许振川,方庆红,*,杨 凤,,康海澜,,刘桂萍
(1.沈阳化工大学 材料科学与工程学院,辽宁 沈阳 110142;2.辽宁省橡胶弹性体重点实验室,辽宁 沈阳 110142)
杜仲树是我国特有的单种属植物,属国家二类珍稀保护植物。杜仲树在我国种植面积占世界种植面积的99%以上,其适应性强,耐严寒、耐高温,对土壤要求不高,全国范围均可种植[1]。杜仲橡胶(EUG)是产自杜仲树的一种天然高分子材料,与天然橡胶(NR)互为同分异构体,化学组成为反式-1,4-聚异戊二烯。由于其对称、有序的链结构,EUG易结晶,常温下无弹性,是一种塑性材料,具有橡塑二重性[2],可用于阻尼材料、医疗器械、体育用品等领域[3],应用前景广阔。
EUG主要分布在杜仲树的根、茎、叶、皮、果实中,而杜仲籽壳中含胶量最为丰富[4-5]。卢敏等[6]研究了杜仲含胶细胞超微结构,发现杜仲含胶细胞是一种细长、两端膨大、细胞腔内贮满橡胶颗粒的丝状单细胞,不能像NR那样通过割胶收集而需要通过多步提取工艺获取。存在于杜仲细胞壁中的木质素、半纤维素、纤维素及细胞间的果胶质等成分,在EUG提取时不易溶解,对EUG的浸出有阻碍作用,降低了EUG胶丝的溶出。因此破坏杜仲细胞壁,使胶丝从细胞中溶出是提取EUG的关键。
植物纤维素和木质素可以在碱的催化下快速水解[7],碱溶液可用于纤维素、木质素以及分子间酯键的脱酯化[8]。欧阳辉等[9]将不同质量分数的氢氧化钠(NaOH)溶液在不同温度下对杜仲籽壳粉末进行预处理(浸泡)得到粗提物,然后将粗提物在索氏提取器中加入石油醚进行回流提取,从而得出EUG提取率最大的预处理条件,即在90 ℃和质量分数为0.1的NaOH溶液中将杜仲籽壳浸泡3 h,其纤维素和木质素等非胶组分物质的分解效果最好。……