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柏木油

发布日期:2018/5/14 18:27:32

【背景及概况】[1][2][3]

柏科柏木属常绿乔木。又称线柏、柏香树、香扁柏。树皮褐灰色,片状纵裂。小枝扁平。叶鳞形,交互对生。花单性,雌雄同株。球果生于短枝顶端,两年成熟。成熟果褐色,种鳞木质,盾形,种子3~4粒。种子矩圆、微扁,两侧有窄翅。本属约20种,中国有柏木、香柏、岷江柏木、西藏柏木、巨柏、剑阁柏6种。树高可达30 m以上,胸径约2 m。适宜生长的年平均气温14~19℃,年平均降水量1000 mm以上。原产长江以南各省区市,是亚热带针叶树种。四川、贵州海拔1000m以下的钙质土地区常成纯林。种子7~9月采收。针叶、木材、伐桩、树根、边材、木屑可蒸馏柏木油。柏木油可深加工作化妆品香精、定香剂等。

柏木油是由柏科树木的根、干、枝、叶经水蒸气蒸馏而得的精油。因原料来源不同而名称各异。自柏木得到的称柏木油,自侧柏、圆柏、刺柏而得者分别称侧柏木油、圆柏木油和刺柏木油。产油率1%~4%。它是香料行业中广泛应用的一种定香剂和协调剂,也常用着作杀虫剂、消毒剂、室内喷雾剂的原料。近年来,随着科学技术的发展,可用柏木油加工制取甲基柏木烯酮、甲基柏木醚、柏木烷醚等高档香料。这些香料,以木香为主,兼有名贵的麝香或龙涎香气息,沸点较高,保持时间长,与其它香料混溶性好,是来自天然的优质定香剂,已在世界各国广为流行。由于柏木油的用量日趋扩大,价格也在逐年上升。

【成分】[2][4]

柏木油中主要化学成分为:α-雪松烯,γ-衣兰油烯,α-雪松醇,苎烯,罗勒烯,α-萜品醇,姜黄烯,α-沽杷烯,萜品油烯,α-蒎烯,蒈烯,δ-荜澄加烯,β-榄香烯,库杷烯,香树烯,α-长叶松烯,蛇床烯,对馓花烃,B-日耳曼烯等,具体如下:

【特性】[4][5]

淡黄色至暗红色稠黏液体,具有柏木或檀香香气。 密度(20℃)0.9380~0.9530,折射率(20℃)1.4950~1.5100,旋光度(20℃)-25°~-60°,沸点250~260℃,90%乙醇中溶解度1:10~20。具体技术标准如下:

【生产工艺】[5]

柏木原油工艺方法主要有水上蒸馏法、干馏法、水渗透蒸馏法、水蒸汽蒸馏法等。

1. 水上蒸馏法。广为采用。铁锅没法设置水位计。有采用蒸出水回流式,有连续外加水或间歇外加水式,以维持锅内水位。此法,水位操作正常状态下,制得清水油,香气色泽较好。对于连续加水,其铁锅水往往处于低于或接近于沸腾状态下加热蒸发蒸馏,温度偏低,这使蒸馏周期长,操作一批20小时左右,最长者达34小时以上。蒸甑底部支承木片物料的孔板,总会往下漏柏木细片,粉渣等于锅内。这部分下漏物料既发生水中蒸馏作用,也发生水解作用。水解副产物经蒸馏出来一同存在于柏木原油油相中。红锅状态下木片高温过热焦化分解,以及锅内水解副产物,是原油中焦糊味、酚味、烟杂气、色泽深等的根本原因。

2. 干馏法。与土法烧炭相似。用于干馏杉木块或柏木片。制得糊杉木油,粘稠色深,俗称黑油。高温无氧焦化分解结果,杉木内含的柏木脑脱水分解为柏木烯及低分子烃类。据油农讲,干馏杉木得油率8%以上,而水上蒸馏杉木,得油率1~ 2%,柏木脑往往蒸不出来,柏木烯含量也低。干馏制得黑油,经碱洗盐水洗,再蒸馏分馏,得含α-柏木烯40~ 70%的杉木油。可按比例调入柏木油制得的柏木烯内,称调合油,可用于合成普通质量的甲基柏木酮。分馏杉木油后馏分时可蒸出内中的柏木脑,经结晶分离可制取柏木脑晶体。

3. 水渗透蒸馏法。钢制锅、钢甑体、甑外设砖、砼圆柱形外套或钢制外套。甑体与外套之间形成环形通道,底部钢锅水蒸汽沿环形通道上升,从甑之顶部导入扩散至柏木片物料层。柏木油蒸出物与蒸汽水等由上向下从底部引出而进入冷凝器。由于外夹套保温效应,此法蒸馏料温较高,蒸馏周期8~ 12小时。制得的柏木原油近无色或淡黄色,木香香气温和甜韵。

4. 水蒸汽蒸馏法。为近年柏木油专业户采用。供汽锅有卧式与立式两型。此法锅炉水罐虽土法从简,然供汽锅与甑体两相分离,实际构成直接蒸汽蒸馏法。此法除蒸馏柏木油外,用于蒸馏山苍子油及黄樟油效果也很好。蒸馏周期一般6~ 8小时,出油率4%,柏木原油香气清爽木香,色泽浅淡。此法需注意水位计不出故障,供汽锅上加设安全线,就可确保安全生产。此法设备投入稍大。

【产品及应用】[5]

柏木油及其系列产品在工业上常用作日用香精调合成分、喷雾剂与杀菌剂的赋香、杀虫消毒剂用香料、以及显微镜镜片油。柏木脑为良好定香剂,此外还可用于医药工业。以α-柏木烯可合成甲基柏木酮、柏木烷酮、柏木烯醛、环氧柏木烷等产品。以柏木脑为原料可加工成甲基柏木醚、异丙基柏木醚、乙酸柏木酷、柏木烷呋喃衍生物、苯乙酸柏木酯等产品。

【参考文献】

[1] 许力以,周谊 主编.百科知识数据辞典.青岛:青岛出版社.2008.

[2] 曹双喜, 杨兵. 柏木油化学成分的分析研究[J]. 湖南化工, 1998, 28(5): 43-44.

[3] 孙晓东. 柏木油生产工艺的改进[J]. 湖南林业科技, 2000, 27(1): 71-74.

[4] 农业大词典编辑委员会 编.农业大词典.北京:中国农业出版社.1998.第33页.

[5] 陆洪都, 汪培根, 柏锋. 柏木油回顾[J]. 香料香精化妆品, 2004 (1): 27-33.

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