松脂主要由松香、松節(jié)油組成,而松香由樹脂酸、脂肪酸,中性物組成;松節(jié)油則由單萜和倍半萜組成。濕地松松脂與傳統(tǒng)的馬尾松松脂在組成上有所不同,主要表現(xiàn)在兩個(gè)方面:
1、單萜和倍半萜 馬尾松松節(jié)油是由低沸點(diǎn)的單萜和高沸點(diǎn)的倍半萜組成,并按沸點(diǎn)程分為優(yōu)油、中油和中油;而濕地松松節(jié)油中幾乎不含高沸點(diǎn)的倍半萜,95%以上為低沸點(diǎn)的單萜或者說(shuō)優(yōu)油以上,且以富含β-蒎烯為主要特征。
2、樹脂酸個(gè)中性物 樹脂酸為二萜的羧酸類化合物,主要為樅酸型與海松酸性。在濕地松松脂中,樅酸型樹脂酸較馬尾松低,海松酸型較馬尾松高,且含少量的濕地松酸。濕地松松松香的中性物是二萜烴、二萜醛、二萜醇等,其二萜物中性物含量較馬尾松高,且不含單萜和倍半萜。
加工特點(diǎn):基于濕地松松脂的萜類化合物特點(diǎn),其松脂加工工藝與傳統(tǒng)的馬尾松松脂加工工藝有所不同,具體分析如下:
1、放香溫度 由于濕地松松節(jié)油主要為低沸點(diǎn)的單萜組成,其松脂加工時(shí)放香溫度較馬尾松低,在常壓間歇水蒸氣解吸工藝中,一般控制在180℃(馬尾松一般在200-210℃)即可獲得色淺的特級(jí)和一級(jí)松香,且在此溫度下,松香幾乎不含單萜化合物。
2、活汽用量 在松脂加工過(guò)程中,使用水蒸氣(活汽)將松節(jié)油從脂液中解吸出來(lái)。這個(gè)過(guò)程必須使松節(jié)油的部分分壓與水蒸氣的分壓之和等于外界壓力,即脂液處于沸騰狀態(tài)。如果松節(jié)油的分壓大,則水蒸氣分壓小,即水蒸氣用量少;反之亦然。
在相同溫度下,單萜比倍半萜的飽和蒸汽壓要高,例如:150℃時(shí),優(yōu)油的飽和蒸汽壓600.87mmHg;而倍半萜僅為33..04mmHg;。鑒于濕地松松節(jié)油為較純的單萜成分,而馬尾松松節(jié)油含有20%的倍半萜,故前者在吸解過(guò)程中的蒸汽分壓較后者高。根據(jù)阿達(dá)姆公式計(jì)算,在解吸工藝中濕地松松脂的活氣用量較低,由此可降低能耗,減少油水分離器設(shè)備的負(fù)荷;并且在采用連續(xù)水蒸氣解吸工藝時(shí),為一塔一段工藝,簡(jiǎn)化了設(shè)備結(jié)構(gòu)。
3、結(jié)晶問(wèn)題 由于濕地松松脂中海松酸型樹脂較高,樅酸型樹脂較低,且產(chǎn)品松香中樅酸含量低(占樹脂酸總量的17.7-22.7%,而馬尾松松香中樅酸達(dá)32.5-46.9%),其結(jié)晶趨勢(shì)極小,在丙酮溶液中需200min才能析出晶體,因此在加工工藝中無(wú)需考慮結(jié)晶問(wèn)題
4、產(chǎn)品松香的酸值、軟化點(diǎn)問(wèn)題 由于濕地松松香的中性物不含單萜和倍半萜,66%以上是二萜中性物,其次為其他高沸點(diǎn)中性物,其次為其它高沸點(diǎn)中性物,它不能依靠提高放香溫度,蒸去單萜、倍半萜來(lái)提高其酸值。所以在進(jìn)行二次加工時(shí),存在酯化率或皂化率低的問(wèn)題。
對(duì)于軟化點(diǎn),只要是受倍半萜及二萜中性物的影響,它們的熔點(diǎn)都比樹脂酸低得多。在加工時(shí),由于中性物不可能完全蒸去,所以要進(jìn)一步提高濕地松松香的軟化點(diǎn)是有困難的。通常濕地松松香較馬尾松松香軟化點(diǎn)略低,濕地松為74-75℃,馬尾松為75-80℃;濕地松松香酸值為168,馬尾松為168-174.
5、5、產(chǎn)品松節(jié)油的特點(diǎn) 濕地松松節(jié)油全部為優(yōu)油,其中含近30%的β-蒎烯。β-蒎烯是一種重要的化工原料,其化學(xué)性質(zhì)比較活潑,可以和合成許多貴重的香料、芳香醇、新鈴蘭醛、薄荷醇、香葉醇等其他產(chǎn)品,如松油醇、萜烯樹脂、樟腦等。工藝上可用精餾塔將它與α-蒎烯分離,再行利用。