在世界天然膠資源供應(yīng)緊張、價格高揚的今天,開源節(jié)流已成為全球橡膠行業(yè)面臨的現(xiàn)實問題。如何擴大橡膠原料供應(yīng)范圍,已成為業(yè)界新的關(guān)注點。除了擴大三葉橡膠樹的種植面積,提高單位面積產(chǎn)量之外,人們再度把目光投向其他天然膠資源的開發(fā)利用,傳統(tǒng)藥用植物杜仲及野生銀色橡膠菊有望成為第二和第三種天然膠資源。
中國:開發(fā)利用杜仲膠有絕對優(yōu)勢
杜仲是我國特有的珍貴資源,屬國家二級保護植物,自然生長在四川、貴州、湖南一帶,可種植面積占全世界的96%,歷史上長期用于中藥材。上世紀50年代,我國科學(xué)家曾用其提取天然膠,發(fā)現(xiàn)所得物同古塔波膠(反式-1,4-聚異戊二烯)化學(xué)結(jié)構(gòu)相同,性能極為近似,故又稱中國古塔波膠。
部分專家認為,壟斷性的適宜種植面積加上具有自主知識產(chǎn)權(quán)的完整技術(shù)體系,使我國具有開發(fā)利用杜仲膠的絕對優(yōu)勢。將杜仲膠應(yīng)用到輪胎生產(chǎn),不僅可順應(yīng)國際上以反式-1,4結(jié)構(gòu)橡膠為主,發(fā)展長壽、安全、節(jié)能綠色輪胎的趨勢,還可為天然膠資源貧乏的我國提供來源穩(wěn)定充足的新的后備膠種,并且有望改變國際天然膠資源分布格局。
在我國,畢生從事杜仲膠研究的不乏其人。中科院化學(xué)所嚴瑞芳教授早在上世紀80年代就在國外發(fā)明并注冊了提取杜仲膠的專利,回國后又成功研制出規(guī)格為3.25-16的杜仲膠/順丁膠摩托車胎,該輪胎耐磨、耐刺扎、不爆胎。在嚴瑞芳教授帶領(lǐng)下,中科院化學(xué)所的科研人員發(fā)現(xiàn),杜仲膠硫化過程存在3個具有不同微觀結(jié)構(gòu)及宏觀性能的階段,進而開發(fā)出3大類作用各異的材料———熱塑性材料、熱彈性材料和橡膠型高彈性材料,提出了“橡塑統(tǒng)一材料譜”的概念,并把對杜仲膠的研究提升到材料工程學(xué)的理論高度。目前,嚴教授已擁有10多項專利技術(shù),一個從提取杜仲膠到制造多種橡膠制品的完整自主知識產(chǎn)權(quán)技術(shù)體系已經(jīng)形成。
杜仲的葉片、皮、種子含膠量分別為1%~2%、5%~8%和12%~15%。但皮和種子產(chǎn)量有限,特別是國家禁止林木砍伐后,杜仲皮已不可得,只有杜仲葉是可多次采摘、大量獲取的資源。然而,杜仲葉含膠量太低,工業(yè)開發(fā)成本高。針對這一問題,國內(nèi)外專家嘗試通過基因手段培育葉片含膠量高的新杜仲品種,目前已經(jīng)取得一些進展。
西北農(nóng)林科技大學(xué)林學(xué)院蘇印泉教授20多年來致力于杜仲栽培新模式、成分利用等新技術(shù)的探索,已在湖南、陜西、新疆等地成功應(yīng)用“葉林模式”大面積種植杜仲,可保證工業(yè)化生產(chǎn)對杜仲資源的需求。
專家認為,杜仲資源開發(fā)利用的關(guān)鍵是綜合利用與建立產(chǎn)業(yè)鏈。杜仲綜合利用價值很高,我國已在藥用、橡膠加工材料等方面做了不少工作,并取得初步進展,已經(jīng)開發(fā)出部分橡膠制品。因此,建議國家給予支持,形成杜仲膠批量生產(chǎn)和應(yīng)用,開辟新的天然膠資源,以彌補橡膠資源的不足,完善橡膠工業(yè)循環(huán)經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)鏈。
國外:銀菊膠有可能逐步替代天然膠
銀菊膠又名戈尤臘橡膠或墨西哥橡膠,是從銀色橡膠菊中提取的天然膠。銀色橡膠菊生長在墨西哥北部及美國西南部一帶,可在荒漠干旱地區(qū)種植。美國固特異等公司在上世紀70年代種植過銀色橡膠菊,并開始加工、應(yīng)用銀菊膠。上世紀80年代,固特異用銀菊膠試制出汽車輪胎和航空輪胎,其行駛里程、起落次數(shù)等使用性能均接近天然膠。
銀菊膠除物理機械性能與天然膠相近外,其最大特點是不含蛋白質(zhì)。美國正計劃逐步用合成膠和其他非致敏材料替代天然膠,其中銀菊膠成為首選,種植銀色橡膠菊也被提升到發(fā)展本土天然膠資源的高度。美國農(nóng)業(yè)部自2000年開始,將開發(fā)無過敏性反應(yīng)的天然膠乳列入美國農(nóng)業(yè)研究機構(gòu)項目發(fā)展計劃,并于當(dāng)年9月與Yulex公司簽訂了為期5年、撥款230萬美元的項目合同。合同內(nèi)容包括:完善采收后處理技術(shù),提高可萃取膠乳的產(chǎn)量;研究將銀色橡膠菊種植納入現(xiàn)有耕種體系的管理方法;尋找更有效的育種、栽培、植保、采收、加工、綜合利用措施,并研究上述因素對膠乳質(zhì)量的影響。
經(jīng)過多年試種及品系改良,Yulex公司已摸索出一套提高銀色橡膠菊單位面積產(chǎn)量的方法,并攻克了萃取高品位膠乳的技術(shù)難關(guān)。這家創(chuàng)建于1997年的企業(yè),已成為美國農(nóng)業(yè)部推廣種植銀色橡膠菊的示范基地。該公司于2003年實現(xiàn)了首批銀菊膠乳商品化,近年來一再擴大種植面積,目前大約有銀色橡膠菊2500公頃。
日前,Yulex公司與Centrotrade公司簽訂合同,將未來5年全球范圍內(nèi)銀菊膠乳經(jīng)銷權(quán)授讓給對方。據(jù)估計,此項合同將給Centrotrade公司增加1.5億多美元的年銷售收入,并加速銀菊膠的工業(yè)應(yīng)用,擴大銀菊膠乳制品在醫(yī)療用品市場的份額。同時,Centrotrade公司計劃將其推廣至其他領(lǐng)域。