我國橡膠資源短缺難題有望解決
杜仲是我國特有的植物,全世界95%以上的杜仲資源都在中國。“杜仲膠不怕酸堿腐蝕、不易變形,防水、防紮、防輻射。加入3%—5%的杜仲膠,可以增加輪胎的耐紮性,延長輪胎使用壽命。”西北農(nong) 林科技大學朱銘強教授說。
近日,朱銘強團隊在杜仲膠功能材料開發研究上取得新突破。研究團隊成功將杜仲膠提取純度提高到99.0%以上,攻克了杜仲膠高效提取和提純這一科學難題,並測算出杜仲膠與(yu) 丁腈橡膠、天然橡膠良好相容的條件值,為(wei) 我國高端橡膠產(chan) 業(ye) 發展帶來福音。相關(guan) 成果日前分別發表在《國際生物大分子》和《工業(ye) 作物和產(chan) 品》上。
我國是世界最大的橡膠消費國,但橡膠的主要原料三葉橡膠是熱帶植物,在我國適生區域很窄,僅(jin) 能在海南島和西雙版納等地栽培。據不完全統計,2022年我國天然橡膠產(chan) 量為(wei) 81.84萬(wan) 噸,表觀需求量為(wei) 343.03萬(wan) 噸,進口依存度連續10多年超過75%。
打破我國天然橡膠資源自給率低這個(ge) 瓶頸的希望寄托在了杜仲膠上。杜仲膠獨有的橡膠—塑料二重性,使其在功能材料和工程材料領域的應用前景日益凸顯。但杜仲膠提取和提純技術落後,成為(wei) 製約我國杜仲膠產(chan) 能的關(guan) 鍵問題之一。“傳(chuan) 統的化學提取法成本高、效率低、純度差,溶劑還汙染環境。生物提膠法也存在著發酵條件不易控製、發酵後的膠體(ti) 不易提純等缺陷。”朱銘強說。
為(wei) 攻克杜仲膠提純難關(guan) ,在朱銘強的帶領下,研究團隊首次提出了利用綠色低共熔溶劑耦合生物法,清潔提取杜仲膠的新途徑——乳酸—氯化鋅溶劑體(ti) 係。與(yu) 機械粉碎、堿處理等杜仲膠傳(chuan) 統提取方法相比,新方法的杜仲膠提取效率大幅提升,杜仲膠產(chan) 率、純度分別達到91.0%和99.0%以上。
朱銘強介紹,除了要降低杜仲膠的提取分離成本,還要解決(jue) 杜仲膠原材料供應不足的問題。可喜的是,2016年12月,原國家林業(ye) 局在《全國杜仲產(chan) 業(ye) 發展規劃(2016—2030)》中明確提出,到2030年我國將新增杜仲種植麵積300萬(wan) 公頃。該文件為(wei) 整個(ge) 杜仲產(chan) 業(ye) 發展提供了後續動力。“若能實現300萬(wan) 公頃杜仲產(chan) 業(ye) 基地的發展規模,我國杜仲膠年產(chan) 量將達120萬(wan) 噸以上,為(wei) 我國目前天然橡膠產(chan) 量的1—2倍,可滿足60%的需求量。”朱銘強說。(史俊斌 付文婷 靳 軍(jun) )
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