Новые методы повышают производство каучука в США

Учёные работают над развитием рынка натурального каучука в США, совершенствуя методы извлечения латекса из двух устойчивых североамериканских растений: вида одуванчика (Taraxacum kok-saghyz, TK) и пустынного кустарника гваюлы. Это ответ на угрозы болезней и высокого спроса для основного мирового источника каучука в Юго-Восточной Азии.

Исследования под руководством Катрины Корниш из Университета штата Огайо, опубликованные в Industrial Crops and Products и Environmental Technology & Innovation, показали, что добавление специальных агентов в процессе переработки повышает выход латекса.

Актуальность проблемы:

• США полностью зависят от импорта натурального каучука.
• В 2019 году 10% мирового запаса было потеряно из-за болезней.
• Существует риск распространения южноамериканской листовой болезни в Азию, что может быстро уничтожить основную часть мировых поставок и подорвать экономики.

Улучшение экстракции из гваюлы:

• Латекс из коры кустарника выделяют, измельчая её в «молочный коктейль».
• Добавление флокулянтов связывает твёрдые частицы, отделяя их от латекса.
• Это вдвое сокращает циклы промывки и повышает общий выход.
• Один агент удвоил доступный латекс, а добавление кремирующего агента увеличило выход в 12 раз.
• Повторная переработка оставшихся твёрдых частиц позволяет извлечь ещё больше латекса и снизить воздействие на окружающую среду.

Улучшение экстракции из одуванчика TK:

• Латекс содержится в корнях. После измельчения и фильтрации латекс всплывает на поверхность жидкости.
• Обнаружено, что тяжёлые двухвалентные катионы (например, магний) связываются с мембранами частиц латекса, утяжеляя их.
• Добавление хелатора EDTA, связывающего эти катионы, позволяет сразу извлечь более чем в два раза больше латекса (эффект, ранее достигавшийся только после трёх месяцев хранения).
• EDTA также увеличивает гелевое содержание высушенного латекса, что важно для некоторых отраслей.

Перспективы:

• Латекс гваюлы — высокоэффективный полимер, прочнее и мягче других, что позволяет добавлять больше наполнителя без потери свойств.
• Исследователи работают над повышением эффективности экстракции для конкуренции на рынке шин и развития производства премиального латекса (например, для гипоаллергенных медицинских перчаток).
• В планах — создание полноценного перерабатывающего завода.