陳曉麗
“研究蒲公英橡膠是為了減少對三葉橡膠的依賴,以其作為天然橡膠生產(chǎn)的原材料之一?!北本┗ご髮W材料科學與工程學院先進彈性體材料研究中心主任盧詠來說。該研究中心是我國橡膠科學與工程領(lǐng)域的重要研究力量之一。
三葉樹橡膠危機
目前,幾乎所有的天然橡膠都是從一種原產(chǎn)南美的橡膠樹——三葉橡膠樹上采集的。美國曾經(jīng)一度想用合成膠取代天然橡膠,因為合成橡膠不用種植,直接在工廠、實驗室里生產(chǎn),不受環(huán)境、氣候影響。但是合成來合成去,最終發(fā)現(xiàn)天然橡膠的兩個性能是合成橡膠取代不了的。一是天然橡膠的應變誘導結(jié)晶性能,它賦予天然橡膠優(yōu)異的抗沖擊性能。美國國防儲備物質(zhì)中心主任彼得·羅曼總結(jié)天然橡膠的重要性時曾說:“我能告訴您的就是──我肯定不希望坐在裝配合成橡膠輪胎制造的波音747飛機上。”“記住啊,如果說哪個飛機輪胎是合成橡膠做的,千萬不要坐,它扛不住的?!碧烊幌鹉z的另一個優(yōu)異性能是和金屬有很好的粘合性。
而三葉樹橡膠也有其自身的問題,最大的問題就是來源單一。目前全世界九成的天然橡膠產(chǎn)自亞洲,在原產(chǎn)地南美反而沒有形成產(chǎn)業(yè),部分原因就是南美有一種可以迅速傳播的南美葉疫病,號稱“三葉橡膠的癌癥”,專門侵襲三葉橡膠樹的幼樹。在大規(guī)模種植的條件下,橡膠林很容易感染疫病,所以在南美進行大規(guī)模天然橡膠生產(chǎn)的嘗試都以失敗告終。另外,三葉橡膠樹需要五到七年才能割膠,并且取膠程序復雜,需要靠熟練的工人操作,無法機械化,效率較低。據(jù)張老師介紹,三葉橡膠樹需要人工割膠,割開橡膠樹樹皮后,把乳膠管劃斷,膠乳才能流出來,然后拿膠桶去接。并且割膠的時間有限制,凌晨兩點到五點時,橡膠樹的蒸發(fā)量最小,體內(nèi)水分飽滿,橡膠樹體內(nèi)乳膠管的膨壓最大,膠乳才最容易流出來?!案钅z是個精細活兒,不能割到樹里面,那會把樹割死,要恰好把膠乳管割斷,讓它流膠乳?!睆埨蠋熣f。
其實,地球上有2000多種植物可以提取橡膠,除了三葉橡膠樹,人們發(fā)現(xiàn)可產(chǎn)工業(yè)橡膠的植物主要還有蒲公英橡膠草、銀膠菊以及中國特有的杜仲樹等。與蒲公英橡膠草相比,杜仲樹和銀膠菊產(chǎn)業(yè)化還是要受到一些限制。比如杜仲膠是一種反式——天然橡膠,是三葉天然橡膠的同分異構(gòu)體,本身的加工性能較差,至今不為橡膠工業(yè)所接受。而銀膠菊適生于熱帶半干旱地區(qū),比如其原生地位于墨西哥北部和美國南部的齊齊瓦熱帶荒漠地區(qū),對于溫度的要求較高,對于北方寒冷地區(qū)并不合適生長。而蒲公英僅需一年就可以收獲并提取橡膠,同時蒲公英對于氣候的依賴遠遠低于橡膠樹和銀膠菊,種植要求也較低。若在離生產(chǎn)基地相對較近的區(qū)域種植蒲公英,還能大幅度降低物流費用及對環(huán)境造成的負擔。早在上世紀中,俄羅斯、德國、芬蘭、瑞典等國家的科學家就開始了蒲公英種植和提膠的研究工作。發(fā)展三葉橡膠樹以外的天然橡膠,蒲公英橡膠就是首選。
第二天然橡膠產(chǎn)業(yè)集群
2016年全球天然橡膠的總產(chǎn)量約2800萬噸,中國的消耗量為880萬噸,中國消耗了全球33%的橡膠產(chǎn)量,其中天然橡膠接近500萬噸,而中國一年產(chǎn)的天然橡膠只有80萬噸左右。三葉橡膠樹集中在東南亞的熱帶地區(qū),我國只有海南島、云南、廣東、廣西、福建一些地方產(chǎn)三葉橡膠,產(chǎn)量較低。2014年我國進口天然橡膠422萬噸,其中泰國、印尼、馬來西亞和越南占約95%,我國天然橡膠的供應暗存危機?!靶轮袊鴦偝?/p>
立時,在美國和英國等西方國家的強迫下,東南亞一些國家就對我國采取過禁運措施。如果再被禁運了,橡膠沒有了,汽車飛機就都跑不起來。”張老師說道。
提起我國發(fā)展蒲公英橡膠的優(yōu)勢,張老師總結(jié)以下幾點:第一,環(huán)境限制因素少,全國大部分地方都可以種植;第二,不占用耕地,蒲公英不需要很好的土地,
荒灘鹽堿地上也可以生存;第三,蒲公英喜陰涼的特性也可以實現(xiàn)果樹套種,中國果林有一億多畝,完全夠蒲公英生長?!吨袊压⑾鹉z產(chǎn)業(yè)中長期發(fā)展規(guī)劃》中提到計劃利用十五年時間(2017—2031年),依托烏魯木齊、蘭州、銀川、哈爾濱、呼和浩特五個中心城市,鏈接延伸中亞五國和中蒙俄走廊,建成400萬公頃種植面積、年產(chǎn)200萬噸蒲公英橡膠經(jīng)濟帶,形成可與“東南亞三葉橡膠產(chǎn)區(qū)”比肩的“中亞蒲公英第二天然橡膠產(chǎn)業(yè)集群”,改變世界天然橡膠的分布帶,增強我國對于這一戰(zhàn)略物資在世界市場的話語權(quán)。
據(jù)張老師介紹,蒲公英橡膠性能和三葉樹橡膠基本類似。截至目前,蒲公英橡膠還沒有用到飛機輪胎上,而用在汽車輪胎上最早的是二戰(zhàn)時期的蘇聯(lián)。20世紀50年代,我國成功提取了蒲公英橡膠,并制造出8條樣胎,其中5條送給北京公交公司,試用效果良好。進入六十年代我國蒲公英橡膠的研發(fā)中斷了。
2014年,先進彈性體材料研究中心聯(lián)合山東玲瓏輪胎股份有限公司用蒲公英橡膠制作了3條概念輪胎,參加了“第三屆中國國際新材料產(chǎn)業(yè)博覽會”,受到關(guān)注。
“在今后的研究中
需要致力于良種選
育、高產(chǎn)栽培技術(shù)
的突破,同時要重視
綜合利用,例如提
取橡膠的同時也提
取其中的菊糖,剩
下的膠渣可堆肥,
形成一個完整的生
物質(zhì)加工利用鏈?!?/p>
張老師總結(jié)說。endprint