蒲公英橡胶,改变世界天然橡胶格局

“研究蒲公英橡胶是为了减少对三叶橡胶的依赖,以其作为天然橡胶生产的原材料之一。”北京化工大学材料科学与工程学院先进弹性体材料研究中心主任卢咏来说。该研究中心是我国橡胶科学与工程领域的重要研究力量之一。

China Campus - - CONTENTS - 文/本刊记者 陈晓丽

三叶树橡胶危机

目前,几乎所有的天然橡胶都是从一种原产南美的橡胶树——三叶橡胶树上采集的。美国曾经一度想用合成胶取代天然橡胶,因为合成橡胶不用种植,直接在工厂、实验室里生产,不受环境、气候影响。但是合成来合成去,最终发现天然橡胶的两个性能是合成橡胶取代不了的。一是天然橡胶的应变诱导结晶性能,它赋予天然橡胶优异的抗冲击性能。美国国防储备物质中心主任彼得·罗曼总结天然橡胶的重要性时曾说:“我能告诉您的就是──我肯定不希望坐在装配合成橡胶轮胎制造的波音747飞机上。”“记住啊,如果说哪个飞机轮胎是合成橡胶做的,千万不要坐,它扛不住的。”天然橡胶的另一个优异性能是和金属有很好的粘合性。

而三叶树橡胶也有其自身的问题,最大的问题就是来源单一。目前全世界九成的天然橡胶产自亚洲,在原产地南美反而没有形成产业,部分原因就是南美有一种可以迅速传播的南美叶疫病,号称“三叶橡胶的癌症”,专门侵袭三叶橡胶树的幼树。在大规模种植的条件下,橡胶林很容易感染疫病,所以在南美进行大规模天然橡胶生产的尝试都以失败告终。另外,三叶橡胶树需要五到七年才能割胶,并且取胶程序复杂,需要靠熟练的工人操作,无法机械化,效率较低。据张老师介绍,三叶橡胶树需要人工割胶,割开橡胶树树皮后,把乳胶管划断,胶乳才能流出来,然后拿胶桶去接。并且割胶的时间有限制,凌晨两点到五点时,橡胶树的蒸发量最小,体内水分饱满,橡胶树体内乳胶管的膨压最大,胶乳才最容易流出来。“割胶是个精细活儿,不能割到树里面,那会把树割死,要恰好把胶乳管割断,让它流胶乳。”张老师说。

其实,地球上有2000多种植物可以提取橡胶,除

了三叶橡胶树,人们发现可产工业橡胶的植物主要还有蒲公英橡胶草、银胶菊以及中国特有的杜仲树等。与蒲公英橡胶草相比,杜仲树和银胶菊产业化还是要受到一些限制。比如杜仲胶是一种反式——天然橡胶,是三叶天然橡胶的同分异构体,本身的加工性能较差,至今不为橡胶工业所接受。而银胶菊适生于热带半干旱地区,比如其原生地位于墨西哥北部和美国南部的齐齐瓦热带荒漠地区,对于温度的要求较高,对于北方寒冷地区并不合适生长。而蒲公英仅需一年就可以收获并提取橡胶,同时蒲公英对于气候的依赖远远低于橡胶树和银胶菊,种植要求也较低。若在离生产基地相对较近的区域种植蒲公英,还能大幅度降低物流费用及对环境造成的负担。早在上世纪中,俄罗斯、德国、芬兰、瑞典等国家的科学家就开始了蒲公英种植和提胶的研究工作。发展三叶橡胶树以外的天然橡胶,蒲公英橡胶就是首选。

第二天然橡胶产业集群

2016年全球天然橡胶的总产量约2800万吨,中国的消耗量为880万吨,中国消耗了全球33%的橡胶产量,其中天然橡胶接近500万吨,而中国一年产的天然橡胶只有80万吨左右。三叶橡胶树集中在东南亚的热带地区,我国只有海南岛、云南、广东、广西、福建一些地方产三叶橡胶,产量较低。2014年我国进口天然橡胶422万吨,其中泰国、印尼、马来西亚和越南占约95%,我国天然橡胶的供应暗存危机。“新中国刚成 立时,在美国和英国等西方国家的强迫下,东南亚一些国家就对我国采取过禁运措施。如果再被禁运了,橡胶没有了,汽车飞机就都跑不起来。”张老师说道。

提起我国发展蒲公英橡胶的优势,张老师总结以下几点:第一,环境限制因素少,全国大部分地方都可以种植;第二,不占用耕地,蒲公英不需要很好的土地,荒滩盐碱地上也可以生存;第三,蒲公英喜阴凉的特性也可以实现果树套种,中国果林有一亿多亩,完全够蒲公英生长。《中国蒲公英橡胶产业中长期发展规划》中提到计划利用十五年时间( 2017— 2031年),依托乌鲁木齐、兰州、银川、哈尔滨、呼和浩特五个中心城市,链接延伸中亚五国和中蒙俄走廊,建成400万公顷种植面积、年产200万吨蒲公英橡胶经济带,形成可与“东南亚三叶橡胶产区”比肩的“中亚蒲公英第二天然橡胶产业集群”,改变世界天然橡胶的分布带,增强我国对于这一战略物资在世界市场的话语权。

据张老师介绍,蒲公英橡胶性能和三叶树橡胶基本类似。截至目前,蒲公英橡胶还没有用到飞机轮胎上,而用在汽车轮胎上最早的是二战时期的苏联。20世纪50年代,我国成功提取了蒲公英橡胶,并制造出8条样胎,其中5条送给北京公交公司,试用效果良好。进入六十年代我国蒲公英橡胶的研发中断了。

2014年,先进弹性体材料研究中心联合山东玲珑轮胎股份有限公司用蒲公英橡胶制作了3条概念轮胎,参加了“第三届中国国际新材料产业博览会”,受到关注。

“在今后的研究中需要致力于良种选育、高产栽培技术的突破,同时要重视综合利用,例如提取橡胶的同时也提取其中的菊糖,剩下的胶渣可堆肥,形成一个完整的生物质加工利用链。”张老师总结说。

Newspapers in Chinese (Simplified)

Newspapers from China

© PressReader. All rights reserved.