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、防扎、防輻射。加入3%—5%的杜仲膠,可以增加輪胎的耐扎性,延長輪胎使用壽命?!蔽鞅鞭r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(fā)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,并測算出杜仲膠與丁腈橡膠、天然橡膠良好相容的條件值,為我國高端橡膠產業(yè)發(fā)展帶來福音。相關成果日前分別發(fā)表在《國際生物大分子》和《工業(yè)作物和產品》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(qū)域很窄,僅能在海南島和西雙版納等地栽培。據不完全統計,2022年我國天然橡膠產量為81.84萬噸,表觀需求量為343.03萬噸,進口依存度連續(xù)10多年超過75%。
打破我國天然橡膠資源自給率低這個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后,成為制約我國杜仲膠產能的關鍵問題之一。“傳統的化學提取法成本高、效率低、純度差,溶劑還污染環(huán)境。生物提膠法也存在著發(fā)酵條件不易控制、發(fā)酵后的膠體不易提純等缺陷?!敝煦憦娬f。
為攻克杜仲膠提純難關,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—氯化鋅溶劑體系。與機械粉碎、堿處理等杜仲膠傳統提取方法相比,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,還要解決杜仲膠原材料供應不足的問題??上驳氖?,2016年12月,原國家林業(yè)局在《全國杜仲產業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2016—2030)》中明確提出,到2030年我國將新增杜仲種植面積300萬公頃。該文件為整個杜仲產業(yè)發(fā)展提供了后續(xù)動力?!叭裟軐崿F300萬公頃杜仲產業(yè)基地的發(fā)展規(guī)模,我國杜仲膠年產量將達120萬噸以上,為我國目前天然橡膠產量的1—2倍,可滿足60%的需求量。”朱銘強說。(史俊斌 付文婷 靳 軍)
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