杜仲膠高效提取和提純難題被攻克，將能降低對橡膠的進口依存度
核心提示：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?！岸胖倌z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。”西北農林科技大學朱銘強教授說。
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?！蔽鞅鞭r林科技大學朱銘強教授說。
近日，朱銘強團隊在杜仲膠功能材料開發研究上取得新突破。研究團隊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，為我國高端橡膠產業發展帶來福音。相關成果日前分別發表在《國際生物大分子》和《工業作物和產品》上。
我國是世界最大的橡膠消費國，但橡膠的主要原料三葉橡膠是熱帶植物，在我國適生區域很窄，僅能在海南島和西雙版納等地栽培。據不完全統計，2022年我國天然橡膠產量為81.84萬噸，表觀需求量為343.03萬噸，進口依存度連續10多年超過75%。
打破我國天然橡膠資源自給率低這個瓶頸的希望寄托在了杜仲膠上。杜仲膠獨有的橡膠—塑料二重性，使其在功能材料和工程材料領域的應用前景日益凸顯。但杜仲膠提取和提純技術落后，成為制約我國杜仲膠產能的關鍵問題之一?！皞鹘y的化學提取法成本高、效率低、純度差，溶劑還污染環境。生物提膠法也存在著發酵條件不易控制、發酵后的膠體不易提純等缺陷?！敝煦憦娬f。
為攻克杜仲膠提純難關，在朱銘強的帶領下，研究團隊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。與機械粉碎、堿處理等杜仲膠傳統提取方法相比，新方法的杜仲膠提取效率大幅提升，杜仲膠產率、純度分別達到91.0%和99.0%以上。
朱銘強介紹，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不足的問題?？上驳氖牵?016年12月，原國家林業局在《全國杜仲產業發展規劃（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。該文件為整個杜仲產業發展提供了后續動力?！叭裟軐崿F300萬公頃杜仲產業基地的發展規模，我國杜仲膠年產量將達120萬噸以上，為我國目前天然橡膠產量的1—2倍，可滿足60%的需求量。”朱銘強說。
前文回顧：
杜仲膠的發現和再發現
Abbas Bacha和Hortense Le Ferrand在MRS BULLETIN發表題為“一種天然熱塑性彈性體-杜仲膠的發現和再發現”（“Discovery and rediscovery of gutta percha,a natural thermoplastic“）的文章。該文簡述了杜仲膠在19世紀應用于海底電纜和牙科治療的歷史，重新發現了杜仲膠在新的領域的應用價值及其社會意義。
作者尤其對杜仲膠作為一種具有耐水性和耐久性的可持續材料表現出濃厚興趣。文章指出，由杜仲膠和其他材料制成的復合材料用于農業保護膜、凈化膜，或用于光熱轉換具有重要價值。生物炭與杜仲膠的復合材料在保持了高抗張強度的同時顯示具有高拉伸性、低透水性能，與合成聚乙烯相比，該生物復合材料表現出更高的可生物降解性，使其適合用于農作物的保護性薄膜。同時，碳納米管的添加則使杜仲膠薄膜的拉伸性達到接近400%，在保持抗張強度的同時，楊氏模量略有提升。由于光熱轉換增加，使土壤變暖。鑒于杜仲膠的疏水性能和其脂肪族化學性質，甚至可以視為是油和溶劑捕集膜的發展。在硅基化納米纖維膜中加入杜仲膠，提高了疏水組合物組分的分離效率，如石油醚、二氯甲烷、環己烷和甲苯等。
此外，杜仲膠的熱塑性性能也使它成為一種吸引人的基礎生物樹脂用于3D打印。由于其優異的生物相容性，在牙髓治療中已被廣泛應用。其未來可能是生物醫學領域的優選的3D打印新材料。
文章認為，杜仲膠的重新發現，將為新的可持續發展開啟一種創新材料，有望成為代替石油基的新材料。
原文鏈接：https://www.xianjichina.com/special/detail_538364.html
來源：賢集網
近日，朱銘強團隊在杜仲膠功能材料開發研究上取得新突破。研究團隊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，為我國高端橡膠產業發展帶來福音。相關成果日前分別發表在《國際生物大分子》和《工業作物和產品》上。
我國是世界最大的橡膠消費國，但橡膠的主要原料三葉橡膠是熱帶植物，在我國適生區域很窄，僅能在海南島和西雙版納等地栽培。據不完全統計，2022年我國天然橡膠產量為81.84萬噸，表觀需求量為343.03萬噸，進口依存度連續10多年超過75%。
打破我國天然橡膠資源自給率低這個瓶頸的希望寄托在了杜仲膠上。杜仲膠獨有的橡膠—塑料二重性，使其在功能材料和工程材料領域的應用前景日益凸顯。但杜仲膠提取和提純技術落后，成為制約我國杜仲膠產能的關鍵問題之一?！皞鹘y的化學提取法成本高、效率低、純度差，溶劑還污染環境。生物提膠法也存在著發酵條件不易控制、發酵后的膠體不易提純等缺陷?！敝煦憦娬f。
為攻克杜仲膠提純難關，在朱銘強的帶領下，研究團隊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。與機械粉碎、堿處理等杜仲膠傳統提取方法相比，新方法的杜仲膠提取效率大幅提升，杜仲膠產率、純度分別達到91.0%和99.0%以上。
朱銘強介紹，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不足的問題?？上驳氖牵?016年12月，原國家林業局在《全國杜仲產業發展規劃（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。該文件為整個杜仲產業發展提供了后續動力?！叭裟軐崿F300萬公頃杜仲產業基地的發展規模，我國杜仲膠年產量將達120萬噸以上，為我國目前天然橡膠產量的1—2倍，可滿足60%的需求量。”朱銘強說。
前文回顧：
杜仲膠的發現和再發現
Abbas Bacha和Hortense Le Ferrand在MRS BULLETIN發表題為“一種天然熱塑性彈性體-杜仲膠的發現和再發現”（“Discovery and rediscovery of gutta percha,a natural thermoplastic“）的文章。該文簡述了杜仲膠在19世紀應用于海底電纜和牙科治療的歷史，重新發現了杜仲膠在新的領域的應用價值及其社會意義。
作者尤其對杜仲膠作為一種具有耐水性和耐久性的可持續材料表現出濃厚興趣。文章指出，由杜仲膠和其他材料制成的復合材料用于農業保護膜、凈化膜，或用于光熱轉換具有重要價值。生物炭與杜仲膠的復合材料在保持了高抗張強度的同時顯示具有高拉伸性、低透水性能，與合成聚乙烯相比，該生物復合材料表現出更高的可生物降解性，使其適合用于農作物的保護性薄膜。同時，碳納米管的添加則使杜仲膠薄膜的拉伸性達到接近400%，在保持抗張強度的同時，楊氏模量略有提升。由于光熱轉換增加，使土壤變暖。鑒于杜仲膠的疏水性能和其脂肪族化學性質，甚至可以視為是油和溶劑捕集膜的發展。在硅基化納米纖維膜中加入杜仲膠，提高了疏水組合物組分的分離效率，如石油醚、二氯甲烷、環己烷和甲苯等。
此外，杜仲膠的熱塑性性能也使它成為一種吸引人的基礎生物樹脂用于3D打印。由于其優異的生物相容性，在牙髓治療中已被廣泛應用。其未來可能是生物醫學領域的優選的3D打印新材料。
文章認為，杜仲膠的重新發現，將為新的可持續發展開啟一種創新材料，有望成為代替石油基的新材料。
原文鏈接：https://www.xianjichina.com/special/detail_538364.html
來源：賢集網
標簽：
橡膠
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