植物资源学-第9.10章

第九章工业与农业用植物资源类讲述要点工业与农业用植物资源类:树脂植物资源相鞣料植物资源相树胶植物资源相绿肥植物资源相农药植物资源相。第一节树脂植物资源相一、概述树脂植物资源即是植物体含有树脂，能够收集起来被人们利用的植物。树脂的应用历史悠久，树脂的重要产品有树脂、生漆、枫脂、络面树脂等。其中以生漆和松脂最为重要。下面着重介绍这两类树脂。（一）松脂1．松脂利用现状：中国的采脂：可以追朔到四世纪。中国是松香出口的主要国家之一，从世界松香生产的情况看，我国的松香出口也是有潜力的。在欧美：松香在造船业中的大量使用导致松香工业于17世纪形成了独立的行业。近十年来，世界松香生产一直在100－120万t之间波动。很多国家为保护松林资源，减少出口或者不出口。在传统使用方面，有的开始出现被石油工业合成产品代替的趋势，如法国过去是主要的生产国，现在基本上不生产了；美国的产量也是呈减少趋势；而生产增加的国家还不多，只有印度等少数国家。我国有较丰富的松林资源。马尾松、云南松、油松是当前生产松脂的主要树种。我国又有充足的劳动力资源，产区农民有生产松脂的经验和习惯，有着发展松香生产的优越条件和巨大潜力。2.松香的用途：松香在造纸工业上可作胶料和耐水剂，能使纸张遇水不松，质地坚韧；在肥皂工业上:可增加肥皂的泡沫性和去污能力；在造漆工业上:用来制造干燥剂、溶剂、柔软剂和人造干性油；在电器工业中:可以制造绝缘材料、电缆填充剂；在橡胶工业中:可以作为软化剂；在油墨制造中:可起粘合、乳化和光亮作用，此外，国防、水泥、火柴、酿造、塑料、文教用品等方面亦需松香作原料。二、我国主要树脂植物资源1.巴山冷杉Abiesnephrolepis(Trqutv.)Maxim.（图10—1）松科（Pinaceae）常绿乔木。枝条具有圆形叶痕，球果直立、紫色，种鳞成熟后脱落。分布：分布于华北、西北、西南地区。用途：树干可割树脂。冷杉树脂经加工制取的冷杉胶，其折光率与光学玻璃相似，有较强的粘合力，清洁度亦极高，是光学工业上重要的胶合剂；材质松软，可供造纸及一般建筑、家具等用，亦为庭园绿化观赏树种。（图10—1）2.落叶松Larixsps.松科（Pinaceae）落叶乔木。有长短枝区分，叶柔软，长枝条上螺旋着生，短枝条上蔟生，种鳞宿存。分布：各地去有不同种类：东北有兴安落叶松、华北有华北落叶松、西南有红杉。用途：树干富含树脂；木材供建筑、用具及造纸；树皮可提制栲胶，为人工造林的良好树种。其他松科树种都可以生产松脂。其中以华山松、油松等为主。（二）生漆生产现状：1．生漆是我国特产的一种天然树脂涂料在原始社会，人们就开始利用生漆。我国的漆器在汉、唐、宋时期就流传到亚洲许多国家。组织了漆器生产，构成亚洲各国的独特的手工业行业，再经波斯人、阿拉伯人和中亚人向亚洲传到欧洲一些国家。2.生漆的性质生漆传统被当做涂料使用。生漆涂刷所形成的漆膜，坚硬而富有光泽，具有独特的耐久性、耐磨性、耐热性、耐油性、耐水性以及绝缘性。刚从树上采割的生漆，为乳白色胶状液体，当接触空气氧化后，表层乳白色逐浙转变为褐色、紫色以至黑色。生漆不溶于水，但溶解于酒精、石油醚等多种有机溶剂。3.生漆的化学成分生漆的主要成分是漆酚、含氮物和树胶质，此外，还含有一定量的水分和少量的其它有机物质。4.生漆的用途以生漆作为漆料，已广泛应用于民用、工业建筑、机械、家具、器皿、食具、工艺美术品、古代建筑的涂装等。根据生漆的耐酸、耐水、耐油、耐热、绝缘等特性，用生漆涂刷船舶、设备。石油工业上的输油管、贮油罐和加工设备。5．主要树种漆树ToxicodendronvernicifluaStokes.漆树科（Anacardiaceae）落叶乔木，高可达20m。奇数羽状复叶，小叶全缘。圆锥花序腋生。核果。分布：我国黄河以南各省区均有分布，现各地均有栽培；印度、朝鲜、日本也有分布。用途：“中国漆”闻名并行销世界各地，生漆为优良的防腐、防锈、绝缘和装饰涂料，并具有耐酸碱和高温的性能，广泛用于建筑、国防、电器等工业方面；种子油供制皂、油墨；果蜡可用于蜡烛和蜡纸；干漆入药，有通经驱虫和镇咳之效。（图10—2）第二节鞣料植物资源相一、概述鞣料是指具有鞣革性能的物质。能与动物生皮中的蛋白质结合使生皮转变为不易腐烂、具有良好柔韧性和透气性能的革，是制革工业上重要的化工原料。植物鞣料是从富含单宁的树皮、木材、果实、果壳、根、茎叶中经粉碎、浸提、蒸发、干燥制成的。其商品名称为“栲胶”。它是一种棕黄色到棕褐色的物体，呈粉状、粒状、块状或浆状，是由多种不同物质组成的复杂混合物，单宁是其主要组成。1鞣料生产现状：目前世界上约有80个国家从事栲胶生产。其中阿根廷和南非一些国家的产量最高，是最主要的栲胶出口国，合计约占世界栲胶总量的1／3。现在我国已有不同规模的栲胶厂34个，年产栲胶4万吨，基本满足了国内的需要，并略有出口。栲胶用途：栲胶主要用作制革工业的鞣皮剂，用作锅炉除垢防垢剂、泥浆减水剂、选矿抑制剂、胶粘剂、污水处理剂，印染媒染剂、医药止泻剂、电池电极添加剂以及气体脱硫等。工程防渗加固的化学灌浆材料，新型铸造辅料等。2.鞣料植物的种类许多植物种类都含有鞣质。在裸子植物中，以松科的落叶松、云杉和铁杉等许多种类，不仅鞣质含量高，而且质量亦很好。被子植物中，双子叶植物的壳斗科、蔷薇科、红树科、漆树科、蓼科、桦木科、胡桃科及槭树科等的大多数种类均含有丰富的鞣质，并具有实用价值。我国已用于生产厂提取栲胶的鞣料植物约20余种，其中生产量大的有10余种，如盐肤木的五倍子、松科的树皮、壳斗科的壳斗、蔷薇科的红根皮、杨梅科的杨梅树皮和根皮、大戟科的余甘子树皮和叶、薯蓣科的薯茛块根等。3.植物鞣料的化学成分和理化性质栲胶是复杂的混合物：大多存在于鞣料植物的细胞和胞间层中，主要由鞣质、非鞣质和不溶物三种成分所组成。鞣质：又叫单宁，是一类多元酚衍生物，即是几种多元酚生物组成的复杂混合物。非鞣质：是一种水溶性的物质，包括有糖分、有机酸、酚类、淀粉、蛋白质、树脂、色素、无机盐等。这类物质没有鞣革性能，是在生产栲胶时，与鞣质共同从植物体中溶解出来的。不溶物：有两种，一为泥沙、木屑等机械混合物，一为红粉或鞣花酸。二、我国主要鞣料资源植物举例1栓皮栎壳斗科栎属单叶互生，叶缘有芒状锯齿，课斗鳞片钻形。分布：华北西北以南地区22个省区秦岭巴山为核心分布区。用途：树皮、壳斗含栲胶；树皮是软木资源；用材。一、树胶概述树胶植物即为植物体内含有树胶，能够被提取，并加以利用的植物。按照树胶性质可分两类。即：聚糖树胶——普通树胶；聚烯类树胶——橡胶类二、我国主要树胶植物资源Ⅰ聚糖树胶——普通树胶普通树胶的用途很广泛，可用于纺织、食品、糖果、医药、印染等许多行业．如桃胶（桃、李、杏、樱桃树）分泌的树胶，可广泛用于纺织、印刷、水彩颜料等行业，医药上可做药品的赋形剂；还用于食品、糖果、墨水、皮革，化妆品等方面；阿拉伯树胶（金合欢属植物分泌的胶）可用于胶水、墨水、糖果等行业做乳化剂、稠厚剂、上浆剂等。第三节树胶植物资源相1.黄蜀葵Abelmoschusmanihot(L.)Medic.（图10—7）锦葵科（Malvaceae）多年生草本植物，高1－2m，疏生长硬毛。分布：产于两广、云南、贵州、湖北和江西等省区。用途：根含粘胶质，可作造纸原料，还可作食品生产凝固剂；茎皮纤维可代麻用；全株供药用，有清热解毒凉血之效。2.鸭皂树（金合欢）AcaciafarnesianaWilld.（图10—8）豆科（Leguminosae）有刺灌木或小乔木，高2－4m。枝上具一对叶刺，长约6－12cm；2对卵状复叶，羽片4－8对，小叶10－20对，细小长圆形，长2－6mm。荚果圆筒形。分布：广东、广西、浙江、福建、台湾、四川、云南等省，热带地区也有分布。用途：茎上流出的树脂含树胶，可供制胶水、制药、墨水或粮果工业用。其品质相当于进口阿拉伯树胶，可作其代用品；花含芳香油，为名贵香料之一。图10—7图10—84.桃Prunuspersica(L.)Batsch.蔷薇科（Rosaceae）落叶小乔木，高4－8m。叶卵状披针形，两面无毛。核果卵球形，径5－7cm，有沟，有绒毛。分布：河北、陕西、甘肃、江西、江苏、浙江、安徽、云南、四川、贵州等省。用途：树干可分泌树胶，用作粘接剂或赋形剂等，果亦可食用或药用。Ⅱ聚烯类橡胶——橡胶植物胶是一种有机高分子化合物。它的分子量一般都在几十万以上，有的甚至达到100万左右。组成这种大分子的原子通常排列成柔性的直链或支链，由于原子的不断旋转和振动，分子链呈卷缩状态。橡胶区别于其它工业材料的最主要标志，是它在很广的温度（-50—+150℃）范围内具有相当优越的弹性，因而有极好的伸缩性能。所以，橡胶在国民经济中是其它材料难以代替的良好高弹性材料。橡胶还有良好的扯断强力、定伸强力、撕裂强力和耐疲劳强力。同时，橡胶具有不透水性、不透气性、耐酸碱性和绝缘性好等理化性能。为此，橡胶成为重要的工业材料，获得了广泛的应用。橡胶制品包括轮胎、胶管、胶布及其制品、工业用品、生活用品等，是国民经济中不可缺少的原料。橡胶按其来源，可分为天然橡胶（来源于含胶植物）和人工合成橡胶（来源于石油副产品）两大类。自然界含橡胶成分的植物有400种之多，大部分生长在热带地方。目前产胶量最多、质量最好的为三叶橡胶树，一般所说的天然橡胶，就是指这种橡胶树所产的胶。此外，还有硬性天然橡胶，主要来源于巴西、马来树胶和杜仲，硬性天然橡胶和三叶橡胶树所产的胶为同分异构体，前者为反式聚异戊二烯橡胶，后者为顺式聚异戊二烯橡胶，硬性天然橡胶的热塑性、电绝缘性、耐水性更好，适于海底电缆包层，耐酸碱制品及电工材料等方面。主要橡胶植物介绍：1.猫儿屎DecaisneafargesiiFranch.木通科（Lardizabalaceae）落叶灌木。奇数羽状复叶，小叶全缘。圆锥花序，花钟状，淡绿黄色，下垂。蓇葖果，园筒形，弯曲，长5—10cm，径2cm，蓝色，被白粉。分布：产于云南、广西、贵州、江西、浙江西南部、安徽、湖北西部、四川和陕西南部。用途：果皮可提取橡胶，含胶量为21.87%，弹性和韧性均很强。果实可食，种子可榨油，茎皮入药。图10—112.杜仲EucommiaulmoidesOliver.杜仲科（Eucommiaceae）落叶乔木，高达20m。单叶互生。翅果。分布：华中、西南等地均有分布，各地均有栽培。用途：各种组织（木质部除外）和器官均含有硬橡胶，为反式聚异戊二烯橡胶，分子式为(C5H8)n，分子量为20000—280000，其性能优良，吸水性极小，耐酸、碱、油及化学试剂的腐蚀，具有较强的热塑性和电绝缘性。适于制造海底电缆、各种耐酸碱容器的衬里及电工材料，亦可作补牙材料和粘着剂材料。我国特产种，播种两年后即可开始割胶，随着年龄的增加，产胶量逐年递增，在我国应大力发展。3.卫矛Euonymusalatus(Thunb.)Sieb.卫矛科（Celastraceae）落叶灌木，高达3m。小枝四棱形，棱上常生有扁条状木栓质翅。分布：广泛分布于长江中、下游各省至吉林等地。用途：根皮含硬质橡胶4.5%，茎皮含量略少，具体用途同杜仲。本科还有广布于全国各地的华北卫矛（E.bungeanus）、桃叶卫矛（E.maackii），产于长江以南的大花卫矛（E.grandiflorus）、大果卫矛（E.myrianthus）和产于两广等省区的疏花卫矛（E.laxiflorus）等也可提取硬质橡胶。4.橡胶树Heveabrasiliensis(H.B.K.)Muell.-Arg.大戟科（Euphorbiaceae）大乔木，高达20－30m，有乳汁。花单性，雌雄同株；无花瓣，圆锥花序腋生，长达25cm；花盘具5腺体；雄蕊10，花丝合生。蒴果。分布：原产于巴西。1903年引入我国栽于海南、广东（湛江地区）、广西、福建（漳州地区）、云南（西双版纳及红河洲）和