目前,我国杜仲胶资源综合利用体系已基本形成,天时、地利、人和各方面条件均已具备,大规模杜仲胶产业化发展已经具备了基础。为此,中国橡胶工业协会建议,国家应大力支持我国杜仲胶产业化发展。
一、 杜仲胶产业化意义重大
我国是世界上最大的橡胶消费国,2011年天然橡胶实际消费量达到320万吨,但国内产量仅60万吨左右,80%依靠进口。资源自给率低已经成为我国橡胶工业发展遇到的最大瓶颈。杜仲橡胶作为新型天然橡胶,是除三叶橡胶之外世界上唯一具有开发前景的优质天然橡胶资源。大力促进杜仲胶产业的发展,一方面可以缓解我国天然橡胶严重短缺的局面,另一方面,对于提升和优化我国橡胶原材料结构,具有重要的战略意义。
杜仲树是我国独有的传统树种,经济价值非常大,其叶、花、皮、果皆可入药,中华民族千百年来都把杜仲作为医疗保健药材进行种植和应用。其补肝肾、降血压、降血脂、降血糖、抗病毒、抗疲劳、抗衰老、抗肿瘤等功能,在发展生物医药和生物保健品方面有着十分广阔的市场前景。但是其最大的应用市场是杜仲胶。上个世纪人们发现,杜仲不仅浑身都是药材,而且浑身都含有宝贵的橡胶,特别是近几年的科学研究证明,杜仲的叶、皮、茎、果含有3%-17%的杜仲胶,这对天然橡胶80%依赖进口的我国无疑是一个天大的喜讯。以轮胎应用为例,至2015年我国仅子午胎耗胶量即超过400万吨,如果50%的子午胎制造中按20%的比例使用杜仲胶,年可消耗杜仲胶40万吨。
目前国内相关各方一致认为,杜仲产业综合利用将成为一个上千亿元的产业链,应该将其“吃干榨净”。之所以过去20年杜仲产业没有得到重大突破,除了杜仲资源综合利用没有形成体系外,杜仲胶应用研发的缺失是主要原因。在推动杜仲产业化的进程中,杜仲胶的应用研发和推广对带动杜仲大产业链的快速发展起着关键性的作用。杜仲产业发展到了今天,杜仲胶本身所具有的优异性能已被越来越多的人所认识,要推动这个产业链发展,杜仲胶及应用必将成为龙头。
二、杜仲胶具有战略性应用价值
近年我国在杜仲胶应用开发方面的研究已经逐步活跃起来,国内外杜仲胶的产品应用也已覆盖到多个领域。
杜仲胶所独有的橡塑二重性、优良的共混性及独特的集成特性不仅可以部分替代天然橡胶,而且可以通过对合成橡胶改性从而生成综合性能优异的橡胶集成材料,将有力地推动我国轮胎等橡胶制品性能的提高和产品结构的调整。杜仲胶的吸声、减震和记忆功能是独有的,是极具发展潜力的新兴军用、医用橡胶材料。
功能材料方面,与塑料共混改性生产的合金新材料具有超高韧性,可生产汽车部件、体育运动器材等;形状记忆材料方面,发展方向最好,如电热开关、堵漏材料,加工各种热缩管、电缆光缆接头密封、输油管线保温层的包覆密封、电器绝缘保护、真空油泵密封接管等;低温热可塑材料,应用范围包括高尔夫球、医用代石膏骨科外固定及矫形用夹板、运动员护肢具、假肢支撑腔(假肢套)、牙齿填料、运动员护齿等;与聚丁二烯橡胶等合成橡胶共混制成综合性能优异的轮胎用集成材料,用于制备高性能轮胎;军工方面,如军用轮胎,可以提高抗冲击性、耐磨、长寿命;海洋产品方面,有很好的抗海水腐蚀性能,此外,环氧化的杜仲胶还有吸收声波的本领,可以用于潜艇、舰船的隐身材料;其他应用包括海底电缆、飞机遥测遥感雷达天线透雷达波用密封薄膜、沥青改性、高拉伸疲劳帘子布胶改性、气密性橡胶组合物、减震降噪集成材料以及其它特殊环境下使用的新型功能材料等。
实验表明,在现有制作工艺基础上,将合成杜仲胶用于高耐磨性轮胎胶料可以改善轮胎的滚动阻力和耐磨耗性能,延长使用寿命,并实现节油2.5%左右,即每吨合成杜仲胶用于轮胎可节油70吨,减少二氧化碳排放200吨。通过配方和工艺的优化可以进一步使轮胎节油3%。
三、杜仲胶已具备产业化基础
杜仲树是我国特有的树种,拥有世界95%以上的杜仲资源,具有明显的垄断优势。杜仲树具有耐寒、抗旱、耐贫瘠、适生性强等特点,适应生长的地域十分广阔。据测算,我国可种植范围约1000万公顷,可在南起五岭北至新疆26个省区的广大地区种植,可在贫瘠山区种植,不与粮食争地。据了解,目前我国杜仲栽培面积约500万亩。因此,我国发展杜仲产业具有资源优势。
另外,我国在杜仲树种植方面也取得重大进展,如杜仲良种培育、树种矮株化、种植园林化、提胶技术、企业与农户联合的经营模式等都为杜仲胶产业化提供了有力支撑。
目前,我国在杜仲良种选育和栽培技术方面已居国际领先地位。中国林业科学研究院对杜仲良种选育、栽培与利用进行了长期系统研究,利用杜仲高产胶良种,采用果园化栽培技术,杜仲产果量比传统栽培模式提高40~60倍,每公顷产果量可达3.5~4.5吨,每公顷产胶量达400~600千克。这为大幅度降低杜仲胶成本,进行杜仲优质天然橡胶的规模化开发奠定了良好基础。
目前我国已有3家天然杜仲胶生产企业,尚有几家企业的杜仲胶装置正处于建设阶段,预计2012年我国将有3套百吨级杜仲胶生产装置投产,全年杜仲胶产量将达100吨左右。
我国从上世纪50年代就开始了杜仲胶的研究。1981年,中国科学院化学所严瑞芳副研究员在西德进修期间,在世界上首次将合成杜仲胶制成弹性体,并获得反式聚异戊二烯高弹性橡胶制法的发明专利,为杜仲胶材料工程学奠定了理论基础。2000年,青岛科技大学黄宝琛教授等发明的以负载钛催化异戊二烯本体沉淀聚合合成反式异戊二烯橡胶(即合成杜仲胶)新技术,进一步推动了杜仲产业的发展。2006年,青岛科大方泰材料工程公司年产500吨反式异戊二烯橡胶建成投产,其产品经上海双钱等轮胎厂应用,成功应用于全钢子午胎的制造,佐证了杜仲胶应用的光明前景。
中国橡胶工业协会为了促进我国新型天然杜仲胶的开发,于2010年底专门成立了杜仲产业促进工作委员会。2011年,由中国橡胶工业协会牵头,成立了我国第一个杜仲产业技术创新战略联盟,目前联盟成员单位已有31家。为了加快杜仲胶产业化进程、推动杜仲胶的应用研发和市场拓展,2011年10月,中国橡胶工业协会依托青岛第派新材有限公司成立了中国杜仲胶科学研究院。
目前,我国杜仲胶资源综合利用体系已基本形成,天时、地利、人和各方面条件均已具备,大规模杜仲胶产业化发展已经具备了基础。
四、关于加快我国杜仲胶产业化发展的建议:
(1)加大资金扶持力度,培育杜仲胶示范基地。2011年,国家发改委已协调中央财政资金,扶持了4家杜仲综合利用示范基地。根据目前杜仲资源现状、杜仲胶提取技术及市场应用情况,建议整合现有资源和技术力量,在杜仲综合利用示范基地基础上,争取近期(2012-2015年)培育建设8-10个百吨及千吨级杜仲胶提取装置,中期(2016-2020年)培育建设3-5套万吨级杜仲胶提取装置。
(2)支持成立国家级杜仲胶研究机构和省、市级杜仲胶工程技术中心。支持和扶持杜仲胶研究机构或产学研合作体围绕杜仲胶的生产和应用开展研究及推广应用;由国家扶持,依托技术和人才基础条件较好的单位建立国家级杜仲胶研发中心,集中优秀人才,配备必须的实验设备,投入必要的资金,开展杜仲橡胶制备及应用的研究开发,制订相应工艺标准、产品标准,为杜仲橡胶的规模化、规范化生产和市场应用奠定基础,为杜仲胶的广范围应用做好研发、技术储备和推广应用技术服务工作。
(3)确定重大攻关课题,列入国家863科技支撑计划。国家给予专项资金支持,重点开展从杜仲叶、皮、果中提取杜仲胶的最佳工艺路线的研究,开展在轮胎中的应用研究,逐步推广以一定比例取代天然橡胶,促进轮胎产品结构升级。开展杜仲胶在特殊制品中的应用研究,如在医疗领域、军工领域、航空航天领域、高速铁路、胶带以及减震降噪、气密性材料等用途的应用。
(4)建议列入国家战略性新兴产业目录和国家战略性新兴产业“十二五”规划。杜仲产业是典型的工农业复合型循环经济综合模式,也是高技术集成的战略性产业,属于国家鼓励发展的低碳经济的新兴材料产业。列入国家新兴材料产业战略规划及目录,必将大大加速杜仲产业的发展速度,既能带动农民致富,促进社会和谐发展,也可加速发展我国新型天然橡胶资源,打通我国橡胶工业发展的资源瓶颈,提升和优化我国橡胶原材料结构,推动我国从世界橡胶大国向强国转变。此外,加快杜仲胶产业的发展不仅能提升我国橡胶工业的国际地位,增加话语权,还有望形成以我国杜仲胶新兴产业为龙头的国际天然胶市场新格局。