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?！蔽鞅鞭r(nóng)林科技大學(xué)朱銘強教授說。
近日，朱銘強團隊在杜仲膠功能材料開發(fā)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(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，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(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?！皞鹘y(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?！敝煦憦娬f。
為攻克杜仲膠提純難關(guān)，在朱銘強的帶領(lǐng)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(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(yīng)不足的問題?？上驳氖牵?016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。該文件為整個杜仲產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供了后續(xù)動力?！叭裟軐崿F(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?！敝煦憦娬f。
前文回顧：
杜仲膠的發(fā)現(xiàn)和再發(fā)現(xiàn)
Abbas Bacha和Hortense Le Ferrand在MRS BULLETIN發(fā)表題為“一種天然熱塑性彈性體-杜仲膠的發(fā)現(xiàn)和再發(fā)現(xiàn)”（“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(yīng)用于海底電纜和牙科治療的歷史，重新發(fā)現(xiàn)了杜仲膠在新的領(lǐng)域的應(yīng)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(xù)材料表現(xiàn)出濃厚興趣。文章指出，由杜仲膠和其他材料制成的復(fù)合材料用于農(nóng)業(yè)保護膜、凈化膜，或用于光熱轉(zhuǎn)換具有重要價值。生物炭與杜仲膠的復(fù)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(fù)合材料表現(xiàn)出更高的可生物降解性，使其適合用于農(nóng)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(zhuǎn)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(xué)性質(zhì)，甚至可以視為是油和溶劑捕集膜的發(fā)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(huán)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(chǔ)生物樹脂用于3D打印。由于其優(yōu)異的生物相容性，在牙髓治療中已被廣泛應(yīng)用。其未來可能是生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的優(yōu)選的3D打印新材料。
文章認為，杜仲膠的重新發(fā)現(xiàn)，將為新的可持續(xù)發(fā)展開啟一種創(chuàng)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(wǎng)
近日，朱銘強團隊在杜仲膠功能材料開發(fā)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(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，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(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?！皞鹘y(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?！敝煦憦娬f。
為攻克杜仲膠提純難關(guān)，在朱銘強的帶領(lǐng)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(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(yīng)不足的問題?？上驳氖牵?016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。該文件為整個杜仲產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供了后續(xù)動力?！叭裟軐崿F(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?！敝煦憦娬f。
前文回顧：
杜仲膠的發(fā)現(xiàn)和再發(fā)現(xiàn)
Abbas Bacha和Hortense Le Ferrand在MRS BULLETIN發(fā)表題為“一種天然熱塑性彈性體-杜仲膠的發(fā)現(xiàn)和再發(fā)現(xiàn)”（“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(yīng)用于海底電纜和牙科治療的歷史，重新發(fā)現(xiàn)了杜仲膠在新的領(lǐng)域的應(yīng)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(xù)材料表現(xiàn)出濃厚興趣。文章指出，由杜仲膠和其他材料制成的復(fù)合材料用于農(nóng)業(yè)保護膜、凈化膜，或用于光熱轉(zhuǎn)換具有重要價值。生物炭與杜仲膠的復(fù)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(fù)合材料表現(xiàn)出更高的可生物降解性，使其適合用于農(nóng)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(zhuǎn)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(xué)性質(zhì)，甚至可以視為是油和溶劑捕集膜的發(fā)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(huán)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(chǔ)生物樹脂用于3D打印。由于其優(yōu)異的生物相容性，在牙髓治療中已被廣泛應(yīng)用。其未來可能是生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的優(yōu)選的3D打印新材料。
文章認為，杜仲膠的重新發(fā)現(xiàn)，將為新的可持續(xù)發(fā)展開啟一種創(chuàng)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(wǎng)