)避免在热香中混入晶种:保持松香包装工段热香罐的清洁,及时清除在放香管、放香阀、热香罐内的白色混浊物,避免有晶种被热香带入松香桶内。

(5)防止松香在冷却中震动:热香在冷却经临界温度时不能受到震动。因此, 在装桶后48 h内不要搬运或移动松香;晚间检查松香结晶应在48h以后进行,避免人为因素造成震动而产生松香结晶;装桶添香时也要注意方法,一般在160℃以上或完全冷凝后添香。

第一章

1树木提取物:主要是指以木本植物为原料,采用化学或物理方法提取生产和生活所需要的各种物质。 2化工工艺:即化学生产技术,指将原料主要经过化学反应转变为产品的方法和过程,还包括实现这一转变(满足化学反应的条件和产品要求而采取)的全部措施。

3树木提取物工艺的特点:①产品的形成通常无化学反应,是在比较温和(低温、常压)的条件下进

行的,但也有一些化学处理过程,如采用络合?沉淀等方法分离混合物。②没有石油化工工艺流程那么复杂,生产的单元操作主要是浸提、蒸馏、蒸发、干燥等操作。 4提取:是指采用适当的方法和步骤,将植物中化学成分溶出的过程。

5提取的目的:①利用各种方法和提取溶剂,将所要提取的目标物尽可能地完全提取出来。②采用适当的方法分离精制,最后得到所需要的纯品。

6扩散理论的实质:就是指含有溶质的不同浓度的溶液,当相互接触时彼此之间相互渗透。三步:①浓溶剂离开主体浸入植物组织和细胞中溶解的有效成分。②溶剂离开组织或细胞向外扩散。③由于溶解了有效成分,细胞内溶剂浓度大于细胞外浓度,细胞内外产生渗透压,由于渗透压存在产生溶质的扩散。

7溶剂提取常用方法:浸渍法、煎煮法、渗漉法、回流法和连续回流法。 第二章栲胶

一、栲胶是从富含单宁的而植物原料中经水浸提和浓缩等步骤加工制的的化工产品,是一类复杂的天然多酚化合物的总称。栲胶的组成主要有单宁、非单宁和不溶物。最主要的有效成分是单宁,有时又将栲胶称为单宁。非但宁主要包括酚类物质、糖、有机酸、植物蛋白及某些含氮物、无机盐、色素等,依考校的种类而不同。

二、单宁:是植物体内所含能将生皮鞣成革的多元酚衍生物。

二、茶多酚的提取 溶剂浸提法:常用的溶剂有水、甲醇水溶液、乙醇水溶液、丙酮水溶液、乙酸乙酯等。主要浸提过程有固液萃取、液液萃取、减压浓缩、干燥等。 (一)固—液萃取(浸提):茶叶—沸水或乙醇—过滤(滤渣)—滤液—浓缩干燥—粗品(二)液液萃取: 茶叶—沸水或乙醇等—过滤—滤液—有机溶剂反复萃取—氯仿脱咖啡因—蒸发—浓缩—干燥—TP粗制品 三 、咖啡因的提取利用咖啡因、茶多酚分别溶于氯仿、乙酸乙酯、具有比重差而分离。所以先用氯仿萃取咖啡因,后用乙酸乙酯萃取茶多酚,水层为茶多糖,再分别蒸出溶剂,可得到咖啡因、POT、茶多糖。升华法工艺特点:1,用含水乙醇提取,提取后乙醇被回收,损失少,降低成本:2,升华前除去了大量杂质,使升华后的咖啡因纯度高达99.96%以上;3,便于富集和收集。

1、 松香:是一种无定形的天然透明固体树脂,主要成分为树脂酸,分子式为(C19H30O2)。

分为脂松香、木松香、浮油松香。

2、 酸价:中和1g松香所消耗的KOH的毫克数,松香的酸价大小反映松香中树脂酸和脂

肪酸的量,一般情况下其酸价与软化点成正比关系。

3、 重力沉降:微粒在液体中受到重力的作用慢慢降落而从液体中分离出来的过程。

4、 中层脂液:在澄清槽里,于澄清脂液与废水之间有一层由松脂、细微杂质和水分组成

的深褐色混合物。

5、 活气:对物料进行直接加热的蒸汽,也叫直接蒸汽或开口蒸汽。

6、 闭气:对物料进行间接加热的蒸汽,只传热,不传质。也叫间接蒸汽或闭口蒸汽。 7、 高温结晶:松脂蒸馏的温度过高、时间过长,树脂酸热异构剧烈,放香后松香冷却缓

慢,形成大量枞酸晶体,松香比旋光值负值较大时(-8°以上),易产生高温结晶,析出晶体温度在115-120℃,分离出的晶体主要是枞酸晶体。

8、 低温结晶:松脂蒸馏的间谍较低,放香后松香冷却较快,树脂酸异构缓和,长叶松酸

异构最剧烈点190℃没有达到,松香中长叶松酸含量多,松香比旋光值正值较大时(+10°以上),易产生低温结晶。析出晶体的温度在100-110℃,分离出来的晶体主要是长叶松酸晶体。

9、 结晶现象:在厚而透明的松香块中形成了树脂酸结晶,使松香变浑浊不透明,肉眼可

见结晶体。结晶体有粒状、絮状、针状、片状、雾状。(松香最易结晶的温度在90-130℃之间,在这临界区间降温越快越好,可以避免松香结晶。树脂酸分子的定向排列成晶

体并肉眼可见时,就是常说的松香结晶现象。

10、 采脂树种:马尾松、云南松、思茅松、南亚松、湿地松、红松;松香的组成:树

脂酸85.83%、脂肪酸3.32%、中性物质8.51%;松脂的组成:纯净的松脂由固体树脂酸和液体萜烯物质两部分组成。

11、 树脂酸的类型:枞酸型树脂酸、海松酸型树脂酸、双环型树脂酸。

12、 中性物质:松香中不能与碱起皂化反应的非酸性物质,统称为中性物。 13、 松香松节油的生产工艺数据:松香(溶解油35-40%,草酸0.1-0.3%,溶解温度96℃

左右)

14、 松节油的优油成分:a-蒎烯81-89%,?-蒎烯5-10%;优油:油品在170℃时馏出

液体积大于90%的商品松节油;中油:指组分与优油相似,但倍半萜烯含量稍多的松节油。重油:指以高沸点的倍半萜烯为主要成分的松节油。 15、 松香产品质量控制与分析

1)要提高松香的软化点、酸价,生产中通用降低松香的含油量来达到目的。具体方法是:a、采用延长蒸馏时间或提高放香温度的方法,尽量把高沸点的长叶烯等倍半萜烯蒸馏出来,使松香的含油量降低;b、用中油或优油作熔解油,减少脂液的重油量;c、采用减压水蒸汽蒸馏工艺。

2)松香的酸价:南亚松松香由于含有南亚松酸(二元酸),所以其酸价特别高。马尾松松香酸价164-168(mg·KOH/g);南亚松松香酸价190-205(mg·KOH/g)

3)热乙醇不溶物:主要是一些机械杂质,如树皮、木屑、泥沙等,生产中通过过滤和澄清工序来除去不溶物。防止方法:a、脂液溶解时要熔透,不能有小颗粒存在松脂存在;b、澄清松脂要用细滤器(80-120目)过滤除去细沙杂质。c、脂液含油量在35-40%,含油量偏低时脂液粘度大、密度差变小会影响澄清效果。d、脂液澄清时的温度不能小于85℃,要保证5-8小时的澄清时间。

4)灰分:松香中含有的无机盐和有机盐类物质,主要是Na、K、Ca、Mg、Fe盐类。防止方法:熔解松脂用水为清洁水,最好用油水分离器出来的水,不宜用混浊的江河水;b、洗涤水用量适当加大,特别是草酸用多时要用水洗涤去形成的蓝本铁盐;c、澄清和蒸馏设备用不锈钢制成,水泥衬里设备使用年限长后会有水泥脱落。

5)松香返生:松香放置一段时间后会出现一团团、一片片松脂状的物质,俗称松脂的“返生”现象。造成松香返生的原因是松脂蒸馏不充分,松香中局部含油含水过多而造成的。防止方法:a、蒸馏时间要保证,活气喷管排布合理,无死角;b、热香贮器和包装桶内不得有水和有机溶剂;c、间歇蒸馏时,一级锅的放脂阀绝对不能漏脂,在二级锅放香时如果有生脂漏入热香中就会明显造成松香返生。

习题集

一、 基本概念: 1. 采脂。 2. 横生树脂道与纵生树脂道; 正常树脂道与受伤树脂道。 3. 采脂工艺因子采脂方法: 上升法, 下降法, 复合式; 割面负荷率; 侧沟宽度、 深度; 采脂间隔期; 中长期化学采脂、 短期强度化学采脂。 4. 明子; 板明子; 倒木明子; 树根明子。 5. 充脂材。 6. 松香的中性物、 不皂化物。 7. 脂松香、 木松香、 浮油松香; 脂松节油、 木松节油、 硫酸盐松节油。 8. 蒸汽法松脂加工。 9. 双甑滴水法。 10. 松香软化点、 结晶、 结晶趋势、 比旋光度。 松节油馏程。 11. 改性松香与松香衍生物。 12. 植物鞣质。 13. 出液系数。 14. 聚结稳定性。 15. 鞣制机理。 16. 冷溶栲胶与热溶栲胶的主要区别。 17. 在喷雾干燥的降速阶段, 栲胶微粒的干燥速率为何下降, 栲胶微粒的温度为何上升? 18. 国家标准中的混合栲胶与分类法中的混合单宁含义上有何不同? 19. 通常水解类单宁 PH 值低于缩合类单宁的原因是什么? 二、 写结构式:

四、 问答题:

1. 我国主要的采脂树种有哪些? 2. 马尾松树脂道的分布情况如何?

3. 树脂道由哪些细胞构成? 它们在树脂道中起到什么作用?

4. 受伤树脂道是如何形成的? 其分布情况如何? 它的形成对采脂有何意义? 5. 松脂是怎样形成的? 6. 试述松脂的分泌机理。 7. 试述松脂的分泌过程。 8. 松树为什么会停止流脂?

9. 上升式与下降式采脂法, 各有何特点?

10. 采脂工艺中规定应―浅修薄割‖ , 有何理论和实践依据? 11. 试述割面负荷率及其与产脂量的关系?

12. 采脂为什么要有一定的间隔期? 采脂间隔期是如何确定的?

13. 化学采脂有哪些方法? 化学药物的作用机理如何? 化学采脂为什么何以提高劳动生 产率? 14. 采脂对树木生长有何影响? 15. 采脂对树木材质有何影响?

16. 什么是明子? 明子中的树脂与松脂比较有何不同? 17. 充脂材生产的意义何在?

18. 试分析采脂工艺因子及其他因子对松树产脂量的影响。 19. 从化学的角度看, 松脂是由哪些成分构成? 20. 松脂的组成受哪些因素的影响? 21. 马尾松松脂的组成有哪些特点?

22. 松香的中性物和不皂化物有何区别与联系? 23. 两类树脂酸在结构和性质上有何异同点? 24. 试述树脂酸的氧化机理及防治措施。 25. 试述树脂酸的异构机理。

26. 松香与马来酐的反应为什么能顺利进行?

27. 试从树脂酸的结构出发, 分析松香的深加工途径?

28. 与湿地松相比较, 马尾松松脂在组成上有何特点? 对其加工工艺有何相应要求? 29. 松脂在贮存过程中为什么会发生变质? 应如何防止? 30. 熔解工序的作用何在?

31. 熔解中加入熔解油、 草酸和蒸汽的目的是什么? 32. 松脂入池前为什么要破碎?

33. 试比较间歇熔解与连续熔解的特点? 34. 脂液澄清前为什么要进行水洗?

35. 常见的澄清设备有哪些? 它们的澄清机理如何? 各有何特点? 36. 试述影响澄清效果的几个因子。

37. 水蒸汽蒸馏为什么可以降低脂液蒸馏的温度? 38. 松脂蒸馏为什么要用过热蒸汽? 39. 试述影响汽化效率的因子。 40. 试述影响水蒸汽耗量的因子。

41. 试述松脂蒸馏塔平衡线方程与操作线方程的确定。 42. 试述浮阀塔、 筛板塔和斜孔塔的特点。 43. 试比较松脂加工间歇法与连续法的优缺点?

44. 试述树脂酸的组成、 比旋光度、 结晶趋势之间的关系和变化情况。 45. 试述影响松香结晶的因子及防治措施。


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