Воск
Пчелиный воск — продукт восковых желез пчел. Чтобы выделять воск, эти насекомые должны употреблять цветочную пыльцу, пергу и мед. Из восковых пластинок пчелы строят соты. В воске содержится более 300 компонентов, химический состав имеет сходство с жи-рами, но значительно богаче и разнообразнее их.
В настоящее время пчелиный воск применяется в стоматологии для очищения полости рта и укрепления десен. Но по-настоящему он незаменим в косметической индустрии.
Народнохозяйственное значение воска
Современное пчеловодство немыслимо без широкого применения искусственной вощины, которая вырабатывается только из натурального пчелиного воска. Примерно до 80 % произ-водимого в стране воска расходуется на нужды самого пчеловодства
Однако пчелиный воск имеет исключительно большое значение для народного хозяйства в целом. Много воска требует наша социалистическая индустрия. Воск находит применение более чем в 40 отраслях промышленности— авиационной, текстильной, металлургической, кожевенной, химической, электротехнической, стекольной, лакокрасочной, парфюмерной, деревообделочной, кондитерской, бумажной и др.
Воск используется в фармацевтической промышленности для изготовления мазей и нахо-дит широкое применение в кустарных производствах (изготовление мастики для натирания паркетных полов, производство сапожного крема и т. д.).
Вследствие большой потребности в натуральном пчелином воске его часто заменяют пара-фином, церезином и другими воскообразными веществами. От этого качество вырабатывае-мых изделий часто ухудшается. В некоторых же производствах замена воска воскообразны-ми веществами совершенно недопустима.
Все это говорит о необходимости увеличения производства воска. Наши пасеки могут и должны полностью удовлетворить спрос на пчелиный воск. Каждый пчеловод обязан добиваться не только возможно большего выхода воска, но и научиться со-хранять и перерабатывать восковое сырье без потерь
Виды воска
В зависимости от технологии переработки воскового сырья пчелиный воск подразделяют на:
— пасечный /топленый/, т.е. получаемый на пасеках перетапливанием сотов, языков, крышечек ячеек /забруса/, восковых обрезков, восковой крошки, счисток с рамок и т.д.;
— производственный, т.е. получаемый на воскозаводах при промышленной переработке пасечных вытопок, а также пасечное и заводской мервы.
Капанец — наилучший по качеству воск, полученный при перетопке свежеотстроенной суши /в которой еще не выводился расплод/, забруса, восковой крошки или счисток на солнечной воскотопке.
Ярый- воск, полученный путем перетапливания свежеотстроенных сотов на водяной бане без контакта с водой и при отсутствии давления,
Сырой/желтый/ — воск, полученный из сотов, в которых уже неоднократно выводился расплод. Получают на паровых воскотопках или Крестьянский — воск, полученный при перетапливании сотов в русской или любой другой печи. Имеет темно-коричневый цвет и относительно невысокое качество /вследствие перегрева/.
Некондиционный — воск, содержащий эмульсии или загрязняющие примеси, прополис, отличавшийся не присущим натуральному воску цветом, который нельзя удалить очисткой /из-за образования солей жирных кислот с железом, медью, латунью, никелем, цинком и т.д./, полученный с пасек, неблагополучных по гнильцовым заболеваниям пчел, а также с другими пороками.
Прессовый /пробойный/ — воск, полученный развариванием и последующим прессованием ч заводских условиях на гидравлических или других прессах пасечных вытопок или мервы под давлением от 2,5-4,0 до 10-20 кг/см2.
Центрифугированный — воск, полученный путем центрифугирования в заводских условиях пасечных вытопок или мервы в фильтрующих центрифугах периодического действия ДВ-6СО-4Н или ФМБ-601К-3/.
Экстракционный — воск, полученный в заводских условиях в результате экстрагирования его из заводской мервы органическими растворителями /в основном авиационным бензином/ с последующей отгонкой последних.
Технический — продукт, полученный сплавлением натурального пчелиного воска с парафином или церезином.
Отбеленный — воск, полученный путем воздействия на него физических, химических агентов или комбинированным способом с целью разрушения нежелательных химических соединений, например для приготовления лекарственных препаратов или косметических целей
По органолептическим и физико-химическим показателям пасечный и производственный воски должны соответствовать ГОСТ 21179-90 \»Воск пчелиный\», а экстракционный воск — ГОСТ 25374-62 \»Воск пчелиный экстракционный\».
Очистка воска
Очистка /кондиционирование/ пчелиного воска проводится физическими методами — фильтрованием и отстаиванием, и химическими — концентрированными минеральными кислотами и адсорбентами.
Фильтрование проводят обычно либо непосредственно в процессе переработки воскосырья при вытекании жидкого воска из сливных отверстий технологического оборудования /воскотопка, воскопресс, центрифуга, водяная баня/, либо в процессе последующего перетапливания и формовки в слитки. Для этого расплавленный воск процеживают через металлические или тканевые /мешковина, марля, капрон/ фильтры, которые удерживают самые крупные частички примесей.
Отстаиванием удаляют более мелкие механические примеси, размеры которых не превышают размеры отверстий фильтра. Для этого расплавленный воск выдерживают над слоем воды в жидком состоянии в течение длительного времени /около 1-3 суток/. При этом часть механических примесей, удерживаемых в воске из-за своей малой массы и быстрого увеличения вязкости среды, в данном случае имеет более растянутый период седиментации в условиях медленного увеличения вязкости расплава при постепенном остывании воска. С этой целью емкость с расплавленным воском тщательно утепляют, а на воскозаводах при использовании отстойников — постепенно снижают температуру теплового агента.
Механические частички оседают вниз на дно отстойника или скапливаются на границе раздела воска и воды /воскогрязь/ вместе с эмульгированным воском. По застывании воска примеси с нижней части слитка соскребают ножом, переплавляют вновь и отстаивают в узкой, расширяющейся кверху посуде. Однако, коллоидно-химические и химические загрязнения отстаиванием удалить не удается и они остаются в воске.
Будучи нерастворимыми в воде, коллоидно-химические примеси /вещества коконов, липиды перги и личиночного корна, часть экскрементов/ прочно удерживаются в воске за счет адсорбционных и электростатических сил, т.е. взаимодействия противоположно заряженных частиц. Если с них снять заряды, то частички тотчас же перейдут в воду и воск станет светлее.
Практически очистки /осветления/ воска достигают использованием серной или соляной кислот. Допускается использовать ортофосфорную, уксусную, лимонную или щавелевую кислоты. Для этого концентрированную серную кислоту вливают в расплавленный воск, находящийся в деревянном /стеклянном/ отстойнике над слоем воды небольшими порциями, каждый раз хорошо перемешивая всю массу деревянной /стеклянной/ мешалкой. Процесс завершается 5-часовым отстаиванием. На 100-120 кг воска в зависимости от степени его загрязнения используют 50-300 мл H2SO4 и около 400 л воды. Температура воска при этом должна быть не ниже + 70С. Темный пробойный воск в результате этого очищается и приобретает желтый цвет.
От таких коллоидных примесей как, например, пигменты воск очищают адсорбентами — монтмориллонитом, инфузорной и фуллеровой землями, активированным углем. Их вносят в расплавленный воск в количестве 4-10% от массы воска, выдерживают смесь при перемешивании в течение определенного времени и затем фильтруют через плотные фильтры. Для уменьшения адсорбции воска рекомендуется очистка его расплава в четыреххлористом углероде. После обработки одним и даже несколькими адсорбентами воск очищается не всегда. Поэтому после введения адсорбента расплав при +90…+140°С полезно продуть в течение 40-60 мин горячим воздухом или паром.
Отбеливание воска
Отбеливание воска основано на химическом разрушении посторонних веществ и эмульгаторов. При этом разрушаются не только коллоидные системы и воск очищается от примесей, но разрушаются и пигменты, например, церохроматин.
Кроме химического способа используется и физический — использование лучей солнечного света, а также комбинированный способ.
Отбеливают воск для использования его в фармацевтической и косметической промышленности, а также при изготовлении некоторых лакокрасочных материалов.
При отбеливании с помощью химических средств используют окислители или восстановители /в кислой и щелочной среде/. Одни из них действуют мягко, другие — жестко.
К мягким средствам отбеливания относятся:
I. 0,01%-ный бихромат калия в кислой среде. Процесс ведут при низких температурах, чтобы не происходило захватывания трехвалентного хрома и воск не приобрел зеленый цвет. Продолжительность отбеливания 7 дней;
2. 0,01%-ный раствор перманганата калия в кислой среде. Процесс ведут при температуре около +75С с последующей промывкой разбавленной серной кислотой. Продолжительность отбеливания 30 минут;
3. 20%-ный щелочной раствор перекиси водорода. Дополнительной очистки воска после такого отбеливания не требуется;
4. Спиртовой раствор едкого калия /0,6 г КОН на I кг воска/. Раствор добавляют в расплавленный в горячей воде воск и продувают углекислым газом.
При использовании I и 2-го средств в воске удерживается значительное количество солей, которые затем необходимо удалить либо обработкой воска органическими растворителями, либо подкисленной перекисью водорода. 3 и 4-ые средства позволяют получить воск, пригодный для изготовления вощины даже из старой суши.
Кроме перечисленных средств для мягкого отбеливания воска можно использовать мочевину, буру, сернистый газ.
К жестким отбеливащим средствам относятся хлор и гипохлориты. Химический состав и свойства воска после отбеливания обычно несколько изменяются: красящие и непредельные соединения, преимущественно олефины, разрушаются; образуются карбоновые и оксикарбоновые кислоты, кетоспирты и перекиси, причем количество их тем больше, чем жестче условия процесса и выше степень отбеливания. В результате отбеливания заметно увеличиваются твердость и хрупкость воска и несколько возрастают его плотность и температура плавления
При отбеливании воска физическим методом его измельчают ножом в виде мелкой стружки и, распределив ее тонким слоем размещают в хорошо освещенном солнцем месте. Процесс ведут при периодическом увлажнении и доступе кислорода воздуха время от времени перемешивая восковую стружку. Белеет воск только на поверхности, поэтому через несколько дней его перетапливают, снова измельчают в виде стружки и выставляют на солнце. Операцию повторяют до получения нужной степени отбеливания. В среднем для этого требуется от 10 до 60 дней в зависимости от времени года, характера загрязняющих примесей и их количества.
При комбинированном отбеливании воск вначале подвергают очистке с помощью концентрированных кислот, а затем проводят отбеливание о помощью солнца.
