目前,我國杜仲膠資源綜合利用體系已基本形成,天時、地利、人和各方面條件均已具備,大規模杜仲膠產業化發展已經具備了基礎。為此,中國橡膠工業協會建議,國家應大力支持我國杜仲膠產業化發展。
一、 杜仲膠產業化意義重大
我國是世界上最大的橡膠消費國,2011年天然橡膠實際消費量達到320萬噸,但國內產量僅60萬噸左右,80%依靠進口。資源自給率低已經成為我國橡膠工業發展遇到的最大瓶頸。杜仲橡膠作為新型天然橡膠,是除三葉橡膠之外世界上唯一具有開發前景的優質天然橡膠資源。大力促進杜仲膠產業的發展,一方面可以緩解我國天然橡膠嚴重短缺的局面,另一方面,對于提升和優化我國橡膠原材料結構,具有重要的戰略意義。
杜仲樹是我國獨有的傳統樹種,經濟價值非常大,其葉、花、皮、果皆可入藥,中華民族千百年來都把杜仲作為醫療保健藥材進行種植和應用。其補肝腎、降血壓、降血脂、降血糖、抗病毒、抗疲勞、抗衰老、抗腫瘤等功能,在發展生物醫藥和生物保健品方面有著十分廣闊的市場前景。但是其最大的應用市場是杜仲膠。上個世紀人們發現,杜仲不僅渾身都是藥材,而且渾身都含有寶貴的橡膠,特別是近幾年的科學研究證明,杜仲的葉、皮、莖、果含有3%-17%的杜仲膠,這對天然橡膠80%依賴進口的我國無疑是一個天大的喜訊。以輪胎應用為例,至2015年我國僅子午胎耗膠量即超過400萬噸,如果50%的子午胎制造中按20%的比例使用杜仲膠,年可消耗杜仲膠40萬噸。
目前國內相關各方一致認為,杜仲產業綜合利用將成為一個上千億元的產業鏈,應該將其“吃干榨凈”。之所以過去20年杜仲產業沒有得到重大突破,除了杜仲資源綜合利用沒有形成體系外,杜仲膠應用研發的缺失是主要原因。在推動杜仲產業化的進程中,杜仲膠的應用研發和推廣對帶動杜仲大產業鏈的快速發展起著關鍵性的作用。杜仲產業發展到了今天,杜仲膠本身所具有的優異性能已被越來越多的人所認識,要推動這個產業鏈發展,杜仲膠及應用必將成為龍頭。
二、杜仲膠具有戰略性應用價值
近年我國在杜仲膠應用開發方面的研究已經逐步活躍起來,國內外杜仲膠的產品應用也已覆蓋到多個領域。
杜仲膠所獨有的橡塑二重性、優良的共混性及獨特的集成特性不僅可以部分替代天然橡膠,而且可以通過對合成橡膠改性從而生成綜合性能優異的橡膠集成材料,將有力地推動我國輪胎等橡膠制品性能的提高和產品結構的調整。杜仲膠的吸聲、減震和記憶功能是獨有的,是極具發展潛力的新興軍用、醫用橡膠材料。
功能材料方面,與塑料共混改性生產的合金新材料具有超高韌性,可生產汽車部件、體育運動器材等;形狀記憶材料方面,發展方向最好,如電熱開關、堵漏材料,加工各種熱縮管、電纜光纜接頭密封、輸油管線保溫層的包覆密封、電器絕緣保護、真空油泵密封接管等;低溫熱可塑材料,應用范圍包括高爾夫球、醫用代石膏骨科外固定及矯形用夾板、運動員護肢具、假肢支撐腔(假肢套)、牙齒填料、運動員護齒等;與聚丁二烯橡膠等合成橡膠共混制成綜合性能優異的輪胎用集成材料,用于制備高性能輪胎;軍工方面,如軍用輪胎,可以提高抗沖擊性、耐磨、長壽命;海洋產品方面,有很好的抗海水腐蝕性能,此外,環氧化的杜仲膠還有吸收聲波的本領,可以用于潛艇、艦船的隱身材料;其他應用包括海底電纜、飛機遙測遙感雷達天線透雷達波用密封薄膜、瀝青改性、高拉伸疲勞簾子布膠改性、氣密性橡膠組合物、減震降噪集成材料以及其它特殊環境下使用的新型功能材料等。
實驗表明,在現有制作工藝基礎上,將合成杜仲膠用于高耐磨性輪胎膠料可以改善輪胎的滾動阻力和耐磨耗性能,延長使用壽命,并實現節油2.5%左右,即每噸合成杜仲膠用于輪胎可節油70噸,減少二氧化碳排放200噸。通過配方和工藝的優化可以進一步使輪胎節油3%。
三、杜仲膠已具備產業化基礎
杜仲樹是我國特有的樹種,擁有世界95%以上的杜仲資源,具有明顯的壟斷優勢。杜仲樹具有耐寒、抗旱、耐貧瘠、適生性強等特點,適應生長的地域十分廣闊。據測算,我國可種植范圍約1000萬公頃,可在南起五嶺北至新疆26個省區的廣大地區種植,可在貧瘠山區種植,不與糧食爭地。據了解,目前我國杜仲栽培面積約500萬畝。因此,我國發展杜仲產業具有資源優勢。
另外,我國在杜仲樹種植方面也取得重大進展,如杜仲良種培育、樹種矮株化、種植園林化、提膠技術、企業與農戶聯合的經營模式等都為杜仲膠產業化提供了有力支撐。
目前,我國在杜仲良種選育和栽培技術方面已居國際領先地位。中國林業科學研究院對杜仲良種選育、栽培與利用進行了長期系統研究,利用杜仲高產膠良種,采用果園化栽培技術,杜仲產果量比傳統栽培模式提高40~60倍,每公頃產果量可達3.5~4.5噸,每公頃產膠量達400~600千克。這為大幅度降低杜仲膠成本,進行杜仲優質天然橡膠的規模化開發奠定了良好基礎。
目前我國已有3家天然杜仲膠生產企業,尚有幾家企業的杜仲膠裝置正處于建設階段,預計2012年我國將有3套百噸級杜仲膠生產裝置投產,全年杜仲膠產量將達100噸左右。
我國從上世紀50年代就開始了杜仲膠的研究。1981年,中國科學院化學所嚴瑞芳副研究員在西德進修期間,在世界上首次將合成杜仲膠制成彈性體,并獲得反式聚異戊二烯高彈性橡膠制法的發明專利,為杜仲膠材料工程學奠定了理論基礎。2000年,青島科技大學黃寶琛教授等發明的以負載鈦催化異戊二烯本體沉淀聚合合成反式異戊二烯橡膠(即合成杜仲膠)新技術,進一步推動了杜仲產業的發展。2006年,青島科大方泰材料工程公司年產500噸反式異戊二烯橡膠建成投產,其產品經上海雙錢等輪胎廠應用,成功應用于全鋼子午胎的制造,佐證了杜仲膠應用的光明前景。
中國橡膠工業協會為了促進我國新型天然杜仲膠的開發,于2010年底專門成立了杜仲產業促進工作委員會。2011年,由中國橡膠工業協會牽頭,成立了我國第一個杜仲產業技術創新戰略聯盟,目前聯盟成員單位已有31家。為了加快杜仲膠產業化進程、推動杜仲膠的應用研發和市場拓展,2011年10月,中國橡膠工業協會依托青島第派新材有限公司成立了中國杜仲膠科學研究院。
目前,我國杜仲膠資源綜合利用體系已基本形成,天時、地利、人和各方面條件均已具備,大規模杜仲膠產業化發展已經具備了基礎。
四、關于加快我國杜仲膠產業化發展的建議:
(1)加大資金扶持力度,培育杜仲膠示范基地。2011年,國家發改委已協調中央財政資金,扶持了4家杜仲綜合利用示范基地。根據目前杜仲資源現狀、杜仲膠提取技術及市場應用情況,建議整合現有資源和技術力量,在杜仲綜合利用示范基地基礎上,爭取近期(2012-2015年)培育建設8-10個百噸及千噸級杜仲膠提取裝置,中期(2016-2020年)培育建設3-5套萬噸級杜仲膠提取裝置。
(2)支持成立國家級杜仲膠研究機構和省、市級杜仲膠工程技術中心。支持和扶持杜仲膠研究機構或產學研合作體圍繞杜仲膠的生產和應用開展研究及推廣應用;由國家扶持,依托技術和人才基礎條件較好的單位建立國家級杜仲膠研發中心,集中優秀人才,配備必須的實驗設備,投入必要的資金,開展杜仲橡膠制備及應用的研究開發,制訂相應工藝標準、產品標準,為杜仲橡膠的規模化、規范化生產和市場應用奠定基礎,為杜仲膠的廣范圍應用做好研發、技術儲備和推廣應用技術服務工作。
(3)確定重大攻關課題,列入國家863科技支撐計劃。國家給予專項資金支持,重點開展從杜仲葉、皮、果中提取杜仲膠的最佳工藝路線的研究,開展在輪胎中的應用研究,逐步推廣以一定比例取代天然橡膠,促進輪胎產品結構升級。開展杜仲膠在特殊制品中的應用研究,如在醫療領域、軍工領域、航空航天領域、高速鐵路、膠帶以及減震降噪、氣密性材料等用途的應用。
(4)建議列入國家戰略性新興產業目錄和國家戰略性新興產業“十二五”規劃。杜仲產業是典型的工農業復合型循環經濟綜合模式,也是高技術集成的戰略性產業,屬于國家鼓勵發展的低碳經濟的新興材料產業。列入國家新興材料產業戰略規劃及目錄,必將大大加速杜仲產業的發展速度,既能帶動農民致富,促進社會和諧發展,也可加速發展我國新型天然橡膠資源,打通我國橡膠工業發展的資源瓶頸,提升和優化我國橡膠原材料結構,推動我國從世界橡膠大國向強國轉變。此外,加快杜仲膠產業的發展不僅能提升我國橡膠工業的國際地位,增加話語權,還有望形成以我國杜仲膠新興產業為龍頭的國際天然膠市場新格局。