ПРИРОДНЫЕ СМОЛЫ, СКИПИДАРЫ, ТАЛЛОВОЕ МАСЛО

ШЕЛЛАК

До недавнего времени штоклак, или шеллак, считали растительным экскретом, который якобы получается из ветвей различных деревьев после укуса лаковой вши. Однако Штеббинг доказал, что штоклак, из которого изготовляют шеллак, является продуктом животного происхождения. Самочка Tachardia Lacca, живущая в Индии, Сиами и других странах Восточной Азии, выделяет на ветках некоторых кустарников толстые корки штоклака, толщиной 3—8 мм. Штоклак по Вольфу [87] имеет следующий состав в %:

Собственно смола                65-—80

Шеллачный воск                  4—8

Водорастворимый краситель                     0,6—3

Белок  ]

Сахар  |                       2—6

Растворимые соли J

Вода               1—4

Компоненты, не растворимые в воде и горячем спирте (компоненты животного и

растительного происхождения)                 7—18

Собранный штоклак измельчают и промывают. Освобожденный таким образом от примесей и красителя, «зернистый лак» (Кбгпег lack) служит сырьем для самых различных сортов шеллака.

Шеллак — неоднородное вещество. С химической точки зрения его рассматривают как сложный полиэфир различных окси- карбоновых кислот, из которых изучена алевретиновая, содержащая три гидроксильные группы (Нагель) |[53]. Содержащаяся в шеллаке шеллаковая кислота является гидроароматической оксикарбоновой кислотой, строение которой, однако, не полностью выяснено. Аналитически было найдено, что в кислотах шеллака на каждую карбоксильную группу приходится пять гидроксильных групп. При нагревании гидроксильные и карбоксильные группы шеллака вступают в реакцию, образуя высокомолекулярный сложный полиэфир. Эта поликонденсация необратима. Много лучше изучен состав шеллачного воска.

Состав шеллачного воска в % (по Варту)

[82]

Эфиры восковых кислот .                80—82

цериллигноцерат церилцеротат

лакцериллакцерат (10—12%) керилалевритат (1% и менее)

Свободные жирные кислоты          10—14

лакцероиновая кислота керотиновая кислота

Свободные восковые спирты          ниже 1

неоцериловый спирт лакцериловый спирт

Углеводороды           2—6

пентакозан (2%) гептакозан

Смолы            2—4

В Индии «зернистый лак» перерабатывают в шеллак частично еще примитивными методами следующим образом: зернистый лак в хлопчатобумажных мешках расплавляют над раскаленными углями и выжимают. Таким образом можно получить только сорта шеллака, содержащие воск, как TN Лемон и т. д. В заводских условиях продукт подобного качества получают выплавлением в котлах и фильтрацией. Рубиновый и листовой шеллак получают растворением зернистого лака в спирте, фильтрованием, выпариванием раствора и дальнейшим выливанием расплава на ленту транспортера тонкими или более толстыми слоями.

Облагораживание шеллака сводится, во-первых, к удалению шеллачного воска и, во-вторых, к отбелке для получения светлых сортов шеллака. Обезвощивать можно растворением корнер- лака или шеллака, при этом воск всплывает наверх мыльного раствора и его можно счерпывать.

Содовый раствор можно предварительно отбелить с помощью хлора до осаждения шеллака кислотой.

В полученном таким образом отбеленном шеллаке не должно больше содержаться свободной кислоты, так как в противном случае снижается его растворимость. Такая отбелка шеллака в Индии невозможна, потому что конденсация шеллака при имеющихся там высоких температурах зашла бы слишком далеко.

Кроме обезвощивания в щелочном растворе, возможно обез- вощивание с помощью селективных органических растворителей [13]. Например, 27 вес. частей шеллака растворяют в 220 вес. частях этилового спирта и энергично перемешивают с 80 вес. частями бензина (уд. веса 0,792 при 20°) в течение 1 часа при температуре 70—80°. После охлаждения и отделения бензинового слоя, содержащего воск, спиртовый и бензиновый слои разделяются. После выпаривания спиртовый слой дает 90% очищенного шеллака [82]. В последнее время на рынок поступают водорастворимые, отбеленные хлором шеллаки (специальный шеллак 63#), которые получают путем разбрызгивания их щелочных растворов [33]. Так как в шеллаке имеется значительное число гидроксильных групп, то его можно этерифицировать [14]. 3/s гидроксильных групп реагируют быстрее, чем остальные 2/б- Для этерификации в качестве кислот предлагают жирные

кислоты, смоляные и фталевую. Ненасыщенные жирные кислоты дали высыхающие материалы типа пластических масс.

Показатели различных сортов шеллака. На них оказывает значительное влияние содержание воска. Кислотное число пересчитано на сухой шеллак.

Шеллак и в настоящее время находит применение во многих отраслях промышленности [47]. Один или в комбинации с нитроцеллюлозой он применяется в качестве политуры для мебели или для полировочных лаков. Мыльные растворы, получаемые путем мягкого омыления, например с бурой, при высушивании образуют пленку. Такие растворы используют для водных полировочных средств, для придания жесткости шляпам, для туши, для водной шпаклевки, для фотокопировальных лаков, для водостойких обоев, типографских красок, гумми и т. д.

Шеллак можно (подобно некоторым пластмассам) наносить на поверхность путем горячего разбрызгивания без применения растворителя.

ЛИТЕРАТУРА

1.         Dr. Kurt Albert GmbH.: D. R. P. 555812 (1929).

2.         Dr. Kurt Albert GmbH.: D. R. P. 679266 (1931).

3.         An dree, K.: Bernsteinforschungen, 4 Hefte, Berlin 1929—1939.

4.         Anonymus: New Zeeland's Kauri — Gum. A remarcable Resin Industry, London 1925.

5.         Anonymus: Dtsch. Farben-Z. 10, 146 (1956).

6.         В а с h о f e n-E с h t, A.: Der Bernstein und seine Einschliisse. Wien: Springer 1949.

7.         Barkovic, D.: Mh. Chem. 73, 214 (1940).

8.         В a u d r i m о n t, M. E.: C. R. hebd. Seances Acad. Sci 58, 678 (1864).

9.         В a u e г, К. H., u. K. G о n s e r: Chem. Umschau Gebiete Fette, Ole, Wachse, Harze 33, 250 (1926).

10. Beck, H., Ко ller & Co. Inc. (W. Krumbhaar): E. P. 444853 (1935). И. В e r t h e 1 о t, M., u. H. В u i g n e t: Liebigs Ann. Chem. 1860, 244.

12.       Berzelus, J: Pogg. Ann. 12, 419 (1828).

13.       Bhattachary a, R.: London Shellac Res. Bur., techn. Pap. 1934, Nr. 4; 1938, Nr. 13 u. 16.

14.       В h a 11 а с h a г у a, R., u. B. S. Gidvani: London Shellac Res. Bur., techn. Pap. 1938, Nr. 15.

15.       Blumer, L.: D. R. P. 484274 (1927); 503615 (1927).

16.       Blumer, L.: D. R. P. 575199 (1929).

17.       Brauns, M.: Farbe u. Lack 30, 323, 338 (1924).

18.       Briggs, L. H., u. R. W. Cawley: J. chem. Soc. [London] 1948, 1888.

19.       Chemicon Akt. Ges.: F. P. 734893 (1932/.

20.       Conwentz, H.: Monographie der baltischen Bernsteinbaume. Danzig 1890.

21.       Dantlo, G.: C. R. hebd. Seances Acad. Sci. 204, 365 (1937).

22.       v. E b e n-W о r 1 ё e, E., u. E. W i 11 m e г о t h: D. R. P. — Anmeld. E 49722, Kl. 22h (1937).

23.       Flemming, H.: F. P. 247 163 (1895).

24.       Fournier, P., u. J. Petit: J. Rech. Centre nat. Rech. sci. 1952, Nr. 17.

25.       Hardt, H.: Der Bernstein, 2. Aufl., H. 128. Wittenberg — Lutherstad: Die neue Brehm — Bucherei.

26.       H e 11 i n с к x, L.: La pyrogenation de Copal Congo. Bruxelles: G." van Campenhout 1938.

27.       D r. Kurt Herberts & Co., vorm. Otto Louis Herberts (H. Rebs): D. B. P. 867911 (1951).

28.       Hercules Powder Co. (A. E. Rheineck): A. P. 2522584 (1948).

29.       Howes, F. N. Vegata.ble Gums and Resins. Chronica Botanica Company Waltham, Mass., 1949.

30.       Hus, S.: Dissertation Dresden, 1941.

31.       I. G. Farbenindustrie AG: E. P. 519048 (1938).

32.       I. G. Farbenindustrie AG: D. R. P. 722870 (1939).

33.       Kalkhof, E. (W. Kalkhof-Rose): D. B. P. 849463 (1950).

34.       Karoly, A.: Ber. dtssJi. chem. Ges. 47, 1016 (1914).

35.       Kemmer, H.: Fette u. Seiden 47, 155 (1940).

36.       Kraemer, R. (H. E. Scheiber): D. B. P. 829342 (1949).

37.       Kraemer, R.: (H. E. Scheiber): D. B. P. 818068 (1949).

38.       Kraemer, R.: D. B. P. 846758 (1949).

39.       Krumbha a r, W.: E. P. 457527 (1936); J. Oil Colour Chemists' Assoc 17 413 (1934).

40.       Lech-Chemie (J. v. Rosenberg): D. B. P. 828279 (1950).

41.       Leonard, J.: L'Etude Botanique des Copaliers du Congo Beige. Bruxelles 1950.

42.       Lipsius, S.: A. P. 2421952 (1943).

43.       Loebner, A.: Z. Ver. dtsch. Ing. 78, 1129 (1934).

44.       L и n d q и i s t, Jr.: Tectona 38, 197 (1948).

45.       Man tell, G. W., u. A. S к e 11: Ind. Engng. Chem. 30, 417 (1938).

46.       M a n t e 11, C. L.: The Technology of Natural Resins. New York: John Wiley & Sons, Inc., 1942.

47.       Marx, E. L.: Seifen — Ole — Fette — Wachse 82, 89 (1956).

48.       Meister, Lucius & Bruning: D. R. P. 364347 (1919).

49.       Mertens, E., u. L. Hellinckx: Recherches sur le Copal Congo. Bruxelles: Hayez, ed. 1942.

50.       Mills, J. S., и. A. E. A. Werner: J. chem. Soc. (London] 1955, 3132.

51.       Mladenovic, M., u. D. Barkovic: Mh. Chem. 73, 206 (1940).

52.       Miiller — Neugliick, H. H.: Angew. Chem. 46, 751 (1933).

53.       Nagel, W.: Ber. dtsch. chem. Ges. 69, 2050 (1936).

54.       О da, R.: J. Soc. chem. Ind., Japan 35, 106B (1932).

55.       Paech, К., и. M. v. Tracey: Moderne Methoden der Pflanzenanalyse, Bb. 3. Berlin 1955, S. 81—82.

56.       Rarijs, S.: Pharmac. Weekbl. 71, 354 (1934).

57.       Peters, K.: D. R. P. 721256 (1938).

58.       PI on a it, C.: Preufi. Geolog. Landesanst. 1926, H. 2, S. 30—74.

59.       PI on a it, C.: Angew. Chem. 48, 184, 605 (1935).

60.       Pouderi Rovale de Wetteren Coopal & Co Soc. An.: F. P. 968537 (1948).

61.       Reichhold, Fliigger & В б с к i n g: D. R. P. 282959 (1913).

62.       Ruth, G., Temperol-Werke (E. Asser): Schwed. P. 92741 (1936).

63.       Ruzicka, L., R. Steiger и. H. Schinz: Helv. chim. Acta 9, 962 (1926).

64.       Sander ma nn, W.: Kapitel «Naturliche Harze» in Ullmanns Enzyklopa- die der technischen Chemie, Bd. 8, herausgegeben von W. Foerst. Munchen u. Berlin: Urban & Schwarzenberg 1957, S. 393—417.

65.       S a n d e r m a n n, W.: Kapitel «Naturliche Harze» in H. P. Kaufmann: Analyse der Fette und Fettprodukre. Berlin/Gottingen/Heidelberg: Springer 1958.

66.       Scheiber, J.: Farbe u. Lack 35, 428 (1929).

67.       Schmid, L., u. A. Erdos: Liebigs Ann. 503, 269 (1933).

68.       Schrauth, W.: D. R. P. 349905 (1919).

69.       Seoane, E.: J. chem. Soc. [London] 1956, 4158.

70.       Smith, G. H.: D. R. P. 71245 (1892).

71.       Sommer, J.: D. R. P. 571015 (1928).

72.       Steinbrecher, H.: Angew. Chem. 48, 608 (1935).

73.       Stiel, A.: F. P. 688329 (1930).

74.       Sunthankar, S. V., u. C. R. Dawson: J. Amer. chem. Soc. 76, 5070 (1954).

75.       Sutton, D. A.: Paint Manufact. 25, 470 (1947).

76.       Svensson, O.: Schwed. P. 102606 (1938).

77.       Terisse, H.: D. R. P. 229145 (1903).

78.       Tixier, A., u. L. Rambaud: D. R. P. 160791 (1903).

79.       T s с h i г с h, A. u. G. G 1 i m m a n n: Arch. Pharmaz. Ber. wtsch. pharmaz. Ges. 1896, 585.

80.       Tschirch, A. u. A. En gel: Arch. Pharmaz. Ber. dtsch. pharmaz. Ges. 246, 293 (1908).

81.       Tschirch, .A., u. E. Stock: Die Harze, 2. Aufl., 2 Bde. Berlin: Gebr. Borntrager 1933-^1936.

82.       Warth, A. H.: Chemistry and Technology of Waxes, 2nd. Edit., New York, 1956, S. 113.

83.       Westenberg, L.: Recueil Trav, chim. Pays-Bas 48, 580 (1929).

84.       Western Electric Co.: E. P. 191422 (1921).

85.       Winkelmann, M.: D. R. P. 129677 (1900).

86.       Winter, H.: Angew. Chem. 48, 610 (1935).

87.       Wolff, H.: Die naturlichen Harze. Stuttgart: Wiss Verlagsges. mbH., 1928.

88.       W or lee, E. H. & Co. (E. u. H. v. Eben-Worlee). E. P. 713232 (1952).

89.       Zinke, A., u. E. U n t e г к r e u t e r: Mh. Chem. 39, 865 (1918).