松香的一些基本知识

关于松香的一些基本知识（一）2010-04-1309:09（一）生产松香、松节油的原料——松脂松树中含有的树脂(即松脂)是生产松香、松节油的原料。从化学组成看，松脂主要是固体树脂酸溶解在萜烯类中所形成的溶液。松脂加工后，挥发性的萜烯类物质称为松节油，非挥发性的树脂酸熔合物即为松香。在工业上，由于原料来源不同，从松树树脂生产松香和松节油的方法亦各有不同，主要有三种方式：第一、从生活的松树上采集松脂，松脂通过水蒸汽蒸馏得到的松香和松节油，通常称为脂松香和脂松节油。第二、用有机溶剂浸提松根明子，浸提液再加工提取的松香和松节油，称为木松香和木松节油，又称浸提松香和浸提松节油。第三、在硫酸盐法松木制浆生产中，木材中的树脂酸和脂肪酸溶于碱液中，碱液浓缩得到硫酸盐皂，硫酸盐皂经酸化后得粗浮油，再进行减压分馏后得到的松香和脂肪酸，称为浮油松香和浮油脂肪酸。从松木蒸煮过程排汽中回收得到的松节油，称为硫酸盐松节油。我国主要生产脂松香和脂松节油。而在国外，脂松香生产由于采脂劳力的短缺，已日趋下降。木松香由于根株明子的来源不足，产量亦日渐降低。只有浮油松香的产量由于制浆工业的发展和综合利用水平的提高而日趋上升。1.松脂采集在松树树干上有规律开割伤口，引起松脂大量分泌和收集松脂的作用称为采脂。（1）采脂的树种与分布情况我国目前主要采脂树种为马尾松、湿地松、云南松、思茅松、南亚松。马尾松：我国的主要采脂树种，产脂量较高。分布于淮河流域和汉水流域以南，西至四川中部，贵州中部和云南东南部。每株年产松脂4—5公斤，高的可达12—13公斤，个别超过50公斤。湿地松：是我国引种的国外（以英国为主）采脂树种，全国大部分地区都引种了。引种的面积和目前采脂面积最大的是：江西、湖南两声。广东、广西、福建、浙江、江苏、安徽、湖北、河南、贵州、四川等省也有一定量的采脂。上世纪70-80年代有关科研部门的实验性采脂，湿地松的产脂量均高于马尾松(同径级的树)，且平均高2.4-4.6倍，现以多年来实际采脂情况看，同径级的湿地松与马尾松采脂量没有这么大的差距。云南松：分布于西藏东部，四川西部及西南部，云南，贵州西部和广西西北部。每株年产松脂约5—6公斤。思茅松：分布于云南南部、西部，常组成单纯林。为荒地荒山造林树种。产脂量与云南松差不多。南亚松：为典型的热带松类，分布于海南岛，并有南亚松天然林。产脂量特别高，每株年产松脂14公斤左右。松脂中含油高达30％以上，油中含。α—蒎烯95％以上。南亚松松香不结晶，酸值高，含有二元酸为其牲。（2）松树树脂道马尾松可以采脂是因为它的木材中具有一种特殊的结构，称为树脂道。松脂集聚在树脂道中，松树的树脂道在木质部、针叶和初生皮层中形成三个独立的系统。采脂就是割伤松树树干中生活的木质部（边材外层约0.5厘米的部分）的树脂道，使松指不断流出。（3）松脂的形成和分泌a.松脂的形成松脂是怎样形成的，一般认为：松树的绿色针叶能进行光合作用，叶子中的叶绿体在日光照射下能吸收光能，利用光能，在叶绿素和酶的作用下，把从周围环境中所获得的二氧化碳和水合成富于能量的有机化合物(蛋白质和糖等)同时放出氧气。松树通过光合作用形成的糖类，再经过复杂的生物化学反应和一系列中间产物，进一步形成了萜烯和树脂酸。因此可以把松脂视为松树的光合作用产物。进行光合作用，除了充足的光照条件和从叶子的气孔中进入一定浓度的二氧化碳外，还需要从土壤中吸收充足的水分和无机营养。主要通过木质部运往叶子中去。水是参与光合作用的必要条件，同时水和无机盐类中的许多矿质元素是叶绿体的重要组成部分，也是促进枝叶生长茂盛的重要因素。要增加松脂产量，促使松脂更多地形成，就必须确保松树枝叶茂盛，根系发达，具有充分的光照条件，保证树木的营养，增进树木的生理代谢，使光合作用充分进行。在生产实践中，孤立木和林缘木的松脂产量较林内木和压倒木高，这就说明空旷地区阳光充足是松脂形成的主要条件之—。b.松脂的分泌松脂的分泌过程目前通用的理论是以树木内的分泌压力为基础。树脂道被割破后，松脂的流出降低了泌脂细胞所受的压力，此时泌脂细胞就迅速形成新的松脂。当树脂道被凝结的松脂阻塞时，泌脂细胞中的分泌压力又开始作用，松脂重新逐渐充满树脂道。由此可见，由于泌脂细胞的分泌压力和使松脂从割破口流出的渗透压力经常不断地相互作用，才能使树脂道周而复始地变化，使松脂得以形成和向外分泌。从松脂的分泌过程可以看出，松树中松脂的形成是树木正常的生理活动，而水分的供给对于松脂产量有着极重要的意义。树木内的水分愈多，渗透压愈大，泌脂细胞渗透吸水愈快，当树脂道割破时，松脂的流出也愈容易、愈迅速。树木内的水分的多少，与树干本身的蒸腾液流、根系生理活动和使水分沿着管胞上升所产生的根压有关。此外，渗透压的变化与温度也有关，温度升高时，渗透压增大，从而加快了泌脂细胞吸水的速度，这就是雨后天暖采脂时松脂流出多而快的原因。马尾松的树脂道割破后，松脂开始流出很快，经过数小时后流出速度变慢。经过30小时左右则分泌完全停止，必须重新开割伤口。树脂道封闭和松脂停止流出的原因是：1．渗透压力随着泌脂细胞的膨胀而渐渐减弱，泌脂细胞向内凸入树脂道，致使道腔缩小，因而树脂道被堵塞，2．松脂中松节油的挥发，形成硬块而阻塞了树脂道，3．松脂的形成和充满树脂道的过程缓慢。了解了松脂的形成和树脂道的结构以及松脂停止分泌的原因，就使拟定合理的采脂工艺有了依据。树脂道被阻塞，这就决定了采脂时必须在树干上有规律地开割伤口。开割侧沟的目的就是要割破已经闭塞的树脂道，为松脂的不断流出创造条件。此外，如果松脂停止流出是由于松脂的形成缓慢所致，则必须在实际采脂工作中根据松脂分泌的持续时间、树木对松脂的补充能力等确定适当的割沟间隔期。（4）松脂采集的方法最古老的松脂采集方法是洞式采脂法，在松树树干上砍一洞式割口以取得松脂。这种方法采脂中松脂的含油量少(10％左右)，杂质多(5％左右)，因此，虽然我国马尾松、云南松等松脂质量很好，但却很少能生产出高质量的松香。1951年采用下降式采脂法进行采脂试验，所得松脂中松节油的含量一般在18％以上，杂质在0.5％以下。因此，在南方采脂区进行了推广和应用。经过几十年来的采脂实践，目前，下降式采脂法已经成为我国常法采脂的主要方法。此外，为了充分利用树木，获得更多的松脂，在伐前还可采用强度采脂法或硫酸软膏化学采脂法。a.下降式采脂法下降式采脂法是在准备好的割面上，第一对侧沟开在割面的顶部，第二对侧沟开在第一对侧沟的下方，从上往下开沟，这种作业方式称为下降式。每个采脂季节的新割面位于旧割面之下。b.上升式采脂法上升式采脂法第一对侧沟开在割面的下部，以后开割的侧沟都在前一对侧沟的上方，割面是由下而上，一个个向树干上部延伸。上升式采脂法的工艺过程与下降式采脂法大致相同，只是不开中沟，侧沟的夹角较小，一般为60度，便于松脂下流。侧沟间留有不带树皮的小鱼骨，步距较下降式采脂法稍大些。割沟时由割面边缘向割面中部开割，开沟比较容易。我国自推广下降式采脂法以来，较少采用上升式采脂法采脂。两种方法未做过详细的比较试验，仅1964年中国林业科学研究院林产化学工业研究所在浙江丽水进行过下降式采脂法与上升式采脂法采脂工艺的对比试验。两种采脂法的割沟平均产脂量差不多。下降式割沟处于供水比较有利的条件下，因水分沿边材的管胞由下向上输送。而上升式割沟处于营养物质较丰富的条件下，因养分由树冠沿着韧皮部的筛管向下输送。两种采脂方法究竟何者较好，可以就产脂量、劳动生产率以及对树木生长的影响等进一步进行试验研究。国外采脂方法除了苏联以外都用上升式采脂法。苏联过去采用下降式采脂法，认为它采得的松脂产量高、质量好、松节油含量高。但最近有报道，经过试验，第一年的产脂量上升式较下降式低，以后逐年高于下降式。按5—6年计算，总产量可以高出10—14％。较多的研究者认为，如果采脂10年，在开始3年用下降式采脂法，以后在第一年的正上方用上升式采脂法采脂至第10年。用亚硫酸盐酒糟醪液化学采脂时，上升式采脂法的产脂量较下降式采脂法提高34％。苏联近几年来研究双层割面轮流割沟法，较之单独采用一种方式(上升式或下降式)割沟对产脂量更为有利。10年和15年的采脂工艺。不同的割面设置和采割方法产脂量不同。10年采脂工艺，方案(2)的前5年采用双割面上升式、下降式轮割法，后5年采用上升式，其产脂量较方案(1)可提高11％。15年采脂工艺方案(4)较之方(3)产脂量提高7％。割沟工人的劳动生产率分别提高10％和20％。保加利亚的试验证明，无论是常法采脂和化学采脂，上升式都优于下降式。美国化学采脂全部采用上升式。c.强度采脂法强度采脂的目的是充分利用树木，在伐前的较短的时间内能取得大量松脂。强度采脂只用于2年内干要砍伐的松林。在技术上包括：加大割面负荷率、增开割面、增加割沟次数、加大割沟宽度和深度，采用分层采脂、阶梯状采脂和化学刺激物等。d.化学采脂法化学采脂是植物激素或化学药物刺激松树，促进多分泌松脂达到提高松指产量和劳动生产率的目的。（5）影响产脂量的因子松树的产脂量一般以侧沟产脂量或割面产脂量表示。所谓侧沟产脂量，是指一个采脂季节，一个割面上每对侧沟所分泌的松脂数量。割面产脂量是指在一个采脂季节中一个割面上所分泌松脂的数量。一株松树的产脂量等于这株树上各割面产脂量的总和。影响产脂量的因子很多，比较复杂，而且都有关联。除了采脂技术，如采脂方法、割面负荷率、侧沟宽度和深度及采割间隔期等影响产脂量外，树木的生长条件等自然因子对产脂量也有很大影响。对采脂作业影响最重要的生物因子和环境因子是树种、树干的直径、树龄、生长情况、空气温度和湿度等。A、树种同样的采脂条件下，树种不同，产脂量亦各异。如马尾松每对侧沟的平均产脂量只有30多克，而南亚松每对侧沟产脂量高达80克。B、树干的直径与树龄树干的直径是影响产脂量最重要的因子。树木的高度和直径愈大，产脂量也愈高。因为树干直径的加粗，增加了树脂道的数目和总容积，同时树木直径加大时，树冠和根系也随着扩展和壮大，增大了松脂的形成能力，保证了更多松脂的分泌。我国松树一般的胸径在20厘米以上时可进行采脂。如果割面宽度相同，胸径30厘米的松林平均每对侧沟的产脂量一般比20厘米胸径的林木产脂量高60—90％，40厘米的又比30厘米的高30—40％，50厘米较40厘米的高20％，直径大于60厘米的松树，产脂量提高不很显著。随着树木年龄的增加，树干直径、树冠和根系也相应的增大。通常松脂的形成和分泌量最高的时期是与树木成熟年龄一致的。树龄愈大，树径愈粗，产脂量也愈高。过熟的林木，如果生命力没有衰退，它的产脂量是很高的。C、树木生长情况树木的树冠扩展愈大，枝叶愈茂密茁壮和翠绿。枝头嫩梢愈长，针叶愈长，其产脂量也愈高。因此，边缘木和孤立木产脂量较高，但过稀的林子采脂时不甚经济。最适当的郁闭度是0.5。一般生长在养分充足，肥沃地带的松树产脂量高于生长在干燥贫瘠地带的松树。与阔叶树混交的松林较纯松林的产脂量高。这是因为阔叶树的落叶腐烂，改善了林地的土壤营养条件。D、空气湿度松脂的形成和分泌与树木含水量有密切的关系。树木内部水分愈多，则泌脂细胞渗透吸水愈快。当割破树脂道时，松脂的流出速度也加快。但树木的含水量取决于空气中的相对湿度和土壤中的水分。由此可见，在适当的气温下，空气湿度增大和土壤水分适中是进行采脂时松脂流出的有利条件。当雨后天气温暖的时候，松脂的流量显著增高。如果土壤水分过多(水涝地或沼泽地)，氧气不足，松树根系呼吸受阻，吸水困难，生理代谢受到抑制，根压活动停止，松脂产量就显著下降。冬旱、春旱水分供应不足，亦同样影响松树的产脂量。E、气温采脂温度一般要求在10℃以上，最适宜的是20—30℃。整个采脂季节中，产脂量随气温的高低而增减。春季松脂分泌量少，是因为气温低，细胞的生理代谢弱，树液流动比较慢。同时春季树木生长抽新梢，长新叶，消耗了大量有机物。到了夏季，气温升高，枝叶生长茂盛，晚材开始加厚，形成新的树脂道，光合作用增强，生理代谢活跃，树液流动加快，促进了松脂的形成，松脂的产量显著上升。由于温度升高，松脂的粘度降