Древе́сная смола́, сложная смесь органических соединений (молярная масса 60–8000 г/моль), образующаяся при пиролизе древесины. Различают отстойные древесные смолы (выделяются при расслаивании жидкого пиролизата), растворимые (находятся в водном слое пиролизата в растворённом состоянии), экстракционные (извлекаются органическими растворителями из водного слоя пиролизата). По способу термической переработки древесины древесные смолы подразделяют на пиролизные (получают обычно в ретортах), газогенераторные и топочные (получают в энергохимических установках – топках-генераторах); по породе перерабатываемой древесины – на хвойные, лиственные, смешанные, а также из коры.

Свойства

Отстойные смолы – вязкие тёмно-коричневые жидкости, содержащие 45–65 % фенолов, высших жирных кислот и высокомолекулярных фенолокислот, 10–15 % летучих жирных кислот (от С₂ до С₇) и 25–30 % нейтральных веществ. При перегонке смол образуется 30–60 % древесно-смоляных масел, основная масса которых выкипает при 180–330 °С (содержат 50–60 % фенолов, 20–30 % нейтральных веществ и 5–15 % кислот); нелетучий остаток (30–50 %) – древесный пек. Среди масел 10–15 % одноатомных фенолов, 20–40 % двухатомных фенолов (пирокатехина, гваякола и их алкилпроизводных) и 20–45 % производных трёхатомных фенолов (преимущественно неполных метиловых эфиров пирогаллола и его гомологов). В смолах из древесины хвойных пород содержится меньше производных трёхатомных фенолов и значительно больше производных двухатомных фенолов, чем в смолах из древесины лиственных пород. Нейтральные вещества состоят из циклических альдегидов, кетонов и спиртов, полных эфиров фенолов, углеводородов. Среди кислот – уксусная, пропионовая, масляная, изовалериановая, капроновая, энантовая, пальмитиновая и др. Пек содержит 60–80 % высокомолекулярных фенолокислот, а также продукты конденсации фенолов с альдегидами. Растворимые смолы содержат, считая на безводное вещество, 25–30 % углеводов (левоглюкозан и другие ангидриды гексоз), до 30 % лактонов гидроксикислот, 10–20 % летучих кислот, 15–25 % фенолов и их производных и др. По элементному составу характеризуются низким содержанием углерода С (около 55 против 75 % для отстойных смол) и высоким содержанием кислорода О (38 против 18 %). В экстракционных смолах содержится не менее 30 % фенолов.

Применение

Древесную смолу применяют как мягчитель при регенерации резины и как связующее для активных углей. Продукт омыления древесной смолы щёлочью – воздухововлекающая и пластифицирующая добавка при приготовлении цементных растворов. Для выделения фракций смоляных масел с различными температурами кипения смо́лы разгоняют. При периодической разгонке в вакууме с одновременной подачей острого перегретого пара получают 6–12 % креозотового масла и 20–30 % древесно-смоляного ингибитора. При непрерывном процессе в трубчатых печах выход ингибитора увеличивается почти в 2 раза. Древесно-смоляное креозотовое масло (фракция 180–260 °С) используют для антисептической пропитки древесины, антисептической обработки юфтевых кож на кожевенных заводах взамен токсичного дифенилоксида, для изготовления древесно-смоляного фенольного креолина (смесь смоляных масел с эмульгатором – канифольным мылом), применяемого в виде водной эмульсии для лечения овец и лошадей от чесотки, а также для дезинфекции.

Древесно-смоляной ингибитор (фракция 240–310 °С) по эффективности и растворимости в углеводородах близок к лучшим ингибиторам автоокисления и полимеризации. Действующее начало – главным образом диметиловые эфиры алкилпирогаллолов и производные пирокатехина. Ингибитор используют для предотвращения термополимеризации диолефинов при их ректификации, стабилизации бутадиена, изопрена и других мономеров синтетических каучуков, в качестве антиокислителя бензина (предупреждение нагарообразования в цилиндрах двигателей), топлив и масел, для предотвращения коксообразования при термической переработке нефтехимического сырья и т. п. Растворимую смолу перерабатывают в виде водного раствора (кислой воды), содержащего 10–30 % органических веществ. Раствор упаривают до плотности 1,27–1,30 г/см³ и получают необесфеноленный литейный крепитель, который для повышения качества обрабатывают при нагревании известковым молоком и раствором щёлочи. Упариванием кислой воды, из которой предварительно извлечены фенолы, получают обесфеноленный литейный крепитель. Крепители применяют в качестве связующего при изготовлении форм и стержней для чугунного и стального литья, а также как компоненты для улучшения технологических свойств литейных смесей. При упарке растворимой смолы с одновременным окислением её воздухом получают древесную смолу холодного отверждения, которую в сочетании с отвердителями используют как связующее холоднотвердеющих стержневых смесей литейного производства.

На основе фенольной части растворимой (экстракционной) смолы синтезируют полифенольный лесохимический понизитель вязкости (ПФЛХ). Для этого смолу конденсируют с формальдегидом в кислой среде при 80 °С. Образовавшуюся новолачную смолу промывают горячей водой для отделения нейтральных веществ, растворяют в 42%-ном растворе NaOH и обрабатывают оксиметансульфонатом Na. Получаемый щелочной раствор упаривают до влажности не более 7 %, охлаждают и дробят в крошку. ПФЛХ легко растворяется в воде и щелочных растворах. Использование его при бурении нефтяных и газовых скважин обеспечивает улучшение свойств глинистых промывочных растворов, повышение скорости проходки скважин. Жидкий ПФЛХ применяют также в литейном производстве как добавку в глинисто-угольную суспензию, что значительно улучшает свойства формовочных смесей и качество отливок, сокращает трудоёмкость очистных операций. В керамической промышленности добавка небольших количеств ПФЛХ к сухому каолину может способствовать повышению текучести шликеров и улучшению качества фарфоро-фаянсовых изделий. Кислую воду, получаемую при термическом разложении в топках-генераторах отработанной щепы канифольно-экстракционных заводов с добавкой дровяной щепы, перегоняют. Из дистиллята, а также из упаренного остатка приготовляют коптильные препараты, которые используют для копчения мясных и рыбных продуктов. Тот же остаток применяют как связующее в литейном производстве.