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杜仲胶应用瞄向特殊领域

发布时间:2018-12-19 作者:未知 分类:公司新闻

杜仲胶应用瞄向特殊领域

作为我国特有的植物战略资源,杜仲可谓浑身是宝。那么杜仲胶技术研发和产业化进展如何?怎样深挖其自身宝贵价值,开发高性能橡胶、功能复合材料、高端生物基高分子材料等新产品,缓解我国天然橡胶资源匮乏局面?在12月上旬于陕西咸阳召开的2018中国杜仲产业发展高峰论坛上,与会专家认为,要实现杜仲胶的规模化生产,必须开辟杜仲胶特殊应用领域,综合利用这一宝贵资源,跨界融合发展全产业链。
 
杜仲胶提取尚未量产

杜仲树由含胶细胞组成,杜仲胶是含于杜仲树的种子、树叶及树皮中的天然高分子聚合物材料,其化学成分异戊二烯与三叶树天然橡胶相同,互为同分异构体。自上世纪30年代以来,世界各国一直渴望将杜仲胶制成弹性体,为天然橡胶寻找战略后备资源。

 
“目前我国杜仲胶提取技术已取得突破性进展。”中国橡胶工业协会杜仲综合利用工作委员会、中国杜仲产业技术创新战略联盟理事长范仁德介绍说,比如贵州大学采用全生物酶酶解提取的杜仲胶纯度92%以上,达到了工业原料品级;吉首大学与湖南老爹生物公司、贵州大学合作开发的三步法天然杜仲胶提取技术提取的杜仲胶纯度高达99%;青岛科技大学、兰州大学也分别开发了机械物理粉碎法、亚临界天然杜仲胶提取工艺。
 
尽管提取技术已有突破,但我国杜仲胶尚未形成规模化产能,生产企业寥寥无几。范仁德等业内人士告诉记者,目前杜仲胶原料和加工成本太高,后续应用跟不上,距离工业化为时尚早。
 
老爹生物副总经理杨建军向记者介绍说,该公司生产1吨杜仲胶的成本高达25万余元,每年仅生产数百千克杜仲胶供试验用。他认为,目前杜仲胶加工技术和应用技术均不太成熟,综合利用还远不够。其加工过程中副产的杜仲籽食用油若能得到推广利用,将会大幅摊薄成本。
 
“杜仲胶从加工到应用缺乏系统性研究。”青岛第派新材有限公司负责人说,该公司与青岛科技大学合作实现了反式聚异戊二烯合成产业化,首套万吨级合成杜仲胶装置2013年底在青岛投产,但装置没有连续化生产,年产量不到300吨。
 
掌握完善杜仲橡胶提取工艺技术且杜仲胶纯度达95%以上的山东贝隆杜仲生物工程有限公司董事长高瑞文认为,杜仲胶难以规模化生产的主要原因,除杜仲树种植周期长、资源有限外,政府扶持力度不够、大众认知度低等因素也制约产业持续健康发展。
 
开辟特殊应用领域
 
与会专家认为,杜仲胶具有独特的橡塑二重性,作为一种珍贵稀缺的特殊材料,不适合单独用于普通乘用车轮胎,也不可能代替天然橡胶和合成橡胶,可充分利用杜仲胶的特性开发功能复合材料、高性能橡胶、高端生物基高分子材料等高端材料。
 
为降低成本,尽早实现杜仲胶的产业化生产,相关单位纷纷在开辟杜仲胶特殊应用领域上下功夫。
 
据了解,江苏通用科技股份公司通过混炼将杜仲胶掺入轮胎中,使轮胎耐磨性、抗撕裂性显著提高,年产轮胎1万多条,轮胎成本仅增加2%。中策橡胶集团也将杜仲轮胎列入研发项目。
 
“预计10年后可实现杜仲胶大规模产业化。”北京化工大学先进弹性体材料研究中心副主任张继川非常看好杜仲胶的产业发展。他认为,杜仲胶应用于普通乘用车胎大材小用没有前途,他们利用杜仲胶的低温可塑性及形状记忆特性,开发出体育护具、残疾人辅具和医疗器械等生物医用材料;利用杜仲胶与金属粘合特性、消音减振耐屈挠及高抗冲击特性,研发生产特殊领域的军民两用功能材料;利用杜仲胶的抗撕、耐扎、抗冲击等特性,还可加工工程轮胎、飞机轮胎及坦克负重等特种轮胎。
 
青岛科技大学橡塑材料与工程教育部重点实验室辛振祥表示,杜仲胶与天然橡胶不是替代关系,其发展方向应是开辟高端化、功能化材料特殊的应用领域,用于高性能绿色轮胎、航空轮胎、高性能三角带、增韧塑料、医用夹板、减震制品、海底电缆、形状记忆材料等。最近,该实验室通过将石墨烯、碳纳米管预分散杜仲胶改性研究,制备出高附加值的杜仲胶功能复合材料。
 
华东师范大学化学与分子工程学院谢美然教授透露,他们通过杜仲胶改性研究制备的杜仲胶弹性纤维强度远高于氨纶弹性纤维,甚至高于UHMWPE和芳纶1414等特种纤维。
 
据悉,北京橡胶研究院与老爹生物合作,将天然杜仲胶作为生物高分子抗撕裂剂用于轮胎胎面取得明显效果;沈阳化工大学材料学院在杜仲胶改性高聚物、航空轮胎等方面取得进展;株洲时代新材料公司开发的杜仲胶铁路、汽车用减震降噪产品耐疲劳性提高1倍以上,胶料拉伸强度和撕裂强度显著提升;山东美晨、青岛第派新材、湖北杜仲集团等开发的杜仲胶汽车部件减震抗疲劳性能比天然橡胶产品提高两倍;西北农林科技大学也在研发杜仲胶防辐射材料。
 
综合利用跨界融合
 
与会专家认为,杜仲产业要实现综合利用,就要跨界融合发展全产业链,将宝贵资源吃干榨净。
 
“不光埋头拉车,还要抬头看路。”中国林业产业联合会副秘书长李志伟提醒说,国家林业政策已有调整,到2030年力争杜仲种植总规模达到5000万亩,杜仲橡胶年产量达120万~150万吨,将形成相对稳定充足的杜仲胶资源供给体系。
 
国家林业局杜仲工程技术研究中心、中国林科院经济林研究开发中心副主任杜红岩表示,应加快突破杜仲橡胶规模化提取及其产品研发等技术瓶颈,做好杜仲橡胶产业工程等相关技术储备,建立完善的杜仲果、花、叶、皮、材高效利用的杜仲全产业链。
 
“杜仲产业是典型的跨行业、跨地区、跨部门、跨领域的复合型新兴产业,实现跨界融合势在必行,整个产业链只有互为依存、协调发展才会产生效益。”范仁德建议,要转变工、农、林等产业与信息化多元融合的思维和观念,科研开发模式从封闭化向开放型和共享型发展,产品开发方向从单一替代材料向多品种、复合型和特殊功能材料转变,产品由普通产品向高附加值产品、复合型和特殊功能产品转型,如3D打印杜仲材料、掺入杜仲胶的防震、隔音产品、军工产品等。

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