Живица

Живица — это смолистое вещество, выделяющееся при повреждении коры хвойных деревьев. Представляет собой вязкую, липкую жидкость с характерным запахом, которая на воздухе постепенно затвердевает, образуя твёрдую массу (баррас). Живица выполняет защитную функцию, запечатывая раны на стволе и ветвях, предотвращая проникновение патогенов и вредителей. Основными источниками живицы являются деревья семейства Сосновые (Pinaceae): сосна, ель, лиственница, пихта и кедр.

Химический состав и свойства

Живица представляет собой сложную смесь органических соединений, главным образом терпенов и их производных. Основу состава составляют:

• Смоляные кислоты (до 70–80 %): абиетиновая, левопимаровая, дегидроабиетиновая, пимаровая и другие. Эти вещества придают живице твёрдость после застывания и являются основой для получения канифоли.
• Терпеновые углеводороды (монотерпены и сесквитерпены, 15–25 %): α-пинен, β-пинен, Δ³-карен, лимонен, камфен и другие. Эти летучие компоненты обеспечивают характерный запах живицы и её текучесть. При перегонке с водяным паром из них получают скипидар.
• Нейтральные вещества (до 10 %): смоляные спирты (резинолы), эфиры смоляных кислот, воски и другие соединения.

Свежая живица представляет собой жидкость с плотностью около 1,0–1,1 г/см³. Она нерастворима в воде, но хорошо растворяется в органических растворителях (спирте, эфире, бензоле). На воздухе под действием кислорода, света и тепла летучие терпены испаряются, а смоляные кислоты окисляются и полимеризуются, в результате чего живица затвердевает, превращаясь в аморфную массу — баррас.

История использования

Древние времена и Средневековье

Использование живицы известно с глубокой древности. Археологические находки свидетельствуют, что уже в эпоху неолита (около 8000 лет до н. э.) люди использовали берёзовый дёготь и смолу хвойных деревьев для скрепления каменных орудий с рукоятками. В Древнем Египте живица применялась при бальзамировании мумий, входила в состав лаков и клеев. Древнегреческий врач Гиппократ описывал использование смолы для лечения ран и кожных заболеваний.

В Средние века в Европе и на Руси живица была важным сырьём для получения дёгтя, скипидара и канифоли. Её использовали для пропитки корабельных канатов и парусов, для изготовления сапожного вара и сургуча. В народной медицине живицу применяли как антисептическое и ранозаживляющее средство.

Промышленная эпоха

С развитием химической промышленности в XIX веке живица стала основным сырьём для канифольно-скипидарного производства. В России и СССР массовая заготовка живицы (подсочка) велась в сосновых лесах северо-запада, Сибири и Урала. В 1930-е годы СССР стал одним из крупнейших в мире производителей живицы, обеспечивая потребности лакокрасочной, бумажной и резиновой промышленности. В середине XX века мировой объём заготовки живицы достигал 1–1,5 млн тонн в год.

Способы добычи

Подсочка

Основной способ промышленной добычи живицы — подсочка (или вздымка). Процесс заключается в нанесении специальных надрезов на ствол дерева (карр) и сборе вытекающей смолы в приёмные ёмкости. Для подсочки используются преимущественно сосна обыкновенная и сосна кедровая, реже — ель и лиственница.

Технология подсочки включает несколько этапов:

1. Подготовка дерева: на высоте около 1,5 м от земли снимается грубая кора (окорка) для обнажения луба.
2. Нанесение карр: специальным инструментом (хаком) делаются косые надрезы коры и луба, не затрагивающие камбий. Карры располагаются под углом 45–60° и соединяются в центре.
3. Установка приёмника: под нижним концом карры крепится воронка или желобок, по которому живица стекает в стеклянный или полиэтиленовый приёмник.
4. Обновление карр: через каждые 2–4 дня (в зависимости от погоды и смолопродуктивности) наносятся новые надрезы выше предыдущих, чтобы стимулировать выделение смолы.

Сезон подсочки длится с мая по сентябрь. Одно дерево может давать от 100 до 500 г живицы за сезон. Срок эксплуатации дерева в подсочке составляет 5–15 лет, после чего его вырубают.

Сбор самотёка

Кроме промышленной подсочки, живицу собирают в виде самотёка — смолы, естественно вытекающей из повреждений коры (морозобоины, трещины, погрызы животных). Такой способ менее продуктивен, но не наносит вреда деревьям и применяется в небольших масштабах, в том числе в любительских целях.

Применение

Промышленное использование

Основное промышленное значение живицы заключается в переработке на канифоль и скипидар. Эти продукты получают методом перегонки с водяным паром:

• Скипидар (эфирное масло) — отгоняется в виде лёгкой фракции. Используется как растворитель для лаков и красок, в производстве синтетической камфоры, инсектицидов, а также в медицине (как наружное раздражающее средство).
• Канифоль (гарпиус) — остаток после отгонки скипидара. Применяется в производстве бумаги (проклейка), мыла, синтетического каучука, лаков, эмалей, припоев, а также в качестве добавки в жевательную резинку.

Побочные продукты переработки живицы (например, талловое масло) используются в химической промышленности.

Медицина и народное хозяйство

В народной медицине живица ценится за свои антисептические, противовоспалительные и ранозаживляющие свойства. Её применяют:

• Для лечения ран, порезов, ожогов, фурункулов — в виде мазей или аппликаций.
• При зубной боли и воспалении дёсен — для жевания или полоскания.
• При простудных заболеваниях — для ингаляций (летучие терпены обладают отхаркивающим действием).
• В составе мазей для лечения суставов и мышц (как местное раздражающее средство).

В ветеринарии живицу используют для обработки ран у животных. В садоводстве — для заживления спилов и повреждений коры плодовых деревьев (садовый вар).

Другие сферы

• Производство сургуча — смесь живицы с наполнителями (мел, тальк) и красителями.
• Изготовление лаков — для покрытия музыкальных инструментов (скрипок, гитар) и мебели.
• Косметология — в составе масок и кремов для проблемной кожи.
• Ароматерапия — эфирные масла хвойных деревьев, получаемые из живицы, используются для релаксации и улучшения дыхания.

Экологические аспекты

Промышленная подсочка оказывает существенное воздействие на лесные экосистемы. Многолетнее нанесение карр ослабляет деревья, снижает их устойчивость к болезням и вредителям, замедляет рост. После завершения подсочки деревья часто погибают или становятся непригодными для промышленного использования. В связи с этим в ряде стран (например, в Финляндии, Швеции) объёмы подсочки значительно сокращены, а в некоторых регионах России введены ограничения на её проведение в водоохранных зонах и особо охраняемых природных территориях.

Альтернативой живице является талловое масло — побочный продукт сульфатной варки целлюлозы, который также используется для получения канифоли и скипидара. Это позволяет снизить нагрузку на леса, однако качество продуктов из таллового масла часто уступает продуктам из натуральной живицы.

Интересные факты

• В древности живицу использовали для мумификации не только в Египте, но и в некоторых культурах Южной Америки.
• Сосновая живица является природным консервантом — в янтаре (окаменевшей смоле древних хвойных деревьев) сохраняются насекомые и другие организмы возрастом десятки миллионов лет.
• В России в XVIII–XIX веках существовал промысел «смолокурения» — получения дёгтя и скипидара из живицы в кустарных условиях. Смолокуры пользовались особым статусом и освобождались от некоторых повинностей.
• Живица сибирского кедра (сосны кедровой сибирской) отличается высоким содержанием Δ³-карена и обладает более сильным бактерицидным действием по сравнению с живицей сосны обыкновенной.

Источники

1. Лесная энциклопедия: В 2 т. / Гл. ред. Г. И. Воробьёв. — М.: Советская энциклопедия, 1985–1986.
2. Химия древесины и её основных компонентов / Под ред. В. М. Никитина. — М.: Лесная промышленность, 1978.
3. Справочник по лесохимии / Под ред. В. А. Выродова. — М.: Лесная промышленность, 1974.
4. Растительные ресурсы России: Дикорастущие цветковые растения, их компонентный состав и биологическая активность. Т. 1. — СПб.: Наука, 2008.
5. Атлас лекарственных растений России / Под ред. В. А. Быкова. — М.: Наука, 2006.