Автор: Рудаков В.Г.  

Теги: промышленность  

Год: 1928

Текст
                    ТЕХНОЛОГИЯ ЖИРОВ
Инж. Рудаков В. Г.
Завадывающий производством промпрвдприятий ЗабТПО
ПРОИЗВОДСТВО
СВЕЧЕЙ.
„Печатное Дело1*
Чита :	1928


Чита, „Печатное Дело”. 2823 Окрлит 193. Тираж 1000.
ИСТОРИЧЕСКИ* СПРИВКИ. Свечи стали употребляться во втором столетии после Р. X., но их, употребление еще в XII столетии считалось большою роскошью. Широкое употребление свечей для целей освещения было гораздо позже. Предшественника¬ ми свечей можно назвать льняные шнурки, напитанные во¬ ском или варом, которые по Плиниусу и Ливиусу употреб¬ лялись для искусственного освещения. Еще во II столе¬ тии после Р. X. обыкновенно в Европе употребляли для освещения лучину, а у нас лучина, как освещение, во мно¬ гих местах употребляется и в настоящее время, а в прош¬ лом столетии она применялась широко; гораздо позже в Европе употребляли род свечей из сала и гарпиуса с де¬ ревянной палочкой внутри вместо фитиля Восковые и сальные свечи, в особенности первые, обыкновенно горели только в церквах и в парадных комнатах князей и только в XIII столетии в Европе, а у нас еще позже, вошли в об¬ щее употребление. Большое распространение свечей, осо¬ бенно восковых, получилось благодаря служб в католиче¬ ских и православных церквах и усилившейся роскоши при княжеских дворах. Расходование восковых свечей осо¬ бенно в Европе было * так вел ико, что в одной из цер¬ квей Виттенберга в начале XVI столетия расходовалось 18.000 килограмм в один год. До XVII столетия свечи из¬ готовлялись по способу вытягивания или макания и только в XVII столетии их стали лить. Свечи делались из сала или воска или смеси обоих. Когда приготовление сальных свечей стало дешевле, то и обыкновенные хозяйства стали их больше употреблять, так что понемногу развилась зна¬ чительная промышленность сальных свечей. В начале XVIII столетия в Англии стали употреблять спермацетовые свечи, отличавшиеся безукоризненною белизною. Во Фран¬ ции свечи приготовлялись из спермацета в смеси с воском, так называемые, „прозрачные свечи", которые окрашива¬ лись в цвета: розовый, зеленый или голубой. Большин¬ ство спермацетовых свечей готовилось в Америке, где в то время было больше 60 фабрик, но в виду дороговизны и скорого сгорания распространение этих свечей было сла¬ бое. В настоящее время свечи употребляются для освеще¬ ния только в России, а в Англии, Америке и других стра¬ нах употребляются преимущественно, как нормальная све¬ ча для измерения силы света или как предмет роскоши.
4 До XIX века свечи готовились из сала, пчелиного во¬ ска, спермацета, парафина. Сильное развитие производ¬ ства свечей началось только в первой четверти XIX века, когда к этим натуральным материалам прибавлялись ис¬ кусственные. Это было в то время, когда работами Бра- коно и Шевреля разъяснялся химический состав жиров. Они нашли, что сало главным образом состоит из плотно¬ го стеарина и жидкого олеина, из которых первый тверже и труднее растапливается чем сало. Эта твердая составная часть сала с 1819 года употреблялась как исходный мате¬ риал для приготовления нового рода свечей, а именно: „стеариновых". В 1822 году Шеврелю удалось доказать, что стеарин также как пальмитин и олеин есть эстеры гли¬ церина, из которых омылением можно отделить глицерин и разложением полученного мыла минеральными кислотами добыть свободные жирные кислоты. Дальше ему удалось отделить свободные стеариновую кислоту и пальмитиновую кислоту от жидкой олеиновой кислоты, а твердые жирные кислоты употребить, как свечной материал В 1825 году Шеврель и Ге-Люсак взяли патент на изготовление свечей из стеариновой кислоты. Но лабораторные приемы нельзя было применить к заводскому производству. Только в. 1833 году де-Милли стал применять для омыления сала из¬ весть и, достигнув хорошего расщепления, удешевил про¬ дукты производства. В виду несовершенства фитилей стеариновые свечи распространялись слабо и употреблялись преимущественно в богатых домах. Значительный прогресс был достигнут, когда Камбасер применил плетеные и крученые бумажные фитили. С этого момента начинается развитие производства стеариновых свечей в большую промышленность. Понемно¬ гу стеариновые свечи совершенно вытеснили восковые и сальные свечи. В 1834 году де-Милли и Мотар уже взяли новый патент на расщепление жиров, по которому количе¬ ство извести и серной кислоты понизилось и где омыле¬ ние производилось в закрытом сосуде при температуре 120о С и 4 атмосферах давления. В 1835 году количество извести уже понизили на 2»/о, пока наконец не удалось при 17 атмосферах произвести расщепление жира и без извести. В 1837 году Кол лет, поверенный де-Милли, поставил в Москве стеариновый завод. Это был первый завод в России. Де-Милли построил первую большую стеариновую фабрику в Австрии, где делались свечи „милли". Скоро
5 после этого устроили Макс й Эмихен такую жб фабрику в Берлине. За ними последовал в 1840 г. Мотар в Пари¬ же, на фабрике которого делались „этуаль" или „звездные" свечи. Дальнейшее увеличение ввел в 1842 г. Вильсон, который расщеплял сало серной кислотой и отделенные жирные кислоты очищал перегонкой с паром. Далее Тильг- ман и Вертело для разложения жиров употребляли пере¬ гретый пар. Потом для расщепления стали применять кон¬ центрированную серную кислоту, которая также разлагала жир на кислоты и глицерин. Сначала расщепляли жиры 30«/о серной кислоты, потом 16°/о, потом 12°/о, потом 10°/о, потом 8°/о, потом (Бок) 4-41/2°/о, и, наконец, (Пети) З8/4°/о. С уменьшением кислоты повышали температуру при рас¬ щеплении. В 1850 г. английскому химику Юнгу удалось найти способ приготовлять парафин в каком угодно количестве из киннель-угля, бурого угля, из торфа и битуминозного сланца. Юнг в начале 50 годов устроил первую парафи¬ новую фабрику в Манчестере. В 1853 году фирмою Визь- ман и К-о в Бейеле была открыта парафиновая фабрика, в которой под руководством Вагемана перерабатывался битуминозный уголь на светильные вещества. Несколько лет спустя открыли большие фабрики в Людвигсгафене и в Нойвиде на Рейне. Для минеральных масел Вагеман ввел название „фотоген" и „солярное масло". Вышеназ¬ ванные и еще некоторые другие фабрики давали довольно большое количество светильных веществ, но добыча па¬ рафина еще была мала. Фабрикация парафиновых свечей развивалась слабо. Эта промышленность пошла быстро вперед только тогда, когда при сухой перегонке бурого угля и при ректификации дистиллата, кроме горючих ма¬ сел, в большом количестве получался парафин. В послед¬ нее время парафин в большом количестве добывается из горного воску, который дает до 36—50°/о парафина, 15—20°/о тяжелого масла, 10— 20°/о плотного остатка, 15—20% нефти и 2—8% бензина. Очищенный горный воск или озокерит в виде церезина также идет на изготовление свечей. Кроме парафина и церезина, которые минерального происхождения, для изготовления свечей применяются еще растительные сала и воска как-то: галамовое масло, япон¬ ский воск, китайское сало, мафуровое сало, малабарское сало и др. Эти материалы являются только вспомогатель¬ ными при свечном производстве. Основными же материала¬ ми служат, стеарин, парафин и пчелиный воск. В настоящее время стеариновые свечи почти никогда не изготовляются из чистой стеариновой кислоты, а пара-
б финовые свечи из чистого парафина. Первые всегда со¬ держат некоторый о/о парафина, , а вторые некоторый °/о стеарина. В торговле встречаются также смеси стеарина и парафина под названием композиционные свечи. Как уже выше сказано, до XVII века все свечи изго¬ товлялись вытягиванием или маканием преимущественно из сала, которое являлось также исходным материалом и для мыловарения, а потому вся свечная промышленность была всецело в руках мыловаров. Еще в середине Х1Х-го века мыловаренные и свечные заводы были соединены. С появлением стеарина и парафина свечи стали не вытяги¬ вать, а отливать и для ускорения работы стали применять различные машины, но опыты вначале были неуспешны. Только в 1860 году Зазе изобрел 1-ю ручную отливальную машину. Только после этого стали возникать большие свечные фабрики, которые все время вводили улучшения и усовершенствования не только свечей и свечного мате¬ риала, но и занимались усовершенствованием машин. В дореволюционное время в России выработка стеа¬ рина и свечей сосредоточивалась почти вся в Москве и Пе¬ тербурге на заводах Невского стеаринового Т-ва и в Ка¬ зани Бр. Крестовниковых. Заводы эти за время европей¬ ской войны стеарина и свечей почти не выпускали. Но с 1921 г. эти производства (казанское и московское) стали увеличивать выпуск продукции. С 1926 г. был пущен и Ленинградский завод. Производство свечей в России за последние шесть лет выражается в следующих цифрах (тоннах): 1921-22 г. 1922-23 г. 1923-24 г. 1924-25 г. 1925-26 г. 1926-27 г. Госпромышл. . — — 1.341,5 3.641,8 5.079,1 3.700 Коопромышл. . — — 58,9 — 23,8 — Всего 126 571 1.400,4 3-641,8 5.102,9 3.700- Довоенная-же выработка свечей была гораздо больше- Так, в 1913 году было выработано свечей 23.000 тонн.
ОТДЕЛ ПЕРВЫЙ. сырье для производства СВЕЧЕЙ. Для производства свечей применяются сало живот¬ ных, прессованное сало, гидрированный жир, спермацет, твердые жирные кислоты, воска и минеральные воскооб¬ разные вещества. Сало. Сало получается обыкновенно вытапливанием сала- сырца, которое получается при убое животных. Сало-сы¬ рец разделяется на сало-нутряк, которое получается из внутренних органов (почки, кишки, сердце, печень), и под¬ кожное сало, которое скопляется в подкожной клетчатке. Сало-сырец по своему наружному виду представляет со¬ бою пласты или куски белого или желтого цвета, а по строению—ряд мелких клеточек, наполненных салом. Кле¬ точки эти покрыты еще общей (оболочкой, называемой сальным покровом. Ткани, в которых заключается сало, со¬ стоят главным образом из азотных (белковых) веществ, коллагена, который при кипячении с водой переходит в клей и в воду. Вот эти белковые вещества оказывают большое влияние на качество сала. Так, при хранении сала-сырца на воздухе белковые вещества быстро загни¬ вают и сало прогоркает, вследствие чего оно желтеет и получает неприятный запах. Здесь под влиянием фермен¬ тов происходит расщепление нейтрального жира на сво¬ бодные жирные кислоты и глицерин. Чтобы получить сало из сала-сырца, надо разорвать оболочку и клеточки, в которых заключается сало, и на¬ греть его до такой температуры, при которой оно свобод¬ но могло бы вытекать из этих клеток. На этом принципе и основано салотопление Оболочки и клеточки разруша¬ ются или при процессе салотопления, когда сало при на¬ гревании расширяется и разрывает ткань или при предва¬ рительной механической или химической обработке. После разрушения оболочек, производится отделение сала от стенок клеточек и оболочки, а также от находя¬ щихся в сале-сырце посторонних примесей, как-то: соедини¬ тельных тканей, крови и пр. Салотопление производится обыкновенно на специ¬ альных салотопенных заводах. Чем чище будет получено
8 сало, тем оно будет более стойко при хранении и будет давать лучший фабрикат. При применении сала для свечного производства надо считаться также со свойством и составом сала-сырца, характеризующим точку плавления сала, которая колеблется в зависимости: J) от рода животного, 2) от пола животно¬ го, 3) от корма, 4) от климата,где жило животное и 5) от того с какой части тела животного взято сало. В зависимости от рода животного точка плавления сала значительно изменяется. Для характеристики приве¬ дем следующие средние данные из произведенных мною 18 исследований наружного сала: Баранье сало 49,5° С. Говяжье сало 47,3° С. Свиное сало . 45,4° С. На точку плавления сала влияет и пол животного. Сало самцов тверже сала самок, что видно из средних дан¬ ных произведенных мною 16 опытов наружного сала: Бычье сало 48,7° С. Коровье сало 47,8° С. Баранье сало . . . 49,2° С. Овечье сало . ... 48,1° С. Животные питающиеся сухими кормами (сено, солома, овес и т. п.) дают сало с более высокой точкой плавления чем животные, питающиеся, например, жмыхами. Это было подтверждено рядом опытов и исследований. Нами было исследовано наружное сало двух рабочих коров одного возроста, при чем корова № 1 питалась сеном и мешани¬ ной из соломы и отрубей, а № 2 бобовыми жмыхами. Ре¬ зультаты. были получены следующие :- Корова № 1 46,9° С. Корова № 2- . 46,0° С. Твердость сала зависит также и от того с каких ча¬ стей тела животного взят жир. Сало, снятое с внутрен¬ них органов, так называемое нутряк, тверже сала наруж¬ ного (подкожного). Как нам известно, твердость сала, т. е. его точка плавления зависит от количества находящихся в нем гли¬ церидов твердых жирных кислот (стеариновой, пальмити¬ новой). Чем больше твердых жирных кислот, тем тверже сало, следовательно и выше его точка плавления. Содер¬ жание твердых и жидких жирных кислот у различных жи
9 вотных разное, что видно из следующей таблицы, состав¬ ленной на основании 21 моего опыта (средние данные): °/о°/о жирных кислот твердых жидких Баранье сало нутряк 76,4 23,6 „ и наружное .... 71,3 28,7 Говяжье сало нутряк 75 25 наружное .... 69,5 30,5 Свиное наружное . . . 38,5 61,5 Твердость сала характеризуется точкой плавления жирных кислот или титром. Чем выше точка плавления сала, тем выше титр и следовательно больше в нем твер¬ дых жирных кислот В стеариновом и свечном производстве содержание в сале твердых жирных кислот имеет большое значение, а потому на это свойство сала обращается особое внимание. В этих производствах употребляются обыкновенно сало баранье и говяжье, а иногда и свиное. Баранье сапо состоит из глицеридов стеариновой, паль¬ митиновой и олеиновой кислот, оно имеет белый цвет и ха¬ рактерный запах барана. Баранье сало имеет удельный вес при 15° С. 0,937—0,953 и титр 39 - 52° С. Содержит твердых жирных кислот в среднем около 75°/п, число омы¬ ления 195,2, число Генера 95,5 и йодное число 33—46,2. Оно имеет свойство прогоркать довольно быстро. Сало это широко применяется в технике для производства стеа¬ рина, свечей и мыла. Говяжье сапо получается от убоя рогатого скота. Оно содержит жира около 999/о, воды около 0,7°/о, азотистых веществ до 0,12°/о и золы до 0,08%. Твердых жирных кис¬ лот оно содержит (по Шеврелю) 70°/0, а олеина 30°/с, (по нашим опытам в среднем твердых жирных кислот около 75°/0, а жидких около 25°/0). Говяжье сало имеет желто¬ ватый цвет, удельный вес при 15° С—0,943-0,952, титр 43—45° С, число омыления 195,7—200, число Генера 95,5 и йодное число 36—44. Говяжье сало применяется в тех¬ нике для производства стеарина, свечей, мыла и пр. Свиное сапо получается из сала-сырца, взятого преиму¬ щественно с внутренних органов свиней, т.-к. подкожное сало идет непосредственно в пищу людей. Оно состоит из глицеридов стеариновой, пальмитиновой, олеиновой, мири- стиновой и лауриновой кислот, при чем в процентном от¬ ношении глицерида олеиновой кислоты больше глицери¬ дов твердых жирных кислот, вследствие чего сало это име¬ ет мазеобразную консистенцию. Оно содержит твердых жирных кислот около 38°/0, имеет белый цвет, удельный
— 10 вес при 15° С 0,931—0,938, титр (по Левковичу) 36—42°С., число омыления 195,8—196,6 и йодное число 50-64. Свиное сало редко применяется в стеариновом и свеч¬ ном производствах. Оно идет преимущественно в пищу людей. Прессованное сало. Иногда для производства стеарина употребляется прессованное сало (пресслинг, тальгпресс) получаемое, как отход, при производстве олеомаргарина. Это прессованное сало получается обыкновенно сле¬ дующим образом. Растапливают сало и охлаждают его по¬ степенно до молочно-образной массы, при этом твердые жирные составные части жира выделяются. После этого теплое сало кладется в прессовое сукно и прессуется. Жидкие глицериды удаляются, а большая часть твердых с примесью жидких остается в салфетке. Вот эта твердая масса и называется прессованным салом. Прессованное сало имеет белый или желтоватый цвет и сравнительно высокую точку плавления. Гидрированные жиры. Гидрируется обыкновенно ворвань, рыбий жир и мас¬ ла: подсолнечное, хлопковое, бобовое, арахиновое, суреп¬ ное, сезамовое и льняное. За последнее время в России гидрируются преимущественно ворвань и подсолнечное масло. По внешнему виду гидрированные жиры бывают очень разнообразные: от мазеобразной консистенции до стеарино-подобного продукта. Цвет гидрированных жиров зависит от исходного материала, из которого они получены и от продолжительности процесса гидрогенизации. При слишком высокой температуре и давлении продукт получа¬ ется желтооранжевый. Немалое значение для гидрирова¬ ния жира имеет его запах, который зависит также от сырья. Особенно неприятный запах имеют гидрированные жиры, полученные из ворвани, вследствие присутствия в них клупанодовой кислоты, С22Н34О2. При соответствующей степени гидрирования за¬ пах ворвани пропадает, т.-к. клупанодовая кислота перехо¬ дит в багеновую кислоту, которая этого запаха уже не имеет. Однако в литературе есть указания, что запах вор¬ вани опять появляется, если не в самом гидрированном жи¬ ре, то в белье, вымытом мылом, изготовленным из этого жира. По нашим же наблюдениям при тщательном рафини¬ ровании и дезодорации жиров запах этот может быть со¬ вершенно уничтожен, кроме того, если степень гидрогени¬ зации показывает йодное число меньше 50, то запах совер¬
— 11 — шенно пропадает. Что касается вкуса жиров, То он при гидрировании несколько улучшается: они приобретают сальный привкус. Гидрированные жиры прогоркают очень медленно вследствие меньшего содержания непредельных жирных кислот и отсутствия в них ферментов, расщепляющих жир, которые уничтожаются высокой температурой при гидри¬ ровании. Следовательно гидрированные жиры при хранении со¬ храняются лучше, чем природные жиры. Удельный вес гидрированных жиров повышается по мере насыщения при¬ ближаясь к удельному весу тристеарина. Насыщение не¬ предельных жирных кислот можно остановить в любой момент и таким образом получить гидрированный жир лю¬ бой твердости, т.-е с любою точкой плавления. Самым важ¬ ным константой гидрированных жиров является йодное число. Чем выше точка плавления, тем ниже йодное число. Эти два константа имеют. строгую зависимость между собою и они служат мерой насыщения жира. Характер¬ ным для гидрированных жиров является большая разница точки плавления с точкой застывания. В виду того, что гидрирование жиров возможно до¬ вести до стеаринообразного состояния, полагали гидриро¬ ванными жирами с высоким титром заменить стеарин, что¬ бы избегнуть расщепления жиров сего сравнительно слож¬ ным .оборудованием и довольно сложной работой по прес¬ сованию и перегонке жирных кислот. Но этого сделать пока не удалось. Стеарин, полученный гидрогенизацией, не тождественный с природным стеарином. Он далеко не удовлетворяет требований свечного производства в отно¬ шении кристаллической структуры, звонкости, ощупа, проз¬ рачности и т. п. Также большая разница и в титре Так, титр технического стеарина 53,5° С считается минималь¬ ным, а обыкновенный гидрированный стеарин имеет только 48,49° С. Если же гидрированный стеарин получается с нормальным титром, то он будет аморфной структуры, се¬ рого цвета, жирный на ощупь и без звонкости и прозрач¬ ности. Гидрированный жир применяется в свечном производ¬ стве как таковой и как прибавка к стеарину. Из чистого гидрированного жира свечи стали изготовляться только в последнее время. Спермацет. Спермацет получается главным образом из головы кашалота вытапливанием. Жир этот вырезается из уби¬
— 12 — того животного, упаковывается в бочки и отправляется в них в салотопенные заводы. На заводах твердую часть кла¬ дут в топильный котел и топят как сало. Для получения чистого твердого спермацета жир вываривают несколько раз в 5-61Б поташной щелочи, промывают кипятком и дают от¬ стояться. Жидкая составная часть жира омыляется, а спер¬ мацет сплывает на поверхность. Полученный спермацет очи¬ щают, фильтруют и прессуют. Имеющийся в продаже спермацет бывает или желтого цвета, консистенции пальмового масла и очень нечист или имеет цвет белой массы с перламутровым блеском и чешуйчато-листового кристаллического строения. Он име¬ ет удельный вес при 15°С 0,942—0,960, точку плавления 43—48° С (всего чаще 44—45° С) и число омыления 108 - 134,6. Спермацет состоит главным образом из пальмитино¬ вого цетила (цетина), т. е. смеси пальмитиновой кислоты с цетиловым спиртом (эталя), Cie Нзз О. Си? H3i О?, с неболь¬ шою примесью сложных эфиров того же спирта, стеарино¬ вой (Cie Нзе Ог), миристиновой (Сн Has О2) и лауриновой (С12 Н24 Оа) кислот. Спермацет является самым лучшим материалом для приготовления свечей. Твердые жирные кислоты. В свечном производстве из твердых жирных кислот наиболее распространены: стеариновая, оксистеариновая, пальмитиновая и изоолеиновая. Стеариновая кислота. Сп Н35 СООН, получается расще¬ плением сала или отверждением непредельных жиров. Как при расщеплении, так и при отверждении стеариновая кислота получается нечистой. Обыкновенно вместе со стеариновой кислотой получаются пальмитиновая кислота и др. Для. свечного производства обыкновенно стеарин не отделяется от других твердых жирных кислот и эта смесь называется стеарином техническим или просто „сте¬ арином". Отдельно стеариновую кислоту можно получить из галамского масла, которое кроме тристеарина других твер¬ дых кислот не содержит. Для получения стеарина масло это омыляют натровым щелоком и полученное мыло раз¬ лагают при нагревании с разбавленной соляной кислотой. Выделяются жирные кислоты, которым дают остыть. Затем прессованием отделяют от стеариновой кислоты жидкие жирные кислоты (олеиновую кислоту^ Потом полученные пласты стеарина перекристаллизовывают в спирте до тех
— 13 — пор, пока точка плавления стеариновой кислоты будет 71—71,5° С. Чистую стеариновую кислоту можно приго¬ товить также из продажного стеарина, полученного из са¬ ла. Точка плавления технической стеариновой кислоты (по Фигнеру) 69,5° С. Химически чистая стеариновая кислота представляет собою белые блестящие листочки,которые пла¬ вятся в совершенно бесцветную жидкость, а при остывании принимают вид кристаллической массы. При 360° С стеари¬ новая кислота начинает кипеть. При уменьшенном давле¬ нии она может без изменения перегоняться. Удельный вес стеариновой кислоты при 11° С равняется 1. Стеари¬ новая кислота без запаха и без вкуса и на ощупь нежир¬ ная. В воде не растворяется, но легко растворяется в эфире, в горячем абсолютном спирте и в 40 частях холод¬ ного абсолютного спирта. Если расплавленный стеарин нагреть не менее как на 4° С выше его точки плавления, то он остывает только при 52° С. При нагревании этого видоизмененного стеарина на несколько градусов выше 55° С, он принимает опять прежнее свойство, т. е. плавится при 71,5° С. С основаниями стеариновая кислота образует соли- мыла, при чем растворимыми в воде являются только полу¬ ченные со щелоками. Химический состав стеарина: Углерода 76,05°/<>. Водорода 12,676°/о. Кислорода 11,267°/о. Оксистеариновая кислота, Си Нз4 (ОН) СООН, явля¬ ется побочным продуктом при изготовлении изоолеино- вой кислоты из олеиновой кислоты. Она имеет точку плавления 86° С. При перегонке с водою при уменьшенном давлении она распадается на воду и изоолеиновую кисло¬ ту. Эта жирная кислота имеет большое значение в техни¬ ке и с успехом применяется там, когда требуется повысить точку плавления технической стеариновой кислоты. Пальмитиновая кислота, Cis Н31 СООН, в свободном состоянии встречается в пальмитиновом и лавровом масле, а как триглицерид составляет большую часть пальмового масла и японского воска. Пальмитиновую кислоту лучше изготовлять из японского воска, который не имеет в сво¬ ем составе нисколько стеариновой кислоты. Омыление производится калиевым или натриевым щелоком. Отделе¬ ние жирных кислот производится обыкновенно соляной кислотой. Очищается или перегонкой или перекристалли¬ зацией из 75о/о спирта. Приготовление пальмитиновой ки¬ слоты из жиров, содержащих стеариновую кислоту, очень
— 14 — усложняется тем, что после отделения жидких жирных ки¬ слот, требуется повторной перекристаллизаций из спирта и фракционированного осаждения из растворов бариумаце- том, для того, чтобы совершенно разделить пальмитиновую и стеариновую кислоты. Чистая пальмитиновая кислота представляет собою тонкие бесцветные иглы, плавящиеся при 62° С. Если иг¬ лы эти растопить и охладить, то получаются перламутро¬ вые блестящие чешуйки. Чистая пальмитиновая кислота в воде не растворима. Но легко растворяется в горячем спирте, эфире и ледяной уксусной кислоте. Она может перегоняться без разложения при температуре около 390° С без доступа воздуха. Перегонка ее легче идет при умень¬ шенном давлении. Лакмус от раствора пальмитиновой ки¬ слоты в спирте краснеет и в таком растворе она может титроваться натровым щелоком с индикатором фенолфталеин. Соли пальмитиновой кислоты вполне соответствуют солям стеариновой кислоты Химический состав пальмитиновой кислоты содержит: Углерода 75,5°/о. Водорода 12,5°/о. Кислорода ..... 12,5°/о. Изоолеиновая кислота, Ci; Нзз СООН, является изоме¬ ром олеиновой кислоты. Ее можно получить из оксистеа- риновой кислоты. Оксистеариновая кислота при пере¬ гонке дает изоолеиновую кислоту и воду. Изоолеиновая кислота при обыкновенной температуре имеет твердую кон¬ систенцию и при 44—45° С плавится. Воска. Воск имеет вид твердого жира, отличается от него тем, что он при расщеплении не дает глицерина и отличие от жиров-глицеридов называется неглицеридом. Воск омы- ляется, но мыла, в полном смысле этого слова, не получа¬ ется. Воск есть эстер одноатомного спирта. В технике и торговле различают воск животного происхождения и воск растительного происхождения. Для производства свечей употребляются главным образом воска: пчелиный, китай¬ ский, японский и канделильский. Пчелиный воск есть продукт, выделяемый пчелами-ра- ботницами в виде тонких чешуек из собственного органа, находящегося по обеим сторонам их туловища между че¬ тырьмя средними кольцами их брюшка. Выделенный воск с помощью челюстей пчелами формуется в соты, кото¬ рые наполняются медом. Для получения воска сначала от¬
— 15 деляется мед от сот, а затем уже удаляются из воска ме¬ ханические примеси. Первая операция называется „пере¬ пускание воска", а вторая „выбивка воска*. Часто, после выбивки, воск еще отбеливается. Перепускание воска. Соты, вынутые из улья сортируют по цвету на несколько сортов, размельчаются на мелкие куски, которые раскладываются по сортам на плетенки, или на полотно, натянутое на рамы, или в кадки или в гли¬ няные горшки, имеющие внизу отверстия, заложенные иво¬ выми прутьями или ржаной соломой. Помещение, в кото¬ ром ведется перепускание, должно иметь около 37° С. При этой температуре соты делаются мягкими и мед из них легко вытекает. Когда стекание меда прекратится, остаток прессуется или помещается в сосуд с теплой водой и пе¬ реминается. Полученная при этом вода подвергается бро¬ жению и употребляется как напиток. В последнее время для отделения меда от вощины часто употребляются цен- трофуги. Выбивка воска. Для освобождения воска от механиче¬ ской примеси, как-то: от детвы, пчелиного сору и пр. про¬ изводят выбивку, которая состоит в процеживании рас¬ плавленного воска через холст. Вощина помещается в мед¬ ный луженый котел, который предварительно наполняется до половины водой, и кипятится в течение 1-2 часов при по¬ стоянном перемешивании, чтобы воск не пригорел. Распла¬ вившаяся вощина всплывает на поверхность воды, откуда она осторожно сливается в холщевый мешок и подверга¬ ется прессованию. Расплавленный воск вытекает и соби¬ рается в формы, а в мешке остается твердый осадок, ко¬ торый переплавляется еще раз и из него таким образом получается воск, только худшего качества. В выжимках обыкновенно остается еще воск и его выделяют оттуда экстрагированием и получают так называемый „экстракци¬ онный воск“, который обыкновенно примешивается к обык¬ новенному воску. Охлаждение воска в формах производят медленно, чтобы оставшиеся нечистоты могли или осесть на дно или всплыть на поверхность воска. Обыкновенно сто частей вощины дают 60-65 частей воска. Воск от ненаполненных, безгнездных сот называется „ветренным“. Обыкновенный воск имеет окраску от светло и жел¬ то-оранжевой до коричнево-желтой. При изломе имеет зернисто-матовую поверхность. Края прозрачные. На холо¬ де ломкий. При теплоте руки размягчается в массу, кото¬ рая пахнет медом. Молодые ульи дают более светлый сы¬ рой воск, который называется „девственным6'. Растоплен¬
— 16 — ный воск представляет собою маслянистую, желтовато ко¬ ричневую жидкость, удельного веса 0,960—0,968. В воде и холодном спирте воск не растворим. Он имеет точку плавления 62-64° С, число омыления 90-107, эфирное чис¬ ло 73-76, кислотное число около 20, йодное число 8,3—11. Химический состав пчелиного воска: Углерода .... 80,54—79,06 Водорода .... 13,52—13,16 Кислорода . . . 7,78— 5,89 Пчелиный воск состоит главным образом из цероти- новой кислоты около 14°/о и мирицина около 86°/о. Церо- тиновая кислота (церотин) нерастворима в холодном спир¬ те, но растворима в горячем. При остывании она осажда¬ ется почти в белую кристаллическую массу. Церотиновая кислота плавится при 78-79° С. Мирицин есть сочетание пальмитиновой кислоты (C16H32O2) и мирициновой (СзоНезОг). Он мало растворим в горячем спирте и имеет точку плавления 72° С. Кроме церотина и мирицина, в пчелином воске содер¬ жатся кислоты: свободная мелиссиновая (СзоНбоОг) с точ¬ кой плавления 91° С, свободная и связанная олеиновая, цериловый спирт (С27Н06О) с точкой плавления 79° С и предельные углеводороды. Воск очень часто фальсифицируется или пудрообраз- ныйи веществами, как-то: минеральными веществами, мукой бобовой, овсяной, картофельной, как утяжелителями, или воскообразными веществами, как то: парафином, стеарином, церезином, японским воском, свиным салом, скотским са¬ лом, гарпиусом. Некоторые примеси бывают естественными Так, пчеловоды, чтобы получить больше меду, часто ставят пчелам искусственные соты из церезина или парафина. Кроме того, чтобы уменьшить ломкость воска часто упот¬ ребляют сало. Наиболее распространенные средства для фальсифи¬ кации воска дают следующие показания (по Аллену). 1 1 <и НАЗВАНИЯ !ислот- ое чис 0 О S3 &§ о ,<v у 3 « J2 s к. <v g а о У я к * рч Я X я ч сг о я о я Пчелиный желтый воск 20 75 95-97,4 3,75 „ белый „ 24 71 95 2,96
17 — НАЗВАНИЯ Кислот¬ ное чис¬ ло Эфирное число Число омыле¬ ния Число отноше¬ ния Спермацет . . . . • . следы 128 128 Карнаубский воск . 4-8 76 80-84 9,5-15,5 Китайский воск . . . следы 63 63 — Японский „ .... 20 195 215 9,75 Миртовый „ ... 3 205 208 68,3 Сало . 10 175 195 18,5 Технический стеарин . 200 — 200 — Гарпиус ...... . 180 10 19J 0,0556 Парафин и церезин . . — — — — Белый воск приготовляется из обыкновенного пчелиного воска отбелкой. В торговле он встречается в круглых или четырехугольных пластинах белого или желтоватого цвета, без запаха и вкуса и прозрачный как алебастр. При согрева¬ нии белый воск плавится в чистую бесцветную жидкость и без запаха прогорклости. Белением, особенно химиче¬ ским путем, воск далается более жестким, ломким и хруп¬ ким и теряет более или менее запах меда. Точка плавления несколько повышается (63-64° С), а также повышается и удельный вес (0,965-0,975). Число кислотное, эфирное и омыления значительно повышаются, а число отношения падает. Желтый воск отбеливается действием влаги, воздуха и солнца. Прежде чем белить воск, его переплавляют с во¬ дой, к которой прибавляется (около V*0/о) винного камня или квасцов. Потом воск превращается в ленты (стружки) или зерна для того, чтобы ускорить отбелку. Для получе¬ ния стружки вливают расплавленный воск в особый ящик,, под которым в чане вращается медный вылуженный ци¬ линдр, погруженный до половины в воду. В днище ящика, делаются отверстия, через которые вытекает расплавленный воск тонкими струйками и падает на горизонтальный ци¬ линдр, погруженный на половину в воду. Струйки воска, ударившись о цилиндр, быстро застывают, превращаясь в тонкую ленту. Для превращения воска в зернообразное состояние, его расплавляют (при 60-80° С), эмульсируют с водой и полученную эмульсию вливают в холодную воду. Для этого обыкновенно употребляются центробежные эмульгаторы, производительность которых зависит от их
— 18 размеров, от расстояния между тарелками и от свойств сме¬ шиваемых жидкостей. Для эмульсирования воска в боль¬ шей части случаев возможно увеличить расстояние между тарелками от 0,05 до 1,00 м/м и тогда ускорится прохожде¬ ние смеси. Полученные из воска ленты или зерна раскладываются на открытом воздухе на белильные доски или на холсты, натянутые на рамы. Когда отбелится одна сторона воска, его переворачивают на другую. Если дождь или роса не дают достаточное количество влаги, то воск поливается водою из лейки после захода солнца. Когда воск выбелит¬ ся со всех сторон, его опять переплавляют, превращают в ленты или зерна и вновь белят. Операция эта повторяется до тех пор, пока воск не получится в изломе белого цве¬ та. Отбеленный воск отливают в четырехугольные плитки. Время, необходимое для отбелки воска, зависит от погоды и тщательности измельчения воска. В стружке воск бе¬ лится 3-5 недель, а в мелких зернах—3-4 дня. Отбёлка значительно ускоряется, если сырой воск сплавить с Vs частью отбеленного воска. Во время беления теряется 2-10°/о воску. Чтобы ускорить беление воска, стали упо¬ треблять различные химические вещества, как то: хлор, хромовокалиевую соль, смесь марганцевого кали с серной кислотой, перекись водорода, озон и т. п. Но все эти сред¬ ства не дали желаемых результатов. Обыкновенно они из¬ меняют состав воска. Наибольшее внимание заслуживает прибавление перед измельчением воска 19-25°/о очищенного терпентинного масла. Благодаря способности озонировать кислород воздуха, оно ускоряет отбелку воска. Окрашивание воска. Для окрашивания воска употребля" ются такие краски, которые при сгорании не дают ядови" тых газов и которые растворяются в жире. Прежде для окрашивания воска употреблялись шафран, желтое дерево, куркума, драконовая кровь, индиго кармин и ультрамарин. Теперь имеется в торговле масса красок, растворимых в воске, которые широко и применяются. Эти краски окра¬ шивают воск, стеарин, церезин, парафин и пр. Большинство красок, растворимых в жирах, также растворяются в спир¬ те, эфире, хлороформе, бензине, ацетоне и др. В воде же они, за исключением родамина, нерастворимы. Китайский воск производится в Китае, где во многих провинциях разводят особых насекомых, подобно шелко¬ вичным червям, от которых он и получается. Восковым сло,- ем покрываются ветки деревьев, которые в августе отреза¬ ются и вывариваются с водою. Жирная масса, всплываю¬
19 — щая поверх воды, снимается и после остывания перетапли¬ вается и осаждается. Китайский воск в торговле встречается в виде круг¬ лых пластин диаметром 30-35 сантиметров и толщиною 8-9 сантиметров. Он представляет собою белую, прозрачную кристаллическую твердую массу, похожую на спермацет, которая почти без запаха и вкуса и в спирте не растворя¬ ется. Китайский воск имеет удельный вес при 15°С 0,970. при 100°G 0,810, точку плавления 81,5°С, точку застыва¬ ния 80,5°С, число омыления 92,7-93,4. Он состоит почти из чистой церетиновой кислоты. Китайский воск в Китае и Японии употребляется, как свечной материал, не только один, но и в соединении с китайским £алом, при чем свечи, изготовленные из китай¬ ского сала, воском только покрываются. Японский воск получается преимущественно в Япо¬ нии и в Китае из плодов Rhus Succedanea, Rhus acuminata и др. Плод, из которого получается воск, представляет собою косточку, наружный слой которой имеет волокнистое сло¬ жение и содержит воск. Внутренний слой косточки, белова¬ того цвета, окружает желтоватое маслянистое семя. Для получения воска плоды измельчаются, а потом варятся и отжимаются. В последнее время для получения воска ча¬ сто стали применять экстракционный способ. В продажу этот воск поступает в виде небольших кругов или плит. Свеже отпресованный воск от голубовато зеленого до зе¬ леновато-желтого цвета. При продолжительном лежании воск становится желтовато-белым, а наружный слой бе¬ лым, и воск кажется как бы покрытым белым налетом. В изломе он имеет блестящий раковистый вид. В горячем спирту японский воск легко растворяется. Растопленный и охлажденный воск застывает в кристаллическую зернистую массу. В серном эфире, бензине и петролейном эфире воск легко растворяется. Японский воск имеет удельный вес при 15° С, 0,963—0,993, точку плавления 50,4—55° С.-, чис¬ ло омыления 214 -222, йодное число 4,2—8,8. Он состоит главным образом из глицеридов, пальмитиновой и японо- вой.кислоты, с примесью свободной пальмитиновой кисло¬ ты (9—13°/о), растворимых разных кислот (8°/о) и неболь¬ шого количества неомыляемых веществ. Японский воск на местах добывания употребляется для приготовления свечей. За последнее время он в боль¬ шом количестве ввозится в Европу, где он употребляется чаще всего как подмесь к пчелиному воску. Кроме того японский воск находит широкое применение в свеч¬
— 20 ной промышленности, в аптекарском и парфюмерном деле,., и т. п. Канделильский воск появился на рынке сравнитель- нонедавно. Он добывается, главным образом, в Мексике. По твердости этот воск напоминает японский воск. Но ввиду того, что способы очистки его пока еще недостаточно раз¬ работаны, он встречается в продаже различного вида и качества. Хорошо очищенный он представляет светло-жел¬ тую, слегка просвечивающуюся массу. Он хорошо раство¬ ряется в спирте, хлороформе, эфире и бензине. Канделиль¬ ский воск имеет удельный вес при 15°С 0,962—0,985, точку плавления 67,8—70° С, кислотное число 3,5, число омыле¬ ния 74—76, неомыляемых веществ 55—65 о/0. Употребление канделильского воска такое же, как и японского воска. Минеральные воскообразные вещества. Дороговизна стеарина и вообще жиров с возрастани¬ ем потребности осветительных материалов побудила к при¬ исканию новых осветительных материалов. После некото¬ рых изысканий были предложены для свечной фабрикации горный воск, церезин и парафин. Горный воск, озокерит, земляной воск,, нефтгиль (Neft gil по-персидски значит „твердая нефть") есть смесь твер¬ дых углеродов с примесью большого или меньшего коли¬ чества посторонних веществ. Он похож йа воск и нахо¬ дится обыкновенно вблизи нефтяных источников. Горный воск добывается главным образом из месторождений, на¬ ходящихся в Восточной Галиции у подножия Карпатских, гор в Бориславле и Валанке и в Северо-американском штате Uhat, где залегает в третичной системе. У нас в Рос¬ сии горный воск находится на острове Святом близ Баку,, на острове Челекене в 70 верстах от Красноводска и во многих других местах, но пока не разрабатывается. Хороший горный воск представляет собою плотную массу светло-зеленовато-желтого цвета, который легко мнется между пальцами, от теплоты рук уже делается мяг¬ ким, обладает приятным эфирным запахом, вязкостью, вос¬ ковым блеском, имеет раковистый излом, удельный вес 0,85—0,97, точку плавления 60 --100°С. Он состоит из уг¬ лерода (84—86°/о) и водорода (14—15%). Более низкие сор¬ та или мягкие при обыкновенной температуре или же твер¬ дые, по наружному виду похожи на асфальт, темно-бурого или темно-зеленого цвета. Самые низкие сорта горного воска имеют консистенцию коровьего масла, темно зелено-
— 21 то цвета с неприятным запахом. Различают три рода гор¬ ного воска: Углерода Озокерит • . . 84 86 Пиетрицикит . 84—85 Молдавит . . 84,5—85 Водорода Удельный вео 13,5-15,5 0,85-0,93 14—15 0,94-0,95 14—15 0,96—0,97 Точка плавления 61-65,5» С. 82—900 С. 95—1000 С. Горный воск перегоняется в безвоздушном простран¬ стве без разложения, легко растворяется в кипящем бензи¬ не, сероуглероде, хлороформе и, при охлаждении раство¬ ра, образует студенистую массу. Он хуже растворяется в спирте, уксусном эфире и выделяется из этих растворов в виде, удобном для фильтрования. Горный воск добывается в большинстве случаев при¬ митивно. Так, в Галиции добывается в 12,000 шахтах, на глубине 40—80 метров. Бывает, что большим давлением гор мягкая масса горного воска вдавливается в шахту, а иног¬ да даже выдавливается из шахты. Полученный сырой гор¬ ный воск сначала сортируется. Воск, содержащий в себе грубенклейн, бросается в воду и перемешивается, при чем большая часть воска подымается наверх. В осадке же остается его 2—3°/о Другие сорта воска прямо топят на открытом огне. Когда воск растопится, то от него отделяется земляная масса, а воск выливается в •формы. В торговле он встречается в виде кубических кус¬ ков в 50 к. гр. под названием „Топленый воск". В котле, в котором топится воск остается еще осадок, который со¬ держит еще около 4—10°/0 горного воска. Этот остаток обыкновенно экстрагируется с другими остатками бензи¬ ном и продается как „Экстракционный воск". При сухой перегонке горного воска, Рато получил 2—8°/о бензина, 15- 20°/о нефти, 36—50°/о парафина, 15—20°/о тяжелых масел и 10 20/о плотного остатка. Очистка горного воска. Очистка горного воска по способу Линднера и Мерца (герм. пат. № 83971) произво¬ дится следующими тремя способами: По первому способу масса топится с серной кислотою и пропускается через центрофугу. Из одного сосуда течет нагретый до 120°С горный воск, а из второго концентри¬ рованная серная кислота в количестве около 10°Vo. Все это попадает одновременно в метальную центрофугу откуда эмульсия сейчас же протекает через согреваемый сосуд, а потом поступает в делительную центрофугу, где масса разделяется по удельному весу, на смолообразную жид¬ кость и на горный воск, освобожденный от серной кисло¬ ты и асфальтов. Если воск получился недостаточно чистый,
— 22 — то его еще раз эмульсируют с 5°/о серной кислоты и опять отделяют центрофугой. По второму способу, горный воск нагревается до 160—200° С и пропускается вместе с 10—15°/о серной кис¬ лоты через метальную центрофугу в котел, в котором эмульсия держится на 160—200° С до тех пор, пока сер¬ ная кислота совершенно разрушится, а образовавшаяся сернистая кислота исчезнет. Асфальт выделяется кусочка¬ ми в виде крепкой угольной массы. Третий способ есть соединение первых двух спо¬ собов. В прежнее время горный воск перерабатывался на парафин сухою перегонкой в ретортах. Получались жидкие и твердые продукты, которые перерабатывались в мине¬ ральные масла и парафин. При такой переработке галиций¬ ский горный воск давал: Бензина 2—8°/о Фотогена 15—20°/о Парафина 36—60°/о Тяжелых масел . . 15—20°/о Остатка ..... . 10—20°/о ' При перегонке в больших ретортах (2000 кгр.) выход парафина увеличивается до 65—80°,/о. Теперь сухая перегонка применяется почти исключи¬ тельно к низшим сортам горного воска. Высшие же сорта горного воска перерабатываются непосредственно в твер¬ дую воскообразную массу, известную под названием „Це¬ резин". Горный воск иногда применяется для фабрикации све¬ чей. Особенно он шел, как прибавление к мягкому пара¬ фину. Кроме того, горный воск применяется для натирания полов и изготовления черных сапожных мазей. Церезин (искусственный воск, минеральный воск, твер¬ дый парафин) есть воскообразная масса, полученная из гор¬ ного воска. С химической точки зрения церезин есть тот же парафин. Церезин получается различными способами. По способу Пильца и Уэли, сырой горный воск растапли¬ вается в чугунных открытых котлах на голом огне. Котлы вместимостью до 3000 кгр. наполняются воском настолько,, чтобы при большой пене осталось до краев еще по край¬ ней мере 1,/2 метра. В этих котлах воск согревается до тех пор, пока вся вода испарится. После этого к массе с тем¬ пературой 115—120° С. прибавляют тонкою струею 24—25и/о дымящей серной кислоты при сильном мешании Проис¬ ходит сильная реакция. Масса сильно пенится и подымает¬ ся. Образуется сернистая кислота, вследствие окисления
23 — горючих смол, а органические соединения воска превра¬ щаются в сульфокислоты. При реакции образуются также ядовитые газы, которые отводятся при помощи особого колпака с вытяжной трубой, сделанного над котлом. Чтобы из-за краев колпака не 'выходил ядовитый газ, обыкновен¬ но к ним прикрепляется ткань из полотна или ряд верево¬ чек, которые окружают весь котел. Смолистые примеси горного воска обугливаются и выделяются, как асфальт. Температура подымается до 150 165° С. При согревании в продолжении трех часов при 170° С асфальт выделяется совершенно. Когда реакция закончится, массе дают остыть до 115° С и прибавляют 5 —6% кровяного угля или 10—20% так называемого „Заца“, что нейтрализует остатки кисло¬ ты. Эта обработка продолжается до 3 часов при темпера¬ туре 130° С. Потом масса оставляется часа на 2 в покое и еще горячей фильтруется в фильтрпрессах. Сначала полу¬ чается желтоватая масса, которая для получения белого цвета, подвергается этой операции еще раз. Потом церезин сливается в формы, предварительно хорошо промешавши, чтобы продукт получился менее прозрачным и более бе¬ лым. Обыкновенно в торговле бывает белый и желтый це¬ резин. Хороший церезин воскообразный, с раковидным из¬ ломом и без запаха, мало кристаллический, в теплоте мнет¬ ся и соединяется (этого качества парафин не имеет). Он имеет точку плавления 61—78° С, удельный вес 0,918—0,922. Церезин очень похож на пчелиный воск, и потому широ¬ ко применяется для фальсификации его или просто как сур¬ рогат пчелиного воска, для приготовления свечей. Кроме того церезин применяется для изготовления искусственного вазелина, сапожных мазей, искусственных сот, для натира¬ ния полов и мебели, для аппретуры тканей и кожи, для сма¬ зывания патронов и снарядов и как швейный воск. Вообще церезин может быть употреблен везде, где употребляется парафин. Парафин получается сухой перегонкой бурого угля, богхеда, битумов, некоторых видов нефти, древесных смол и др. Начало произвол, парафина положил Рейхенбах, который на собрании немецких естественников в 1830 г. в Гамбурге первый показал, что парафин можно выделять из древес¬ ного и других видов дегтя и указал на техническое значе¬ ние парафина, как отличный материал для изготовления свечей. Рейхенбах установил, что парафин горит с фити¬ лем без копоти, не хуже лучшего масла, фитиль не утол¬ щается на воздухе, не превращается в смолу и на холоду не застывает.
— 24 — Сначала думали, что парафин есть углерод постоян¬ ного состава, но потом установили, что из различных ма¬ териалов получаются различные парафины и что из этих сырых материалов не могут быть выделены отдельно каж¬ дый, а только смешанными друг с другом. Таким образом парафин есть не однородное вещество, а смесь различных твердых углеводородов, как то: докозан (С12 Ню), тетроко- зан (С24 Н50), гептокозан (С27 Нбб) и др., т. е. высших чле¬ нов того рода углеводородов, которые называются «пара¬ фины" и начальные члены которых есть известные газы метан и этан. Указанием Рейхенбаха первыми воспользовались для технической цели Селлиньи дела Гэ, которые в 1839 году построили во Франции завод для получения осветительных материалов из смолистых сланцев. Потом Юнг указал, что для получения хороших выходов необходимо производить сухую перегонку при возможно низкой температуре и уда¬ лять из реторты продукт сухой перегонки по возможности быстро. Б 1850 году им было поставлено это производство в Шотландии. После этого стали возникать подобные про¬ изводства в Германии, во Франции и в Америке. В послед¬ нее время сухую перегонку бурого угля стали Производить в Богемии. Парафин добывается в технике преимущественно: 1)из бурого угля, 2) из смолистых сланцев, 3) из нефти и 4) из горного воска. Получение парафина из бурого угля распадается на по¬ лучение смолы и ее переработку. Бурый уголь, идущий для получения смолы, имеет вид массы жирной на ощупь, коричневатого цвета, переходя¬ щей при высушивании в цвет желтый до белого. В сухом виде этот уголь имеет землянистый излом и матовый блеск. Он имеет удельный вес около 1,00. Его химический состав: Углерода. • . 62—79°/о Водорода . . 9—13°/о Азота . . 0,01 - 1,1 °/о Кислорода . 7—21°/о Золы . . 10— 19о о Добытый бурый уголь из земли тщательно отделяется от обыкновенного угля, потом измельчается в куски вели¬ чиною в орех. Таким образом подготовленный уголь под¬ вергается сухой перегонке. В настоящее время сухая перегонка угля ведется поч¬ ти исключительно в шамотных вертикальных ретортах, обогреваемых извне и снабженных внутри системой же¬ лезных конических колец. Эти реторты очень удобны как
25 — для наполнения, так и для опоражнивания при непрерыв¬ ной работе. Реторта загружается сверху и верхнее от¬ верстие прикрывается высокой кучей угля. По конусо¬ образным колоколам помещенным внутри реторты, скатыва¬ ется обугливаемая масса и через щели, между которыми продукты сухой перегонки проникают в полость, образу¬ емую колоколами, и отсасываются паровым инжектором из реторты в главную отводную трубу. Плотный остаток (кокс), оставшийся после отгонки летучих продуктов, спу¬ скается в нижнюю часть ‘реторты, где имеются две заслон¬ ки. После охлаждения кокс выбрасывается в тележку. Конденсация продуктов перегонки производится в длинном ряде горизонтальных или вертикальных железных труб, охлаждаемых воздухом. Из 100 кгр. бурого угля хорошего качества получа¬ ется до 10 кгр. смолы, 32 кгр. кокса, 52 кгр. газовой во¬ ды, очень бедной аммиаком, и 6 кгр. газов, имеющих со¬ став, близкий к составу каменноугольного светильного газа. Выход смолы очень колеблется в зависимости от качества угля, при чем при выходе ниже 5°/о смолы переработка бурых углей уже невыгодна. Смола, полученная этим способом, имеет темно-коричневый цвет и густоту коровь¬ его масла. Она имеет точку плавления 15^-30° С, удель¬ ный вес при 44° С 0,82 —0,920, перегоняется между 80—400° С. Смола состоит из смеси твердых, и жидких пре¬ дельных и не предельных углеводородов и кислотных со¬ единений. Для переработки смола сначала обезвоживается в ап¬ паратах, состоящих из больших железных баков с двойны¬ ми стенками. Пространство между двойными стенками на¬ полняется водой, которая нагревается до 60—80° С паром в течение 10 часов. Водянистые части и взвешенные твер¬ дые примеси отделяются от смолы. Потом смола сливается и подвергается перегонке в чугунных или из литой стали вертикальных кубах, вместимостью до 20000 кгр. Кубы эти нагреваются голым огнем. Иногда для ускорения работы перегонку смолы ведут под уменьшенным давлением. Смо¬ ла закипает при температуре около 100° С. Выделяющиеся пары сгущаются в свинцовых или чугунных змеевиках, охлаждаемых водой. Собирают отдельно три фракции: Первая фракция представляет собою „легкое сырое масло”, кипящее при 100—350° С., с удельным весом 0,850—0,860. Масло это не твердеет при обыкновенной температуре. Оно составляет приблизительно 30°/0 перего¬ няемой смолы.
— 26 — Вторая фракция представляет собою парафиновую массу с удельным весом 0,860—0,870. Масса эта при обык¬ новенной температуре твердеет превращается в более или менее бесцветную кристаллическую массу. Парафиновой массы получается приблизительно 64о/о по весу смолы. Третья фракция есть „красные продукты“ с удельным весом 0,900. Красные продукты при обыкновенной температуре твердеют, превращаются в неясно кристаллическую массу красного цвета. Продукты эти составляют приблизительно 2°/о по весу смолы и идут для прибавки к новым пор¬ циям перегоняемой смолы. В реторте остается кокс около 2°/о по весу смолы. Из парафиновой' массы получается парафин. Для этого парафиновая масса нагревается до 60 -80° С и наливается в сосуды различной формы. Потом ее оставляют стоять в прохладном месте. При этом выкристаллизовывается па¬ рафин в виде чешуек. При емкости сосудов в 50—100 куб. метров кристаллизация заканчивается в 5—10 дней. После этого скристаллизовавшуюся массу вынимают из сосудов, разминают и отделяют жидкую часть от твердой, сначала в фильтрпрессах, а потом в гидравлическом прессе, под давлением 100—200 атмосфер. Для удаления жидкой ча¬ сти полученные куски парафина сплавляются с Ю°/о бен¬ зина. Смесь выливается в воду, где она застывает в од¬ нородную массу, которая вновь прессуется в гидравличе¬ ском прессе. После второго прессования удаляется бен¬ зин. Для этого парафин помещают в перегонный куб. с холодильником и отгоняют бензин паром при давлении до 4 атмосфер при температуре 130-140° С. После отгонки бензина приступают к обесцвечиванию парафина, которое ведется паром обыкновенно при темпе¬ ратуре 70—80° С в глухих котлах при помешивании. Если парафин слабо окрашен, нагревание производится с отбе- ливательной землей, а если окраска интенсивная, то нагре¬ вают, или с измельченным костяным углем, или с так на¬ зываемым „Зачем", а потом масса пропускается через фильтрпресс. Таким путем полученный парафин имеет белый цвет с точкой плавления 56—65° С и он известен под названием „белого твердого парафина14. Масло, отнятое от парафина подвергается охлаждению до 5° С, при чем выкристалли¬ зовываются мягкие парафины с точкой плавления 30—45° С. Масло отделенное от мягкого парафина обрабатывают креп¬
- 27 кой серной кислотой и вновь перегоняют. От'этой пере¬ гонки получается ряд масел и мягкие парафины. 2. Получение парафина из смолисты* слайдов. Производ¬ ство это особенно развито в Шотландии, а также занима¬ ются этим производством во Франции, на островах Трини- дат и Куба, в Калифорнии, Перу и Канаде. Сырой материал для получения парафина сначала из¬ мельчается в куски величиною в орех, а потом подвергается сухой перегонке в вертикальных ретортах. Реторты на¬ греваются, главным образом, снаружи. Перегонку ведут при возможно низкой температуре. Продукты сухой пере¬ гонки отводятся из нижней части реторты в воздушные холодильники, где они и сгущаются. От сухой перегонки получаются продукты: Смола до 8,12°/о с удельным весом 0,850—0,870. Она имеет состав в качественном отношении похожий на буро¬ угольную смолу, но богаче азотом (1,16— 1,45%) и беднее парафином. Смола застывает при 10—20° С и перегоняется между 70—400° С. Газовая вода до 8°/о более богатая аммиаком и амми¬ ачными солями, чем газовая вода, получаемая при перегон¬ ке бурого угля, а потому она перерабатывается на аммиак. Газы до 4°/о, богатые водородом и окисью углерода. Эти газы употребляются обыкновенно для обогревания реторт. Кокс до 9°/о идет для отопления реторт. Смолу сначала обезвоживают, а потом перегоняют до> суха в вертикальных чугунных кубах с плоским шлемом в струе перегретого пара. Перегон сгущается в свинцовом змеевике, охлаждаемом водою. Этой перегонкой получает¬ ся только одна главная фракция. Последние перегоны имеют мазеообразный вид и прибавляются к вновь перего¬ няемой смоле. Главная фракция перегона обрабатывается 1/2°/о раствором едкого натрия в 38° Б. После этого масса вновь перегоняется в струе водяного пара и получается: Нафта с удельным весом До 0,77, Легкое масло с удельн. весом до 0,850, Парафиновая масса, Красная парафиновая масса, Кокс и Г азы. Нафта, легкое масло и парафиновая масса перерабаты¬ ваются на масла и парафин способами аналогичными со способами употребляемыми при переработке продуктов- буроугольной смолы.
— 28 — 3. Получение парафина из нефти. При фракционной пере¬ гонке нефти получается ряд продуктов, которые отличают¬ ся друг от друга точкой кипения. Первая фракция содержит легко кипящие составные части нефти с точкой кипения 40-125° С. Из этой фракции повторной перегонкой получаются петролейный эфир, кипя¬ щий при 10-120° С, и искусственное скипидарное масло, 'кипящее при 120-125° С. Вторая фракция содержит составные части нефти, кипя¬ щие при 150-300° С. Из этой фракции получается керосин. В перегонном аппарате остается керосиновый остаток, кото¬ рый является исходным материалом при получении парафи¬ на. Содержание парафина в различных сортах нефти различное. Керосиновые остатки русской нефти, представляют со¬ бой густую массу от темнозеленого до чернокоричневого цвета с горелым, напоминающим креозот, запахом. Эти остатки дистиллируются при помощи перегретого пара в вакууме. Сперва перегоняются керосино-соляровые масла, потом керосино-парафиновые масла и затем смазочные масла. Все эти дистилляты содержат большее или меньшее количество парафина. Масла эти имеют плотность 38’—25° Б. и на холоде мазеобразные. Самое тяжелое масло имеет удельный вес 0,8588, а выше идет уже парафин, который при остывании выделяется чешуйками. Эта парафиновая масса обрабатывается так же, как было описано при полу¬ чении парафина из бурого угля и смолистых сланцов. Теплая парафиновая масса обрабатывается концентрирован¬ ной серной кислотой и натровым щелоком, промывается горячей водой, затем согревается закрытым паром для удаления воды, а потом охладивши отделяют парафин или прессованием или центрофу гированием. Парафин, полученный из рангонской смолы, был наз¬ ван „бельмонтин". Это название потом стало относиться ко всем парафинам, полученным из нефти. Выход парафина по Гентлю выражается в следующих процентах: Буковина 12,40°/о Воет. Галиция . . . 11,40°/о „ Индия . . . 6,07°/о Африка 5,20°/о Баку 5,00°/о Канада 3,00°/о Румыния 2,23°/о 4. Получение парафина из горного воска. Горный воск под¬ вергается перегонке паром. Получаются в небольшом коли-
— 29 — честве жидкие углеводороды и до 75—80°/о пардфина. Так,, земляной воск Восточной Галиции по Фишеру дает: Бензин 9— 3°/о Нефть 15—20°/о Парафин .... 36—50°/о Тяжелые масла . 15—20°/о Плотные остатки 10 — 20°/о Полученный сырой парафин топится, обрабатывается; серной кислотой, обесцвечивается костяным углем и филь¬ труется. Кавказский горный воск перегоняется в железных, закрытых котлах со свинцовыми змеевиками. Из этого* воска получается до 8% жидкого масла и до 60°/° тгара- финной массы. Сырой парафин отжимается на гидравли¬ ческих прессах, где парафин отделяется от масел, которые еще раз перегоняются, и из высоко кипящей фракции до¬ бывается опять парафин, Отжатый парафин растапливает¬ ся и обрабатывается серной кислотой. Потом излишняя кислота нейтрализуется известью и парафин еще раз пе¬ регоняется. Свойства парафина. Парафины в торговле встреча¬ ются крайне различные. В чистом состоянии парафин совер¬ шенно без запаха и вкуса. Он кристаллический и белого цве¬ та. Если растопленный парафин будет медленно остывать, переходя постепенно в твердое состояние, то он будет аморфным, а при быстром остывании будет воскообразным и полупрозрачным. Твердость парафина, его точка плавле¬ ния и удельный вес зависят от его химического состава. Твердый парафин имеет: точку плавления 52—56°С, удель¬ ный вес 0,898—0,943. Мягкий парафин имеет точку плавления 44—48°С, удельный вес 0,830—0,890. Парафин, полученный из богхедского угля, имеет точку плавления 45,5°С, из тор¬ фа—46,7°С, из рангонской смолы -61 °С, из горного воска 64—90°С. Это показывает, что парафины очень неоднородны и что каждое месторождение и каждый исходный матери¬ ал имеют парафин особого качества. Так, парафин, полу¬ ченный из нефти, обыкновенно прозрачный, блестящий, как стекло, твердо звучащий, с точкой плавления 58 - 62JC. Парафин, полученный из горного воска, имеет точку плав¬ ления 70°С, менее прозрачный и менее тверд. Парафин размягчается теплотой руки и мнется, а в теплоте на ощупь жирный. Растопленный парафин совер¬ шенно жидкий, чистый и бесцветный. Он сгорает светлым пламенем. Точка воспламенения 160—1700. При 350—4000, С, парафин кипит и перегоняется неразложенным только отчасти. При перегонке его с перегретым паром разложе¬
— 30 - ния не бывает или только в ничтожном количестве. Если парафин согревается на воздухе продолжительное время, то он разлагается уже при 150—180°С, при этом темнеет, развивает неприятно пахнущие горючие пары, переходит в варообразную черную массу. Парафин не изменяется от действия концентрирован¬ ных серной кислоты, азотной кислоты и их смеси, а также соляной кислоты и . едких щелочей, т е. не омыляется. Хром и бром некоторое действие на парафин оказывают только при согревании. Сера же при умеренном согрева¬ нии, образуя обильно сероводород, совершенно, разлагает¬ ся. В воде парафин не растворяется, в спирте трудно ра¬ створяется, при чем горячего абсолютного спирта нужно 35 частей. Парафин хорошо растворяется даже при малом согревании почти в каждой пропорции эфира, амилового алкоголя, хлороформа, сероуглерода, бензола, бензина, ке¬ росина, минеральных масел, эфирных и жирных масел. Па¬ рафин в любой пропорции может соединяться при топле¬ нии с жирами и жирными маслами, жирными кислотами, воском, спермацетом, и т. п. материалами. С химической точки зрения, парафин неоднородное химическое тело, а смесь высоко кипящих углеводородов ряда парафинов. Он содержит приблизительно 86°/0 угле¬ рода и 14°/о водорода и немного кислорода. Парафин, спо¬ собный к кристаллизации, называется нормальным парафи¬ ном, а неспособный—изопарафином.
ОТДЕЛ ВТОРОЙ. ТЕХНИК/* ПРОИЗВОДСТВ/* СВЕЧЕЙ. При освещении свечами сгорает твердая свечная масса которая на месте сжигания растапливается жаром пламе¬ ни, а растопленная всасывается фитилем и сжигается, при этом теплотой растапливается новое количество свечного материала и т. д. Из этого видно, что фитилем должно подводиться только такое количество свечного матери¬ ала, сколько пламя может растопить. Значит, между фи¬ тилем и свечным материалом должно быть совершенно определенное отношение, из чего легко вывести среднее число толщины свечи. Теплота свечного пламени может растопить только определенное количество свечного мате¬ риала. Чтобы растопить большее количество свечного ма¬ териала, нужно соответственно этому утолстить фитиль. От хорошей свечи требуется, чтобы она горела све¬ тло и экономично, чтобы растопленный свечной материал не стекал со свечи, а без остатка всасывался бы фитилем. Хорошая свеча не должна пахнуть и на ощупь не быть мажущей (как сальные свечи). Она должна быть чисто бе¬ лой, не коптить, что показывало бы неполное сгорание. Для хорошего горения свечей требуется, чтобы мас¬ са не содержала золы и фитиль был бы соответственно про¬ травлен. Если же свечная масса содержит золу, то засоряется фитиль, свеча течет и после потухания долго тлеет, изда¬ вая неприятный запах. Когда фитиль плохо протравлен, то он не сгорает полностью и в этом случае свеча коптит. Если же для изготовления свечей употребляется вол¬ нистый стеарин; т. е. стеарин, вынутый из прессовальных салфеток и неочищенный, то следует его предварительно нагревать открытым паром в освинцованных чанах с раз¬ бавленной серной кислотой. Потом массе дают отстояться, пока стеарин не обезводится. Следовательно качество свечи зависит главным обра¬ зом от свечного материала, от фитиля и от отношения ме¬ жду диаметром свечи и толщиною фитиля. Имеет значение также и наружный вид свечи. Рынок предпочитает свечи, которые имеют вид стеариновых све¬ чей. Чтобы получить свечи со стеариновым внешним ви¬ дом из парафина с содержанием стеарина 5—15°/о к массе примешивают 2—3°/о денатурированного спирта крепо¬ стью 96°/о.
— 32 ФИТИЛЬ. Фитиль играет очень большую и важную роль. Рас¬ топленный пламенем материал, он подводит к пламени в таком количестве, что горение свечи все время поддержи¬ вается одинаковым. Фитиль должен быть изготовлен из материалов вполне удовлетворяющих этим требованиям. В первобытное время фитиль заменяла лучина, тростниковая сердцевина, трут и т. д. Все эти вещества не имели доста¬ точно капиллярности, вследствие чего они не нашли всеоб¬ щего применения. Асбест, несмотря на свою хорошую ка¬ пиллярность, для фитилей не годится, вследствие своей аб¬ солютной несгораемости. Требованиям, предъявляемым фи- телю, более всего удовлетворяют льняные волокна и хло¬ пок. Но они далеко не идеальны, ибо идеальный фитиль должен сгорать при оставлении минимального количества золы. Льняные же и бумажные фитили обугливаются толь¬ ко во внутреннем пламенном ядре, при этом делаются твердыми и теряют более или менее свою способность всасывать. Сгораемые фитили тем ценнее, чём меньше да¬ ют угля. Образование угля всегда бывает вследствие не¬ полного сгорания, последнее же бывает при недостаточном притоке кислорода и недостаточной температуре. Но, так как названные волокна сами по себе не могут дать такой эффект, то их пропитывают разными веществами, которые при горении дают нужную жару. Это называется протра¬ вою или препарированием фитиля. Животные волокна, как например, шелк или шерсть, как фитильный материал не годятся, так как они при горении обугливаются и сильно уменьшают светильную силу пламени; кроме того шерстя¬ ной фитиль при сгорании давал бы неприятный запах го¬ релого рога. Льняная нитка берется преимущественно для сальных свечей и вакс-штоков, а иногда и для восковых свечей. Для всех остальных свечей употребляется обык¬ новенно хлопчатобумажная нитка. Для сальных свечей бе¬ рется слабо крученая нитка № 16—20, для стеариновых и парафиновых свечей № 30—40 (Английские номера). Обуг¬ ливание фитиля самое неприятное при сальных свечах; обугленный льняной фитиль выходит выше пламени и пла¬ мя начинает коптить, выделяя сажу, топится больше сала, чем фитиль может всосать и, в конце концов, течет на подсвечник. Чтобы избегнуть всего этого, фитиль должен все время подрезаться (чиститься). 60—70 лет тому назад, когда употреблялись преимущественно сальные свечи, для этого были особенные ножницы.
- 33 Изготовление фитилей. От хорошего фитиля требуется, чтобы он во всю дли¬ ну был бы ровным. Фитиль, состоящий из параллельно ле¬ жащих гладких и простых ниток, не сгорает; он в самом внутреннем ядре пламени только обугливается и торчит выше кончика пламени. Чтобы этого избегнуть, фитиль должен быть более или менее крученым, чтобы отдельные нитки образовали бы более или менее круто поднимающую¬ ся винтовую линию. Кроме того имеют значение и крепость этого волокнистого материала. При тех свечах, которые изготовляются маканием или вытягиванием, поливанием и накладкой, фитиль должен выдержать вес свечи; поэтому для сальных свечей, вакс-штока и восковых свечей приме¬ няется крепкая льняная нитка; для литых свечей приме¬ няется бумажная нитка. Что касается кручености фитиля, то для свечей, изготовляемых из материала низкоплавкого, как например, сало, достаточна легкая крученость, а для свечей, изготовляемых из более высокоплавкого материала, требуется более крепко крученый фитиль. Кручение и плетение фитилей. Смотря по крепости фи¬ тиля, для кручения берется нужное количество ниток со шпулек, обрезается двойная длина свечи с некоторым избытком, складывается и на гладком месте винтообразно скатывается. Легче, скорее и ровнее делает фитили машина для скатывания фитилей. Такие крученые фитили сперва употреблялись и для стеариновых свечей, но они совершенно не удовлетворяли самым элементарным требованиям. Такие фитили во время горения оставались прямыми, вследствие этого они, будучи окружены со всех сторон пламенем, не имели до¬ ступа достаточного количества воздуха и их концы обу¬ гливались вследствие недостатка кислорода, что вызывало образование нагара. Чтобы улучшить фитиль, Камбасер стал употреблять сперва плетеные фитили, где 3 пряди сплетались, как коса. Такие плетеные фитили имеют свой¬ ство после обугливания сгибаться, вследствие напряжения, вызванного плетением отдельных ниток. Согнувшийся ко¬ нец выходит из пламени, благодаря чему доступ кислоро¬ да воздуха усиливается и он может сгореть совершенно. Плетение фитиля может делаться рукою, но обыкновенно употребляют фитиледелательную машину. Эти машины де¬ лаются для ручного и механического привода. Чаще приме¬ няются машины фирмы Рост и К0 в Дрездене (фиг. 1). Маши¬ на эта устроена так, что полученная мотками пряжа со шпульной машины поступает на шпульки фитиледелатель-
— 34 — ной машины, где известное количество ниток одновремен¬ но сматывается со шпулек, скрещиваясь и передвигаясь с одного конца к другому. Нитки переплетаются, не скручи¬ ваясь. Фитиль, выходящий из машины готовым, наматывает¬ ся на мотовило, с которого он потом снимается. Чтобы при обрывании ниток машину можно было сейчас же оста¬ новить имеется особое приспособление. Фитиледелательную машину с ручным приводом, ко¬ торая также довольно широко распространена, дает фирма Рейнгольд Вюншман в Лейпциге (фиг. 2). Фитили, как кру¬ ченые, так и плетеные, обыкновенно наматываются на шпульки для удобного хранения, кроме того нашпуливание требуется для фитилей, назначенных для стеариновых или парафиновых свечей, т. к. фитили со шпульками вклады¬ ваются в свечеотливальные машины. Для нашпуливания фитиля в маленьких фабриках достаточно шпульное колесо со шпулями (фиг. 3). Оно имеет ручной привод. Здесь нитка идет автоматически. Нитки, разматываясь из мотка,, нави¬ ваются на шпулю. Кроме шпульного колеса на небольших заводах часто применяется шпульная машина с ручны или ножным при¬ водом фирмы Рейнгольд Вюншман в Лейпциге (фиг. 4). Эта машина устроена по тому же принципу, как и преды¬ дущий станок. Для больших заводов рекомендуется шпульная маши¬ на фирмы Рост и К0 в Дрездене с ножным и механическим приводом, которая одновременно наматывает четыре шпуль¬ ки свечеотливальных машин. При помощи этой машины можно наматывать фитиль не только на шпульки шпуль¬ ной машины, но и на шпульки других машин. Кроме того, машина эта может снимать фитиль с других машин и на¬ матывать на мотовило шпульной машины. Протравливание фитиля. Чтобы достигнуть сгорания пле¬ теного фитиля без остатков, он должен быть пропитан рас¬ творами некоторых солей или, по способу Камбасера, обра¬ ботан разбавленной серной кислотой. К крученым фитилям этот способ применить нельзя. Протравливание делается с целью изменить химический состав волокон, из которых сделан фитиль, или частичную карбонизацию. Перед про¬ травливанием фитиль хорошо вываривается в чистой воде. При обработке серной кислотой берут 50 грамм концентри¬ рованной серной кислоты на 1 литр воды и в продолже¬ нии 24-х часов пропитывают ею фитиль. Так как бумажные волокна с серной кислотой не имеют химического срод¬ ства, то очень долгое пребывание в разбавленной серной кислоте ничем не оправдывается. Тот же результат был бы
Фиг. I Фи г.2.
Фиг 4
— 39 — достигнут, если бы обработка длилась часа или даже J/4 часа. Действие серной кислоты на фитиль начинается только при сушке, по мере того, как вода испаряется и концентрирующаяся серная кислота начинает у волокон отнимать элементы воды. Бумажное волокно делается бед¬ нее кислородом и водородом, чем волокна непротравлен- ного фитиля, но содержание углерода остается неизмен¬ ным. Здесь происходит, в некоторой степени, процесс кар¬ бонизации. Надо отметить, что процесс останавливается вначале и карбонизация происходит только поверхностная, а до действительного распадения бумажной молекулы не доходит. Но все-таки бумага настолько изменяется, что разрыхленная в своей структуре, легче сгорает. На некоторых фабриках к разбавленной серной кисло¬ те прибавляется борная кислота, а иногда серная кислота совсем или отчасти заменяется борной или фосфорной ки¬ слотой. В России, кроме серной и борной кислот, упо¬ требляется еще серно-кислый аммоний. Борная кислота не действует карбонизирующим образом, вследствие чего она не может заменить серную кислоту. Химический процесс и действие здесь другие, смотря по тому—употребляются ли серная и борная кислоты совместно или друг после друга. В последнем случае фитиль сперва слабо карбонизируется, а потом уже обрабатывается борной кислотой. Сушка должна производиться по возможности быстро, при чем нужно обращать внимание на то, чтобы фитили не висели, так как при этом нижние части фитиля делаются богаче химическими составами, что делает неровной протраву, благодаря чему может быть неровное горение. Чтобы это¬ го избегнуть, перед просушиванием из фитилей делаются мотки при помощи машины (фиг. 5) и во время просушива¬ ния они поворачиваются. Совершенно другое влияние имеют растворы азотнокисл >го кали, хлорнокислого кали или азотнокислого висмута. Очевидно, здесь есть до из¬ вестной степени процесс окисления. Эти соли, богатые ки¬ слородом, действуют на обугливающийся фитиль только при горении фитиля, окисляя углерод в момент перехода в углекислоту, в это же время соль переходит в золу. Азот¬ нокислый висмут дорог, а потому % употребляется редко. Другие средства протравы, как бура, нашатырный спирт, хлористый калий не оказывают особенного влияния на фи¬ тиль. При пропитывании фитиля бурой пламя делается белым. Протравы для фитилей употребляются самые разно¬ образные. Обыкновенно каждый завод имеет свою протра¬ ву. Наиболее часто применяются следующие протравы:
— 40 — 1) По Пайену—растворяется 5—8 грамм борной кисло¬ ты в 1-м литре воды и прибавляется 0,3 — 0,5 проц. серной кислоты. 2) По де-Милли—фитили пропитываются в растворе 1-го кгр. борной кислоты на 50 кгр. воды в продолжение трех часов. 3) По Сергюрс—фитиль сперва обрабатывается раз¬ бавленной серной кислотой, потом отжимается на центро- фуге и сушится. Потом кладут в ванну, куда кладут на литр воды 4,5 грам. борной кислоты и 18 грам. серноки¬ слого аммония, потом опять отжимают на центрофуге и су¬ шат. 4) По Болэ—в 50 килограммах дистиллированной воды растворяется 450 грамм, селитры и 500 грамм, хлористого аммония. Этот раствор доводится до кипения, а потом на 10—15 минут в него кладутся фитили, затем они вынимают¬ ся, дают с них стечь и быстро сушатся. 5) В 50 кгр. воды растворяется 280—300 грамм фос¬ форной кислоты. В этот раствор кладутся фитили на 10 минут, потом вынимаются, дают с них стечь и хорошо су¬ шатся (Де-Милли). 6) На 50 кгр. воды кладут 7С0 грамм хлористого ка¬ лия и 800 грамм селитры. Раствор доводят до кипения и фитили кладутся в него на 10 минут, потом вынимаются, дают стечь и сушат. 7) В австрийских свечных фабриках для этой же цели обыкновенно употребляется фосфорнокислый аммоний. Протравленный фитиль лучше всего отжимать центро- фугой, для чего он завертывается в бумажную ткань, кла¬ дется в барабан центрофуги и машина пускается. Быстрым поворачиванием барабана излишняя жидкость выбрасывает¬ ся, вытекает через отводную трубу и употребляется опять для протравы фитиля. Сушка фитиля. Плетеные фитили после центрофугиро- вания сушатся в особо-сушильных комнатах или в сушиль¬ ных аппаратах. Сушка в сушильных комнатах продолжает¬ ся долго, а потому стали широко применять для этого су¬ шильные аппараты, (фиг. 6, 7). Сушильный аппарат предста¬ вляет собою бочку или ящик, внутри которых помещается вращающееся мотовило, на которое и помещаются мотки пряжи. Для высушивания в аппарат впускается или нагре¬ тый воздух, или в нем помещаются змеевики для нагревания находящегося там воздуха закрытым паром. Аппарат, изо¬ браженный на фиг. 6 имеет мотовило не вращающееся, а аппа рат, изображенный на фиг. 7, имеет Два вращающихся мотови ла, которые приводятся в движение от трансмиссии. В пер
Фи v.6
Фиг. <5.
— 45 — вом аппарате нагревание производится пропусканием через него нагретого сухого воздуха нагнетанием или высасыва¬ нием, а во втором аппарате высушивание производится змеевиком. Высушенный фитиль после сушки поступает в перемотку на шпульки свечеотливальной машины. Для установления отношения толщины фитиля к диа¬ метру свечи для стеариновых свечей Марац предложил сле¬ дующую таблицу (к сожалению не указан номер нитки): Диаметр свечи в мил- лимётрах . 13 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 28 32 33 3! Число ниток фитиля . 24 36 45 51 57 69 72 75 81 96 105 120 ФОРМОВКИ СВЕЧЕЙ. Центр свечи представляет собою фитиль, вокруг кото¬ рого слоем располагается стеарин, парафин и проч., при чем от толщины слоя зависит и толщина свечей. Для придания свече определенной формы существует много способов, которые выработались постепенно применительно к исход¬ ным материалам. Наиболее распространены следующие способы: вытягивание, поливание, накатывание, отливание и прессование. Макание или вытягивание. Это самый старый способ. Он применялся уже в то время, когда были только сальные и восковые свечи. Производство сальных свечей было в ста¬ рину тесно связано с мыловарением. Производство свечей способом вытягивания велось следующим образом. Берут фитиль и опускают его в топленый материал—сало или воск, для пропитывания, потом сейчас-же вынимают, что¬ бы сало или воск на фитиле остыл бы. Получается прямой, крепкий и негнущийся фитиль, который до тех пор макается в топленый свечной материал, пока свеча будет иметь нуж¬ ную толщину. При макании следует обратить внимание на то, чтобы материал не был горячий и не растапливал пре¬ дыдущий слой и не очень низкой температуры, так как тогда он пристает к фитилю неровным слоем. Для уско¬ рения работы обыкновенно фитили прикреплялись к так называемой фитильной палке и макались в один раз, а ино¬ гда употреблялась целая система фитильных палок. Поливание употребляется только при восковых свечах. Тут также фитиль макается в топленый воск и после осты¬ вания покрывается все новыми слоями. И разница только в
— 46 — том, что здесь для получения второго слоя фитиль не ма¬ кается в топленый материал, а поливается им. При полива¬ нии надо обращать внимание, чтобы поливалась свеча оди¬ наково и при известной температуре. Накатывание применяется обыкновенно при производ¬ стве самых больших алтарных или церковных свечей. При этом способе воск сначала согревается настолько, чтобы он легко мялся рукой. Потом эта масса на гладких досках катком раскатывается и разрезается на ленты. Эти лентами обвертывается фитиль, а потом катается в цилин¬ дрическую форму. Иногда ленты эти катаются без фити¬ ля в цилиндрическую форму, а потом металлической ли¬ нейкой делают надрез во всю длину до середины цилиндра. В этот надрез кладут пропитанный воском фитиль, закры¬ вают борозду воском и все катают до готовности. Отливка. Это самый удобный, дешевый и верный спо¬ соб, мало зависит от рабочего, дает свечам одинаковую форму и делает возможным массовое производство. При способе отливания главное значение имеют формы свечей и фитиль. Форма ставится острием вниз, через тоненькое отверстие продевается фитиль, который этим закрывает форму снизу. Потом наливается туда топленый свечной ма¬ териал, близкий к точке остывания и дается остыть. Фор¬ мы укрепляются в особом станке, обыкновенно до ста све¬ чей, но есть станки и с большим и с меньшим количеством форм. Прессование. Этот способ состоит в том, что свечной материал, снабженный фитилем, прессуют в особых машинах через круглые отверстия. Диаметр отверстия делается со¬ образно тому, какой толщины хотят получить свечи. Вы¬ давливание свечного материала через отверстие придает свечам неровную поверхность, вследствие чего они должны полироваться. Было предложено прессовать свечи при по¬ мощи желобков. Два одинаковых желобка наполнялись раз¬ мягченным свечным материалом и эти обе части свечи со¬ единялись, при чем предварительно в средину клался го¬ товый фитиль. Свеча получается со швом, который удаля¬ ется механически. Этот способ прессования более пригоден для коротких и толстых свечей. Машины и приспособления при производстве свечей. Работа по производству свечей делится на химиче¬ скую и механическую. Химическая сторона работы огра¬ ничивается только лишь составлением свечной массы и устанавлением точки плавления и застывания. Вся прочая же работа по производству свечей будет механическая и
— 47 — обыкновенно производится при помощи особых машин и приспособлений. Для изготовления свечей, свечной материал или рас¬ тапливается, или придается ему нужная мягкость. Это про¬ изводится в особых аппаратах. Для растапливания свечно¬ го материала широко распространен котел с двойными стенками (фиг. 8). Внутренний котел делается из алюми¬ ния, наружный—из железа. Эти котлы пригодны для рас¬ тапливания всякого рода материала. Растапливание в этом случае ведется закрытым паром. Кроме этого котла фирма Рейнгольд Вюншман в Лейпциге рекомендует аппарат для растапливания, который имеет эмалированный котел с чу¬ гунной рубашкой (фиг. 9). Вроде этого котла есть аппараты для растапливания фирмы Рост и К0 в Дрездене (фиг. 10). Для небольших производств фирма Рост и К0 в Дрез¬ дене рекомендует переносные аппараты для растапливания с водяной баней с прямой топкой (фиг. 11). Эти печ¬ ки имеют чугунные наружные котлы и чугунные эмаль- ированные внутренние котлы с оцинкованной крышкой и краном для наружного котла. Для растапливания стеарина обыкновенно употребляются деревянные чаны 125—1000 лит¬ ров (фиг. 12) с вставным змеевиком. Обыкновенно завод имеет не меньше двух таких чанов и они употребляются попеременно. Пар поступает непосредственно в чан, растап¬ ливает стеарин и размешивает его. Растопленный стеарин прямым паром содержит воду, а потому на некоторое вре¬ мя нужно оставить его в покое, чтобы вода осела. После этого освобожденный от воды стеарин может употреблять¬ ся для производства свечей. После отстаивания, стеарин для его быстрого охлаждения в маленьких заводах мешает¬ ся деревянным веслом в деревянных сосудах. В больших фабриках для этого употребляются долодкльные сосуды для стеарина из эмальированного чугуна (фиг. 13) С деревянной об¬ шивкой и вынимающейся мешалкой. При работе на свечеотливательных станках или маши¬ нах употребляются главным образом следующие предметы (фиг. 14): сосуд для вливания свечной массы в машины (1), фитильные иголки для вдевания фитилей (2), фитильные ножи (3), лопаты (4), ключи (5), совки (6) и пр. Производство сальны^ свечей. При изготовлении свечей из сала следует предпочи¬ тать более твердое баранье сало, при чем обыкновенно употребляется техническое сало. Если свеча получается
— 48 — желтая, то часто ее покрывают снаружи белым салом. Ко¬ нечно, желтизна не влияет на качество свечи, а только де¬ лает свечу некрасивой. Кроме животного сала для свечей употребляют и растительное сало. Сальные свечи изготов¬ ляются обыкновенно по способу макания (вытягивания) или отливания. Макание или вытягивание. Этот способ является самым старым, но самым несовершенным. При изготовлении све¬ чей нужно обращать внимание на то, чтобы свечи были бы ровные. Точка плавления была бы между 43-49° С. Точ¬ ка застывания между 27—37° С. Сало растапливается в де¬ ревянных чанах или железных баках, в которых постоян¬ ная температура держится при помощи пара или водяной бани. Чан и бак делаются глубиною несколько больше длины фитиля, чтобы фитиль можно было опускать в сало на желаемую длину свечи. По самому старому способу для изготовления свечей употребляли фитильные палки, на которых с некоторым промежутком висят, обыкновенно штук 6 фитилей. Эти пал¬ ки вкладываются в деревянные подставки (веркштуль), так, что 4 палки образуют 1 захват (грифф), а каждые б за¬ хватов образуют 1- крыло, так что на каждой подставке помещается 144 свечи. Подставки имеют по бокам по 6 ру¬ чек, одна от другой 42 сантиметра. Ширина этих крыльев должна быть такого размера, чтобы удобно было убирать каждый захват со свечами. Высота подставки делается 1,7 метра. На этой подставке свечи и остывают. Чаны для топ¬ леного сала делаются из крепкого мягкого дерева, длин¬ новатые, четырехугольные, книзу конические, 85 сайт, дли¬ ны, 26 сантим, ширины. Обыкновенно они ставятся на сто¬ ле. Чан ставится на высоте груди, чтобы удобно было работать. Около верхнего края чан имеет четырехуголь¬ ные дыры, через которые просовываются 2 бруска толщи¬ ною 3,5 сайт., а длина делается с таким расчетом, чтобы с каждого бока формы можно поместить доску, длины ко¬ рыта и шириною в 29 сайт, и кроме того оставалось бы места еще столько, чтобы удобно было повесить 1 захват свечей. Работа ведется следующим порядком. Когда коры¬ то наполнено нужным количеством топленого сала, рабо¬ чий берет 4 палки (1 захват) обеими руками и зажимает их между пальцами, потом макает фитили в сало, когда фитили напитаются, их вынимает и кладет на доску, чтобы сало стекало. В первый раз фитили должны макаться в очень горячее сало, чтобы оно быстро впиталось в них, благодаря чему фитили выпрямляются и потом прямо по¬ гружаются. После макания, палки с фитилями кладутся на
ч- и г i О
— 55 — крыло и фитили выпрямляются. Если некоторые фитили склеились, то эти фитили разделяются и опять макаются в сало. Потом берутся следующие четыре палки с фити¬ лями и проделывается то же самое и т. д. Это продолжает¬ ся до тех пор, пока все фитили не будут пропитаны. Эта операция называется „первое макание". Когда фитили по¬ сле пропитки застынут, они макаются второй раз в том же порядке. Теперь они имеют извести} ю твердость и лег¬ ко макаются. Потом их еще макают один или два раза во всю длину, а затем макают 2—3 раза до половины или до 1ji части их длины, при чем они немножко дольше держат¬ ся в сале. Это делается для того, чтобы сало, которое по¬ сле первого макания течет вниз по фитилю и утолщает нижний конец, опять могло растопиться и стечь. Эта рабо¬ та называется „оттягивать" или „тянуть вниз". Сколько времени следует держать свечи в сале, видно при работе. Образовавшиеся на конце фитиля капли сбиваются, а потом фитили вешаются на крыло. При макании сало должно иметь около 41° С. При этой тещшратуре. са¬ ла прилипает больше, ровнее и работа идет быстрее. Ма¬ кание повторяется столько раз, пока свечи будут требуе¬ мой толщины. Количество времени, потребного для выра¬ ботки партии свечей, зависит от температуры сала и от времени года. В жаркие летние месяцы трудно сделать хо¬ рошие сальные свечи. Поэтому летом свечи вытягиваются ночью. Если сало для свечей было желтое, то обыновенно их еще „обливают” белым салом. У готовых свечей потом пропитывают салом еще петлю фитиля (чтобы свечи лучше зажигались). При частом макании свечей в сало под концом фити¬ ля образуется лишнее сало, которое должно сниматься и это лучше всего делается „обрезальником“. Этот обрезаль- ник состоит из медной пластинки с загнутыми кверху краями, а у одного края имеет выем. Под этой пластиной ставится трехугольный железный ящик с горячими углями. Когда пластинка согрелась, двумя руками берется столько палок со свечами, сколько можно ухватить и ставят ниж¬ ние концы свечей на медную пластинку; сало сейчас же растапливается и течет через желобок во внизу стоящий сосуд. Обыкновенно у одного чана работает два рабочих. Только что описанный способ был в 1822 году улуч¬ шен Фуксом. На большом горизонтальном колесе, которое вертится вокруг оси, висят на веревках и роликах 20 ра¬ мок, из которых каждая имеет 20 фитилей. Эти рамки располагаются над чаном и при поворачивании колеса спускаются в чан. При помощи этого приспособления 1 ра¬
— 56 — бочий в 1 день может приготовить до 1000 кгр. свечей. Веревки, на которых висят рамки, идут через ролики. Все 20 рамок прикреплены к 10 веревкам (на каждом конце верев¬ ки по одной рамке). Каждая рамка после макания делается тяжелее и чтобы она не поднимала противоположную—их уравновешивают особым приспособлением. Отпивание свечей. Сальные свечи стали отливаться очень недавно—одновременно со стеариновыми свечами. Но отливание сальных свечей производилось не при помо¬ щи машин, как это было при производстве стеариновых и парафиновых свечей, а в особых трубочках, наз. лейками, в которые вдевается фитиль. Эти лейки изготовлялись из 2 част, олова и 1 части свинца отливанием в стальной фор¬ ме, в средине которой вставлялся полированный стержень формы свечи. Лейки получались в виде конических труб в 24-—35 сантиметров длины, при чем в верхней части лейка шире, чем в нижней части, чтобы свечи легче вынимались. Внизу эти лейки кончаются коронообразным острием так, что нижняя часть закрыта и остается только маленькое отверстие. В это отверстие вдевается крючком фитиль. На верхнем краю формы есть выступ, который служит для то¬ го, чтобы удержать форму в вертикальном положении, когда ее вставляют в гнездо стола, который представляет собою простой деревянный стол—столешница имеет дыры, размером по диаметру лейки. Столы имеют обыкновенно 6—8 рядов по 30—40 дыр каждый ряд. На лейку ставится воронкообразное приспособление (капсюля). Через отверстие капсюли проходит горизонталь¬ но стержень с маленьким отверстием, в которое вдевается фитиль. Через эту воронку наливается сало в лейку. Вдевать фитиль можно двумя способами: или снизу вверх, или сверху вниз. Первый способ скорее. Для этого употребляется длинный стальной крючек или игла, немно¬ го длинее формы. Крючек просовывают через отверстие стержня капсюля и нижнее отверстие формы. Петлю фити¬ ля одевают на крючек, вытягивают его и придерживают его рукой до тех пор, пока его наверху приткнут гвоздем. Так же можно вдеть фитиль особенной иголкой, которая протаскивает за собою фитиль через отверстие планки капсули и через узкое отверстие формы. После того, как все фитили вдеты и подтянуты, вли¬ вается сало посредством воронки или жестяной лейки с носком. При, наливании сала в лейки, оно должно иметь темпе¬ ратуру 38—40о С и наверху покрываться нежною пленоЧ¬
— 57 — кою. Если сало горячее, то свечи трудно вынимаются из форм, кроме того, они делаются облачными и имеют пло¬ хой вид. Если же сало очень холодное, то свечи получа¬ ются пластообразные и лопаются. Чтобы свечи получились полными, формы доливают, что производится в то время, когда сало начнет остывать в капсюлях. Когда сало осты¬ ло в капсюлях, то капсюли снимают и нагревают, чтобы сало с них стаяло. Остывшие свечи сейчас же вынимаются из леек, зацепляя щипцами за кончик фитиля. Затем фити¬ ли острым ножем подрезаются. Потом свечи упаковывают, В виду того, что производство свечей этим способом требо¬ вало много работы, придумали особые приспособления. Сде¬ лали столы с краями, в которых формы с капсюлями встав¬ лялись наравне с поверхностью стола и сало выливалось на стол и само распределялось по лейкам. Впоследствии Грабе изобрел свечеотливальную ма¬ шину. Она строилась разных размеров. Машина эта в 700—800 форм ежедневно могла приготовить 300 клгр. свечей. В 1859 г. фирма Зегер и К-о в Эслингене в Вюртен- берге сконструировала отливальный аппарат, который со¬ стоит из ящика для топления сала. Ящик этот установ¬ лен на деревянной подставке и имел наверху сито. На дне ящика имелось четыре ряда дырок, из которых вытекает жидкое сало, если открывается затвор. Затвор состоит из 4 железных пластин с дырочками которые непосредственно лежат над вытечными отверстиями. Пластинки можно пере¬ двигать. Если дыр очки ящика и пластинки совпадают, то жир может вытекать. Ящик установлен на -колесах и подкатыва¬ ется по рельсам к свечным столам. До 1860 г. такие аппа¬ раты употреблялись и при изготовлении парафиновых и стеариновых свечей. В этом году была изобретена непре¬ рывно действующая свечеотливальная машина. Здесь не требуется вдевания фитиля для каждой свечи. При отли- вании сальных свечей—свечные формы немного согревают¬ ся теплой водой, а потом наливается сало, согретое нем¬ ного выше точки застывания. Охлаждение форм должно происходить постепенно, иначе свечи получаются с трещи¬ нами. Чтобы избегнуть копчения фитилей сальных свечей, по Пальмесу, два плетеных бумажных фитиля обматывались одной бумажной ниткой. Покрывание литых сальных свечей другим жировым веществом, лучшим, чем сало, имеет 2 выгоды: во первых, свечи красивее, а во-вторых, они не так быстро стекают, так как наружный слой не так быстро растопляется, но,
— 58 — конечно, различие в точках плавления не должно быть очень большим, а то наружный слой делает вал, через который не видно пламени. Для получения верхнего слоя в формы выливают немного воску, спермацета или парафина, ката¬ ют их до тех пор на столе, пока все стенки ровно покро¬ ются массой. Это делается после того, как фитили были вдеты. Потом формы вставляются опя*гь в столы и свечи отливаются обыкновенным образом. Покрывание сальных свечей лучшим слоем свечного материала может делаться и таким образом, как при маканых свечах, а именно: чистым воском или смесью воска и спермацета или воска и сала и стеарина. Блюмгафер рекомендует брать на 4 части воска 1 часть спермацета. ПРОИЗВОДСТВО ВОСКОВЫ* СВЕЧЕЙ. Восковые свечи стали употребляться чуть-ли не рань¬ ше сальных свечей. Но тем не менее они не имели широ¬ кого хозяйственного применения. Восковые свечи употреб¬ лялись, главным образом, в культе католической и право¬ славной церкви и в богатых домах. Более или менее ши¬ роко в европейских хозяйствах была распространена, так называемая, свеча „ваксшток". Такое малое распростране¬ ние в хозяйствах восковых свечей объясняется их дорого¬ визной. Восковые свечи выделывались из белого и полу- белого воска, а ваксшток—из желтого воска. С того вре¬ мени как появился на рынке церезин, его стали примеши¬ вать к воску, так как он очень похож на воск, а по цене гораздо дешевле. Кроме того к воску стали примешивать растительные воска. В последнее время фальсифицирован¬ ные свечи на рынке очень широко распространены Воско¬ вые свечи вырабатывались теми же способами, как и саль¬ ные свечи. Что касается ваксштока, они изготовлялись преимущественно вытягиванием, при чем работа протекала в следующем порядке. Фитиль крученый льняной или полу¬ льняной наматывается на вертящийся барабан, а отсюда направляется в сковороду или в другой сосуд, в котором находится растопленный сырой воск. Чтобы фитиль не подымался на поверхность воска, на дне сковороды дела¬ ется петля или ролик для фитиля. Следовательно, фитиль идет через воск. Когда фитиль напитается, его протяги¬ вают через калибровую доску—это металлическая или деревянная доска с коническими дырками различных диа¬ метров, при чем в деревянной доске в дырки вставлены металлические трубки. Доска эта укрепляется с одного
59 — края сковороды. Сначала фитиль тянут через самую малень ¬ кую дырочку калибровой доски. Потом доску укрепляют с другого края сковороды, фитиль опять ведут через воск и протягивают через большую дырочку калибровой доски и так далее, пока ваксшток достигнет желаемой толщины. Если ваксшток тянулся последний раз через калибровую доску, его после остывания воска сматывают в круги, а потом укладывают в цилиндрические упаковки, в каковых он и идет в торговле. Для ваксштока берут нечистый воск, особенно для первых вытяжек, дешевый и очень часто прибавляют к нему смесь скипидара и пихтового гарпиуса и только для последних вытяжек берут чистый желтый воск. Для хороших сортов ваксштока употребляют хоро¬ ший воск без всякой фальсификации. Ваксшток из белого воска редко делается, т. к. получается очень ломкий. Бе¬ лым воском ваксшток покрывается иногда только снаружи. Ваксштоку придается форма в виде домика, пчелиного улья и пр. Иногда весь воск окрашивается, иногда покры¬ вается крашеным воском только верхний слой, иногда покрывается цветами, орнаментами и т. д. Для изготовления ваксштока более распространен вы¬ тяжной аппарат Бр. Рксс. (фиг. 15). Главная часть аппара¬ та—открытый цилиндр (а) с двойными стенками (f), куда впускается во время работы пар. В цилиндр кладут мяг¬ кий воск, который при помощи поршня (С) выжимается через особое отверстие (d). Для того, чтобы фитиль был в цент¬ ре-—устроена направляющая трубка (Ь). Пал подводится трубкой (g), а отводится другою трубкой (h). Этот способ изготовления ваксштока можно назвать прессованием. Прессованный ваксшток для быстрого застывания непосред¬ ственно проводится в холодную воду. Таким же способом теперь очень часто изготовляются и восковые свечи. Накатка восковыу свечей. Этот способ применяется толь¬ ко при изготовлении толстых алтарных свечей длиннее од¬ ного метра. Фитили для этого тонко скручиваются или переплетаются, пропитываются бурой или аммиачным раст¬ вором. Воск для них согревается на водяной бане, пока его можно мять рукой. Но если он недостаточно мягок, то его кладут в теплую воду и в ней он обрабатывается рукою, пока не превратится совершенно в тестообразную массу. Воск освобожденный от воды, раскатывается на дубовой доске толщиною 7—8 сантиметров и гладко выструганной или на полированном камне. Чтобы доска не коробилась, поперек ее ставятся прочные шпонки. На доске воск об¬ рабатывают сперва рукой, а потом катками, превращая
— 60 — его в широкие ленты, которыми потом обвертывается фитиль. После этого катают, пока свеча не примет нужной формы. По другому способу на натянутый фитиль накатывают воск, по¬ том поливают воском и опять катают. Очень часто употреб¬ ляется еще следующий способ. Воск раскатывают и скаты¬ вают его в форму свечи, потом по’ линейке делают бороз¬ ду до средины и закладывают туда протравленный фитиль и закатывают. Для поливания свечи воском, фитиль веша¬ ется петлею на крючек над котлом с растопленным воском, а затем поливается и катается до готовности свечи. Потом свеча обрезается и нижний конец обтачивается, чтобы можно было вставить в подсвечники. Изготовление восковые свечей поливанием. При этом спо¬ собе фитили вешаются на крючек и до тех пор поливаются жидким воском, пока свеча "достигнет желаемой толщины. Для удобства работы, над котлом вешают на ролике дере¬ вянный или железный обруч, чтобы его можно было спу¬ скать и подымать. На обруче делается 30 — 40 крючков, на которые вешаются фитили.' Воск растапливается в котле с двойными стенками, куда наливается вода. Котел наполня¬ ется топленым воском до половины. Для обливания обруч с фитилями спускается. Рабочий берет левой рукой за верхний конец фитиля, а правой из лейки поливает вос¬ ком. Поливши все фитили обруч подымают. Когда воск остынет, опять спускают обруч и поливают свечи воском. Эта операция продолжается до тех пор, пока свечи будут желаемой толщины. Потом свечи снимаются и складываются в теплое сукно. Затем берут одну свечу за другой, кладут на доску и катают катками, пока они будут гладкие и ров¬ ные. Верхний конец свечи делается овальным конусом, а нижний обрезается. Когда свечи все готовы, их снова ве¬ шают на обруч, поливают, катают и полируют. Последняя поливка делается обыкновенно лучшим воском. Приготовленные вышеописанными способами свечи получаются часто неровные в весе. В этом случае обы¬ кновенно излишек удаляют стапливанием на горячих ме¬ таллических пластинках, потом держат свечу некоторое время в паровой или водяной бане и опять катают до же¬ лаемой длины. Отпивание восковых свечей в формах. Отливание—самый простой способ, но при этом способе воск при застывании сильно стягивается и образует пустые места, а иногда и прилипает к форме. В виду этого отливание восковых свечей производится редко. Свечные формы делались из крепкого дубового дере¬ ва и состояли из двух половинок. Для того, чтобы свеча
Фиг. 16
— 63 — легче вынималась, форма внутри гладко выстругивалась и полировалась. Формы также изготовлялись из сплава оло¬ ва и свинца или из эмальированного чугуна, крепкого стек¬ ла или желтой меди. Формы, сделанные из сплава 4-х ча¬ стей олова и 1-й части свинца, будут не хуже деревянных. Эти формы делаются также с двумя ровными половинами, которые складываются вместе и скрепляются 2-мя - 3-мя на них одевающимися кольцами. Для отливания свечей 30—40 этих форм вешают на подставки или рамы так, чтобы каж¬ дую форму, которая наверху плотно прилегает одна к другой, можно было бы удобно вынимать. Перед отлива- нием формы смазывают хорошим оливковым маслом. По¬ том вдевают фитиль посредством крючка, который проде¬ вается через форму так, чтобы крючек был бы виден. За крючек задевают петлю фитиля и, держа нижний конец фитиля левой рукой, правой рукою крючек с фитилем тя* нут вверх и продевают гвоздь или палочку через петлю. Когда все фитили вдеты, они поправляются и подтягиваются. Чтобы в нижнем конце формы фитиль не был свободным, наклеивают немного мягкого воску, так, чтобы дырочка формы была закрыта. После этого воск растапливается и наливается в формы. Через V*—1 час свечи остынут, после чего их вынимают, вычищают и полируют, а иногда еще украшают надписями и разными рисунками. За последнее время для отливки свечей стали приме¬ нять машины. Перед отливанием формы подогреваются до 62—63° С, а воск до 65° С. После отливания их оставляют стоять на 2 минуты, потом начинают формы охлаждать во¬ дою в 12°—19° С. Через 40—50 минут свечи готовы и их можно вынимать. Чтобы легче вынимались свечи, к воску прибавляют стеарин или лучше церезин. Свечи после вы¬ нимания из машины подрезываются и полируются суконкой. В виду того, что воск при остывании сильно сжимается, при отливании свечей формы следует доливать. ПРОИЗВОДСТВО СПЕРМЛЦЕТОВЫ^ СВЕЧЕЙ. Спермацет, как свечной материал, еще лучше чем воск, но он дороже воска. Благодаря дороговизне спермацета, спермацетовые свечи имеют малое распространение. Из спермацета делаются теперь почти только „нормальные све¬ чи" (в Англии) и для освещения, как предмет роскоши. Спермацетовые свечи отливаются в машинах так же, как и стеариновые свечи, о чем будет сказано дальше. Сперма¬ цет, несмотря на низкую точку плавления 44—45° С, очень хрупкий и ломкий для свечей. Он при остывании очень
— 64 _ сжимается и принимает чешуйчато-кристаллическое строе¬ ние. Чтобы избегнуть кристаллизации, прибавляют 3°/о чи¬ стого белого воска или твердого парафина. Отливание свечей делается при 60° С. Спермацетовые свечи имеют белый цвет и слабо просвечивают. ПРОИЗВОДСТВО СВЕЧЕЙ ИЗ ПРЕССОВАННОГО САЛА (ПРЕСС¬ ЛИ HTR). Предшественником стеариновых свечей была еще све¬ ча, изготовленная из прессованного сала. Для этой цели, как было описано выше, сало после кристаллизации прес¬ суется в тепловатых гидравлических прессах, при чем три- олеин отделяется. Таким образом получается свечной ма¬ териал, представляющий собою сало, освобожденное от триолеина, который идет в большем количестве для изго¬ товления маргарина. Свечи, изготовленные из прессован¬ ного сала^ гораздо лучше сальных свечей, так как прессо¬ ванное сало гораздо плотнее и крепче и имеет более вы¬ сокую точку плавления ,(54—58°) чем сало (43 -49°). Эти свечи не мажут как сальные и чище и не так легко свеча плывет. Но, конечно, она хуже стеариновой свечи. Свечи из прессованного сала отливаются так же, как и стеариновые свечи, о чем сказано будет дальше. ПРОИЗВОДСТВО СТЕАРИНОВЫЕ СВЕЧЕЙ. Стеариновыми свечами принято называть свечи, изго¬ товленные из технической стеариновой кислоты, которая получается, как мы видели, из жиров расщеплением или отверждением их. Для свечей употребляется не чистый тристеарин, а некоторая часть трипальмитина, что зависит от состава жира, из которого были получены эти кислоты. Отливание свечей Стеариновые свечи изготовляются только отливанием. Стеарин, перед наливанием его в свечеотливальные станки или машины охлаждается до начала застывания материала. Стеарин охлаждается медленно в особыхсосу дах (фиг. 13). Когда стеариновая масса примет-вид жидкой кашицы, она разливается в станки. Чистый стеарин имеет свойство энергично кристалли¬ зоваться в виде листков, если остывание растопленной массы делается медленно. Благодаря этому свойству при изготовлении свечи получались неровной прозрачности, трескались или легко ломались. Чтобы избежать этого, ста¬ ли перед отливанием прибавлять к растопленному стеари¬
— 65 ну от 4—6°/о белого воска или, еще проще, стгГли давать растопленному стеарину остыть при постоянном мешании до точки остывания раньше, чем выливать его в формы. При остывании мешанием достигается ровная нежная мас¬ са, которая уже не кристаллизуется. Теперь чаще всего прибавляют к стеарину 10—20°/о церезина или парафина, что также устраняет кристаллизацию. Вместо парафина можно брать пальмового масла или пресслинг (отпрессо¬ ванное сало) или кокосовое масло. До изобретения свече- отливальных машин стеариновая свечная фабрика Фаион Муанье и К-о в Париже изготовляла свечи следующим образом: формы согревались на 50°С, что делалось в осо¬ бенном помещении, в котором имелись паровые трубы для обогревания, по которым пропускался отработанный пар и горячая конденсационная вода. Свечные формы ставились в деревянную подставку на колесах, которая передвигалась по рельсам. Фабрика имела три отделения, через которые проходила свечная форма. Каждая форма состояла из ко¬ рытца в 4,5 сайт, вышины, заменяя воронку и из 3-х рядов форм по 12—15 гнезд. Формы ко дну ящика привинчива¬ лись; каждое отделение форм поворачивалось вокруг оси, благодаря чему могло ставиться в сторону. Фитили про¬ питывались раствором борной кислоты, после быстрого стекания, сушились в сушилке, а потом, до вдевания в формы, их наматывали на шпульки. Вдевание фитилей де¬ лалось посредством деревянной палочки с ручкой и метал¬ лическим крючком. Чтобы фитиль держался на середине, на каждую форму накладывалось кольцо из луженой же¬ сти, которое в середине имело полоску с отверстием в се¬ редине, через которое вдевался фитиль и на верхнем кон¬ це задерживался. Нижний конец натягивался и задержи¬ вался щипцами или деревянными затычками. Когда фити¬ ли вдеты и формы согреты на 50° С, стеарин, вымешанный до 40° С, посредством лейки вливается, пока все формы на¬ полнятся и дно корытца будет покрыто стеарином, с тем расчетом, чтобы при остывании формы были полны. Свечи вынимались после 4-х часов. Потом их отрезали у осно¬ вания около колец. Описанное приспособление несколько улучшил Кен- даль. Кендаль предложил брать большие формы, которые помещать на своего рода, сани, при чем каждые сани дол¬ жны иметь определенное количество форм, которые потом: развозились по рельсам. Формы сначала поступали в со¬ гревательное помещение, потом к сосуду для отливания, и, наконец, на запасный путь, где они остывали и вынима¬ лись. К стеарину прибавляли 5—6°/о воска или парафина
— 66 — и распускали в медном котле посредством закрытого пара. Потом смеси давали отстояться и после этого вычерпывали в бачек, где мешали, чтобы охладить до 52° С. Если охла¬ ждение усиливалось еще водою, то она должна иметь 25-27» с. На небольших свечных заводах, на которых свечи из¬ готовляются из готового стеарина, свечной материал сна¬ чала растапливается в особых аппаратах (фиг. 8—12) и охлаждается до точки остывания. В виду того, что стеариновая кислота при застывании имеет большую склонность к кристаллизации, поэтому к ней прибавляется еще до остывания несколько °/о°/о пара¬ фина, чтобы избежать, как говорят, „кристаллического строения свечей". Парафину прибавляют обыкновенно 3— 40°/о. Процент парафина определяется в зависимости от цены на стеарин и парафин, а так же от времени года и от точки плавления парафина. Иногда вместо парафина прибавляют и сала, а иногда свечной материал содержит еще олеин. Чтобы свечи были бы красивыми и белыми, некоторые фабрики к полуостывшей массе прибавляют ка¬ лиевые соли, известь или магнезию, чем одновременно до¬ стигается увеличение веса. В зависимости от °/о°/о приме¬ си парафина свечная масса имеет различную точку плав¬ ления. Точка плавления смеси всегда ниже, чем точка плав¬ ления, высчитанная из точки плавления обоих составных частей. Так, например, смесь 10 част, стеарина с т. п. 54° С. и 5 частей парафина с т. п. 57° С. будет иметь точ¬ ку плавления 48° С. Для отливания свечей употребляется очень много са¬ мых разнообразных систем свечеотливальных станков и машин. Первая свечеотливальная машина была изобретена в 1860 г. Францем Зазе. Эта машина имела то преимуще¬ ство перед лейками, что фитиль здесь вдевался уже не для каждой свечи, а для нескольких свечей. Впоследствии эта машина была усовершенствована и сейчас имеются свечеотливальные машины различных систем. Главные части свечеотливальной машины—лейки или свечные формы (фиг. 16), которые представляют собою уз¬ кие, немного конические цилиндры (а). Они отливаются из смеси 2 ч. олова и 1 ч. свинца и внутри полируются, чтобы легче вынимались свечи. К этому сплаву часто прибавля¬ ют сурьмы.. Иногда формы отливаются из олова и красной меди. В эти цилиндры (а) вдвигается пистон (Ь), который придает форму верхнему концу свечи. Этот пистон при¬ креплен к тонкой железной трубке. Пистон имеет внутри сквозное отверстие для фитиля, которое является как-бы
— 67 — щродолжением воображаемой оси цилиндра и дальше про¬ должением этого отверстия служит прикрепленная к пи¬ стону железная трубочка. Это отверстие служит для вде¬ вания фитиля. Чтобы между стенками цилиндра и пистона не протекал свечной материал, на кольцеобразное углуби ,-ление пистона одевается каучуковое кольцо (с). Около дна пистона перпендикулярно к отверстию для фитиля просвер¬ ливается отверстие (d) сквозь весь пистон, через который протягивается каучуковая нитка и нитка эта прокалывается и через это отверстие продевается фитиль. Такое простое приспособление очень плотно закрывает отверстие и пото¬ му свечной материал протекать не может. В верхнем кон¬ це форма имеет кольцеобразный прилив (е), а нижняя часть имеет снаружи резьбу для гайки. Для укрепления формы в станке, она вставляется в гнездо и навинчивается гайка. Из свечеотливальных машин заслуживают внимания •следующие: улучшенная свечеотливальная машина Рейн¬ гольда Вюншмана (фиг. 17). Машина эта построена вся из железа и имеет 100—336 свечных форм. Свечные формы расположены в два двойных ряда в закрытом железном ящике, в верхнем и нижнем дне которого они плотно ук¬ реплены. Внутри формы плотно ходит пистон, который, как мы видели, укреплен на конце трубочки, а другим концом эта трубочка укреплена в раме и благодаря особого приспо¬ собления трубочку с пистоном можно легко поднимать и опу¬ скать. Когда вылитые свечи остынут, рычаг поворачивается и свечи выталкиваются пистонами из форм. Весь механизм весь¬ ма простой и свечи вынимаются очень легко. В нижней части машина имеет ящик, закрытый со всех сторон, для помещения в нем фитилей, намотанных на шпульки. В этом ящике помещается столько шпулек, сколько машина имеет свечных форм. Фитили со шпульки поступают через крышку ящика сначала в трубочку, а потом через пистон в свечную форму и выше ящика с формами фитиль укреп¬ ляется в особом аппарате-зажимателе, который служит для того, чтобы держать готовые, поднятые из форм свечи и фитили. Этот зажиматель посредством шарниров может отводиться в сторону. Зажиматель устанавливается так, чтобы фитили находились как раз в средине свечей Рабо¬ та на этой машине производится следующим образом. Сна¬ чала вдеваются фитили, которые привязываются к дере¬ вянной планке. После этого в ящик с формами пускают пар для согревания их до желаемой температуры. Затем в оба корытца наливается свечной материал, пока не на¬ полнятся все свечные формы. После этого закрывается
— 68 — пар и в ящик с формами впускается вода для охлаж¬ дения форм. Когда свечной материал в корытце доста¬ точно остынет, он сейчас же срезается особым ножем- Когда свечи остынут, их вынимают из форм поворачива¬ нием рычага. По мере поднимания свеч, фитиль со шпулек, помещенных в шпулечном ящике, тянется за свечей. Све¬ чи проходят через открытые зажиматели и когда достиг¬ нут нужного положения, закрепляются. После этого рычаг поворачивается обратно настолько, чтобы пистоны закры¬ ли нижнюю часть свечных форм. Вместо пара формы можно подогревать и теплой' водой. Не снимая вынутые свечи, которые удерживают фи¬ тили по средине свечной формы, отливают следующую пар¬ тию свечей. Как только свечная масса в корытцах доста¬ точно застынет, так фитили у свечей отрезаются особым ножем, зажиматели отводятся на бок машины и свечи вы¬ нимаются руками. Дальнейшая работа идет так же, как было описано. Если шпулька, которая имеет фитиль на несколько сот свечей, кончится—одевают новую. Отливание на этой машине идет очень быстро, а бра¬ ку почти не бывает. 3—4 машины может обслуживать один рабочий, при чем в 8-ми часовой рабочий день может сде¬ лать до 16 отливаний на каждой машине стеариновых све¬ чей. Следовательно, производительность труда 1 рабочего в 8-ми часовой рабочий день будет *4.800—16.000 штук стеариновых свечей (при четверике 60—200 ящик, двухпу¬ довых). На этой машине кроме стеариновых свечей можно работать свечи из парафина, композиции, церезина и сала; для восковых она менее пригодна, так как они при осты¬ вании стягиваются. Также широко распространена свечеотливальная ма¬ шина фирмы Рост и К0 в Дрездене модель А. Машина эта. в принципе очень похожа на только что описанную маши¬ ну, разница только в некоторых деталях. Машина эта про¬ ста, имеет то преимущество, что фитиль держится всегда: в центре свечной формы, формы в нижних концах плотно закрываются, вынимание застывших свечей производится без затруднения и брак сокращен до минимума. Машина состоит из чугунной станины с двумя ящика¬ ми: нижний деревянный и верхний железный. Верхний ящик имеет два корыта с 100—368 формами. Формы навер¬ ху и внизу плотно укреплены, но в случае необходимости отделить форму, любая из них легко вынимается и легко- вставляется новая. Формы в этой машине представляют со¬ бою цилиндры, вставленные в ящик вертикально. Внутри.
— 69 — цилиндров имеются пистоны, которые при помощи прикреп¬ ленных к ним трубочек двигаются вверх и вниз по цилин¬ драм, при чем они совершенно закрывают формы. Трубоч¬ ки, одним концом соединенные с рычагом, при помощи ко¬ торого и поднимаются вверх при выталкивании свечей и опускаются вниз, удерживая фитиль по середине формы. Над верхним ящиком устанавливается зажиматель, который держит свечи, вынутые из форм в вертикальном положе¬ нии. Зажиматель состоит из 2-х параллельных реек с полу¬ круглыми вырезами для свечей оклеенными фланелью. Эти рейки прижимаются друг к другу рычагами с грузами на конце. В верхней части формы фитили удерживаются в центре особой рейкой с надрезами. Нижний деревянный ящик во всю длину разделен вер¬ тикальной стенкой, к которой прикреплены стержни для надевания шпулек 50—184 на каждой стороне. Фитили идут через дырочки в крышке, потом через трубочки и писто¬ ны в формы. Для уменьшения потери фитилей, часто употребляется особый аппарат для центрирования. Фитили, вдетые иглою, зажимами прикрепляются к деревянным брускам. Потом от¬ ливаются свечи. Когда формы наполнены, для охлаждения пускается в ящик холодная вода. При дальнейшей работе фитили поддерживаются свечами. Для очистки верхнего ящика от нечистот, образовав¬ шихся от проходящей воды, сбоку ящика имеется отвер¬ стие, которое плотно закрывается крышечкой. Расход пара очень небольшой. Рабочих рук требуется мало (1 рабочий обслуживает 3—4 машины), машина очень прочная. Эта ма¬ шина работает одинаковые свечи. Для производства свечей различной длины и толщи¬ ны Рост и К0 строит машины под названием Конструкция 2, модель В (фиг. 18). Такие машины имеют разделенный за¬ жиматель, а для вынимания каждая группа одинаковых свечей имеет свой рычаг. Свечеотпивапьная машина Вюншман, конструкция б-а (фиг. 19) служит для отливания церковных алтарных свечей из -сала, стеарина, парафина, церезина или композиции. Эта ма¬ шина делается и на разные свечи. В этом случае каждое корытце может обслуживаться отдельно. Работа идет так же, как на вышеописанных машинах. Отливальные машины для ночные свечей Рост и К° (фиг 20). На этих машинах отливаются короткие и тол¬ стые свечи; эти свечи отливаются без фитилей, но с ды¬ рой в середине, через которую продевается вощеный фи¬ тиль. Ящика для фитилей эта машина не имеет. Она имеет
— 70 - также пистоны, но внутри их проходят иглы. Механизм для вынимания немного уклоняется от нормального типа. При отливании ночных свечей иголки ставятся высоко. После остывания массы они настолько оттягиваются, чтобы ко¬ рытца можно было прочистить. Если при этом фитильная дырочка засаривается, то она очищается повторным под¬ нятием иголки; потом свечи посредством пистонов выни¬ маются из форм. Зажимателей эти машины не имеют. Несколько другую конструкцию имеет машина Вюнш- мана для отливания ночных свечей с фитилем (фиг. 21). В этой машине ночные свечи отливаются с фитилем. Здесь имеется ящик для шпулек с фитилями и зажиматель. Но зато, вследствие малой длины свечи, вынимательное при¬ способление очень упрощено. Для русских свечных заводов Вюншман выпустил ма¬ шину под названием „Russisches system". Эта машина от¬ личается тем, что ее корытца или желоба снимаются. Свечеотливальная машина под названием „Kalaften". Фир¬ ма Рост и К0 выпустила свечеотливальную машину но¬ вой модели „С“, которая вместо корытца, куда в описан¬ ных станках наливался свечной материал, имеет особое приспособление, чем совершенно избегается излишний рас¬ ход фитилей и также остается меньше лишнего материала*, налитого наверху. Кроме описанных свечеотливальных машин существу¬ ет еще много других систем, но мы на них останавливаться не будем, так как они в свечном производстве большого значения не имеют. Отливальные аппараты. Кроме свечеотливальных ма¬ шин имеются ручные свечеотливальные аппараты (фиг. 22 и 23), которые употребляются при очень малом про¬ изводстве и для опытов. Аппараты эти не имеют ящика для шпулек и зажимателя. Вынимание свечей производится руками. Они имеют водяное согревание и водяное охлажде¬ ние. Аппараты (фиг. 22), предназначенные для гладких и рифленых свечей, имеют приспособление для удержания фитиля в центре формы и пистоны для вынимания остыв¬ ших свечей. Аппараты (фиг. 23), назначенные для свечей „Ренессанс", не имеют пистонов, здесь свечи выкручиваются; посредством насаженных вливательных чашечек. Отделка отпитые стеариновые свечей. Перед подрезанием стеариновые свечи еще полируются;, а иногда и белятся.. Беление производится следующим об¬ разом: свечи верхним фитильным концем вешаются на де-
Фиг. 16
Фиг 20
75 — ревянные перекладины 1 метр длины, 5—В сайт ширины, и 2 сайт, толщины, которые имеют по бокам крючечки. В таком положении свечи оставляют на воздухе. Обыкно¬ венно свечи передвигаются к месту беления при помощи бесконечного полотна. Для транспортирования свечи кладут на доску, отку¬ да их принимает бесконечное полотно, на котором при¬ креплены поперечные, сверху закругленные планки, чтобы свечи лучше захватывались. Свечи поступают на подстав¬ ку в виде Стола, которая вместо столовых досок имеет две сетки из свинцовой проволоки. Сетки расположены одна от другой на растоянии половины свечи. Верхняя сетка имеет клетки такой ширины, что через каждую можно просунуть свечу, а клетки нижней ткани меньше. Свечи просовывались через клетки верхней ткани и ставились вертикально толстым концом на нижнюю ткань. В таком положении свечи оставляются для отбеливания. После это¬ го они очищаются и полируются. При этой операции отре¬ заются ровно концы фитилей, что делается руками или ма¬ шиной. Свечи полируются мягкими щетками и сукном в длину свечи. Для подрезания руками употребляется ящик для подре зания свечей (фиг. 24). Это деревянный ящик наверху и впереди открыт, свечи вкладывают руками остриями к: спинке ящика и отпиливают гладко ручной пилой концы свечей с фитилями. На больших фабриках употребляются машины для обрезания свечей (фиг. 25). Машина имеет круглую пилу, ящик для свечей по их длине и привод, при помощи которого приводится во вращение пила. С этой машиной можно соединить и устройство для поли¬ ровки свечей. Для одновременного подрезания и штемпелевания сте¬ ариновых свечей употребляется автоматическая штемпелеваль- но-подрезальная машина (фиг. 26). Свечи, как видно на фигу¬ ре, накладываются на стол машины автоматически подво¬ дятся к штемпелеванию и подрезанию. Если нужно только штемпелевать, то для этого есть штемпельный аппарат (фиг. 27); он представляет собою пустой железный цилиндр, лежащий на чугунной тумбе. Обогревание производится паром. Наверху цилиндра помещены два штемпеля, укреп¬ ляемые в соответствующих гнездах, в которые можно вкла¬ дывать любой штемпель. Обыкновенно вставляется один для обреза свечи и один для бока свечи. Стекающий стеарин собирается посредством желобка в особом сосуде. У толстых свечей обыкновенно нижний конец несколь¬ ко подтачивается на конце, чтобы удобнее было свечи
76 — вставлять в подсвечник. Для этого употребляется обтачи- вательная машина (конусовка). Машины эти бывают с нож¬ ным приводом (фиг. 28', с электрическим двигателем (фиг. 29) и приводом от трансмиссии. Для просверливания отверстия в церковных свечах употребляется сверлильная машина обыкновенно с ножным приводом (фиг. 30). ПРОИЗВОДСТВО ППРПФИНОВЫ* СВЕЧЕЙ. В конце 50-х годов прошлого столетия для изготовле¬ ния свечей стали употреблять парафин, который является хорошим дешевым свечным материалом, но тем не менее парафиновые свечи вытеснить стеариновые свечи не могли, исключая некоторых свечей специального назначения, как, например, елочные. Стеарин и парафин теперь как-бы до¬ полняют друг друга. Так, если изготовляются стеариновые свечи, то к стеарину прибавляется парафин, а при изго¬ товлении парафиновых свечей прибавляется стеарин. Свечи из чистого стеарина получаются кристаллические, хрупкие, ломкие, а прибавка парафина делает их аморфными, менее хрупкими и ломкими. Наоборот, свечи из чистого парафина получаются мягкие, особенно в теплоте, и гнутся, а при¬ бавка стеарина делает их крепче и белее. (Чистый пара¬ фин синевато-белый и полупросвечивающий). Кроме того чистый твердый парафин при остывании кристаллизуется и в свече образует белые непрозрачные пятна. Практика установила, что если содержится 3—4°/о в стеарине пара¬ фина или в парафине стеарина, то кристаллизации уже не будет. Парафиновые свечи изготовляются так же, как сте¬ ариновые, но со следующими изменениями. При отливании стеариновых свечей,свечному материалу перед наливанием в формы дают остыть почти до точки застывания, в то время, как для отливания парафиновых свечей свечной ма¬ териал перед наливанием в формы должен иметь 70—80°С. и во всяком случае на 1—2° С выше точки плавления взятого парафина, при чем формы согреваются паром так, чтобы все части машины имели температуру точки таяния парафина. Очень высокого нагревания парафина следует избегать. Свечной материал должен наливаться в формы быстро, но ровно. Корытце должно иметь в себе свечного материала не меньше 1 сайт, глубины, чтобы при сжатии охлаждающегося материала не получились свищи. После наливания форм и корытца дают выйти пузырькам из свеч¬ ной массы и впускают в ящики с формами воду для охлаждения. Так оставляют машину на 10 мин., потом
Фи г. 25
— 83 выпускают воду и опять наполняют водой с температурой не выше 10°С. Как только свечная масса в корытце остынет на столько, что она уже не продавливается, берется трех¬ угольный нож и быстрым движением проводится по дну корытца, при чем фитили свечей, стоящие в зажимательном аппарате, отрезаются. При первом отливании, когда фитили привязаны к пластинке, они обрезаются ножницами. Сле¬ дует следить, чтобы свечная масса в корытце не остыла до твердости, ибо в этом случае очень трудно даже выламы¬ вать оттуда куски и можно повредить формы. После сре¬ зания излишка свечной массы, корытце выметается метел¬ кой. Как только свечи остынут их вынимают. Поместив зажиматель на корытце, сильным, но ров¬ ным, нажимом рычага вынимают свечи. Когда свечи займут нужное положение, они зажимаются зажимателем и рычаг поворачивается обратно, при чем фитили опять натягива¬ ются, удерживаясь только что вынутыми свечами по сере¬ дине форм. При поворачивании рычага надо быть очень осторож¬ ным, пока головки свечей не вышли из пистонов, а то они могут обламываться. Если фитиль, после спускания пистонов, черезчур натянут, то его опять немного поднимают. После этого машина опять готова для следующего отливания. При вы¬ нимании свечей неопытным рабочим бывают затруднения, но они при навыке легко устраняются. Большое значение имеет температура массы, согревание формы и охлаждение. При мягком парафине, конечно, нужно прибавить больше стеарина. Нельзя оставлять свечи долго (несколько часов) в формах, ибо тогда их нельзя будет вынуть. Если свечи не вынимаются, то пускают пар в машину, отчего свечи немного растапливаются и делаются меньше в объеме, вследствие чего легко вынимаются. В этом случае не сле¬ дует закрывать зажиматель до остывания свечей, т.к. мяг¬ кая масса портит плюш. Некоторые свечные заводы имеют два водопровода. Через первый пускается вода в 10°С для первого охлаж¬ дения, а через второй пускается вода в 6—8°С для второ¬ го охлаждения. Находят, что этим способом свечи делают¬ ся красивее и вынимаются легче из форм. Другие заводы работают обыкновенно беспрерывным притоком воды. После вынимания и снимания парафиновые свечи идут, как и стеариновые, на обрезальный станок, но обрезание
— 84 — делается не пилой, а острым ножем. Потом свечи идут, если нужно, на точильный и штамповальный станки. Для отливания парафиновых, церезиновых и компози¬ ционных свечей в Японии и Китае очень широко приме¬ няется, так называемый, „японский свечеотливальный ста¬ нок", который имеет очень простое устройство, дешевый и прекрасно выполняет свое назначение. Без ущерба в ка¬ честве свечей он может применяться на самом маленьком кустарном заводе. Для отливания стеариновых свечей мы применяли его на свечном заводе Забтпо и результаты бы¬ ли вполне удовлетворительные. Японский свечной станок состоит из трех основных частей (фиг. 31): медного ящика или коробки D с лейка¬ ми е,е,е..., деревянного ящика А с катушками для фитиля а,а,а... и подъемного механизма В, С, к,i, F,l, d.g для вытал¬ кивания свечей из леек. Коробка делается из медных листов толщиною Vs". В коробке вертикально в два ряда помещены лейки е, е,е..., количество которых бывает различное, в зависимости от толщины свечи и размера самого свечного стакана. Лейки представляют из себя цилиндры из тонкой жести, спаян¬ ной в притык. В этих цилиндрах помещаются в виде пор¬ шней, так называемые „пистоны" d, d, d..., которые обра¬ зуют, как бы дно цилиндров и придают форму свечной го¬ ловке и, составляя часть подъемного механизма, выталки¬ вают свечи из леек (цилиндров). Для охлаждения стенок леек коробка D наполняется холодной водой, которая туда поступает беспрерывно через воронку Е, при чем, чтобы избыток воды не выливался через края воронки, в ней есть трубка L, через которую избыток воды и уходит. Вода, нагревшаяся от леек, подымается в верхнюю часть коробки и отводится трубкой га. Для спускания воды из коробки D имеется спускной кран h. Жидкая свечная масса зали¬ вается вручную в леечные желобки ш1, ш2. Вынутые све¬ чи кладутся на деревянные полки Т, которые прицепляются угольниками Y к коробке, к которой с обеих сторон для этих угольников припаяно по два гнезда Z. А для того, чтобы полки при накладывании на них свечей не сгиба¬ ли угольников Y, имеется на каждой стороне по две де¬ ревянных подпорки п. Подпорки эти представляют собой деревянные бруски Н/гХН/г сан., которые укреплены од¬ ним концом посредством шарнира X к брусу М. Деревян¬ ный ящик для шпулек разделен продольной деревянной стенкой О1 пополам, к которой с той и другой стороны укреплены стержни b в три ряда. На эти стержни наде¬
85 — ваются катушки с намотанным на них фитилем, который через отверстия в .крышке ящика о идет через трубки g,g,g... и пистоны d,d,d... в лейку и у обреза леек прохо¬ дит через отверстия направляющих линеек, которые кладут¬ ся по одной в каждый желоб m1, т2. Продольные стенки ящика в нижней своей части укреплены на шарнирах х1, а пото - му они могут открываться и закрываться, при чем закры¬ тая стенка зацепляется крючком, прикрепленным к бруску р. Подъемный механизм состоит из деревянного бруса В, который внизу поддерживается железным бруском к, что¬ бы не дать прогнуться ему., На деревянном брусе В укреп¬ лены в два ряда нижними концами трубочки g,g,g..., кото¬ рые на верхнем конце имеют пистоны d,d,d... Брусок вме¬ сте с этими трубами и пистонами подымается и опускает¬ ся при помощи двух зубчатых реек i, прикрепленных к этому бруску с двух концов станка. Рейки i двигаются вверх и вниз посредством зубча¬ тых колес К, насаженных на железную ось С. На одном конце эта ось имеет рычаг F с рукояткой 1, посредством которой вращается ось вместе с зубчатыми колесами и по¬ дымает или спускает рейки с зубцами и вместе с ними брус В и укрепленные на нем трубки с пистонами. Чтобы рейка с зубцами не отходила от зубчатки с другой стороны, она поддерживается деревянным бруском N. Работа на японском станке ведется следующим обра¬ зом. Фитиль с катушки протягивается через трубки g,g,g..., пистоны d,d,d..., лейки е,е,е..., отверстия направляющих линеек, к которым при начале работы фитиль и привязы¬ вается. Подъемный механизм отпускается вниз до отказа, вследствие чего поршни опустятся в нижнюю часть леек. Кран h закрывается и жидкая свечная масса, доведен¬ ная до нужной температуры в зависимости от состава этой массы, наливается в леечные желобки т1, т2, по которым она идет в лейки. Жидкой свечной массы на¬ ливается столько, чтобы желобки были наполнены до кра¬ ев. После этого через воронку Е пускают в коробку D холодную воду и строго ее регулируют так, чтобы она имела в коробке нужную температуру, при чем нагревшая¬ ся вода уходит через отводную трубку т. Когда свечная масса достаточно остынет, пуск воды через воронку Е прекращается и вся вода, находящаяся в коробке D выпу¬ скается через кран h. После этого, при помощи подъемно¬ го механизма свечи выталкиваются из леек на 2/з их дли¬ ны. Затем рабочий отделяет их группами 10—15 свечей, подымает вверх и кладет на полки Т. Когда свечи все вы¬
— 86 — нуты, подъемный механизм опускается и дальнейшая рабо¬ та идет таким же образом. Ценность парафиновых свечей определяется точкою плавления материала, из которого они изготовлены. Точка плавления парафиновой свечи колеблется меж¬ ду 53—56° С. Свечи с точкой плавления 53° С называются парафиновые, с точкой плавления 54°—бриллиантовые, а с точкой плавления 55°—56° кристальные Кроме того, фабр. Вебау делал салонные ледяные свечи, с точкой плавления 61—62° С. Натуральными парафиновыми свечами называются свечи не из чисто белого парафина, а из желтоватого. Елочные—обыкновенно имеют точку плав¬ ления 54° С и они бывают белые и крашеные. Для окра¬ шивания парафина берут исключительно органические ве¬ щества, например, для красного—алканин. ПРОИЗВОДСТВО КОМПОЗИЦИОННЫ* СВЕЧЕЙ. Под названием „композиционные свечи" подразуме¬ ваются смеси, которые содержат стеарина и парафина в отношении 1:1, 1:2, 1:3, 2 : 3 и т. д., другими словами, стеарина и парафина должно быть близко к половине. Эти смеси имеют то свойство, что дают фабрикат, не похожий ни на один составной элемент, о чем нами уже достаточ¬ но подробно было изложено выше. Здесь мы только отме¬ тим еще раз, что смесь стеарина и парафина дает более низкую точку плавления, чем каждый из них в отдель¬ ности. Прибавка к парафину 3—4°/о стеарина дает свечи очень похожие на стеариновые и прозрачность совершен¬ но исчезает. Прибавка парафина имеет цель удешевить фабрикат и одновременно повышает световую силу свечи. Обыкно¬ венно в торговле встречаются композиционные свечи, из¬ готовленные из 60°/о парафина и 40°/о стеарина, или 70°/о парафина и 30°/о стеарина, или из 80°/о парафина и 20°/о стеарина, или из 67°/о парафина и 33°/о стеарина. Послед¬ няя смесь имеет точку плавления 45° С. Композиционные свечи с точкой плавления 47—-48° С состоят из 63°/о пара¬ фина и 37°/о стеарина. При изготовлении композиционных свечей можно упо¬ треблять вместо твердых парафинов более мягкие. В этом случае необходимо только увеличить количество стеарина, соответственно мягкости парафина. Чем ниже точка плав¬ ления парафина, тем меньше его нужно брать для смеси. Несмотря на дешевизну более мягкого парафина себесто-
Японский свбчной СТАНОК
89 — имость свечей мало изменяется, так как приходится давать больше дорого-стоющего стеарина. ПРОИЗВОДСТВО ЦЕРЕЗИНОВЫ* СВЕЧЕЙ. В последнее время стали широко распространяться церезиновые свечи. Эти свечи получаются безупречно бе¬ лые и при том тверже свечей парафиновых и стеариновых. Церезин при отливании свечей имеет склонность давать прозрачные свечи, чего можно избегнуть, если перед отли- ванием церезин мешать. Церезиновые свечи имеют точку плавления на 6° С выше, чем стеариновые свечи. При бо¬ лее высокой температуре они делаются мягкими и гибки¬ ми и горят гораздо светлее. Церезиновые свечи отлива¬ ются или из чистого церезина, или с прибавкой стеарина. НЕФТЯНЫЕ СВЕЧИ. Нефтяные свечи изготовлялись на фабрике Миллера в Петрограде. Это был опыт получить из кавказ¬ ской нефти непосредственно свечи. Для этой цели ис¬ пользовали свойство сырой нефти, которая при малой при¬ бавке жирового мыла превращается в студенистообразную массу. По способу Руднецкого масса для нефтяных све¬ чей приготовлялась следующим образом (D. R. Р. 276 и 563):: в эмальированный железный котел кладется смесь нефтщ жирной кислоты, аммиака и аммиачных солей и варится при сильном мешании. Из этой массы отливаются свечи. Руднецкий утверждает, что нефтяные свечи, состоя¬ щие из 65°/о стеарина, 30°/о нефти, 4—5°/о воды и 0,8°/о аммиака, после одномесячного хранения испарением поте¬ ряли большую часть керосина, а именно: после этого све¬ чи содержали 85°/о стеарина, 10°/о нефти, 4,5°/о воды и 0,6°/о аммиака. ФОРМН, РНЗМЕРЫ И ВЕС СВЕЧЕЙ. В торговле свечи имеются под названием: железнодо¬ рожные, кабинетные, салонные, люстровые, столовые, фор¬ тепианные, ренессанс, милли, аполло, виктория и т. д. Но названия эти нисколько не характеризуют качество свечи. Для указания качества, обыкновенно, стеариновые свечи выпускаются с указанием сорта. Так, под маркой „Прима“— свечи с точкой плавления 52—54° С, „Секунда“—свечи с точкой плавления 48—51° С и „Терция" свечи с точкой плавления 40—47° С. Чем выше у свечей точка плавления и они белее, тем дороже расцениваются. Что касается формы, то больше всего идут гладкие. Рифленые и витые
90 — из стеарина делаются редко. Они делаются чаще всего из парафина. Часто делаются свечи с гладким или рифле¬ ным конусом у нижнего конца. Чтобы сгорание фитиля бы¬ ло более совершенное, делаются свечи с каналами. Размер свечей, т. е. длина и толщина свечей бывают очень раз¬ личные. Обыкновенно делаются железнодорожные 20—22 сайт, длины и 2а/2—3 сайт, диаметром, столовые и салон¬ ные свечи 20—24 сайт, длины и 1,5—2,20 сайт, в диаметре, елочные—11—12 сайт, длины и 8—14 мм. толщины, с ка¬ налом—20—25 мм. диаметром, алтарные—1 метр и больше длиною и до 36 мм. диам., ночные 30—40 сантиметров дли¬ ны и 37 мм. диаметром. Вес свечи зависит от длины и диаметра ее. Обыкно¬ венно свечи продаются оптом ящиками, а в розницу фун¬ том в фунтовой укупорке, при чем в 1 фунт идет 4, 5, 6, 7 и даже 8 свечей. Средний вес свечи надо считать 125 грамм, 100 гр., 831/s или 663/з гр. Роскошные свечи продаются поштучно.
ТЕХНИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ НД СВЕЧИ СТЕДРИНОВЫЕ НКПС. 1. Свечи приготовляются из чистой стеариновой мас¬ сы, содержание нейтральных жиров и других примесей не допускается. 2. Температура застывания свечи должна быть не ме¬ нее 51°. 3. Свечи при испытании и нормальных условиях го¬ рения, т. е. при комнатной температуре в спокойном со¬ стоянии воздуха без колыхания пламени, должны гореть ровным пламенем без дыма и копоти и свеча не должна оплывать. Образовавшаяся во время горения вокруг во¬ ронка должна иметь ровные края и не наполняться довер¬ ху расплавленным стеарином. 4. Фитиль должен быть расположен в центре свечи, не должен раздваиваться, при горении свечи должен слег¬ ка загибаться, равномерно сгорать вместе со свечей без образования нагара. 5. Для свечей вагонных диаметра 27 мм. устанавли¬ вается следующая продолжительность горения в указан¬ ных выше в п. 3 условиях: для четверика (длина свечи 199 мм. с допуском—2 мм.) не менее 9 ч. 00 м. для пятерика (длина свечи 167 мм. с допуском—2 мм.) не менее 7 ч. 30 м. для восьмерика (длина свечи 103 мм. с допуском— 2 мм.) не менее 4 ч. 30 м. При ускоренных испытаниях разрешается определить расход свечи в один час горения цилиндрической ее части, каковой должен быть не более 10,5 гр. при диаметре све¬ чи в 26 мм. Продолжительность горения свечей типа (столовых) для четверика не менее 9 ч. 00 м. (диам. 21 мм. длина 300 мм. с допуском—2 мм.), пятерика не менее 7 ч. 30 м. (диам. 20 мм. длина около 282 мм. с допуск—2 мм.). 6. Чистый вес свечей в пачке должен быть 400 гр. с допуском 2°/о при чем кило штук в пачке и размеры све¬ чей должны соответствовать условиям заказа и настоящим техническим условиям. Свечи принимаются по чистому весу, определяются путем взвешивания не менее 1°/о от поставляемой партии.
— 92 — 7. Для испытаний все предъявленное количество од¬ нородных по размерам свечей делится на партии по 5 ящи¬ ков в каждой и от каждой партии отбирается две свечи для испытания. 8. В случае неудовлетворительности испытания соот¬ ветствующая партия свечей может быть пересортирована просто и вновь предъявлена к приемке, при чем при испы¬ тании кило образцов удваивается. При повторной неудовлетворительности партия бра¬ куется.
ОТДЕЛ ТРЕТИЙ. ХИМИЧЕСКИЙ КОНТРОЛЬ ПРОИЗВОДСТВЛ СВЕЧЕЙ. Химический контроль производства свечей составляют г 1) исследование сырых материалов, 2) определение состава отливочной массы, 3) исследование фитиля и 4) исследова¬ ние свечей. 1. Исследование сырьде материалов. Исследование сырых материалов сводится главным образом, к определению чистоты материала, точки плавле¬ ния и содержания воды. При производстве свечей громад- ное значение имеет определение чистоты материалов, ибо, зная состав их, легче составить отливочную массу желае¬ мого качества, а потому, прежде чем приступить к состав¬ лению отливочной массы, следует тщательно определить состав материалов, из которых она будет компанироваться. Также большое значение в свечном производстве имеет точка плавления, так как чем выше точка плавления, тем более ценным будет материал. При составлении отливочной массы учитываются точки плавления компанентов и в за¬ висимости от желательной точки плавления компанируемой массы берется то или другое количество того или другого- материала. Что касается воды, то ее не должно быть в свеч¬ ном материале, так как она при горении свечи дает не¬ приятное потрескивание. Способы исследования сырых ма¬ териалов будут приведены ниже. 2. Определение состава отливной массы. Свечи изготовляются обыкновенно из различных ма¬ териалов и различных сортов, при чем сорт определяется количеством содержащегося в свечах основного материала. Так, например, сорт стеариновых свечей определяется по содержанию в них стеарина. Отливочная масса составляется следующим образом. Пусть требуется приготовить массу, которая с соответ¬ ствующим количеством парафина даст 1000 кгр. 20°;о-ой отливочной массы. Для этого сплавляются следующие со¬ ставные части: Положим, свечная масса образует в чане слой высо¬ той в 35 сан. Если требуется из этой массы приготовить
— 94 — другую массу с содержанием стеарина 20°/о, т. е. с кислот¬ ным числом 40, (при производственных расчетах берут ки¬ слотное число обыкновенно 200, т.-е. стеарин имеет при¬ близительно 5° о парафина), то для этого сначала массу на¬ гревают, дают отстояться и затем определяют кислотное число. Положим, кислотное число будет 117,4, что соответствует содержанию стеарина в 58,7°/о. Необходимое количество парафина (Р) вычисляют по следующему урав¬ нению: р—а (~е 1 ), где а—число сантиметров исследуемой массы в чане, р-процентное содержание стеарина и е—процентное содержание получаемой массы. Подставив в это уравнение вышеприведенные цифры ■получим: Р—35 (' 528q- — 1 1=35X1.9=67 сан. Следовательно, к свечной массе надо прибавить 67 сан. парафина. Если основная масса слаба, то она усиляется стеарином, лдесь вычисление производится по тому же уравнению, только все данные должны быть перечислены на парафин. Так, если слой 48°/о массы будет высотой 97 сан, и ее нужно превратить в 55°/о-ую, то подставив в урав¬ нение цифры получим: Стеарин S=a — 1^=97 —1 )=97Х0,2=19 сан. Как видим здесь р обозначает процентное содержание па¬ рафина в первоначальной массе, а е—процентное содер¬ жание парафина в готовой массе. При составлении массы для свечей надо иметь в ви¬ ду, что чем больше прибавляется парафину, тем больше свечи размягчаются от окружающего воздуха и делаются гибкими. Чем меньше гибкость свечи, тем выше ее цен¬ ность. Чтобы установить свечной состав для свечей оп¬ ределенной гибкости, отливают различные свечи одинако¬ вого диаметра и длины. Свечи эти укрепляют горизонталь¬ но в зажим (фиг. 32) и оставляют их в горизонтальном положении на несколько часов. В зависимости от состава свечной массы, свечи дадут тот или другой изгиб. По этим образцам уже решают какой состав применить для отливки свечей. Кроме этого надо обращать внимание на вещества не растворяющиеся в парафине, которые делают свечи непроз¬ рачными. Это особенно относится к композиционным све¬ чам, которые прозрачны. И вот, чтобы избежать этого, к
— 97 — ним прибавляют чаще всего спирт, который делает свечи непрозрачными. 3. Исследование фитиля. Как мы видели, для протравливания фитиля применяют обыкновенно борную кислоту, сернокислый аммоний, фос¬ форнокислый аммоний, серную кислоту и др. Эти реактивы должны быть химически чистыми. Фитиль для стеариновых свечей делается из тройной плетенки, и в зависимости от со¬ става и толщины свечи количество ниток в ней бывает раз¬ личное, но номер ниток должен быть один и тот же. Это должно быть проверено. Так же провёряется и плотность плетения, т. к. если плетение тугое, то уменьшается вса¬ сывающая способность фитиля. Это определяется тем, что отвешенный кусок фитиля длиною в 1 метр, с подвешен¬ ным грузом в 100 гр., погружают в воду, после чего дают воде стечь в течение 5 минут. После этого отрезок фити¬ ля взвешивают снова. Разность между взвешиванием послед¬ ним и первым покажет всасывающую способность фитиля. 4. Исследование свечей. Определение точки плавления. Наиболее важное опреде¬ ление точки плавления. Чем выше точка плавления, тем цен¬ нее материал. Точка застывания, как мы видели, лежит всегда немного ниже точки плавления. Точки плавления: наиболее встречающихся в свечном производстве материалов, приводим в следующей таблице: НАЗВАНИЯ МАТЕРИАЛОВ Точка пла¬ вления в градусах С. Парафин 44—90 Оксистеариновая кислота 86 х. Стеариновая кислота 69,5 Воск пчелиный 62—64 Сцермацет 43-48 Пальмовое масло 47,8 Изоолеиновая кислота 44—45 Сало 36—45 Кокосовое масло .... 20,3—28,6
— 98 — Мы уже видели, что техническая стеариновая кисло¬ та в зависимости от исходного материала состоит из стеа¬ риновой и пальмитиновой кислот в различных отношени- ниях, от чего, конечно, зависит ее точка плавления и за¬ стывания Чтобы яснее представить влияние отношений той и другой кислоты на точку плавления (что очень важ¬ но в свечном производстве), приведем следующую табли¬ цу (по Гейнцу): Частей стеарино¬ вой кислоты. . Частей пальми¬ тиновой кислоты Точка плавления смеси в градусах С. 100 69,2 90 10 67,2 80 20 65,3 70 30 62,9 60 40 60,3 50 50 56,6 40 60 56,3 35^ 65 55,6 32,5 67,5 55,2 30 70 55,1 20 80 57,5 10 90 60,1 — 100 62,0 Для определения точки плавления свечной материал мел¬ ко измельчают (трут или скоблят) и берут не меньше 20 гр. Потом в него ставят термометр и нагревают медленно до начала топления материала, при чем, чтобы растапливание
— 99 происходило равномерно, все мешается. Как только тем¬ пература плавления достигнута, термометр, вследствие скры¬ той теплоты, сейчас же останавливается на определенном градусе до тех пор, пока вся масса растопится. Этот гра¬ дус и есть точка плавления. Например, термометр показыва¬ ет 54° С, следовательно, точка плавления данного материа¬ ла будет 54° С. По Швейсингеру точка плавления определяется сле¬ дующим образом: несколько грамм испытуемого материала осторожно растапливаются в пробирке. Когда все растопит¬ ся, ставится термометр и массе дают совершенно ооыть. Остывшую массу согревают очень медленно, при частом поворачивании -термометра. Нагревание можно производить на водяной бане, а при осторожной работе даже над малень¬ ким пламенем. Точку плавления показывает градус термо¬ метра, при котором наступит совершенное просветление всей массы. Если массу согреть на несколько градусов выше точки плавления и дать ей медленно остыть до по¬ явления первого белого облачка в жидкости, то градус тер¬ мометра, при котором появилось облачко, покажет точку застывания. Этим способом можно определить точку засты¬ вания у многих свечных материалов. Чаще всего для опре¬ деления точки плавления употребляют капиллярные тру¬ бочки, которые с двух сторон открыты и с одной стороны вытянуты в тонкое острие. В трубочку, повыше места су¬ жения, помещают небольшое количество испытуемого ма¬ териала. Трубочка нагревается вместе с термометром. Градус термометра, при котором масса начнет стекать в суживаю¬ щуюся часть, показывает начало плавления, а когда мут¬ ная капля делается совершенно прозрачной, показывает точку плавления. Этот способ очень простой и довольно часто употребляется. Наиболее просто точка плавления определяется сле¬ дующим способом Если свечной материал не очень крепкий и если не требуется точности, то берется несколько куб. сан. этого материала, помещают в пробирку и медленно растапливают. Когда все растопится, массе дают остыть при помешивании термометром, потом эту пробирку ставят в теплую воду, которую постепенно нагревают. Свечная масса при постоян¬ ном мешании термометром станет распускаться. Нагревание продолжается пока масса будет прозрачной, В этот момент градус термометра будет показывать точку плавления. Ког¬ да на краю начинается кристаллизация, мешают градусни¬ ком. При этом температура немного спускается, но потом опять поднимается. При твердых жирных кислотах градус,
— 100 — при котором температура не изменяется, некоторое время,, есть точка застывания. При некоторых жирах, например сало, температура не останавливается, а поэтому предпочи¬ тают определить точку застывания их жирных кислот, при* готовленных из жиров омылением. Исследование сальны* свечей. При определении свойства технического сала главное значение имеет его титр. Сала для свечей может быть фальсифицируемое—гарпиусом пи- нолином, парафином, пальмо-ядровым маслом, кокосовым и проч. Парафин неомылим, следовательно, при омылении остается неомыленным. Гарпиус узнается по желто-корич¬ невому цвету, который гарпиус придает салу. Но так как этот цвет сало легко получает при перегреве во времявы- тапливация, обыкновенно такое сало исследуется на содер¬ жание гарпиуса при помощи реакции Шторх-Моравского. Небольшое количество испытуемого свечного материа¬ ла при небольшой температуре растворяется в уксусно-ки¬ слом ангидриде. При наличии гарпиуса или пинолина после остывания и после прибавления 1 капли серной кислоты получается сине-фиолетовое или красное окрашивание, ко¬ торое вскоре пропадает и остается толлько коричнево¬ желтый отливающий раствор. Пинолин, как и парафин пони¬ жают число омыления. Пальмо-ядровое масло, кокосовое масло повышают число омыления и число Рейхердт Мейзеля. Определение присутствия других примесей можно произ¬ вести согласно качественного определения примесей в жирах. Таким же образом делается исследование и свечей, изго¬ товленных из прессованного сала (Пресслинг, Пресстальг). Исследование вссковы* свечей. Восковые свечи раньше изготовлялись исключительно из воска. Но в последнее время их стали изготовлять уже с прибавкою растительно¬ го воска (японский воск, карнаубский воск и проч.), стеа¬ рина, сала,- гарпиуса и особенно с прибавкою церезина и парафина. Как мы видели, сырой воск обыкновенно окрашен в желтый или краснобурый цвет и имеет приятный медовый запах и мелко зернистую структуру. Он при высокой тем¬ пературе пластичен, а при низкой—хрупок. Под микроско¬ пом можно различить зернышки цветочной пыли, благодаря чему и можно определить сырой воск. Если сырой воск очищается многократным плавлением в горячей воде и от¬ белен светом или химически, то он теряет красящее веще¬ ство и получается без запаха и вкуса, хрупкий, более тя¬ желый и. почти всегда с гладкой поверхностью излома.
— 101 Пчелиный воск не содержит глицеридов, а имеет сво¬ бодные жирные кислоты высокого молекулярного веса, ми- рицин и цериловый спирт, а также немного углеводородов и непредельных кислот. Чистоту воска характеризуют главным образом точка плавления, удельный вес и йодное число. Они колеблются {по Дитериху): Желтый воск. Белый воск. Удельный вес 0,960—0,967 0,962—0,970 Точка плавления 6ЗЧ2—66° С. — Йодное число 9—11. Около 4. Наиболее характеризуют воск кислотное и эфирное число, отношение эфирного коэффициента к кислотному {отношение Гюбля) и число омыления. Чистый желтый воск имеет кислотное число 18-22, эфирноечисло 73-79, число омыления 91—99 и отношение Гюбля 3,6—3,8. Бе¬ лый воск имеет: кислотное число 17,2—24,3, эфирное число 70—79,8, отношение Гюбля 2,9—4,1. В виду того, что сложные эфиры чистого пчелиного воска, а также чаще всего употребляемые примеси—церезин и парафин, почти не растворяются в спирте, взятый для ис¬ следования воск предварительно переводится в раствор. Определение кислотного и эфирного числа чаще ве¬ дется следующими двумя способами: по первому способу отвешивают 3—5 гр. воска и кипятят его несколько минут с 25 куб. сан. 96°/о спирта. После этого к раствору при¬ бавляют индикатором фенолфталеин и титруют свободную кислоту Vг н. спиртовым раствором едкой щелочи. Этим определяется кислотное число. После определения кислот¬ ного числа, приливают к раствору 25 куб. сан. х/з н. раст¬ вора едкой щелочи. Потом кипятят Чг—1 час с обратным холодильником и затем обратно титруют х/а н. раствором соляной кислоты. Чтобы углеводороды не обволакивали неомыленные части, прибавляют 10 куб. сан. бензина (т. к. 100—200° С). Вычисление кислотного и эфирного числа ведется так же, как и при исследовании жиров. По второму способу отвешивают 2 гр. воска и раство¬ ряют при нагревании в 25 куб. сан. высококипящего петро- лейного эфира или бензина (т. к. 100—200° С). Потом сво¬ бодную кислоту титруют г12 н. спиртовым раствором едкой щелочи. Затем приливают еще 25 куб. сан. */i н. раствора щелочи и быстро нагревают до просветления раствора.
— 102 — После этого оставляют стоять в покое 12 часов при обык¬ новенной температуре и обратно титруют кислотой. Таким образом определяются кислотное и эфирное числа. Фальсифицированный воск в зависимости от входящих в него примесей имеет и особые характерные константы. Здесь мы приводим константы воска и наиболее употреби¬ тельных примесей: НАЗВАНИЕ Кислотное число Эфирное число Число омыления Отношение Гюбля Примечание Пчелиный воск желтый . 18-21 73-78 91-99 3,6-3,8 (4,1) „ я белый . 17—24 70- 79 93-103 2,92-3,8 Карнаубский воск . . . 5 71 76 14,2 Китайский воск .... 0 93 93 — Японский воск 20 200 220 10 Миртовый воск .... 3 205 208 68,3 Спермацет 3 130 133 43.3 Сало 10 185 195 18,5 Техн. стеарин, кислота . 200 0 200 — Канифоль ....... 162 10 172 0,062 Парафин и церезин . . — _ — — На основании этих константов можно вывести: Прибавлены парафин и церезин, если число омыления будет ниже 92. Возможна примесь сала, японского воска, спермацета и пр., если отношение Гюбля больше 3,8. Если при этом кислот¬ ное число меньше 20, то примеси японского воска нет, но большое кислотное число показывает, что есть стеарино¬ вая кислота или канифоль (смола). Здесь следует заметить, что выше приведенные кон¬ станты все-таки не всегда могут характеризовать примеси, а потому наряду с этим следует вести и качественное оп¬ ределение: глицеридов, стеариновой кислоты, карнаубского воска, смолы, церезина и парафина.
- 103 — Для определения глицеридов берут 5—10 гр. воска и испытывают на содержание глицерина, как было изложено выше. Если при окислении хамелеоном, образуется щаве¬ левая кислота, то это показывает на примесь жиров. Для определения стеариновой кислоты отвешивают 1 гр. воска и кипятят с 10 куб. сан. спирта. Потом дают остыть и фильтруют. Затем к фильтрату прибавляют воды. При чистом воске, жидкость только слабо мутнеет. Содер¬ жание стеариновой кислоты не меньше 1°/о образует хлопье¬ видный осадок. Для-ясности рекомендуется одновремен¬ но с этим вести и реакцию с чистым воском. Для определения примеси карнаубского воска Аллен предложил следующий способ. Берут навеску воска и нейтрализуют щелочью, сложные эфиры выделяют экстрак¬ цией (эфиром), омыляют, осаждают уксуснокислым- свин¬ цом, извлекают свободные спирты петролейным эфиром и разлагают соли соляной кислотой. Чистый воск дает паль¬ митиновую кислоту с точкой плавления 62°С, а карнауб- ский и китайский воск дают церотиновую кислоту, с точ¬ кой плавления 78°С. Если предполагается смесь этих во- сков, то следует определить кислотное число, которое для пальмитиновой кислоты будет 218,8, а для церотиновой 141,7. Примесь смолы можно определить по вкусу и по клейкости. Воск со смолою вязнет в зубах, а чистый нет. Для1 качественного определения смолы можно приме¬ нять вышеописанный способ Либермана, а для количествен¬ ного определения—способ Твитчеля. Примесь церезина и парафина можно определить по способу Вайнвурма. Отвешивают 5 гр. воска и омыляют его в открытой колбе на кипящей водяной бане 25 куб. сан. J/2 н. спиртового раствора едкой щелочи, выпаривают спирт, затем прибавляют к полученному крепкому мыльно¬ му щелоку 20 куб. сан. глицерина и продолжают нагрева¬ ние до полного растворения. Потом прибавляют около 100 куб. сан. кипящей воды. При чистом пчелином воске по¬ лучается почти совсем прозрачный раствор. Если церези¬ на и парафина меньше 5°/о, то, подложивши под колбу пе¬ чатную бумагу, можно будет читать. При 5°/о и более па¬ рафина и церезина получается муть или осадок, препят¬ ствующие чтению. Слабая муть показывает на примесь парафина и церезина до 3°/о. В случае малого количества примеси для определения берут новую пробу и перед омы¬ лением прибавляют к воску 3°/о церезина. Если получится сильная муть, то это показывает, что в воске находилась примесь углеводородов. При малой мути следует считать отсутствие примеси.
— 104 — Очень часто бывает необходимым определить количе¬ ство примешанных к воску парафина и стеарина. Для этого обыкновенно пользуются способом Бинсине. Отвешивают 2—10 гр. воска и растворяют в небольшом фарфоровом тигле. Потом прибавляют равное навеске количество хо¬ рошо измельченного едкого кали. Затем массу охлаждают и измельчают в порошок и хорошо смешивают с калиевой известью (3 части калиевой извести на 1 часть воска при¬ чем калиевая известь приготовляется из 1-й части едкого кали и 2-х частей извести. Хорошо размешанная смесь кладется в пробирку или колбочку и нагревается на ртут¬ ной бане при температуре 250° С в течение 2-х часов. Баня устраивается следующим образом. Железный сосуд с плот¬ но закрывающейся крышкой с тремя отверстиями: в одно вставляется колба, в другое термометр с пробкой и третье соединено с трубой, служащей для сгущения ртутных паров. Сплав охлаждается и измельчается в порошок. Потом обрабатывается сухим эфиром, экстракт отфильтровывается, перегоняется, а остаток, в случае надобности, снова рас¬ творяется в эфире, затем фильтруется, высушивается и взвешивается. Иногда восковые свечи испытываются на содержание неомыляемых веществ. Определение содержания неомыляемого вещества мож¬ но произвести по следующему способу. Отвешивается около 10 гр. воска и кладется в колбу вместимостью в 200 куб. сан. Потом к нему прибавляют 20 куб. сан. спиртового рас¬ твора едкого кали (на 1 литр спирта 200 гр. едкого кали) и колба нагревается на водяной бане с обратным холо¬ дильником. При нагревании сперва часто и сильно масса взбалтывается до тех пор, пока содержание колбы при взбалтываний станет прозрачным, а потом согревается еще V2 — 1 час при периодическом взбалтывании. Происходит омыление. После омыления масса еще горячей выливается в делительную воронку. Колба хорошо прополаскивается 40 куб. сан. горячей воды и промывные воды выливают в ту же воронку. Когда мыльный раствор достаточно осты¬ нет, прибавляют 100 куб. сан. эфира и взбалтывают около минуты, при чем пробка время от времени открывается. После 2—3 минут спокойного стояния массы, эфирный рас¬ твор отделяется. Его удаляют из воронки, а мыльный раствор промывают три раза 50 куб. сайт, эфира при взбал¬ тывании. Промывной эфир сливается в большую колбу. После прибавления 1—2 маленьких кусочков пемзы, эфир отгоняется, а оставшееся небольшое количество спирта удаляется на водяной бане при вдувании воздуха. Потом
— 105 — к остатку прибавляют 10 куб. сан. вышеуказанного калие¬ вого щелока и омыляют еще раз таким же образом 5 — 10 минут. Содержимое колбы помещается сейчас же в ма¬ ленькую делительную воронку. Колбу прополаскивают 20 куб. сан. воды и промывная вода сливается в воронку. После остывания прибавляют 100 куб. сан. эфира, которым перед тем полощется колба. Потом взбалтывают 1/г—1 ми¬ нуты и жидкости дают отстояться. Затем жидкости раз¬ деляются и повторяют промывание 50 куб. сан. эфира. Про¬ мывной эфир соединяют вместе и промывают три раза, при чем для каждого промывания берется 10 куб. сан, во¬ ды, потом фильтруется через фильтр, пропитанный эфиром. Потом,после прибавления маленького кусочка пемзы, эфир отгоняется, остаток помещается во взвешенный стаканчик, а колба несколько раз полощется небольшим количеством эфира. После отгонки эфира, содержимое стаканчика сушат до густоты и после остывания в эксикаторе взвешивают. Исследование спермацетовые свечей. Как фальсификация в спермацетовых свечах может быть только стеарин. Опре¬ деление этой примеси производится по методам определе¬ ния примеси в стеарине Исследование стеариновые свечей. В стеарине может быть примесь олеиновой кислоты (при слабом прессовании) парафина, церезина, нейтрального жира, карнаубского воска и холестерина. Наличие олеиновой кислоты понижает точ¬ ку плавления и точку застывания. Прима стеарин имеет точку застывания 54иС, олеиновая кислота'(сапонификат) имеет точку застывания 13,35° С. Количество олеиновой кислоты можно определить также по йодному числу. При¬ ма стеарин (точка застывания 54°) имеет кодовое число 5,44; олеиновая кислота (сапонификат)—76,46. Дистиллят- стеарин, вследствие содержания изоолеиновой кислоты, имеет йодное число до 15°. Значит, наличие олеиновой кислоты в свечном материале во всяком случае повыша¬ ет кодовое число. Присутствие нейтрального жира (сало, пальмовое масло, кокосовое масло) определяется по эфир¬ ному числу. Стеариновая кислота, свободная от нейтраль¬ ного жира и от стеаролактона не имеет эфирного числа. Наличие нейтрального жира также может быть определено посредством определения глицерина. Определение ведется по способу Бенедикта и Зигмонди. Омыляют 2— 3 гр. свеч¬ ного материала спиртовым раствором едкой щелочи. По¬ том выпаривают до густоты патоки, растворяют в горячей воде и кипятят с прибавлением соляной кислоты, пока жир¬ ные кислоты отделятся чистыми. Потом массе дают остыть. После этого снимают жирные кислоты в виде пласта. Жид¬
— 106 — кость фильтруют, нейтрализуют калиевым щелоком и при¬ бавляют еще 10 гр. едкого кали. Затем прибавляется при обыкновенной температуре порошок перманганата до тех пор, пока окраска жидкости будет темносиняя. Потом жид¬ кость согревают до кипения и каплями прибавляют раз¬ бавленной серной кислоты столько, чтобы жидкость, нахо¬ дящаяся над коричневым осадком, обесцветилась. Потом фильтруют через большой гладкий фильтр, промывают кипящей водой, согревают фильтрат почти до кипения, подкисляют уксусной кислотой и осаждают хлористым ка¬ лием. Осадок, содержащий кремневую кислоту, состоящий из щавелево-кислой и серно-кислой извести, слабо прокали¬ вается и оставшееся количество углекислой извести опре¬ деляется растворением в титрованной соляной кислоте и титрованием обратно натровым щелоком с индикатором метилоранж. 100 частей углекислой извести или 100 частей углекислого натрия соответствуют 92 частям глицерина. Предыдущий способ основывается на свойстве глицерина при окислений с перманганатом распадаться в щавелевую, кислоту и углекислоту. Количество парафина и церезина определяется омыле¬ нием, ибо они не омыляются. Здесь можно применить способ определения неомыляемых веществ только с тем изменением, что при значительном содержании парафина или церезина, вместо указанных там 10 гр. вещества, бе¬ рется только 1—2 гр., так как в противном случае неомы¬ ляемые в указанном количестве эфира не вполне раство¬ рились бы. Определением неомыляемого также определяется на¬ личие других углеводородов, которые образовались вслед¬ ствие плохой дистилляции жирных кислот. Также в неомы- ляемых может быть и холестерин, из которого можно бы¬ ло бы заключить, что имеется прибавка к свечному мате¬ риалу дистиллированного „шерстяного стеарина". Для опре¬ деления присутствия холестерина растворяют, приблизи¬ тельно, 1 гр, неомыляемого в 50 гр. хлороформа и вы¬ ливают этот раствор слоем на серную кислоту. На площа¬ ди соприкосновения обеих жидкостей образуется огненная красно-коричневая зона, которая после 24 часов достигает своей наивысшей силы (холестериновая реакция). Чтобы повысить точку плавления свечного материала» к стеариновой кислоте прибавляют карнаубский воск. Он имеет эфирное число около 80 и состоит, приблизительно, на половину из неомыляемых. Для определения присутст¬ вия карнаубского воска, обыкновенно эти константы и определяются.
- 107- Исследование парафиновые свечей. Парафин настолько дешев, что фальсификация едва-ли выгодна, кроме того парафиновые свечи готовятся на больших фабриках, кото¬ рые получают парафин в большом количестве. Как мы видели, парафин состоит из высших углево¬ дородов Сп Н2п+2. В чистом виде парафин имеет белый цвет, прозрачный, кристаллического сложения, без запаха и вкуса. Сырой парафин содержит воду, жидкие или низко- плавящиеся углеводороды и газы. Этот парафин более или менее окрашен в интенсивный желтый или бурый цвет. Наиболее важным константом парафина является точка плавления. В свечном производстве употребляется обыкно¬ венно парафин с точкой плавления 53—56° С. Точки плав¬ ления и застывания парафина почти совпадают. Методы определения точки плавления и застывания парафина очень несовершенны. Наиболее лучшие результаты дает способ Жукова. В Германии широко пользуются следующим спо¬ собом: берется пробирка вышиною 7 сан. и диаметром 4 сан. и наполняется водой, а потом нагревается до 70о С и на поверхность нагретой воды кладется кусочек пара¬ фина таких размеров, чтобы, расплавившись, он образовал круглый глазок диаметром около 6 мм. Как только пара¬ фин перейдет в жидкое состояние, в воду погружают термометр. Принимаются меры, чтобы стенки стакана не охлаждались от воздуха. В тот момент, когда парафин покроется пленкой, показание термометра и будет точкою застывания. Парафиновые свечи содержат в большинстве случаев примесь стеарина 2—15°/0. Для определения стеа¬ рина отвешивают 5—10 гр. свечного материала и раство¬ ряют в петролейном или серном эфире. Потом прибавляют несколько куб. сан. спирта, I каплю фенолфталеина и тит¬ руют J/2 н. раствором едкого кали. Получается кислотное число, по которому и находят процентное содержание стеариновой кислоты. Если к парафину прибавлен стеарин, то точка плавле¬ ния его будет ниже, при чем точка плавления будет изме¬ няться в зависимости от смеси. Исследование церезичовы* свечей. Как мы видели, цере¬ зин есть продукт, полученный из озокерита (горный воск) очисткой. Цвет очищенного церезина бывает от белого до темнобурого. Удельный вес церезина 0,918—0,922, точка пла¬ вления 61—78" С, излом раковистый, кристалличности нет и почти без запаха. Церезин фальсифицируется парафином, беленой канифолью и карнаубским воском. Присутствие парафина определяется следующим образом: отвешивают
— 108 — несколько грамм испытуемого вещества и нагревают со спиртом, а потом дают остыть. Затем фильтруют и выпа¬ ривают несколько капель фильтрата на часовом стекле. Па¬ рафин определяется под микроскопом по кристаллическому строению остатка. Но этот способ не совсем точный. Точка плавления церезина при прибавлении парафина сильно понижается, а потому более простой способ будет определение примеси парафина к церезиновым свечам—это определение точки плавления, что и применяется в Герма¬ нии для таможенных целей. По этому способу под точкой плавления разумеют ту температуру, при которой капля исследуемого вещества станет при медленном нагревании стекать с стеклянной палочки толщиною в 3 мм, помещен¬ ной в неплотно закрытой стаканчик вышиною 50 мм и ди¬ аметром 30 мм. Стаканчик погружается до 4/5 его вышины в воду, температура которой ежеминутно повышается на 1° С. Рядом со стеклянной палочкой помещается термометр таким образом, чтобы ртутный шарик его находился на од¬ ной высоте с каплей и на расстоянии 20 мм от дна стакан¬ чика, и чтобы стеклянная палочка термометра была на оди¬ наковом расстоянии от стенок. Для получения капли требу¬ емой величины, палочку погружают в растопленный цере¬ зин на 10 мм и чтобы по вынимании застывающая капля образовала на плоском конце палочки полушарие. Кроме этих способов точка плавления и застывания церезина бо¬ лее или менее точно устанавливается аппаратом Жукова, при чем за температуру застывания принимают ту темпера¬ туру, при которой начинает появляться муть в жидком це¬ резине при взбалтывании его. Присутствие канифоли в церезине определяется уста¬ новлением кислотного числа, которое для чистого церези¬ на равняется 0. В случае очистки церезина серной кисло¬ той, кислотное число может достигнуть даже 4. Но это значения не имеет, так как канифоль примешивается обык¬ новенно в гораздо большем количестве. Кроме того кани¬ фоль может быть определена извлечением ее спиртом по вышеописанному способу. Сырой озокерит имеет миниральные примеси (глина), воду и минеральные масла. При анализе озокерита опреде¬ ляется: остаток, не растворяющийся в петролейном эфире (зола', потеря в весе при нагревании до 50° С, которая дол¬ жна быть не выше 5о/о- и точка плавления. Физическое испытание свечей. Свечи при сгорании дают не только свет, но и тепло¬ ту, при чем теплоты образуется сравнительно больше.
- 109 — Сеет и теплота при горении свечи, как мы видели, явля¬ ются следствием окислительного процесса. Нам, известно, что при процессе окисления обязательно является тепло¬ та, а свет появляется только в том случае, когда сго¬ рающее тело или продукты сгорания его теплотой раска¬ ливаются до свечения, т. е. сгорают пламенем. Если при этом процессе развивается преимущественно теплота и мало света, как например, при образовании водо¬ родного газа, то получается очень слабо светящее пламя, которое еле видно. При окислении водорода образуется почти исключительно теплота. Такое слабо светящее пламя для освещения непригодно, ибо для освещения требуется известное количество света. Чем больше свеча дает света, тем считается лучше свечной материал. Для определения силы света установили единицу силы света. Измерение све¬ та называется фотометрией. Достоинство свечи, кроме силы света, характеризуется еще степенью сгорания свечи в определенный период вре¬ мени. Чем меньше сгорает свеча, то-есть меньше расходу¬ ется свечного материала при одной и той же силе света, тем лучше свеча, что называется ценностью освещения. Для сравнения необходимой потребности различного мате¬ риала для производства определенной силы света в один и тот же период времени приводим следующую таблицу: Для получения силы света 100 свечей в один час требуется Об разуется Род освещения Колич. грамм Цена Вода грамм Углекислоты куб. метр, при 0° С Кало¬ рии Сало 1000 80 к. 1050 1,45 9700 Стеарин, кисл . 920 83 к. 1040 1,30 8940 Воск 770 1 р. 54 к. 880 1,18 7960 Спермацет . . 770 1 р. 35 к. 890 1,17 7960 Парафин . . . 770 69 к. 990 1,22 9200 Из этой таблицы мы видим, что 770 гр. воску дают- такое же количество света, как и 1000 гр. сала. Но, коли¬ чество света, полученного от сала стоит только 80 к., а такое же количество света, полученное от воска, стоит
по — 1 руб. 54 коп. Из этой же таблицы мы видим, что для то¬ го же количества света требуется парафина столько же, сколько и воска, но цена парафина 69 к , а воска 1 р. 54 к. коп. Значит, одно и то же количество света, получаемое от парафина, стоит дешевле больше чем в два раза такого же количества света, полученного от воска. Следовательно парафин является более дешевым свечным материалом. За парафином по дешевизне следует сало, но оно больше да¬ ет водяного пара и углекислоты. Наименьшее количество углекислоты и теплоты дают воск и спермацет. Гротовский дает следующую таблицу силы света при 'Одинаковом расходе материалов и ценности освещения. 6 свечей 500 грамм Сила света Сила света при одинак. расходе ма¬ териалов Ценность освеще¬ ния Парафин, свеча I 60° С 1000 1000 1000 П 58о С ■ 3 <У 1000 960 963 „ „ III 56о С о t— о 1000 920 923 „ IV 54о с 3* 1000 890 992 , V 52оС бел. 1000 870 1158 „ VI 56о С ж ел. 894 760 1155 Композицион. свеча 45о С б. I V2 стеар. */2 параф. 49о С I 904 850 1039 Стеариновые ...... 1 777 830 645 Восковые . t • • ! 793 840 301 Сальные ■ i 1 772 730 697 О продукта^ сгорания. При сгорании с физической точки зрения свечи дают теплоту и свет. Рубнер определил излу-
— ГИ- чение тепла некоторых свечей. Следующая таблица показы¬ вает общую теплоту, без скрытой теплоты на водяной пар в 1 час и излучающую теплоту для одной свечи в 1 час в калориях. N Н а 1 свечу Свечной материал Общая те¬ плота в 1 Излучающая теп¬ лота б 1 час кало- час рий - Воск . . < . .; . . . ... - 0,01158 Парафин . . . . • . . . . 73 0,01015 Сало ......... . . . 77 0,01055 Стеариновая кислота .. . . 82 0,01095 Для определения достоинства свечей Фердинанд Фи¬ шер дает следующую таблицу: Часы ламп На 100 свечей в час Сорта све¬ чей Сила света Стоимость СОг в килограм. Водяной пар ки- 1 лограмм Образование те- плотьГ Излучающаяся теплота Расход в граммах I Стоимость Световое излуче¬ ние в °/о°/о общей энергии Стеарин, свеча .... 1 1,3 1,18 1,04 8100 920 130 1 Парафин, свеча, . . . 1 1,2 1,22 0,99 7980 1080 770 120 0,45 Свечным материалом бывает почти исключительно жир или свободная жирная кислота, или воск и воскообраз¬ ные вещества. Значит, они состоят из углерода, водо¬ рода и кислорода или только из 2-х первых и, следо¬ вательно, продуктами сгорания получается вода и углеки-
— 112 слота Состав и продукты сгорания некоторых материалов приводятся в следующей таблице. Светильные материалы о/о-ное содержа¬ ние 1 кгр. тре¬ бует д/горе- ния кисло¬ рода килог¬ раммов 1 килограмм дает Угле¬ рода Водо¬ рода Кис¬ лорода Углекис¬ лоты ки¬ лограмм Воды килограм. Стеарин, кисл. 76,1 12,5 1,4 2,92 2,79 1,13 Сало .... 78,1 П,7 9,3 2,91 2,86 1,05 Спермацет . . 81,6 12,8 5,6 3,14 2,99 1,15 Воск .... 81,8 12,7 5,5 3,14 3,00 1,14 Парафин . . . 85,7 14,3 — 3,43 3,14 1,29 Образующиеся при сжигании газы и пары получаются также и при выдыхании. Нам известно, что при сгорании в атмосферном воздухе отнимается кислород и взамен его примешивается углекислота. Но это неизбежно при всех родах освещения, исключая электрического. Фотометрия. О силе света свечи судят по степени освещения ею какой-либо поверхности или, другими словами, по коли¬ честву лучей, падающих на единицу поверхности. Если све¬ ча на некотором расстоянии освещает единицу поверхно¬ сти в 2, 3 и т. д. раза больше, чем другая на том же рао стоянии, то сила света первой свечи в 2, З.и т. д. раза боль¬ ше силы света второй свечи. Сила света определяется сле¬ дующими законами: 1) освещение, производимое лучами, расходившимися из одного источника света, обратно про¬ порционально квадрату расстояния и 2) освещение прямо пропорционально синусу угла, образованного направлением пучка параллельных лучей с плоскостью, на которую лучи падают. Сила света обыкновенно определяется при помощи фотометров, т.-е. особых приборов, служащих для сравне-
— из — :ния силы света различных источников по производимому им освещению. Но, чтобы определить силу света любого источника света, необходимо знать единицу силы света. Предлагались самые разнообразные единицы силы света. В практической фотометрии за единицу силы света при¬ нимаются следующие источники света: В Германии единицею измерения силы света служит так называемая нормальная свеча, которая должна иметь диа¬ метр 20 м/м. и быть точно цилиндрическая и такой длины, чтобы на 1 немецкий фунт шло ровно 6 свечей. Фитиль дол¬ жен быть сплетен ровно из 24 бумажных ниток, 1 метр ко¬ торых в сухом виде должен весить 668 м.-гр. Материалом для свечи должен служить чистый парафин, с точкой за¬ стывания не ниже 55° С. Высота пламени должна быть 50 мм. .Эта единица силы света называется „Мюнхенская нормаль¬ ная свеча". В Англии единицею силы света служит спермацетовая свеча; фитиль ее делается из 3-х плетений по 17 ниток каждое и в 1 час при высоте пламени 45 мм. должна пот реблять 7,78 грамм спермацета. Эта единица силы света •называется „Английской нормальной свечей". Во Франции единицей силы света служит „карцель-лам- ла". Эта лампа должна расходовать в 1 час 42 гр. сурепного масла. В последнее время в Германии за единицу силы све¬ та очень часто применяют Гейфнеровую лампу с амилацета- товым пламенем (фиг. 33). Единицею силы света принима¬ ется сила света лампы в спокойном чистом атмосферном воз¬ духе свободно горящего пламени, которое поднимается из попе¬ речного разреза массивного, пропитанного амилацетатом, фити- г.я, который совершенно наполняет фитильную трубочку из но¬ вого серебра, имеющей 8 мм. внутреннего и 8,3 мм. наружного диаметра и 25 мм. длины, при высоте пламени 40 мм., считая от края фитильной трубочки, при чем измерение пламени делает¬ ся спустя 10 минут после зажигания. Фитиль, находящийся в трубочке (С) лампы, состоит из бумажных ниток. Фитиль совершенно наполняет тру¬ бочку. Пламя регулируется движением фитиля посредством зубчатого колесика на ручке (g). К—измеритель пламени, который состоит из гильзы с горизонтальной поперечной перегородкой, которая служит визиром. Высота пламени контролируется особым приспособлением (D), которое мож¬ но удлинить до визирной линии. Материалом для горения служит чистый амилацетат.
— 114 — Для сравнения наиболее принятых единиц измерения приведем следующую таблицу Шиллинга: Гейфне- рова лам¬ па Немецкая парафино¬ вая свеча Англий¬ ская спер¬ мацетовая свеча Мюнхен¬ ская сте¬ ариновая свеча Карцель- лампа. 1,000 0,833 0,910 0,733 0,095 1,200 1,000 1,092 0,887 0,114 1,099 0,915 1,000 0,806 0,104 1,364 1,136 1,241 1,000 0,130 10,526 8,768 9,600 7,716 1,000 Самым старым и простым приспособлением для изме¬ рения силы света является прибор, основанный на том, чта предмет (палочка Е), освещенный двумя источниками света та L, j (фиг. 34) бросает на стенку DC 2 тени (а, Ь) различной: интенсивности, значит, один источник света сильнее дру¬ гого, а при равной интенсивности источники света имеют равную силу света. Стенкой DC обыкновенно служит шир¬ мочка из белой бумаги. Перед ширмочкой на некотором расстоянии ставится перпендикулярно столу черная круг¬ лая палочка (Е). Оба источника света (L—единица силы света и j—испытуемая свеча) ставятся так, чтобы их тени (а, Ь) были расположены близко друг к другу и чтобы их легко можно было сравнить. Если тени имеют различную интенсивность, то источники света передвигаются так, что¬ бы тени были одинаковы. Затем, согласно первого закона, вычисляется сила света испытуемой свечи. Этот прибор дает только приблизительное понятие о силе света. Очень простой способ Ламберта, усовершенствованный Перно. В его приборе стенка делается из прозрачной бе¬ лой бумаги и интенсивность теней видно с задней стороны стенки. Если тени одинаково интенсивны, то наблюдается дальше—пропадают ли тени совершенно одинаково при удалении источников света и одинаково ли они опять по¬ казываются при их приближении. Сила света высчитывается следующим образом. Расстояние 2-х источников света (L,j) С и с, а их сила света—К и к, отсюда составляется, согласно» С2 первого закона, отношение: к:К=с2:С2, отсюда К=к.—z—
д 5 Фиг-35
— 117 — Также простой прибор для определения силы света предложил Шарп (фиг. 35). Он состоит из деревянного ящи¬ ка (А) и калильной лампы (В), которая отделяется стеклом (С). Ящик внутри выкрашен в белый цвет, за исключением задней стенки (Д), которая выкрашена в черный цвет. Крыш¬ ка ящика (Е) состоит из прозрачного стекла, за исключе¬ нием той части, под которой находится лампа. Это стекло заклеено белым картоном, из которого вырезан узор (F). Вся крышка (Е) потом покрывается белой тонкой шелко¬ вой бумагой так, что при зажигании лампы видна та часть узора, которая ближе к лампе. При опредеаении степени освещения помещения, крышка с узором получит двоякое освещение; изнутри падает свет лампы через узор на тон¬ кую бумагу и выступает снаружи, между тем, как снару¬ жи освещение помещения падает на крышку и освещает картон. Если лампа имеет большую силу света, то узор, который ближе к лампе, получается светлее; более же от¬ даленный узор показывается темнее картона, а на том месте, где свет, выходящий из узора, будет одинаков, там контуры узоров уже не будут отличаться от узора. Чтобы точнее определить силу света вдоль узора помещается скала (S), при помощи которой можно определить силу света с точностью до 5°/о.
ЛИТЕРАТУР Я. РУССКАЯ: Браун д-р. Масла и жиры. Гольде проф. Исследование минеральных масел, жиров и родственных им продуктов. Демьянов Н. Я- и Прянишников Н. Д. Жиры, химия и ана¬ лиз. Дубовиц Гуго. Химический контроль в жировой промыш¬ ленности. Журнал „Маслобойное дело“ 1925 г. № 1—2 стр. 59, 81» .№ 3—4 стр. 96, № 5 стр. 67. Журнал „Маслобойко-жировое дело“ 1926 г. № 1 стр. 28» 50, 71, № 2—3 стр. 52, № 4—5 стр. 18, 71, 81, № 6 стр. 67, 69, № 7—8 стр. 21, 102, № 10—11 стр. 54, 100, № 12 стр. 19, 62. 1927 г. № 5 стр. 19, № 7 стр. 10, 18. Ильин. С. С. Техника маслобойного производства за грани¬ цей. Кован Т. В. Воск. Луше д-р. Методы исследования жировых веществ. Любавин проф. Техническая химия. Т. VI. Машкиллейсон Е. К. Гидрогенизация жиров. Накстед Е. Отверждение жиров и растительных масел. 1рлов Е. И. Катихизис химических производств. Ч. II. фактическое руководство к фабрикации разного рода све¬ чей и осветительных материалов. аланцев 3. М. Технология жиров и масел. Ч. I и II. 'арион В. Отверждение жиров. едоров U. А. Производство сальных, стеариновых и др„ свечей. >звикевич В. Салотопление и освещение.
ИНОСТРПННПЯ. Alwin Е., Handbuch der praktischen Kerzenfabrikation. Benedikl Vher, N, Analyse der Fette und Wachsarten. Dammer, Handbuch der Chem. Technologie, Bd. IV. Deite-Kellner, Glyzerin. Engelhardl, Kerzenfabrikation. hischer, Handbuch der Chem. Technologie. Fdhrion W. Die Fabrikation der Margarine, der Glyzerins und Stearins. Hefter Gusta. Technologie der Fette und Oele. Holde D., Kohlenwasserstoffoele und Fette. Konig I-, Chemie ber menschlichen Nahrungs und genussmit- tel. Zewkowitsch 1., Chem. Technologie und Analyse der Oele, Fet¬ te nnd Wachse. Lddl Anton, Der moderne Kerzen-und Wachswaren-Fabrikation. Lueger, Lexikon der gesamten Technik. Bd. III. Mangold Carl, Die Stearinindustrie. Marcusson I. Dei Untersuchung de Fette und Oele. Ubellhode, Handbuch der Oele und Fette.
ОГЛНВЛ ЕНИЕ. Стр. Историческая справка 3 Отдел первый: Сырье для производства свечей 7 Сало — Гидрированные жиры 10 Спермацет • 11 Твердые жирные кислоты ' 12 Воска 14 Минеральные воскообразные вещества 20 Отдел второй. Техника производства свечей 31 Фитиль 32 Изготовление фитиля 33 Формовка свечей 45 Машины и приспособления при производстве свечей 46 Производство сальных свечей 47 Производство восковых свечей 58 Производство спермацетовых свечей 63 Производство свечей из прессованного сала ... 64 Производство стеариновых свечей — Отливание свечей — Отделка отлитых стеариновых свечей 70 Производство парафиновых свечей . 76 Производство композиционных свечей "86 Производство церезиновых свечей 89 Нефтяные свечи — Форма, размеры и вес свечей — Технические условия на свечи стеариновые НКПС . . 91 Отдел третий. Химический контроль производства свечей 93 1. Исследование сырых материалов — 2. Определение состава отливочной массы .... — 3. Исследование фитиля 97 3. Исследование свечей 4. Физическое испытание свечей 108 Фотометрия 112 Литература 118