Пиротехнические материалы. Смолистые вещества

Шеллак

Шеллак или гуммилак (Schellack, Gummilack - Lacca in tabulis) образуется на ост-индском растении Croton cocciperum и на некоторых сортах Ficus от укола полукрылого насекомого, называемого «лаковым червецом» (Coccus laccae - Gummilack-Schildlaus). Как растения, так и насекомые находятся в Цейлоне, на Молуккских островах и т.д. Самки червеца, когда собираются носить яйца, целыми роями облепляют молодые ветви, особенно на сочных концах, и прокалывают хоботом кору, вследствие этого из ветвей вытекает смолистый сок, быстро затвердевающий (застывающий) на воздухе. Нечто подобное можно видеть и у нас почти на каждой сосне. В этот сок насекомые кладут свои яички, покрываются ими как ячейкой и умирают. Оставшиеся тела, пропитанные красным веществом, разбухают в яичках; красное вещество служил пищей для личинок, которые, успев пройти все метаморфоз прокалывают оболочку и вылетают. Вот этот-то сок - иногда вместе с личинками, а иногда и без них, если насекомое успело развиться и улететь, - снимают с ветвей, собирают в кучи и в первоначальном виде, т.е. прямо на обломках ветвей, продают под названием «папочного лака» (Stocklack, Tafellack). Этот лак тем ценнее, чем больше в нем красящего вещества. Но та же смола существует в продаже и в ином виде - в виде желтоватых, светло-жёлтых, оранжевых, светло-бурых и наконец, тёмно-бурых листочков, блестящих, прозрачных, крайне хрупких, без запаха и вкуса. Эти листочки получаются от такой процедуры: чтобы избавить смолу от красящего вещества, её растапливают, прибавляют небольшое количество кипятка, прессуют сквозь грубые холщовые мешки, а затем наливают тонкие слои на листья «райской музы» (обыкновенного банана - Pisangfeige, Musa paradisiaca). Эти листочки, называемые шеллаком (Schalenlack, Schillack) тоже ценятся по цвету, но в обратном смысле, чем палочный лак: чем светлее, тем лучше. Самый низкий сорт - тёмно-бурый, в котором попадается земля и сор; высший - лимонный (Lemon-Schellack), прозрачного светло-жёлтого колера.

Шеллак - разновидности

Шеллак - довольно недешёвое вещество, поэтому его нередко фальсифицируют примесью канифоли или аммоновой камеди, но уличить подделку нетрудно: распустите 5 частей буры в 250 частей дистиллированной воды, вскипятите и в кипяток опустите 10 частей мелкого гуммилака. Если смесь лишь слегка окрасится в опаловый цвет и получится незначительный осадок (до 1 1/2 %), то товар хорош; но если на дне образуется густой слой осадка или если в растворе появятся густые сырообразные хлопья, то примесь несомненна.

Шеллак из-за дороговизны в пиротехнике употребляется редко, а больше всего для выделки сургуча и лака, но иногда служит и в бенгальских огнях, т.к. содержащиеся в нём вощаные и смолистые части придают шеллаку способность разлагать при горении такие соли, как, например, азотнокислый стронциан, азотнокислый натр, азотнокислый барит и т.д., без примеси бертолетки; но при таких условиях огонь не особенно оживлён, так что сгораемость таких составов не превышает сгораемости серы, если не прибавить к ним бертолетки. Кроме того, почти такое же, как и от шеллака можно достигнуть при помощи семян ликоподия (Barlappsamen, semen Lycopodii, Lycopidium clavatum) или молочного сахара (Milchzueker, sacharum lacis).

Замена шеллака как ликоподием, так и молочным сахаром делается не столько в видах экономии (хотя оба значительно дешевле), как во избежание весьма сложной операции измельчения шеллака: смола эта, и в листьях, и в палочках («красная камедь»), не поддаётся толчению в простой ступке, так что приходится в большом деле размалывать её в дисковой мельнице (Sclieibenmulile) или, за неимением подобного прибора, плавить в соединении с какой-нибудь солью, чаще всего с селитрой. Если требуется соединение с баритом, натром или стронфаном (для окрашивания бенгальского огня в зелёный или красный цвет), то поступают таким образом: чугунку наполняют до половины шеллаком и ставят в песчаную баню, т.е. помещают чугун в горшок, частью наполненный песком, так что огонь никак не может непосредственно касаться дна стенок чугуна. Дают шеллаку расплавиться, мешают его с солью, снимают с огня, студят и толкут без особых затруднений. Если же требуется добавить шеллака к составу, заключающему в себе воспламеняющиеся вещества (бертолетку, сахар, серу и т.д), то нельзя его топить с ними, а необходимо предварительно измельчить, и притом как можно тоньше. Для этой цели в чугун помещают поочередно несколько слоев шеллака и столько же слоёв селитры, ставят в песчаную баню, топят, хорошенько смешивают, студят и затем растирают в порошок. Порошок этот «выщелачивают» в фильтре, т.е. дают дистиллированной воде высосать всю селитру, а т.к. шеллак в воде не растворяется, то вода, извлекши всю соль, оставит чистый, мелкий, как пыль, фильтрат, который следует высушить на воздухе (а не на огне, чтобы опять не слипся). Селитру же получают обратно посредством выпаривания в той же бане.

Шеллак может служить и в виде лака - для этой цели его растворяют в спирту или, реже, в эфире, и притом в тёплом виде, и именно в водяной бане (т.е. такой, где вода заменяет песок); на 1 бутылку (1/20 ведра) горячего спирта идет 20 лот шеллака.

Гуммиарабик

Аравийской камедью, или гуммиарабиком (gummi arabicum), называется смолистый, высохший на воздухе (подобно вишневому клею) сок из различных акаций, растущих в Аравии, Египте, Сенегале и других странах. Наилучший для употребления в фейерверках - сенегальский. Сок этот вытекает из трещин, образующихся на коре ствола и ветвей, и высыхает на воздухе в виде «слезинок» (капель), горбинок, червячков или натёков величиной от горошины до крупного грецкого ореха. Вкус - сладковатый, запаха - никакого.

Гуммиарабик, аравийская камедь

В продаже камедь имеется в неочищенном, либо в очищенном виде, либо, наконец, в порошке. Лучшая камедь имеет вид белых или желтоватых, полупрозрачных, блестящих, но с мучнистым налетом хрупких кругловатых кусков или белого, как сахар, порошка. Чем камедь белее, тем она лучше. Отличительное её свойство (в противоположность к остальным смолам) - способность растворяться воде (быстрее всего - в кипятке): если растворённую камедь выпарить досуха, то она теряет всякую гигроскопичность, т.е. более не способна впитывать в себя влагу. Эфир же и спирт не растворяют камедь, а только осаждают её в концентрированных водных растворах.

Употребление камеди в пиротехнике двоякое: благодаря липкости, она либо служит как связывающее вещество, т.е. для обращения зернистого или мелкопыльного порошка в густую, связную массу (при бенгальских огнях, для изготовления стопинов и т.д.), либо же употребляется как наружная оболочка для предохранения солей от сырости. В последнем случае именно аравийская или турецкая камедь значительно хуже сенегальской.

Каучук

Каучук, резина и гуммиластик (gummi elasticum) - отвердевший южноамериканской и ост-индской породы молочаев Siphonia elastica или Ficus elastica. Гуттаперча (gutta-percha) - такой же сок дерева Isonandra-gutta, из семейства Sapatacea, растущего в Сингапуре и на острове Борнео. Употребление то же, но гуттаперча гибче и пластичнее каучука. Сок обоих растений добывается посредством надрезов в коре, собирается в глиняных сосудах и сушится (вернее - коптится) в дыму. Вследствие копоти сок, от природы молочного белого цвета, становится серым или даже чёрным.

Добыча натурального каучука

Ни каучук, ни гуттаперча не растворяются ни в воде, ни в спирте, но расходятся в бензине, бензоле, хлороформе, скипидаре, керосине и легче всего - в сернистом углероде, крайне воспламенительном, летучем и вонючем веществе.

Тепло сильно действует на каучук, но особенно на гуттаперчу. В кипятке оба вздуваются и получают пластичность, т.е. способность принять и сохранить какую угодно форму. На сухом жару они плавятся. От живого огня - загораются очень легко, но горят с сильной копотью и при этом распространяют удушливый чад (хотя в своё время всё-таки служили иногда для выделки факелов). Главные их достоинства - клейкость и непромокаемость. Этими способностями пользуются для предохранения гигроскопических цветных огней от влияния сырости. Достигается же это посредством резинового клея (вернее - лака), изготовляющегося таким способом: кусок резины размягчают в кипятке, раскатывают между двумя бутылками в тоненькие пласты, разрезают эти пластинки на части и опускают их в бензин или в бутылку с сернистым углеродом.

Значительно проще, дешевле, удобнее и безопаснее старинная метода выделки густого резинового лака: резинку плавят в песочной бане, подливают туда горячего льняного масла, смешивают и студят. Получается тягучая чёрная масса, непромокаемая, клейкая и крайне удобная для смазывания и не скоро сгущающаяся, тогда как резиновый клей, разведённый эфирным веществом, быстро выдыхается, густеет, твердеет и, наконец, потеряв все содержание эфира, образует кусок плотной резины. Впрочем, можно сберечь и такой клей от сгущения, если к нему при жидком состоянии не гуще сиропа добавить небольшое количество скипидара (терпентина). В случае употребления такого клея (особенно для водяного фейерверка) не мешает принять маленькую предосторожность: т.к. масляный или терпентинный клей или лак очень медленно высыхают на наружных стенках пиротехнических объектов, то объекты эти будут приставать друг к другу и липнуть к рукам, если через полчаса после прокладки лаком не покрыть их афишной или какой-нибудь другой тоненькой бумагой. Если же употреблять эфирный резиновый лак, то подобной предосторожности не нужно: объект покрывается непромокаемой, довольно скоро высыхающей пленкой, благодаря которой он в состоянии пролежать в воде целыми днями, нимало не теряя своей воспламеняемости или горючести (конечно, при герметичной укупорке).

Мастика

Мастика (gummi inastichen, Mastix) - бледно-жёлтая смола, получаемая из трещин или надрезов в коре мастикового дерева (Pistacea lentiscus - Mastixpistacie, Mastixbaum), растущего в Малой Азии и на Архипелаге, преимущественно на острове Хюсе. Лучший сорт - «мастика в слезинках» (Mastix in Thranen), состоящая из круглых, величиной с горошину, жёлтых, снаружи запылённых, в надломе - стекловидных, полупрозрачных зёрен, которые при всём желании во время толчения в тёплом месте не мельчатся, а только мнутся и слипаются. Мастика - предмет роскоши, т.к. продукт этот дорог; в пиротехнике употребляется так же, как и шеллак: разведённая в безводном спирту, она образует лак или связь, а в порошке - служит в качестве горючей основы.

Натуральная "мастика в слезинках"

Камфора

Камфора (camphora - Kampher, по-арабски: кафура) добывается из камфорного лавра (Lauras camphora), обильно растущего в Китае, Японии и Индонезии. Китайцы вываривают смолу из ветвей, кипятя их кусочки в котлах, наполненных водой: полужидкая смола собирается на поверхности, отцеживается, студится, очищается и поступает в продажу. Японцы сразу достигают полной чистоты продукта посредством сублимации: куски корня, ствола и ветвей вывариваются в таких же котлах, но покрытых глиняными шлемами, изнутри выложенными соломой или плетёным камышом; на эту обложку камфора оседает в виде серого порошка.

Как японская, так и китайская сырая камфора, серая, по прибытии в Европу перегоняется вторично, и тогда получается белая, душистая, замечательно лёгкая, мягкая кристаллическая масса, издающая самый ароматный запах, на вкус жгуче-горьковатая, улетучивающаяся на воздухе и способная очень легко загораться; горит ярко и сильно, но, как и все смолы, с копотью.

Японское камфорное дерево

В пиротехнике служит - по причине сравнительно высокой цены - так же, как предмет роскоши; употребляется для трёх целей: для защиты от сырости, для регулирования и задержки слишком быстро горящих составов и, наконец, чтобы сообщить ленивым огням живое, замечательно красивое и яркое пламя.

Камфора толчётся довольно туго по причине восковатой мягкости, но употребляется почти исключительно в виде порошка. Самое простое средство измельчить камфору без всякого толчения состоит в том, что глыбу камфоры обливают крепким спиртом, и тогда она распадается сама. Если же требуется расплавить камфору, то ни в коем случае не употребляйте песочной ванны или, ещё хуже, кастрюли: камфора либо сгорит, либо улетучится в значительной степени; лучше всего водяная баня в хорошо закрытой чашке, поставленной в кипяток.

Лоден предлагает для испытания камфоры такого рода пробу: небольшой кусочек этой смолы кладется на горячую булку, и если камфора быстро расплавится, то она хорошая.