Канифольно-скипидарное производство включает канифольно-терпентинное и канифольно-экстракционные производства, а также производство лесохимических продуктов в сульфатно-целлюлозном производстве. Канифольно-скипидарное производство основано на наличии в древесине экстрактивных веществ и способности их самопроизвольно выделяться при ранении хвойных деревьев, извлекаться из различных частей хвойных и лиственных пород древесины водой, органическими растворителями и отгоняться с водяным паром. Основной задачей канифольно-скипидарного производства является переработка живицы, осмола, сульфатного мыла. Большое значение придается производству вторичных продуктов на основе канифоли, скипидара, хвойно-эфирных масел.

По объему производства канифольно-скипидарным продуктам принадлежит ведущее место среди лесохимических товаров. Ежегодное мировое производство канифоли превышает 1 млн. т., а скипидара — 250 тыс. т. Если 15-20 лет назад около 90-95 % канифоли получали из живицы, то на сегодняшний день более 35 % канифоли приходится на долю экстракционной и талловой, большую долю скипидара составляет сульфатный.

Сырье, его характеристика и подготовка к переработке

Сырье, применяемое для конкретных канифольно-скипидарных производств, и основные виды производимой продукции, приведены ниже.

Живица — смолистое вещество, образующееся в процессе жизнедеятельности хвойных деревьев. Добывают живицу подсочкой. Наиболее часто для подсочки выбирают сосну обыкновенную. В подсочку вовлечено около 2,5 млн. га сосновых насаждений. Свыше 80 % живицы добывают на территории РФ, остальное количество — на Украине, в Белоруссии, прибалтийских республиках и Казахской ССР. Процесс добычи живицы складывается из трех основных производственных операций: подготовки деревьев; нанесения на них специальных ранений (подновок); затаривания живицы.

При подготовке деревьев и подсочке на той части ствола, где будут наноситься подновки, осенью или зимой срезают грубую кору, образуя подрумяненную поверхность. На ней ранней весной устанавливают приёмники для сбора живицы, и подводят направляющие желобки для стока живицы в приемники. Участок поверхности ствола, подготовленный для нанесения подновок, называется каррой. С весны и до наступления заморозков на карре наносят специальным резцом подковки — узкие, неглубокие срезы; из них выделяется живица. Из приемников стекающую вниз живицу выбирают вручную. Выход живицы с одного дерева за сезон колеблется от 0,9-1 кг на севере до 2-2,5 кг на юге и в среднем по России составляет 1,5 кг.

Осмол, или просмоленная сосновая древесина, является сырьем для канифольно-экстракционного производства. Различают следующие виды осмола: пневый осмол — естественно просмолившаяся ядровая часть соснового пня; стволовый осмол — стволовая древесина сосны, просмолившаяся в результате процесса осмолоподсочки; валежный и колодниковый осмол — естественно просмолившаяся комлевая часть ветровальных, в том числе пораженных легкими низовыми пожарами, деревьев;

В последние годы канифольно-экстракционные заводы перерабатывают около 250-500 тыс пл. м3 осмола в год. Средняя смолистость спелого осмола обычно колеблется от 14 до 19 %. При этом в пределах одной и той же партии осмола смолистость отдельных его кусков может довольно значительно колебаться. Для получения 1 м3 очищенного и разделанного спелого осмола требуется обычно 10-20 пней. С 1 га принимаемых для промышленного использования вырубок добывают от 2 до 10 м3, в среднем около 4 м3 осмола.

Сульфатное мыло содержит соли смоляных и жирных кислот и является важным источником получения канифоли и других талловых продуктов. Сбор сульфатного мыла не только дает ценное сырье для дальнейшей переработки, но и облегчает работу установок для выпарки черного щелока на сульфатно-целлюлозных заводах. Раствор сульфатного мыла в черном щелоке представляет собой сложную полидисперсную систему, в которой находятся в равновесии частицы мыла различной степени дисперсности:

Коллоидно-растворенное (мицеллярное) мыло, грубодисперсное мыло, молекулярно-растворенное мыло.

Отстаивание щелоков и выделение мыла ведут в две ступени. Вначале отстаивают щелоки для выпарки, предварительно доводя их плотность смешением с упаренными щелоками до 1100—1120 кг/м3. При этом выделяется 30-40 % содержащегося в щелоке мыла. После упаривания до плотности 1160—1180 кг/м3 щелок снова отстаивается, при этом выделяется еще 20-30 °/о мыла, а всего 50-70 % его содержания в щелоке.

Отстаивание мыла ведется в отстойниках-резервуарах (баках) при температуре около 80°С. Щелок вводится в баки посредине их высоты, а всплывающее в виде плотной пены мыло отводится по лотку через окно в верхней части стенки бака. Наиболее полно при отстаивании мыла выделяются из щелока жирные кислоты (70-75 %), затем смоляные кислоты и неомыляемые вещества (55-60%), тогда как окисленные вещества в основном (70-75 %) остаются в щелоке.

Собранное мыло имеет темно-коричневый цвет и мазеобразную консистенцию. Оно содержит не менее 45 % смоляных, жирных кислот и неомыляемых (нейтральных) веществ, не более 9 % общей щелочи и 35 % влаги. Выход сырого сульфатного мыла из сосновой древесины составляет от 50 до 140 кг в расчете на 1 т сульфатной целлюлозы. Из кедровой и лиственничной древесины получается значительно меньше сульфатного мыла, из еловой, пихтовой — незначительное количество. Из древесины лиственных пород также получается сульфатное мыло в количестве 30 кг на 1 т целлюлозы; в составе такого мыла преобладают соли жирных кислот и неомыляемые вещества. Сырое сульфатное мыло перерабатывается на сырое талловое масло.