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。”西北農(nóng)林科技大學(xué)朱銘強(qiáng)教授說。

近日，朱銘強(qiáng)團(tuán)隊(duì)在杜仲膠功能材料開發(fā)研究上取得新突破。研究團(tuán)隊(duì)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(xué)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(chǎn)業(yè)發(fā)展帶來福音。相關(guān)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(chǎn)品》上。

我國是世界最大的橡膠消費(fèi)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(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，2022年我國天然橡膠產(chǎn)量為81.84萬噸，表觀需求量為343.03萬噸，進(jìn)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(gè)瓶頸的希望寄托在了杜仲膠上。杜仲膠獨(dú)有的橡膠—塑料二重性，使其在功能材料和工程材料領(lǐng)域的應(yīng)用前景日益凸顯。但杜仲膠提取和提純技術(shù)落后，成為制約我國杜仲膠產(chǎn)能的關(guān)鍵問題之一。“傳統(tǒng)的化學(xué)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。”朱銘強(qiáng)說。

為攻克杜仲膠提純難關(guān)，在朱銘強(qiáng)的帶領(lǐng)下，研究團(tuán)隊(duì)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(jī)械粉碎、堿處理等杜仲膠傳統(tǒng)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(chǎn)率、純度分別達(dá)到91.0%和99.0%以上。

朱銘強(qiáng)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(yīng)不足的問題。可喜的是，2016年12月，原國家林業(yè)局在《全國杜仲產(chǎn)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(gè)杜仲產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供了后續(xù)動力。“若能實(shí)現(xiàn)300萬公頃杜仲產(chǎn)業(yè)基地的發(fā)展規(guī)模，我國杜仲膠年產(chǎn)量將達(dá)120萬噸以上，為我國目前天然橡膠產(chǎn)量的1—2倍，可滿足60%的需求量。”朱銘強(qiáng)說。（史俊斌、付文婷、靳軍）