“熱帶生活,美好向往“之《神奇的乳膠》
16世紀(jì),西班牙探險(xiǎn)家第一次踏上南美大陸時(shí),橡膠便進(jìn)入了他們的視野。印第安小孩和青年在玩一種膠球游戲,這種小球落地后能反彈得很高,如捏在手里則會(huì)感到有黏性,并有一股煙熏味。印第安人還會(huì)把一些白色濃稠的液體涂在衣服上,雨天穿這種衣服不透雨。還將這種白色濃稠的液體涂抹在腳上,雨水也不會(huì)弄濕腳。一番尋根究底之后,人們終于發(fā)現(xiàn)了這些“神奇”液體的來(lái)源——雨林中橡膠樹(shù)的乳汁。而如今,橡膠已經(jīng)廣泛應(yīng)用在我們生活的方方面面,成為人們親密的“伙伴”。
并不美味的白色乳汁
橡膠樹(shù)為大戟科多年生喬木,是一種典型的熱帶雨林樹(shù)種,因其每一小根葉柄上總是著生3片葉片,所以又有三葉橡膠樹(shù)之稱(chēng)。它的原生地僅限于南美洲巴西亞馬孫河流域,南緯0°~5°的沖積平原和熱帶雨林。
與絕大多數(shù)大戟科植物一樣,橡膠樹(shù)的乳汁是防御動(dòng)物啃食的武器。雖然,橡膠樹(shù)的汁液——膠乳沒(méi)有強(qiáng)烈的毒性,但也不是清甜解渴的“飲料”。橡膠的膠乳中有30%-40%是固體成分,幾乎所有的固體物質(zhì)都是聚異戊二烯。這種物質(zhì)是非常穩(wěn)定的聚合物,能夠忍受酸堿的折磨,自然也就不會(huì)害怕動(dòng)物的消化系統(tǒng)了。那些誤食橡膠汁液的昆蟲(chóng),因腸道難以排泄汁液而堵塞,然后只能被餓死了。還好,我們?nèi)祟?lèi)的腸道比昆蟲(chóng)的粗得多,如果不是喝下大桶膠乳,是不會(huì)有問(wèn)題的。這種并不美味的白色乳汁在人類(lèi)手中幻化成一種特殊的材料。
橡膠讓世界滾動(dòng)起來(lái)
1852年,美國(guó)化學(xué)家查爾斯·固特異在做試驗(yàn)時(shí),無(wú)意中發(fā)現(xiàn)了橡膠硫化法,偶然相遇的橡膠和硫磺,組成了不再黏糊的膠皮。發(fā)現(xiàn)硫化橡膠技術(shù)純屬偶然,固特異隨手打翻的橡膠溶液灑落在了地上,在他清理污漬的時(shí)候發(fā)現(xiàn),灑在地上的橡膠有了柔韌性,而且也不再黏黏糊糊的了,原來(lái)地板上撒的硫磺粉末是引發(fā)橡膠巨變的“點(diǎn)金石”。實(shí)際上,橡膠分子就像一條條線,彼此之間沒(méi)有連接,所以沒(méi)有足夠的彈性。而硫分子的加入,把這些線結(jié)成了網(wǎng),所以就有了全新的性能。從此,橡膠正式成為一種工業(yè)原料。
固特異的發(fā)現(xiàn)將橡膠引入人們的日常生活,不久之后,英國(guó)人鄧祿普發(fā)明了全世界最早的充氣輪胎。1895年,第一輛裝配充氣輪胎的汽車(chē)駛出了工廠,之后,福特汽車(chē)的流水線生產(chǎn)開(kāi)始了。汽車(chē)工業(yè)的興起,激起了對(duì)橡膠的巨大需求,膠價(jià)也隨之猛漲。橡膠讓世界滾動(dòng)了起來(lái)。
苦苦尋找橡膠的替代品
橡膠樹(shù)已經(jīng)成為重要的戰(zhàn)略資源,因此,人們開(kāi)始開(kāi)發(fā)天然橡膠的替代產(chǎn)品。通過(guò)化工合成的方法,已經(jīng)可以生產(chǎn)出類(lèi)似的材料。但是,人工合成橡膠在性能上仍然無(wú)法完全代替它們的天然親戚。另一個(gè)解決途徑是,尋找其他可以分泌膠乳的植物。最先進(jìn)入人類(lèi)視野的是可以提供美味果實(shí)的人心果。
人心果,果如其名。這種山欖科植物的果實(shí)形似心臟,在成熟之后,會(huì)變得甜美多汁,是常見(jiàn)的熱帶水果。在這種植物的原產(chǎn)地——中美洲的叢林中,瑪雅人和阿茲特克人都有咀嚼人心果樹(shù)脂的習(xí)慣。當(dāng)時(shí)的人缺吃少喝,很有可能靠嚼人心果樹(shù)脂來(lái)安撫空虛的胃。還別說(shuō),這真是最初的口香糖的重要作用,這也正是瑪雅人和阿茲特克人咀嚼人心果樹(shù)糖膠的重要原因。
當(dāng)歐洲殖民者來(lái)到人心果的老家之后,他們感興趣的是,這種有彈性的物質(zhì)能不能替代橡膠。隨著第二次工業(yè)革命的興起,人類(lèi)對(duì)橡膠的需求量與日俱增,但是天然橡膠的供給畢竟非常有限。尋找替代品就成了植物獵人的一項(xiàng)重要工作。正是基于這個(gè)原因,人心果樹(shù)膠成了潛在的黃金替代品。
19世紀(jì)60年代,墨西哥的安東尼奧·洛佩斯·德·桑塔·安納將軍把人心果樹(shù)膠帶到了美國(guó)紐約,遺憾的是人心果樹(shù)膠做輪胎的性能并不如真正的橡膠。但是這種物質(zhì)在超市的零食貨架上獲得了新生,混合了蔗糖的人心果樹(shù)膠被切成小條之后成為人們喜愛(ài)的口香糖產(chǎn)品,隨著兩次世界大戰(zhàn)中美軍的腳步,這種零食很快風(fēng)靡全球。
沒(méi)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間,人心果樹(shù)膠就被人工合成的橡膠類(lèi)物質(zhì)取代了,比如丁苯橡膠、丁基橡膠、聚異丁烯橡膠等,這些橡膠的性能更好,口感也更好。
相比于人心果,菊科蒲公英屬的植物橡膠草,要靠譜得多。在橡膠草的乳汁中,含有20%左右的橡膠。更難得的是,橡膠草比橡膠樹(shù)耐寒,所以可以在寒冷地區(qū)種植。對(duì)于那些沒(méi)有熱帶國(guó)土的國(guó)家有著不小的吸引力。但是,橡膠草是一年生的草本植物,產(chǎn)量和橡膠含量都比橡膠樹(shù)低,要進(jìn)入實(shí)用領(lǐng)域還有一段路要走。
如今,我們幾乎每天都在跟橡膠打交道,中國(guó)已是全球最大的天然橡膠消費(fèi)國(guó),從電線到汽車(chē)輪胎;從橡皮擦到神舟飛船;從腳下的球鞋到身上的雨衣。離開(kāi)橡膠,似乎整個(gè)世界都將停止運(yùn)轉(zhuǎn)。橡膠已經(jīng)成為工業(yè)和信息化社會(huì)的支柱,天然橡膠是關(guān)系國(guó)計(jì)民生的重要戰(zhàn)略資源,這是當(dāng)年擺弄膠球游戲的人們無(wú)論如何也想象不到的。
作者:史軍
來(lái)源: 知識(shí)就是力量公眾號(hào)
發(fā)布時(shí)間: 2021-08-05