Проводит ли канифоль электричество

Проводит ли канифоль электричествоКанифоль — что это такое, как и где используется для пайки

Во время пайки — канифоль просто незаменимый компонент, который является обязательным атрибутом в столе каждого радиолюбителя. Данный компонент широко применяется при низкотемпературной пайке. Он служит для удаления оксидной пленки и неподходящих веществ на поверхности материалов.

Канифоль получают путём выпаривания из древесины, преимущественно сосны. Именно сосновая канифоль чаще всего встречается в продаже на территории СНГ.

Если сказать простыми словами, то канифоль — это своего рода флюс, который служит для удаления оксидной пленки с поверхности металлов, в частности с меди. На вид это прозрачный и твёрдый кусок коричневого камня, который не растворяется в воде.

Для чего используется канифоль

Однако канифоль хорошо растворяется в различных растворителях, в эфире и бензине в том числе. Температура плавления канифоли начинается от 50 градусов. Именно эта характеристика и послужила возможностью использования канифоли для низкотемпературной пайки.

Проводит ли канифоль электричество

Тем не менее, канифоль используется не только для пайки в качестве активного флюса. Она широко применяется для изготовления различных материалов, например, некоторых видов пластмасс. Также канифоль используется при изготовлении лаков и других лакокрасочных материалов.

Канифоль для низкотемпературной пайки

Однако основное применение канифоли, это всё-таки низкотемпературная пайка металлов. Канифоль способствует удалению с их поверхности не только оксидной пленки, которая затрудняет контакт металла с припоем, но и очищению поверхности от жировых отложений.

Лужение канифолью — именно с этого и начинается низкотемпературная пайка. Для этих целей, разогретое жало паяльника несколько раз опускается в канифоль, после чего сразу же в припой.

Проводит ли канифоль электричество

Под воздействием температуры паяльника, припой начинает плавиться, и его часть остаётся на поверхности жала. Без канифоли, расплавленный припой будет просто скатываться с жала паяльника, из-за того, что на его поверхности, находится плёнка, грязь и инородные отложения.

Способы хранения канифоли

Хранить канифоль можно очень долго, это тот материал, который не портится. Тем не менее, канифоль боится высокой температуры, под воздействием которой она может легко расплавиться и потерять свою форму.

Проводит ли канифоль электричество

Поэтому идеальным местом хранения канифоли являются закрытые шкафы с постоянной температурой внутри. Таким образом, канифоль долго сохранит свои свойства и качества. Хранить канифоль можно в закрытых банках и других ёмкостях.

Для пайки, каких металлов подходит канифоль

Канифоль — это самый простой из всех возможных флюсов. Поэтому она подходит для пайки самых распространённых металлов, таких как медь, свинец и сталь.

Проводит ли канифоль электричество

Не подходит канифоль для пайки нержавеющей стали, а также алюминия. Для пайки алюминия и нержавейки применяются более активные и кислотные флюсы, которые лучше справляются с удалением оксидной пленки на поверхности, чем это делает канифоль.

Канифоль сосновая

Помимо самой канифоли существуют и производные этого вещества. Рассмотрим, как и где применяется этот материал, а также какие виды его существуют.

Виды канифоли

  1. Живичная.
  2. Экстракционная.

Проводит ли канифоль электричество

Что касается второго вида канифоли, то ее добывают благодаря экстракции пневого осмола, который возможен при использовании органических растворителей.

Как образуется в сосне живица, пока еще не ясно. Но когда она свежая, только появившаяся на поверхности ствола дерева, тогда она имеет светлый цвет вязкой структуры.

Спустя какое-то время при хранении жидкость густеет. Тогда из нее можно извлечь смоляные кислоты.

Если канифоль является первичной, значит, ее получили из свежей кислоты, если же ее получили в результате изомеризации, то такая канифоль называется вторичной.

Арбузов уже давно сообщил, что первичная канифоль, созданная из смол, является декстропимаровой, левопимаровой и а-сапиновой. На второй план является изомеризованная кислота, которая находится на первом плане.

Существует два вида подобных кислот.

  • Абиетиновая кислота.
  • Дегидроабиетиновая кислота.

Самой лучшей и прочной считается первая разновидность канифоли. Именно эта кислота была обнаружена в момент повышения температуры этого вещества.

Рассматриваемый материал достаточно устойчивый. Его можно использовать в промышленной среде. Но ее может растворить не один вид спирта, среди них и этиловый, и бензол, и масло с эфиром.

Получение канифоли

В строительстве часто используется олифа. Как ни странно, но она была произведена из канифоли. Так как масло, выполненное на основе смолы и соли, применяют именно для этого вида строительного материала. Также можно произвести мазь для колес и другие вещества разного назначения.

Живичный продукт

Проводит ли канифоль электричество

Когда живица уже отстоялась, спустя время, то ее следует подать в уверительную колонну. Там она и скипидар разделяются на составляющие, вода полностью выходит. Так получают чистую канифоль.

Еще горячая, она разливается в тару, деревянную. Обычно это бочки. Там ей дается время затвердеть. И используют ее твердую, как стекловидную массу.

Также важно отметить, что когда канифоль долго хранится, то ей свойственно кристаллизоваться.

Применение канифоли

Применяют рассматриваемый продукт в разного рода деятельности человека. Например, она используется, чтобы проклеивать бумажные носители. Можно изготавливать ряд промышленных и бытовых товаров.

Речь идет о мыле, креолине, аппретуре, консистентной смазке, электроизоляционном материале, липких пластырях, для разных строительных нужд. Получается, что лакокрасочная промышленность в больших масштабах использует данный продукт.

Так как смолы, которые из нее получают, играют большую роль в жизни человека.

Состав канифоли

Как устроена канифоль? Она имеет отличную деятельность при добавлении химикатов.

Проводит ли канифоль электричество

Эфиры из канифоли

Это возможно благодаря тому, что в ней присутствует смоляная кислота, что дает возможность ее широкого использования. Она широко применяются, чтобы получить самые разные производные.

Речь идет о резинатах, таком веществе, как эфир, конденсатовских продуктах и прочем. Называются они препарированными смолами.

Можно охарактеризовать их с точки зрения химического направления как ряд соединений, образующихся во время взаимодействия смоляной кислоты и других веществ, которые входят в рассматриваемый продукт.

Вот как можно получить одно из веществ канифоли, которое используется в лакокрасочной промышленности. Для этого необходимо канифоль расплавить до двухсот или даже двухсот десяти градусов по Цельсию, которую помещают в этерификатор. Там создается пониженное давление. Постепенно в массу вводят глицерин. Главное правильно соблюсти пропорцию.

То есть нужно на каждые десять или двенадцать частей глицерина использовать сто частей канифоли. Температура при этом должна быть поднята до двухсот восьмидесяти градусов.

Такая высокая температура должна сохраняться до полутора или даже двух часов. Пока масса настаивается. После этого ее поднимают еще выше, до трехсот пяти градусов, чтобы избавиться от глицерина.

Так получают данный вид канифоли.

Но важно помнить, что нагревание до трехсот пяти градусов трудоемко, ведь вызывается повышение эфирных масел, содержащих кислоту, так как возможен его распад, по крайней мере, неполный.

Готовность канифоли

Как определить, готов ли товар для использования?

Проводит ли канифоль электричествоФакторы определяющие готовность канифоли:

  • цвет,
  • пропускание солнечных лучей на капле канифольной смолы, которую помещают на стекло,
  • число кислотной производной.

Для того чтобы ускорить дело выделения рассматриваемого продукта, следует увеличить скорость ее выпадения. Для этого применяют катализаторы. Это обычно металлический цинк в малых дозах, а также можно использовать окисленный кальций. Отгоняют при этом масло в вакууме. Получается в итоге вещество канифоли, которое состоит только из триглицеридов смоляной кислоты.

Для производства эмалей, масляных лаков, нитролаков используется эфир гарпиуса, который используют при получении полуфабрикатов перечисленного строительного материала.

Также можно получить пентаэритритовый эфир, выделяемый из канифоли. В этом случае получают именно то вещество, которое аналогично глицериновому. Этот эфир выделяется только при более низкой температуре. Требуется порядка двухсот шестидесяти или даже двухсот семидесяти градусов по Цельсию.

Эфиры из канифоли

Если вы желаете получить эфир, который можно полностью заместить пентаэритритовым веществом, выделенным из абиетиновой кислоты, то потребуется четыре моля канифоли для получения одного моля пентаэритрита.

Растворяется данный эфир, который называют пентаэритритовым, в обычном веществе, способным растворить лак. Температура его размягчения достигает всего девяноста пяти или даже ста градусов по Цельсию.

При этом число кислотного вещества достигает целых десяти или двадцати пяти. Применяют это вещество для того, чтобы создавать масляные лаки или эмали.

Благодаря ему возможна сушка достаточно быстрая, также возможно образование пленки твердого покрытия, устойчивость к воде и атмосферным явлениям.

Канифольно-малеиновый продукт

Проводит ли канифоль электричество

Получают канифольно-малеиновый аддукт с помощью этерифицированного глицерида путем двух шагов.

  • Во-первых, требуется получить маленовую кислоту на основе неполного спиртового раствора.
  • Во-вторых, получают канифольно-малеиновый аддукт, а также его масляную этерификацию.

Абиетиновое вещество представлено продуктом, подвергнувшемуся окислению, которую получают из серки на основе елки. Она подвергается экстракции бензином. Потом все, что остается, обрабатывается бутанолом. Когда производится отгонка, которая осуществляется с использованием экстракта спирта, получают смолу.

Для этого необходимо подогреть вещество до двухсот десяти или двухсот двадцати градусов. Требуется два или четыре часа такого процесса, при этом масса должна продуваться воздухом.

Для размягчения смолы абиетиновой нужна температура до девяноста четырех градусов, число кислотных веществ при этом достигает восьмидесяти одного, а омыление достигает по числу ста сорока пяти. Это вещество используется для образования нитролака.

Как видим, для производства лакокрасочных материалов, используются производные канифоли. Состоит она из смоляной кислоты и жирной кислоты. Как мы уже отметили, выделяют абиетиновую и пимаровую кислоту.

Помимо еще живичной и экстракционной канифоли получают талловое вещество. Его получают из таллового масла. Оно является отходным веществом бумажной или целлюлозной промышленности.

Читайте также:  Шлифовальные машинки по дереву: виды, выбор, устройство

Канифоль сосновая ГОСТ 19113 84

Таблица. Физико-химические показатели сосновой канифоли согласно ГОСТ 19113-84

Наименование показателяНормаМетод анализа
высший сорт ОКП 24 5372 0120 1-й сорт ОКП 24 5372 0130 2-й сорт >ОКП 24 5372 0140
1. Внешний вид Прозрачная, стекловидная или с наличием пузырьков воздуха масса По п.4.2
2. Интенсивность окраски X, WW, WG X, WW, WG, N M, K, Y, H, G По ГОСТ 17823.4
3. Массовая доля воды, %, не более 0,2 0,2 0,2 По ГОСТ 16399
4. Массовая доля золы, %, не более 0,03 0,04 0,04 >По п.4.3
5. Массовая доля механических примесей, %, не более 0,03 0,04 0,04 По п.4.4
6. Температура размягчения, °С, не ниже 69 68 66 ГОСТ23863, метод А
7. Кислотное число, мг KОН на 1 г продукта, не менее 169 168 166 По ГОСТ17823.1 и п.4.5 настоящего стандарта
8. Склонность к кристаллизации Отсутствие медового пористого осадка По п.4.6
9. Массовая доля неомыляемых веществ, %, не более 6,0 6,5 7,5 По п.4.7

Когда и для чего при пайке используют канифоль

Запах нагретой канифоли известен многим. Немало людей знают, что канифоль применяется для лужения и пайки металлов. В чём значение этого вещества и какую роль оно выполняет в процессе – в этом предстоит разобраться.

Проводит ли канифоль электричество

Для чего при пайке нужен флюс

Качественная пайка невозможна без флюса. Без его применения припой не «прилипнет» к облуживаемому металлу. Задачи флюса:

  • растворить грязь и окислы, находящиеся на поверхности;
  • предотвратить окисление поверхности при нагревании паяльником;
  • уменьшить поверхностное натяжение расплавленных капель припоя.

Эти задачи неплохо выполняет канифоль.

Основные свойства канифоли

Канифоль представляет собой хрупкое аморфное вещество с температурой размягчения от +50 до +150 градусов – в зависимости от состава и способа получения.

Одна из версий происхождения названия – от античного города Колофон, где добывали сосновую смолу высокого качества. Канифоль обладает цветом от бледно-желтого до тёмно-коричневого (иногда почти до чёрного) с красноватым оттенком.

Состоит в основном из смол, жирных кислот и некоторых других веществ. Состав в определенной мере сходен с составом янтаря.

В воде канифоль не растворяется, зато хорошо растворима в этиловом спирте, ацетоне и других органических растворителях.

Кроме качеств, перечисленных выше, вещество обладает и другими свойствами, предъявляемыми к флюсам:

  • химической инертностью к припоям и спаиваемым металлам, а также низкой коррозионной активностью;
  • в расплавленном виде канифоль имеет неплохую растекаемость и смачиваемость;
  • её температура плавления низка, у некоторых видов вещества она не превышает 70 градусов, что достаточно для пайки даже сплавом Розе;
  • остатки флюса легко удаляются с помощью органических растворителей.

К минусам можно отнести слабую активность. Канифоль хороша для пайки металлов, легко поддающихся такому виду соединения – медь, латунь, бронза и т.д. Для пайки стали, не говоря об алюминии, нужны более активные вещества. Как правило, для этих целей применяются флюсы на основе неорганических кислот.

  История открытия электричества

Канифоль часто применяют не только в твердом виде, а в составе жидких спиртовых растворов или густых гелей. Достоинства такого исполнения:

  • меньший расход канифоли (достаточно небольшой концентрации активного вещества без снижения эффективности);
  • уменьшенное дымообразование по той же причине;
  • жидкий состав удобнее наносить (например, с помощью кисточки);
  • количество флюса проще дозировать;
  • флюс в виде жидкости проникает даже в небольшие щели.

К тому же такой состав наносится непосредственно на место пайки, а твёрдое вещество сначала берется жалом паяльника. В процессе переноса к облуживаемому участку часть флюса испаряется или сгорает ещё до начала процесса, что ещё больше увеличивает расход и повышает количество дыма.

Проводит ли канифоль электричество

Также в спиртовой раствор можно добавить и другие присадки, улучшающие эффективность флюса, например, глицерин. Следует знать, что это вещество гигроскопично, легко впитывает воду, становясь более электропроводным, поэтому после пайки таким флюсом надо смывать остатки более тщательно. Также насыщенный влагой глицерин со временем может вызвать коррозию места контакта.

Как получают канифоль

Основной источник получения вещества – природные смолы хвойных деревьев, в которых содержится около одной трети летучих веществ (скипидара и прочих).

После их выпаривания образуется твёрдый остаток, который и представляет собой сосновую канифоль, которую также называют гарпиусом. Также иногда встречается канифоль, сделанная из еловой, пихтовой или кедровой смолы.

Такой тип канифоли называется живичным. Технологию её производства можно воспроизвести даже в кустарных условиях.

Сбор смол – процесс трудоёмкий, поэтому рациональнее добывать канифоль прямо из древесной массы. В этом случае опилки хвойных деревьев обрабатывают растворителем, вытягивающим сырье для дальнейшей очистки и выпаривания.

В этом случае конечный продукт имеет более темный цвет, но на качестве это не сказывается. Такая канифоль называется экстракционной. Она дешевле живичной, но в её состав попадают дополнительные вещества из древесной массы и растворителей.

На качество пайки это практически не влияет, но для других областей использования канифоли может оказаться важным.

  Какие есть профессии, связанные с электричествомПроводит ли канифоль электричество

Также канифоль получают путем перегонки талового масла, побочного продукта производства целлюлозы. В результате получается таловая канифоль, она стоит дороже обычной. К тому же этот продукт и его пары имеют резкий, неприятный запах. К плюсам такой канифоли относят более низкую температуру размягчения.

Другие применения канифоли

Это вещество применяют не только для пайки. Порошкообразная канифоль применяется там, где надо увеличить трение, но абразивное воздействие нежелательно.

Распространено использование такого порошка в смеси с другими веществами для натирания смычков струнных музыкальных инструментов, обуви балетных танцовщиков.

Измельченная канифоль имеет применение при занятиях на различных спортивных снарядах (для уменьшения вероятности соскальзывания рук) и т.д.

Как химическое вещество канифоль применят в производстве лаков, красок, пластмасс, резины и т.п. Водоотталкивающие свойства используются для пропитки бумаги, а в прошлом – и деревянных конструкций.

Канифоль имеет неплохие диэлектрические свойства, но механические качества (хрупкость, подверженность воздействию внешних факторов) не позволяют использовать её в технике в качестве самостоятельного диэлектрика. Она входит в состав различных диэлектрических компаундов.

Вредна ли канифоль

Достоинством канифоли является её относительная безвредность. В ней не содержится токсичных веществ. Однако при перегреве паяльником  неядовитые смолы могут распадаться на более вредные составляющие (некоторые кислоты, пинолин и т.п.). Эти вещества также малотоксичны, но при длительном вдыхании могут вызвать аллергические реакции, раздражение слизистых и т.п.

Проводит ли канифоль электричество

Менее вредны в этом плане синтетические виды канифоли, так как они не содержат абиетиновой кислоты, но такие составы дороги. Также вредно длительное вдыхание частиц канифоли – оно может привести к астме. Поэтому работать с канифолью в производственных условиях нельзя без вытяжки и средств индивидуальной защиты органов дыхания.

В домашних условиях трудно представить мастера в респираторе, но и масштабы дымообразования в такой ситуации невелики. Вряд ли нечастое периодическое использование канифоли дома может принести заметный вред, тем не менее, работа в проветриваемом помещении очень желательна.

Важно! Все сказанное выше относится к чистой канифоли. В промышленные флюсы на её основе (например, серии ЛТИ) добавляют другие вещества, делающие состав более активным, но и более вредным. При работе с ними надо принимать серьезные меры безопасности.

За последние десятилетия химическое производство сделало гигантский шаг вперед. Уже никому не нужен натуральный каучук, многие природные красители также заменены искусственными. Но канифоль ещё долго будет использоваться в том виде, как и сотни лет назад. Недорогой и эффективной альтернативы пока не видно.

Канифоль — полезное органическое вещество

  • Проводит ли канифоль электричество

    Свойства и получение

    Канифоль — стекловидное, аморфное вещество, хрупкое, похожее на застывшую смолу. Цвет: от светло-желтого до темно коричневого. Не растворяется в воде, но хорошо растворяется в органических растворителях. С точки зрения химии, канифоль — это смесь смолистых кислот и их производных. Получают ее из живицы (смолы деревьев хвойных пород), а также из древесно-стружечного материала, например, из пней сосны или кедра. Готовая канифоль отличается (например, температурой плавления, составом) в зависимости от исходного сырья и метода изготовления. Различают:— живичную, полученную отделением живицы от скипидара;— экстракционную (производят экстракцией древесного сырья органическими растворителями и последующей отгонкой растворителя):— талловую, получаемую методом ректификации таллового масла.

Канифоль находит применение в более чем 70-ти областях

Проводит ли канифоль электричество

— Из канифоли получают сложные кислоты, соли, эфиры, смолы, канифольное мыло, сиккативы (вещества, ускоряющие отверждение лакокрасочных продуктов), эмульгаторы для производства искусственных эластичных материалов, строительных эмульсий с битумом; адгезионные добавки (вещества, улучшающие сцепление с поверхностью) в лаки и краски; ядохимикаты; креолин; смазочные материалы; сургуч.

— Канифоль участвует в процессах изготовления кожезаменителей, резины (в том числе, автомобильной, авиационной), искусственных каучуков, латексов, пластмасс, линолеума, резинового клея.

— Почти половина всей производимой канифоли используется бумажной промышленностью. Благодаря пропитке канифольным клеем, на бумаге не расплываются чернила и краски. Пропитка другими производными канифоли делает цвета бумаги и картона более яркими и светоустойчивыми.

  • — В лакокрасочной промышленности — канифоль входит в состав красок и лаков, в том числе, красок для типографии, лазерной печати, для лазерных принтеров и ксероксов.
  • — В электротехнике и радиоэлектронике — электроизолятор, компонент компаундов и специализированных мастик.
  • — В качестве самого популярного, легкодоступного и удобного в работе флюса для пайки и лужения.

— Канифоль незаменима в музыке. Для смычковых инструментов выпускается специальная скрипичная канифоль, которой натирают волос смычка.

Проводит ли канифоль электричество

  1. — В фармакологии — хирургические лейкопластыри; мази для лечения заболеваний кожи, которым канифоль придает антисептические качества.
  2. — В мыловарении и производстве ПАВ для замены части пищевых жиров, для улучшения моющих и обезжиривающих свойств, для усиления пенообразования.
  3. — Для изготовления клеев, бумаги с клеевым слоем против мух.
  4. — Канифоль является компонентом средств против скольжения, которые используют спортсмены и танцовщики (натирают руки и обувь); лыжных мазей.
  5. — В киноиндустрии — спецэффекты с дымом.
  6. — В косметике — для изготовления мыла и кремов, полезных для зрелой, воспаленной, проблемной, жирной кожи.
  7. — В пищевой промышленности добавка E915 (эфиры канифоли), не разрешенная ни в РФ, ни в ЕС; глазирующая добавка, усилитель цитрусового вкуса в жевательной резинке.

Интернет-магазин химических реактивов в Москве и Московской области, «ПраймКемикалсГрупп» предлагает купить канифоль и другие химические реактивы по хорошим ценам. У нас широкий ассортимент хим. реактивов, посуды и приборов для различных отраслей промышленности, лабораторное и медицинское оборудование. Быстрая доставка, возможность самовывоза из Мытищ, качественный сервис.

Канифоль | это… Что такое Канифоль?

Структура абиетиновой кислоты — основного компонента канифоли

Баночка канифоли для пайки

Баночка с канифолью

Канифо́ль (греч. πίσσα Κολοφωνία, лат. colophonia resina) — колофонская смола[1] — хрупкое, стекловидное, аморфное вещество от тёмно-красного до светло-жёлтого цвета. Входит в состав смол хвойных деревьев и получается из живицы (смолистого вещества (терпентин), выделяющегося при ранении деревьев хвойных пород) после экстракции измельчённой древесины органическими растворителями или перегонкой сырого таллового масла. Обычное отношение количества канифоли к количеству терпентина в сырой смоле 3:1.

Канифоль растворима в органических растворителях (спирте, ацетоне, эфире, бензоле, хлороформе), нерастворима в воде. Температура размягчения и плавления зависит от состава (источника) и колеблется в пределах 50—70 °C и 100—130 °C соответственно. В составе преобладают смоляные кислоты (от 80 до 95 %), имеющие общую формулу C19H29COOH (основной компонент — абиетиновая кислота).

Применение

Канифоль и её производные применяют для проклейки бумаги и картона, как эмульгатор в производстве синтетического каучука, в производстве резин, пластмасс, искусственной кожи, линолеума, мыла, лаков и красок, электроизоляционных мастик и компаундов. Широко применяется в качестве флюса при лужении и пайке.

Кроме того, канифолью натирают смычки струнных смычковых музыкальных инструментов, обувь балетных танцовщиков и балерин для предотвращения скольжения. Канифолью натирали ремённые передачи в старых механизмах, с появлением и широким внедрением механических натяжителей ремня это применение практически исчезло.

Мелкодисперсный порошок канифоли применяют для производства дымов в киноиндустрии.

При добавке к лакам на основе твёрдых смол повышает их текучесть. Лаки на основе чистой канифоли очень мягкие и нестойкие. Под действием влаги легко белеют, легко стираются. Современные лаки на основе канифоли получаются посредством этерификации глицерина канифолью, то есть сплавлением 6% глицерина с канифолью.

Использовалась для изготовления лака в Италии с IX в. и называлась Pica greca.

В пищевой промышленности эфиры канифоли зарегистрированы в качестве пищевой добавки E915.

См. также

Примечания

  1. Статья Колофон в издании Любкер Ф. «Реальный словарь классических древностей» [Пер. с нем.]. — М.: ДиректМедиа Паблишинг, 2007. — CD-ROM.

Канифоль | Силовые кабели

Подробности Категория: Подстанции

В кабельном производстве канифоль употребляется, главным образом, как составная часть пропиточной массы силовых кабелей.

Кроме того, она идет для изготовления заливочных масс для муфт, а также иногда как составная часть резиновых смесей, идущих для изоляции проводов, и как составная часть пропиточных компаундов для пропитки защитной оплетки проводов с резиновой изоляцией. Наше кабельное производство потребляет в год около 1 000—1 200 t канифоли.

Сырьем для получения канифоли служит живица — смола сосновых деревьев, добываемая или подсочкой („подсочная канифоль»), т. е. из надрезов на коре живых деревьев, или экстрагированием из ветвей и корней деревьев («экстракционная канифоль»).

В кабельном производстве идет только подсочная канифоль, вопрос о возможности применения экстракционной канифоли не проработан. Лучшие сорта изоляционной канифоли идут из Америки и, в особенности, из Франции, где она добывается из южных длинноигольных сосен.

Для получения подсочной живицы деревья получают U-образные надрезы по коре, причем вытекающая смола за время примерно с апреля по ноябрь собирается в чаши; с каждого дерева берут в месяц в среднем от 1 до 2,5 1.

Собранная смола при температуре около 95°С подвергается сначала нагреву в так называемом плавильнике, где к живице прибавляется 0,5—1 % поваренной соли, в зависимости от содержания в живице воды. После того как температура живицы достигнет 95°С, она пропускается через фильтр-автоклав, откуда переходит в отстойник, где в течение 10—14 час.

отстаивается, а затем перекачивается в перегонную колонну. В колонне живица прорезывается множеством паровых струй, причем пар подается под давлением 9—10 at. Нижняя часть колонны заполняется канифолью, а через верхнюю часть отводятся терпентинное масло (скипидар) и вода, которые потом разделяются в особом приборе — флорентине, путем отстоя.

Канифоль из колонны разливается в бочки. Низкие сорта канифоли иногда передестиллируются с целью получения канифольного масла. Для этого канифоль подвергается дистилляции при температуре между 300—400° С, продукт дистилляции представляет собой коричневое вязкое масло с синеватой флуоресценсией. Перегоняется около 85% первоначального веса канифоли.

Так как отгон содержит воду, скипидар, уксусную кислоту и др., то это масло подвергается добавочной очистке, причем степень этой очистки обусловливает качество масла.

Прежде канифольное масло играло очень большую роль в кабельном производстве, в особенности, в Англии и Америке, где оно являлось главнейшей составной частью пропиточной массы для силовых кабелей. В настоящее время, благодаря тому что канифольное масло дает очень высокие диэлектрические потерн, оно совсем вышло из употребления в кабельной практике.

Кроме того, его вязкость с течением времени повышается, причем образуются нежелательные кислоты. При электрических разрядах оно склонно образовывать очень много свободного углерода. При нормальной температуре канифоль представляет собой хрупкое тело с блестящим стекловидным изломом; ее удельный вес 1,07. Она начинает размягчаться при 70° С, а плавиться при 100—120° С.

В качестве ее химических констант даются йодное число 125—200 и кислотное числе 160—170. Последнее по С. J. Beaver’y являлось прежде в Англии главнейшим характерным указателем качества канифоли для целей кабельного производства.

Канифоль не растворима в воде, но растворяется в щелочах, эфире, хлороформе, алкоголе, бензине, ацетоне, нефти и в большинстве растительных и минеральных масел. В петролейном эфире не растворяется только часть канифоли, а именно оксикислоты, о которых будет сказано ниже.

Одна из важнейших характеристик канифоли с точки зрения ее применимости в кабельной пропиточной массе, а именно вязкость, сильно меняется не только у канифоли разных марок, но и у канифоли одной и той же марки.

В химическом отношении канифоль представляет собой смесь, главным образом, абиетиновых кислот, которые во французской канифоли заменяются пимаровыми кислотами, химически очень близкими к абиетиновым. Абиетиновые кислоты обладают очень малым углом диэлектрических потерь, чем и обусловливаются хорошие диэлектрические свойства канифоли.

Кроме этих кислот канифоль содержит некоторое количество химически индифферентных веществ — эфирных масел, носящих название резенов. Канифоль обладает склонностью к самоокислению, в результате которого в канифоли содержится всегда некоторое количество так называемых оксикислот.

Эти оксикислоты, хотя и являются хорошим диэлектриком, но, однако, нежелательны в канифоли, ибо они труднее растворяются в минеральных маслах, чем другие составные части канифоли, и легко выпадают из раствора. Это обстоятельство может нарушать однородность кабельного диэлектрика. Количество оксикислот в канифоли обычно держится в пределах 6—10.

В производстве принято давать свежесваренной пропиточной массе отстояться с целью дать выпасть оксикислотам, если они имеются, и тем от них освободиться. Пимаровые кислоты менее подвержены окислению, чем и обусловливается большая ценность французской канифоли как изоляционного материала.

Кроме оксикислот канифоль может содержать также и другие продукты окисления — следы уксусной и муравьиной кислот и т. п. Эти примеси сильно портят качество канифоли. В торговой практике канифоль маркируется по цвету и обозначается буквами латинского алфавита: В, D,. Е и т. д.

, причем первыми буквами алфавита обозначаются темные сорта, а именно: марки В, D, Е, F; оранжевые сорта обозначаются буквами G, H,J, желтые сорта — буквами К, М, N и светлые сорта — Wg, WW и Ех, последние обозначения производные с английского: Wg — Window glass (оконное стекло), WW — Water white (белая, как вода) и Ex — extra.

Для маркировки применяются стандартные кубики из цветного стекла, с которыми сравниваются одинакового размера кубики канифоли. Светлые сорта канифоли идут, главным образом, для парфюмерии, в кабельном производстве они не употребляются, поскольку при их изготовлении употребляются нежелательные для изоляции химикалии.

Так как цвет канифоли для кабельного производства не имеет значения, то им не руководствуются, хотя, вообще говоря, употребляются сорта оранжевые и желтые; у нас идут марки I, М и в особенности К, в Англии употребляются согласно С. J. Beaver’y [11] марки Е, F, G, Н.

Темные сорта канифоли могут содержать неотогнанную уксусную и муравьиную кислоты, а также засорения углистого характера и продукты пригорания, поэтому их следует избегать. Существенным свойством канифоли является ее способность растворять окись меди при высоких (около 150° С) температурах, что обусловливает ее применение при паянии.

Канифоль считается наименее термически устойчивой составной частью пропиточной массы. Согласно Del Маг’у [12] медленное разложение канифоли в пропиточной массе начинается при температуре ниже 100° С.

Однако согласно тому же Del Маг’у следы этого разложения могут быть не вредны, так как получающаяся в ничтожных количествах в результате этого разложения влага уменьшает поверхностное натяжение пропиточной массы и тем уменьшает размеры отдельных газовых включений в кабельной изоляции, что влечет за собой уменьшение ионизации в кабеле. В кабельной технике канифоль прибавляется к пропиточной массе с очень давних времен, когда для суждения о качестве кабеля главнейшей характеристикой считалось сопротивление изоляции. Канифоль сильно увеличивает сопротивление изоляции, а также и вязкость массы, в особенности, при низких температурах. Характер зависимости сопротивления изоляции от содержания канифоли указан на фиг. 45. В настоящее время канифоль считают материалом, который задерживает окисление масла, т. е. антиоксидантом. P. Nowak [110], например, показал, что после 10-часового нагревания при температуре 120°С первоначальное сопротивление изоляции, измеренное при 100° С, уменьшилось у кабельных изоляционных масел на 80—95%, а у пропиточной массы с 25% канифоли только на 30—50%. Он уподобляет канифоль антиоксидантам, применяемым для трансформаторного масла, как то: нафтиламину, нафтолу и др.

На изоляционную канифоль у нас ОСТ нет. Нет аналогичных стандартов и в заграничной практике. Существующий у нас ОСТ 3011 на подсочную канифоль не удовлетворяет кабельную технику, поскольку им совершенно не обеспечиваются изоляционные свойства канифоли.

В настоящее время, однако, разработан проект ОСТ на канифоль кабельную, которым предусматриваются две марки канифоли, а именно канифоль для высоковольтных кабелей марки Кбв и канифоль для низковольтных кабелей марки Кбн, к которой предъявляются пониженные требования.

Эти требования и их значение для кабельной изоляции следующие:

  1. Цвет канифоли. Он должен быть не темнее марки G и не светлее марки Wg. О значении цветности канифоли для кабельной изоляции уже было сказано выше.
  2. Влажность. Проект ОСТ предусматривает содержание влаги не свыше 0,5%. Влага в канифоли способствует окислению массы во время ее варки.
  3. Механические примеси. Их допускают не более 0,1%. Обычные загрязнения — щепа, кора, стружки и т.п., иногда вата, попадающая сюда из фильтров, употребляемых при производстве канифоли. Последнее загрязнение следует считать вредным, так как благодаря ему в процессе варки кабельной массы может получиться самовозгорание осевшей в варочных котлах ваты.
  4. Зольность. Допускается зольность не свыше 0,05%; она характеризует количество минеральных примесей, которые имеются в канифоли в виде солей. Такие примеси всегда вредны, как электролитические загрязнения.
  5. Кислотное число. Кислотное число требуется не менее 165. Кислотное число является мерой содержания в канифоли абиетиновых или пимаровых кислот, поэтому, чем меньше в канифоли индиферентных веществ — резенов, тем лучше канифоль и тем выше ее кислотное число, ибо основой хороших изоляционных свойств канифоли являются абиетиновые и пимаровые кислоты. Нужно, однако, предупредить, что чистая абиетиновая кислота Кусковского завода не растворяется в минеральном масле.
  6. Количество неомыляемых. По проекту ОСТ оно должно быть не более 7%. Органические кислоты, содержащиеся в канифоли, омыляются, а индифферентные вещества не омыляются, поэтому эта характеристика служит дополнением к предыдущей и, по существу, обе они учитывают одно и то же свойство канифоли.
  7. Количество нерастворимых в петролейном эфире. В петролейном эфире не растворяются оксикислоты и механические примеси, абиетиновые же кислоты в нем растворяются. Поэтому, чем меньше количество нерастворимых в этом эфире, тем лучше канифоль. Вопрос о влиянии оксикислот на свойства пропиточных масс был разработан Nowak’oм [110], который показал, что образцы канифоли с содержанием оксикислот в 13% и образцы, очищенные от оксикислот совсем, дали почти не отличающиеся величины сопротивления изоляции, но сваренные из этих образцов пропиточные массы дали тот результат, что масса с очищенной канифолью дала сопротивление изоляции в пять раз большее, чем масса с канифолью, содержащей 13% оксикислот. Nowak относит эти результаты к тому, что во втором случае не вся канифоль могла раствориться в масле и при охлаждении оксикислоты имели склонность к осаждению. Проект ОСТ предусматривает количество нерастворимых в петролейном эфире не свыше 1,2% для высоковольтной канифоли и не свыше 2% для низковольтной.
  8. Летучие, отгоняемые паром. Часто канифоль, содержащая незначительное количество оксикислот. все же дает плохие электрические характеристики. Nowak относит это к наличию в канифоли летучих составных частей, а именно — кипящих при сравнительно высоких температурах (около 170°С) примесей, подобных канифольным маслам. Эти примеси ухудшают электрические свойства и действуют корродирующим образом на медь и свинец. В проекте ОСТ на кабельную канифоль требуется, чтобы содержание летучих, определяемых как собранный в стандартном приборе дистиллят, было бы не более 0,1 cм3 на 50 g канифоли.
  9. Температура размягчения. Эта температура в значительной степени связана с наличием летучих в канифоли, поэтому, чем она выше, тем канифоль должна быть лучше. В проекте ОСТ она назначена не менее 70° С по Кремер-Сарнову.
  10. Электрические характеристики. В качестве электрических характеристик в проекте ОСТ требуется проверка либо удельного сопротивления, либо tg S. Необходимость установления требования к электрическим характеристикам неизбежна, потому что в противоположность большинству других изолирующих материалов канифоль не обладает какой-либо определенной физической или химической константой, которая бы определяла собой и электрические характеристики. Требования проекта ОСТ сводятся к следующим:
  11. Удельное сопротивление канифоли марки Кбв, измеренное при помощи постоянного тока в 110—160 В при 120° С, должно быть не менее 22-104 MQ-cm, а для канифоли марки Кбн — не менее 8-104 MQ-cm.
  12. Тангенс угла диэлектрических потерь (tg 3) канифоли марки Кбв, измеренный при переменном токе в 50 Hz и градиенте напряжения в 1 кВ при 120°С, должен быть не более 0,05, а для марки Кбн — не более 0,14.

В электрическом отношении канифоль еще недостаточно хорошо изучена, до сих пор еще нет вполне твердых указаний на те физико-химические константы, которые вполне хорошо определяли бы диэлектрические свойства канифоли. В этом отношении проделаны некоторые исследования, которые, однако, не вполне еще решают вопрос.

Наиболее известной является работа Богородицкого и Майгельдинова (ЛЭФИ), предпринятая ими с целью выявления причин плохого качества советских канифолей по сравнению с американскими.

Несмотря на тождество во всех отношениях обычных для испытания канифоли физико-химических констант советской и американской канифоли, у советской канифоли наблюдался очень плохой ход кривой tg.

Работа Богородицкого и Майгельдннова состояла из двух частей: 1) сравнительного исследования свойств советской и американской канифоли; 2) изыскания способа улучшения свойств советской канифоли. Проверка всех обычно требуемых констант дала почти одинаковые результаты для обеих канифолей, причем определялись точка плавления, зольность, кислотность, количество омыляемых.

  1. Существование двойных связей в молекулах абиетиновых кислот привело авторов к мысли относительно возможности полимеризации молекул при нагреве, так как более ранние работы ЛЭФИ показали, что во многих случаях полимеризация значительно улучшает свойства диэлектрика.
  2. Как сказано, советская канифоль отличается от американской углом вращения плоскости поляризации света, а в литературе есть указания, что при нагреве абиетиновых кислот у них угол вращения плоскости поляризации меняется.
  3. Некоторое сопоставление данных показало, что разница между советской и американской канифолью обусловливается, вероятно, температурными условиями обработки.

Нагрев в течение многих часов при температуре от 135 до 185° никаких изменений в электрических свойствах не дал, но советская канифоль дала «обсахаривание» (кристаллизацию). При более высоком нагреве, при температуре в 220 и 270° С в течение 12 час., свойства советской канифоли значительно улучшились и совпали со свойствами американской канифоли.

По опытам названных авторов оказалось, что все сорта испытанных ими советских канифолей после тепловой обработки примерно дают одинаковые результаты. При этом значительно увеличивается угол вращения плоскости поляризации света. По-видимому, успех этих опытов определяется отгоном при высокой температуре тех летучих, о которых говорилось выше.

Лаборатория завода «Севкабель» достигла тех же результатов с помощью нагрева канифоли в вакууме при более низкой температуре, исходя из того соображения, что успех работы ЛЭФИ заключался в отгоне остатков спирта (скипидара) и эфирных масел.

Проделанные в лаборатории завода „Москабель“ работы по искусственному старению (окислению) канифоли продуванием воздуха показали, что этот процесс сильно улучшает электрические свойства канифоли, вместо того чтобы их ухудшить.

На качество канифоли сильно влияет способ ее изготовления. Лучшая наша канифоль, мало чем уступающая американской, получается только на двух наших заводах Кусковском и Моршанском. Оба эти завода организованы по методу Dupon’a, лучшему французскому способу, чем вероятно и объясняются хорошие качества канифоли этих заводов.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector