蓖麻的综合利用价值
1、蓖麻在化工领域的应用
蓖麻油具有粘度大、比重高(0.958~0.968)、燃烧点高(
蓖麻油与其他植物油一样,都是高级脂肪酸的甘油酯。不同的是,蓖麻油所含的高级脂肪酸主要成分为蓖麻醇酸(Ricinoleic acid),又称蓖麻油酸、蓖麻油脂肪酸或蓖麻酸,化工上称为羟基脂肪酸,占脂肪酸总量的87.1~90.4%(表1-1)。它是蓖麻油中特有的一种脂肪酸,其分子中含有一个双键,一个羟基,一个羧基,可以发生水解、酯化、加成、氧化、裂化、环氧化、酰胺化、乙氧基化等反应,这一特性使得蓖麻油成为现代化工的重要原料。
目前,蓖麻油是羟基脂肪酸的唯一来源。基于这一点,从理论上讲,凡是用石油能够生产的产品,基本都可以用蓖麻油来替代生产,相反,用蓖麻油生产的很多产品却不能用石油来替代生产。
表1-1 蓖麻油所含脂肪酸及含量 | |||
饱和脂肪酸含量(%) | 不饱和脂肪酸含量(%) | ||
软脂酸 | 0.8~1.1 | 软脂油酸 | 0~0.2 |
硬脂酸 | 0.7~1.0 | 油 酸 | 2.0~3.3 |
二羟基硬脂酸 | 0.6~1.1 | 蓖麻酸 | 87.1~90.4 |
花生酸 | 0.3~0.8 | 亚油酸 | 4.1~4.7 |
亚麻酸 | 0.5~0.7 |
20世纪70年代以前,蓖麻油多被直接利用或经简单加工后利用。随着石化工业新技术、新工艺的发展,现在约95%的蓖麻油被用于生产精细化工产品。蓖麻油硫酸化后的生成物,俗称土耳其红油,为最古老的非肥皂型表面活性剂;蓖麻油氢化后可得到12-羟基硬脂酸等产品;脱水后可制成良好的干性油,是制作圆珠笔、复写纸、打印油、绝缘油漆的主要原料;碱溶后可制成癸二酸,以癸二酸为原料合成的尼龙-11树脂是当前国际市场上的走俏产品;环氧化—酸化后,可制成聚合的稳定剂和增塑剂;异氰酸化后,可制成泡沫塑料及弹性橡胶。
到目前为止,蓖麻油的深加工产品多达3000余种,广泛应用于航天、航空、交通、军事、新型材料、通讯、机械制造、精细化工、纺织、环保、医药等领域。我们日常生活中的多种日用品,如化妆品(香水、香精、发蜡、整发剂)、肥皂、圆珠笔芯、复写纸、油墨、鞋油、照片胶片、润滑脂、合成树脂、合成橡胶、PVC稳定剂、聚酰胺(尼龙系列)、聚氨酯(涂料)、堵漏剂、防锈剂、表面活性剂、荧光色素、血清分离剂等,都可用蓖麻油做原料进行生产。
2、蓖麻在能源领域的应用
蓖麻油甲脂化或乙脂化即为“生物柴油”,其主要组成成分为蓖麻油酸甲酯(表1-2),可以大幅度降低汽车尾气的排放指标,是一种理想的清洁能源。用蓖麻油生产生物柴油,具有工艺简单,原料易得,产率较高的特点。目前,利用蓖麻油生产生物柴油技术日趋成熟。
表1-2 蓖麻油生物柴油的组成成分 | |||
名 称 | 分子式 | 结 构 式 | 含量(%) |
十六酸甲酯 | C17H34O2 | CH3(CH2)14COOCH3 | 1.74 |
十八碳烯酸甲酯 | C19H36O2 | CH3(CH2)7CH=CH(CH2)7COOCH3 | 11.48 |
十八酸甲酯 | C19H38O2 | CH3(CH2)16COOCH3 | 1.82 |
蓖麻油酸甲酯 | C19H36O3 | CH3(CH2)5CHOHCH2CH=CH(CH2)7COOCH3 | 79.78 |
十六稀酸甲酯 | C17H32O2 | CH3(CH2)5CH=CH(CH2)7COOCH3 | 1.42 |
近年来,受蓖麻油深加工的拉动,蓖麻供需矛盾日渐突出,蓖麻油价格远远高于柴油的价格,成为能源化利用的“瓶颈”。因此,蓖麻油的能源化利用近期内尚不能成为现实,只能作为储备项目。但是,价格问题不是一成不变的。随着蓖麻新品种的不断涌现和配套栽培技术的不断改进,蓖麻的单位面积产量将大幅度提高,蓖麻的种植规模将不断扩大,在保证农民收益的前提下,蓖麻的价格可相对下降。另外,随着石油紧缺状况的不断加剧,石油价格将大幅度提高。上述两种因素结合的结果,使得蓖麻油与石油的价格在不久的将来会逐步接轨,这一点是其他植物油所难以做到的。
3、蓖麻在农业领域的应用
蓖麻籽榨油后的饼粕中氮、磷、钾含量均较高。据农业部农产品质量监督检验中心2003年的检测结果,蓖麻饼除含有全氮(7.5%)、磷酸(2.25%)、碳酸钾(6.96%)、可溶性糖(2.58%)、灰分(7.0%)外,还含有铁(1490mg/kg)、铜(93.5mg/kg)、锌(107mg/kg)、锰(52.8mg/kg)等多种微量元素。蓖麻饼肥适宜于多种作物。温室蔬菜用蓖麻饼做有机肥除增产效果显著外,对地下害虫还有一定的预防效果。对蔬菜作物如大蒜、土豆、韭菜、番茄、茄子、黄瓜、菜椒等在增产的同时,可增加自然色泽和亮度。
由于蓖麻饼含有蓖麻毒蛋白、蓖麻碱、CB
利用蓖麻叶片的毒性及叶片散发出的特殊气味,能够起到杀虫、驱虫的效果。蓖麻的籽、根、茎、叶可以制成植物杀虫剂,对粉虱、绿豆蟓、日本丽金龟、乳草长蝽、跳蚤、蝇类、蚊子、虱、飞蝗等有毒杀效果;蓖麻毒蛋白对天幕毛虫、桃蚜及小菜蛾具有触杀作用;将蓖麻叶切碎或打成浆均匀泼洒到鱼塘中,可预防和治疗草鱼肠炎病、烂鳃病;阴干的蓖麻叶碾成粉末,拌入20倍的土杂肥中,随整地施入土壤,对防治地老虎等地下害虫有良好效果;用蓖麻干叶粉末l份,加水8~l0倍,浸泡12小时后,用于灌根,可防治大葱、韭菜、大蒜、萝卜、白菜、油菜等蔬菜的地蛆、菜青虫等;将蓖麻籽去皮、炒熟、捣碎后,混入有机肥中,施在葡萄根部,可杀死多种地下害虫。
4、蓖麻在医药领域的应用
蓖麻的根、茎、叶和种子等都可以入药,除《本草纲目》中对它的性味功能早有记述外,我国许多中草药专著中都有介绍。蓖麻根、茎、叶味甘辛平,籽辛苦温,有小毒,对头风痛、子宫脱垂、胎衣不下、面神经麻痹、烫伤烧伤、脓肿未溃、舌肿塞口、脱肛、疥癣、风湿痛、腰痛和坐骨神经痛等多种常见病和多发病有治疗作用。
据药典介绍,蓖麻油是一种致泻剂,用于便秘患者,起通便作用。中国民间很久以前即利用蓖麻油进行引产,国外亦有口服蓖麻油引产的报道。自1990年开始,临床上将蓖麻油与鸡蛋煎熟制成引产餐用于催生,效果良好。
现代科学研究证明:蓖麻毒蛋白具有较强的抗肿瘤活性,对癌细胞具有很强的杀伤力,并能阻止癌细胞侵袭健康细胞。临床试验证实,蓖麻毒素对人体细胞癌的头颈部肿瘤有一定疗效,对恶性黑色素瘤、结肠癌、乳房癌、宫颈癌、胃癌等有较好疗效。
5、蓖麻在纺织领域的应用
蓖麻茎皮纤维和蓖麻蚕丝都是很好的纺织原料。
蓖麻茎皮中富含纤维,是麻纺、制绳、编织袋以及人造棉的上等原料,由于种种原因,目前我国蓖麻茎皮纤维仅仅作为制作麻绳以及造纸的原材料使用,在蓖麻茎皮纤维的高附加值开发方面仍然处于空白状态。
用蓖麻叶可以饲养蓖麻蚕。蓖麻蚕丝纤维的性能与桑蚕丝、柞蚕丝相似,具有弹性好、吸湿性能优良、耐酸碱、耐磨、纤维均匀、可纺性佳等优点,所制绢丝及绢绸节疵、白点少,绸面清晰,是绢纺工业的优质原料。
6、蓖麻在改善环境中的作用
蓖麻茎枝茂盛,叶片宽大,对有害气体吸收能力强。据测定,每
另外,蓖麻鲜叶和花序上有很多蜜腺,雄花的花粉也很丰富,因此,是很好的辅助性蜜源植物。在蓖麻种植较多的地区,积极发展养蜂事业,既可增加经济收入,又能通过蜜蜂传播花粉而提高蓖麻及多种农作物的结实率。
7、蓖麻在其他领域的应用
蓖麻秸秆可以用来造纸和制造纤维板,分析表明,蓖麻秆中各组分的含量为综纤维素75.48%,木质素15~18%,灰分2.4~4.7%。蓖麻纤维的长度分布范围为0.95~1
李晓平、施静波等(2008,南京)对蓖麻秆制作纤维板技术做了详细研究,达到了国家普通刨花板的标准要求。由于因蓖麻杆中含有蓖麻碱和毒蛋白,不藏有虫卵和害虫,因此,用蓖麻杆生产的中密度板做出口产品的包装材料。