Гваюла — как вариант растительного сырьевого источника в Республике Узбекистан для производства натурального каучука

17 марта, 2014

Природный каучук встречается в очень многих растениях, не составляющих одного определённого ботанического семейства. В зависимости от того, в каких тканях накапливается каучук, каучуконосные растения делят на: паренхимные — каучук в корнях и стеблях; хлоренхимные — каучук в листьях и зелёных тканях молодых побегов; латексные — каучук в млечном соке.

В настоящее время натуральный каучук в основном (более 90%) получают из млечного сока или латекса гевеи (Hevea brasiliensis) — экзотического каучуконосного тропического дерева, плантации которого расположены в экваториальных районах Юго-Восточной Азии, Африканского континента и Южной Америки.

Натуральный каучук также добывается из фикуса (Ficus elastica) и других африканских растений в таких районах добычи, как Берег Слоновой Кости, Мадагаскар, Сенегал и Сьерра Леоне. Натуральный транс-1,4-полиизопрен, известный как гуттаперча, или балата (balata), добывается из деревьев (бересклета) в Южной Америке и Индонезии.

Существует не тропический источник природного каучука — гваюла или гуайюла (Parthenium argentatumGray) — кустарниковое растение семейства сложноцветных, которое можно рассматривать в качестве промышленного варианта для возделывания на свободных, не культивированных земельных площадях и переработки в регионах республики.

Гваюла в дикорастущем виде обитает в степях и полупустынях Северной Мексики и Северной Америки (юго-западная часть штата Техас). В Евразию   гваюла завезена в 1925-26 годах. До этого времени существовало представление, что каучуконосы могут произрастать только в тропических странах. К примеру, в 1925 г. в долинах рек Сумбар и Чендыр (Туркмения) проводились первые опыты по введению в культуру гваюлы. В результате недалеко от Сумбарской долины были заложены первые промышленные плантации растения. В 1927 г. на базе опорного пункта в районе поселка Кара-Кала создается Туркменское отделение Института прикладной ботаники ВАСХНИЛ, позднее переименованное в Туркменскую опытную станцию генетических ресурсов растений. Исследования в Туркмении в 1941-45 годы легли в основу возделывания каучуконосов в этой республике. Было установлено, что гваюла, являются перспективной технической культурой. Активная селекция каучуконосных растений проводилась в России, Казахстане, Киргизии, Таджикистане и на Украине.

Селекция гваюлы велась и в Азербайджане на Маргушеванской опытной станции на протяжении ряда лет. Выход технического каучука с 1 га 4-летней плантации достигал 500  900 кг. Селекционные сорта давали свыше 1000 кг/га каучука.

Структура, свойства, культивирование и переработка гваюлы

Гваюла не имеет млечных сосудов и латекса, и каучук у неё откладывается в паненхиматических клетках осевых органов (стебли, корни) и листьев (в незначительной степени). Наряду с каучуком, в клетках паренхимы откладываются смолы, содержащиеся, кроме того, в особых смоляных ходах.

Состав каучука гваюлы следующий: углеводород каучука (локализуется в коре и древесине ствола, корневой части, ветвях и листьях) — 7075%; смолы, растворимые — 2530%.

Растение хорошо выносит длительные засухи, но чувствительна к низкой температуре (ниже — 15°С). Наиболее высокое содержание каучука и более благоприятное соотношение между каучуком и смолами достигаются на 3 — 4-м году жизни, когда сильно замедляется прирост общей массы куста (высота достигает одного метра). Каучук хорошо накопляется при высокой инсоляции, умеренном увлажнении и внесении фосфатных и калийсодержащих удобрений.

Размножается, главным образом, семенами, а также корневыми отпрысками. Семена мелкие (вес 1000 шт. 1,3 — 1,4 г). Гваюлу лучше всего размножать рассадой, выращиваемой в поливных питомниках. Наряду с этим, по мере улучшения качества семян вновь выводимых сортов, благоприятные результаты дают и непосредственные посевы растения в грунт. Необходимо применять предпосевную обработку семян путём намачивания в проточной воде и последующего подсушивания.

Для получения рассады семена высевают в питомники сеялками; норма высева 40-45 кг/га. Питомники поливают в течение 11-15 дней инфильтрационным способом и, кроме того, дают ещё 3 — 4 вегетационных полива. Средняя густота стояния рассады в питомнике может составлять 1,2 — 1,5 млн. шт. на 1 га. При хорошем уходе выход нормально развитой рассады составляет до 1,0 — 1,2 млн. шт. с 1 га. На зиму рассаду или оставляют в питомнике или ещё в ноябре выбирают и, после обрезки верхней части стеблей, прикапывают (в наклонном положении). В практике применяют приём 2-летнего использования питомника: в конце 1-го года выбирают хорошо развитую рассаду, а остальную оставляют на 2-й год. В феврале рассаду высаживают на подготовленный участок после озими, многолетних трав или после пара; высаживают на 1 га 50 тыс. шт., в расчёте на укоренение 40 тыс. шт., т.е. 1га рассады, выращенной в питомнике, позволяет создать сектор промышленной  плантации в 20-24 га. При правильном уходе с 1 га плантации получают до 5-10 т технического сырья (стебли и корни). Хорошие результаты даёт способ использования гваюлы путём скашивания её надземных органов на 4-м году жизни; отрастающие от пеньков побеги через 3 — 4 года пригодны для повторного скашивания. Этот способ культуры гваюлы позволяет эксплуатировать одну и ту же площадь длительный период времени (без возобновления её рассадным методом). Селекционные сорта дают сырьё с содержанием в среднем 8% чистого каучука и 9 — 10% смол (на сухой вес). Выход технического каучука из сырья составляет в среднем 10%. Лучший срок уборки урожая — октябрь — ноябрь, хотя её можно проводить и в другие сроки, за исключением периода роста, цветения и плодоношения. Высушенное сырьё транспортируют на переработку в прессованном виде.

В настоящее же время почти все способы переработки гваюлы основаны на механическом дроблении растения, агломерации каучука в галечных (тип шаровых) мельницах и отделении агломератов от коры посредством флотации.

Как и все смолистые каучуки, каучук гваюлы легко деструктируется при длительном нагревании и при высоких температурах нагрева. Поэтому вулканизацию этого каучука проводят при возможно низких температурах (не выше 132°С).

Для ускорения вулканизации каучука гваюлы пригодны все типы ускорителей. Однако некоторые из них, особенно ускорители класса гуанидинов, неблагоприятно влияют на каучук, ускоряя его старение.

Хорошо повышают сопротивление старению вулканизатов ускорители: меркаптобензотиазол, тиурам с небольшими количествами элементарной серы или в присутствии теллура, а также комбинации ускорителей: дибензотиазилдисульфид-цимат (0,8:1), дибензотиазилдисульфид-тетра-метилтиурамдисульфид (1:1:0,1). Эти ускорители активируются окисью цинка или окисью свинца (до 5%, считая на каучук) в присутствии стеариновой кислоты (2-4%). Следует отметить, что прочность вулканизатов натурального каучука гваюлы весьма сильно возрастает с увеличением количества вводимой стеариновой кислоты с 1 до 4% и окиси цинка до 10-15%.

Одно из преимуществ гваюлы состоит в том, что этот кустарник может произрастать на пустынных и солончаковых почвах и отличается неприхотливостью. Из гваюлы можно синтезировать полимеры с длинной молекулярной цепочки, состоящей из 25000 или более молекул. Только такие полимеры обладают необходимыми качествами для производства автомобильных шин, что открывает перспективные возможности культивирования данного растения в республике.

Источник:  Экономика, промышленность, инновационные технологии (обзорное издание №2). Институт «Узтяжнефтегазхимпроект», Ташкент, февраль 2013. 402 с.

0
Would love your thoughts, please comment.x
()
x