林产化学工业的发展 [复制链接]

第5版()
专栏：经济资料介绍

林产化学工业的发展
赵廷珪　李庆苏
林产化学工业是指以树木及其副产品为原料的化学工业。一般地说，林产化学工业包括两个方面：即木材的化学利用和森林化学产品的制造。木材的化学利用主要是以木材本身的成份（纤维素、半纤维素、木质素等）为原料制取化学产品；森林化学产品的制造则是以化工方法提取树木及其副产物中的某些天然有机化合物，如树脂、油脂、丹宁、棓酸、虫胶等。
木材的化学利用
木材的化学利用主要有以下三个方面。
第一，木材纸浆与人造纤维浆粕。木浆有化学浆与机械浆之分。目前，世界上着重发展的为化学浆。一九六二年在资本主义世界中，化学浆比重达百分之六十四点五。化学浆的制造方法是将木材经化学药剂处理后，将其半纤维素与木质素分离，利用其纤维素制成纸浆和人造纤维浆粕。木材制浆用于造纸工业，已有较长历史。木材人造纤维的生产历史还不太久。目前，世界粘胶纤维产量中百分之九十的原料是木材浆粕。粘胶纤维的工业生产，近几十年来增长很快，虽然近年合成纤维有大幅度增加，但粘胶纤维在化学纤维中仍占很大比重。
木材浆粕过去一直用的原料是针叶材，但近三十年来，特别是在第二次世界大战后，出现了迅速提高阔叶材在制浆材中用量的趋势，如美国一九六○年达到百分之二十一；日本一九六一年达到百分之三十三。
第二，木材水解。木材中的纤维素及半纤维素在酸的催化下与水作用，其纤维素转化为葡萄糖，其半纤维素转化为戊糖；葡萄糖如再经发酵可变成酒精、食用酵母；戊糖再经化学加工又可制成糠醛、饲料酵母等。目前组织木材水解工业生产的主要有苏联和日本等国。在这些国家中水解产品主要是制取酒精、结晶葡萄糖和糠醛，以及食用酵母和饲料酵母。苏联木材水解生产较发达，从一九三五年在列宁格勒建立第一座木材水解厂起到一九六二年为止，已有木材水解厂十八座。这些工厂全是以稀硫酸高压渗滤法生产水解酒精的，每年处理的废材与薪材量共约达十五万实积立米。
日本木材水解生产是近几年发展起来的。战后，由于粮食缺乏，糖、酒供应困难，从一九五八年起，大力研究发展木材水解生产，解决食糖问题。现在已建成结晶葡萄糖木材水解试验工厂四座，设计生产能力共计年达二万吨以上。据一九六○年报道，要求十年后结晶葡萄糖产量达十五万吨。这些工厂采用的工艺路线为常压浓硫酸水解法和浓盐酸水解法。
德国在第一次世界大战期间，由于酒精工业原料的严重缺乏，曾建立了一批木屑水解工厂，战争结束后不久即停闭。第二次世界大战期间，国内面临蛋白质食料和饲料的严重缺乏，曾建立了五座水解厂生产酒精、酵母。战后，由于原料和燃料供应困难，生产又陷于停顿。一九四八年开始新莱诺法（浓盐酸法）的研究工作，至一九五八年开始兴建一座年加工一千五百到一千八百吨干阔叶材的样板厂，一九六○年建成。生产的产品有结晶葡萄糖、多元醇和木素树脂等。
其他国家，例如美、法、意、瑞士、瑞典、芬兰等国在两次世界大战年代里，都曾建立过水解酒精和饲料酵母工厂，战后都因故停产了。
第三，木材热解。炭窑烧炭，已有几千年的历史，它是随着冶炼业逐渐发展起来的。近百年来出现了现代化的木材干馏工业，除生产木炭外，还回收许多化学产品。其生产工艺是将薪炭材或废材放在干馏釜中，在隔离空气的条件下加热分解，木材即被热解为木炭、木醋液和木焦油。木炭再加工又可得活性炭，渗碳剂、二硫化碳等；木焦油经分馏又可得抗氧剂、杂酚油；木醋液再加工又可得醋酸和甲醇。木材热解的发展趋势过去是以取得化学产品为主的，现在由于木炭的应用范围日益广阔，而醋酸、甲醇等又受到合成工业发展的竞争，所以各国木材热解目前着重于木炭及其再制品的生产，化学产品的回收降于次要地位。
苏联是木材干馏工业较发达的国家，从一九三二年建立第一座木材干馏厂起，到现在已拥有年加工能力在五万至二十四万实积立米木材的大型干馏醋酸厂八座，每年可处理阔叶材约一百一十万立米。
美国木材干馏工业创始于一八○○年左右，一九二○年前后，木材干馏工厂曾超过一百座，为当时取得醋酸和甲醇的主要来源。后来，由于合成工业的兴起，到现在仅存干馏厂六座，主要以生产木炭为主。
法、意、波等国主要是以古式炭窑为工业生产木炭，但也有一部分干馏厂。英国、瑞典、南斯拉夫等国家也有少数木材干馏厂。
森　林　化　学　产　品　的　制　造
森林化学产品种类很多，如松香与松节油、栲胶、紫胶、樟脑和樟油、冷杉胶、棓酸、芳香油、硬橡胶、桦树糖等。这些产品多具有独特的性质与广泛的用途。目前，在国外生产中占有重要地位的有以下几种。
第一，松香与松节油。松香与松节油是重要的工业原料，广泛应用于造纸、肥皂、油漆、橡胶、医药、合成等轻、化工业与某些国防工业中。制取松香与松节油的方法有三：（一）把从松树采割来的松脂放入蒸馏锅（釜）中，用蒸汽或直接火加热即可得松香和松节油。（二）将含脂的松树伐根（或称伐根明子）和风倒木（或称地表明子）破成碎片放在萃取器中，用汽油等溶剂提取也可得松香与松节油。（三）在用松木作原料的造纸厂中，从黑液中也可回收松香，从蒸解过程中也可回收松节油。近年来，世界松香生产总的发展趋势是进一步发展脂松香的同时，较快地发展木浆浮油松香和萃取松香。一九六一年，全世界共产松香一百万吨，松节油二十四万吨。生产松香的国家主要有苏、美、法和葡萄牙等。美国现在共有二十座脂松香厂，十三个木浆浮油松香车间，约十六座萃取松香厂。
苏联从一九二六年工业采脂开始起，直到现在，计有年加工能力在一千至三万二千吨松香厂十座；年加工能力在一千至三万吨手工业合作社工厂九座。脂松香占整个松香产量的百分之八十以上。
美国以萃取松香产量为最高，其次是脂松香。美国松节油的年产量一直保持在十万吨左右，但在很长时间内脂松节油和萃取松节油的产量一直在下降，而木浆浮油松节油在上升。
法国主要是用海岸松生产脂松香。加工企业在一九五○至一九六○年间将七十八个松香厂并为四十八个，旨在采用现代化设备，降低加工费用。
脂松香在许多国家松香生产中多居于首位，为了增加脂松香原料——松脂——的产量，提高采脂劳动生产率，许多国家都在研究改进松脂采割技术和采割工具。一般有常法采脂和化学采脂两大类。目前，有的国家在化学采脂方面已取得显著成效。例如，美国化学采脂割面占整个采脂割面百分之九十五。
第二，栲胶。将丹宁含量高的树皮、果壳、木料等经过粉碎、浸提、浓缩和干燥四个工序，即制成固体栲胶，但也有经过前三个工序生产液体栲胶的。栲胶是鞣革和染制鱼网必不可少的工业原料。全世界年产栲胶约八十万吨。生产的栲胶主要有樫木栲胶、栗木栲胶和荆树皮栲胶。樫木栲胶主要产于阿根廷与巴拉圭。这种栲胶几乎占世界栲胶总产量的三分之一，在世界市场上占有相当重要的地位。栗木栲胶主要产于意大利和法国。这种栲胶全世界年产量约十四万吨左右。荆树皮栲胶目前主要产于南非联邦。此外，苏联目前主要生产的是栎木栲胶、柳树皮栲胶、云杉皮栲胶。美国除了利用本国的栗木生产部分栲胶外，每年还需从国外掠夺和进口约百分之四十栲胶（约八万吨）；和百分之二十五荆树皮（约五万吨），其合成鞣料年产量约一万五千吨。
目前，在栲胶生产中总的发展趋势是，在充分利用现有资源和发掘新资源的同时，积极寻找生长快、丹宁含量高的优良鞣料植物，建立人工栲胶原料基地，以解决长远需要问题。其次，是改进生产设备，提高栲胶质量，以满足制革工业需要。
现在各国研究出来的合成鞣料，大都不够理想，只能同栲胶混合使用，改进栲胶鞣性。
第三，紫胶。紫胶是亚热带地区紫胶虫分泌的紫红色胶质物。它具有良好的绝缘、防潮、防腐、粘合等性能，是国防工业与轻、重工业的重要原料，被列为战略物资。印度、英、美等国都对它进行过研究。目前生产紫胶的国家主要为印度和东南亚诸国。印度的第一座紫胶工厂，是一八五五年在加尔各答建立的，当时主要是利用紫红色胶质物的紫红色素生产虫胶染料。而从色素利用转入胶质物（树脂）利用的年代，大约开始于一八七二年。紫胶生产的工艺有布袋法、水压法和溶剂法三种。
印度紫胶产量占世界总产量百分之七十以上。第二次世界大战前，平均年产量约四万二千八百吨，战后，平均年产量三万七千九百八十吨；平均每年出口粗虫胶约三万吨，主要出口到美、英、西德、法、意、苏、日、澳大利亚和南美。
其次，泰国战前平均每年产紫梗约三千七百二十吨，战后，生产有很大的发展，一九五五年生产量达二万二千三百二十吨；缅甸在战前每年生产约二千二百四十吨，战后曾一度因无销路，生产基本停止，一九五四年后略有恢复，年产五百余吨。泰国及缅甸由于本国紫胶精制工业较落后，紫胶原料多半出口到印度，但泰国紫胶工业后来有了很大的进展，目前也有出口，主要出口到美国。柬埔寨、马来亚、印度尼西亚、不丹、巴基斯坦和锡兰等国均有少量生产。
第四，樟脑和樟油。樟脑和樟油是从樟树的根、干、枝、叶中提出的。它们的用途很广，是香料、医药、化学、塑料等工业的重要原料。生产樟脑与樟油的国家主要有中国和日本。近年来樟脑的生产一直处于下降状况。目前，每年的年产水平在二千五百至三千吨以下。当然，这样低的产量是远远不能满足国际市场需要的。现今各国每年的樟脑总消耗量要达一万二千至一万五千吨之多。不足部分全由本世纪二十年代兴起的合成樟脑所补充和满足。现在合成樟脑无论在生产方面，或者在消费数量上都是占着主要的地位，而且成本低。因此，从樟木中提取天然樟脑的生产很难竞争得过合成樟脑。但是，有人认为，天然樟脑生产今后还会继续发展，因为在生产它的同时，还会得到比它更珍贵的一系列其他樟木产品，例如黄樟素、里哪醇等。
日本的樟树主要生长于九州、四国、本州南部的温暖地带。现在樟脑年产量降至一千至二千吨。降低的原因主要是劳力不足和销售市场丧失。
美国、印度和意大利等国都曾进行过樟树的营造，均未获得成功。只有东非坦噶尼喀取得了一些成就，现在建有一座小型的樟脑厂，进行着樟脑的生产。
第五，冷杉胶。冷杉胶在世界市场上称做加拿大树胶，原因是这个产品主要由加拿大提供。加拿大树胶是由加拿大香枞树的树脂加工制成的。由于它透明、粘合力强，具有同玻璃近似的折光率，是光学仪器制造工业上粘结镜片必不可少的胶合剂。现在世界各主要国家大都从本国枞树中找到了可以提制冷杉胶的树种，分别制成了近似加拿大树胶的产品。例如，苏联以本国西伯利亚冷杉和高加索冷杉为原料，在中央林化科学研究所实验工厂内，建立一座年产一点五至二吨的冷杉胶车间，从而摆脱进口，满足了国民经济需要。英、美和日本等国，现也能从本国的冷杉树脂中制成符合规格的冷杉胶。
从上述简略的介绍中，不难看出，林产化学工业在国民经济中有着重要作用与地位：（一）能够提供许多有重要用途的工业原料和化工产品，对发展轻工业、化学工业以至国防工业有着密切关系，其中不少是不能用合成方法代替的；（二）可以有效地提高木材利用率，合理利用森林资源；（三）许多产品在解决人们吃、穿、用方面有着重要作用，能减轻农业的负担，如发展木材水解生产可以大量节约工业用粮，发展人造纤维工业可以部分代替棉花等。因此，它受到世界各国的广泛注意。不少国家正根据实际需要与资源特点，积极地发展着林产化学工业。