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蒲公英用于提取天然橡胶现状
蒲公英橡胶技术的历史

    首先我们先了解一下这项研究的发展历史:早在2007年,固铂和普利司通就在美国俄亥俄州开展了一个蒲公英提取橡胶的试验项目。随后荷兰女科学家英格丽德·范德梅尔领导的研发项目是年起步的,印度的apollo轮胎公司和捷克的拖拉机轮胎制造商mitas是其商业合作伙伴。

    德国大陆集团联合明斯特大学,自2010年底开始对蒲公英橡胶开展研究。项目组的生物化学家们发现了一种能使蒲公英胶乳快速凝聚的酶,他们成功地将这种酶“切断”,使胶乳实现自由流动并脱脂。目前,项目组已将提取得到的蒲公英橡胶用于试制轮胎和其他橡胶配件。专家们希望,蒲公英不久在德国也能被列为经济作物,蒲公英橡胶在未来能满足德国橡胶需求量的1/10。

随后在2011年,福特发布消息与美国俄亥俄州立大学联合进行了此方面的研究,俄亥俄州立大学的农业研究与开发中心(ARDC)主导了适合汽车应用的是俄罗斯蒲公英Taraxacum kok-saghyz(TKS)的栽种和实验,同期进行研究的还有银胶菊(生长在美国西南部的一种灌木)。之后福特汽车公司已将蒲公英橡胶作为抗冲改性剂掺加到塑料中,用来制造汽车用的杯架、地垫和内饰。该公司表示,他们一直在寻找一种绿色低碳且可在本地取得的新型可持续车用材料,而蒲公英橡胶非常符合福特汽车公司的要求。

    之后2012年,日本普利司通公司与美国俄亥俄州立大学合作,用自主开发的提胶技术,成功地从哈萨克斯坦等地原产的蒲公英根部提取出制作轮胎用的天然橡胶,并查明了这种蒲公英橡胶的物理性能。下一步的分工和计划是:力争在2014年前,普利司通用蒲公英橡胶完成轮胎试生产,俄亥俄州立大学开发出大规模种植俄罗斯蒲公英的技术;并且在2020年以后将蒲公英橡胶轮胎投入实际使用。

    同期在国内,山东玲珑轮胎股份有限公司与北京化工大学签署了合作开发蒲公英橡胶协议,这标志着中国开始进入蒲公英橡胶研究领域。由于传统天然橡胶来源的限制以及石油资源的紧缺,蒲公英橡胶草橡胶有着巨大的应用前景。蒲公英橡胶草又称青胶蒲公英,草根中的橡胶成分质量分数达0.2以上,且橡胶品质优良,在工业上的利用价值不次于巴西橡胶树橡胶。


俄罗斯蒲公英(橡胶草),拉丁文名为“Taraxacum kok—saghyz”(TKS),其根须具有加工成为NR的潜力,其产品可用作轮胎包括胎侧、胎体和胎面部位的聚合物。俄罗斯蒲公英的外观与普通的蒲公英相似,但其根须系统更为复杂。早在上世纪初,欧洲一些国家如法国、芬兰、瑞士、匈牙利以及捷克等国家的科学家就开始了蒲公英种植和提胶的研究工作,并提出了蒲公英含胶量12%的理论。哈萨克斯坦广阔田野中生长着大面积的野生蒲公英,且今后也可以人工种植蒲公英,哈萨克斯坦有望成为蒲公英橡胶生产大国。哈萨克斯坦的科学家希望,今后哈萨克斯坦不仅要向科技发达国家出口能提取橡胶的蒲公英根茎,而且还将出口从蒲公英中提取出的天然橡胶和橡胶制品。相比于三叶橡胶树需要5~7年才能割胶,蒲公英从播种到收获仅需1年的时间,所以蒲公英橡胶被工业界认为是缓解天然橡胶供应不足的一种技术方案。

目前蒲公英提取橡胶技术已经发展到哪步了?

    目前德国和美国的研究团队都表示已经可以试验性的将从从蒲公英根部提取的天然橡胶用于轮胎生产,这些研究机构包括在下面视频中提到的德国弗劳恩霍夫分子生物和应用生态学研究所,而德国大陆集团也正因为此项研究而获得了今年的GreenTec Awards 2014,而美国俄亥俄州立大学和普利司通的合作也表示今后几年里,含有蒲公英橡胶成分的轮胎将开始在公路上进行测试。

    目前美国研究团队的小规模试验显示,其培育的二代蒲公英品种在封闭的理想试验环境中,年橡胶产量可达1500公斤/公顷。这与东南亚国家最好的橡胶树种植园的产量已不相上下了。德国研究团队在开放的试验田里种植的蒲公英,年橡胶产量最少也能达到500公斤/公顷,其目标是把这个数值提升至1000公斤/公顷。

    未来数年内,我们或许可以看到更多的蒲公英橡胶轮胎,通过寻找新的物种扩大天然橡胶的生产,通过生物工艺生产合成橡胶的单体,橡胶的生产就有可能实现完全可再生、可持续。
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