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天然生漆粘土研制技术研究
【Author】
Yang LLi HHong KWang BYang Z
【摘要】 本试验将天然生漆与纸浆纤维、灰粉、钛白粉以及石膏粉按照不同比例混合制成可成型的粘土材料,在生漆质量与捏合工艺一致的前提下,不同质量的纸浆纤维、灰粉、钛白粉、石膏粉及水分为变量,对生漆粘土的表干时间、附着力、抗龟裂度、硬度、抗水性、耐储性等物理性能进行测定,通过分析得出当生漆30克,含水率为50%的纸浆纤维35克,灰粉、钛白粉、石膏粉各为5克时生漆粘土的性能指标最优。
【关键词】 ；
国家林业局948项目“天然生漆粘土与改性生漆涂料加工技术引进”(编号:)
【分类号】TQ630.1
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生漆：传承国粹看今朝
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生漆：传承国粹看今朝
作者：李军&&来源：中国化工报　　生漆，俗称“土漆”，又称“国漆”或“大漆”，是目前世界上唯一来自绿色植物的天然高分子材料，也是目前人类所知最早使用的天然涂料。外表涂装生漆的漆器文物为何历经数千年依旧光彩照人?生漆与化工合成涂料有何区别?随着化学工业的发展，生漆产业该怎样重振辉煌?对此，中国化工报记者进行了深入采访。
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　　采用改性生漆做油墨用于丝网印刷。　　生漆，俗称“土漆”，又称“国漆”或“大漆”，是目前世界上唯一来自绿色植物的天然高分子材料，也是目前人类所知最早使用的天然涂料。外表涂装生漆的漆器文物为何历经数千年依旧光彩照人?生漆与化工合成涂料有何区别?随着化学工业的发展，生漆产业该怎样重振辉煌?对此，中国化工报记者进行了深入采访。
　　历史 国之瑰宝源远流长
　　“考古证明，漆器的出现距今至少已经有8000年的历史。浙江萧山跨湖桥遗址漆弓是迄今为止公开所见出土最早的漆器实物遗存。这是我国出土最早的漆器实物——距今7000多年的浙江河姆渡遗址第3文化层出土的朱色髹漆木碗，漆膜依然光彩照人，色泽艳丽，其最大功劳就是生漆。”西安生漆涂料研究所副所长张飞龙图文并茂地介绍，让记者赞叹不已。
　　张飞龙告诉中国化工报记者，生漆是从漆树韧皮部采割的分泌液体，即天然漆，又称“大漆”或“国漆”，被誉为“涂料之王”。其本身不需要经过加工就能在自然条件下固化成膜，主要用于装饰生活用具和古建筑保护，是现代涂料工业的鼻祖。
　　早在西周时期漆树已有人工栽培，生漆生产受历代王朝重视，生漆产品成为“贡品”，《诗经》、《尚书》、《周礼》、《史记》、《汉书》等典籍均有记载;战国时期，设有专门的官吏管理漆树，庄子就曾担任蒙地的漆园吏;在秦代，还有严格的生漆律法和管理制度。陕西省临潼出土的“世界八大奇迹”之一的8000余尊秦兵马俑，陶质表面均有生漆涂层，工程及用漆量之浩大，为世人所瞩目，更可领略到当时生漆生产应用规模之盛况;西汉时期可谓“漆器时代”，髹漆制品进入日常生活领域，漆器声名远播，传至中亚、南亚地区，又通过丝绸之路输往欧洲;西安汉代张安世家族墓园发掘的精美漆器，包括3件漆盘、20件漆耳杯、20余件金银漆器等，漆器大多外形保存完整，虽然胎质腐朽，但残留的漆皮色彩鲜明，其工艺之精湛令人惊叹;明清时期，生漆产品更是精美绝伦达到顶峰。
　　据了解，我国生漆技术成果最早应用于航空产业，在抗日战争时期将生漆用于飞机油箱中的防护层涂饰。中华人民共和国成立后，生漆产业发展受到各届政府的高度重视。解放初期，生漆是我国当时为数不多出口创汇的重要产品之一，受到了党中央和国务院的嘉奖。20世纪50年代周恩来总理曾欣然题词：“霸漆名冠全球”、“黑色金子林之乡”。
　　20世纪80年代，国务院批准成立的国内唯一的生漆研究所和部级生漆质量检验监督测试中心落户陕西，即西安生漆涂料研究所，并投入大量人力、物力、财力进行生漆技术攻关，形成了摇床耐磨精制生漆、生漆精制加工技术、光固化漆酚树脂等一批重大科技成果。
　　“2008年北京奥运会火炬‘祥云’的设计灵感就来自于中国生漆的千年漆红，国家体育馆贵宾厅、人民大会堂金色大厅等重要场所的装饰充满了生漆的元素，使用的就是陕西生漆精制产品。”张飞龙自豪地说。
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　　陕西省有关部门负责人在参观采用3D打印技术生产的生漆工艺品。　　现状 “涂料之王”被边缘化
　　张飞龙告诉中国化工报记者，生漆成分复杂，主要包括漆酚、漆酶、含氮物、树胶质、水分以及少量其他物质和微量矿物质。其中，漆酚是生漆的主要成分和成膜物质，在生漆中含量为50%~75%。漆酚主要含有氢化漆酚、单烯漆酚、双烯漆酚、三烯漆酚等成分。
　　据介绍，生漆是一种高性能的生物基材料，是目前世界上已知涂料中唯一不需要化学合成、能在漆酶的催化作用下完成生物转化、常温固化自然干燥成膜的天然生物高分子材料，对环境不会构成任何破坏。由于生漆特殊的结构和成膜机制，生漆不仅具有很强的抗腐蚀、抗强酸以及抗有机溶剂能力，而且有耐高温、耐磨损、防辐射、绝缘等性能，在工业设备设施保护上具有得天独厚的综合性能优势。比如，大量出土的漆器文物历经数千年仍完好如初，就说明其具有超耐久性、高装饰性以及优良的综合防腐性能，就连现代合成高分子材料都无法比拟，任何化学涂料都与之难以抗衡，在绿色、环保方面也让合成涂料望尘莫及。
　　“作为中国传统的涂料产品，生漆也有弱点，比如漆膜干燥时间长、颜色单一、价格昂贵，漆酚对人体还容易引起过敏。”西安涂料涂装防护协会常务理事娄西中告诉中国化工报记者，随着技术进步，同样具有耐酸、耐碱、耐高温、耐腐蚀等特性的合成树脂涂料层出不穷，品种越来越丰富，生漆将逐步被取代，发展空间越来越小，市场不断萎缩，大规模推广应用不现实，也不经济。
　　据了解，由于生漆资源日益减少，价格持续走高，有效含量65%的生漆收购价目前已涨至220~240元/千克，即吨价达到20万元以上。加工提炼后，生漆价格是合成涂料的3~5倍。
　　“17世纪时期，西方国家通过对中国生漆的仿制，催生了现代涂料工业。随着现代化学涂料工业的迅速崛起，在众多领域已经完全取代了生漆。加之生漆自身缺陷，近年来生漆产业发展受到了无情挤压，影响了产业推广，发展空间愈来愈小。”张飞龙坦言，生漆产业存在的问题主要表现在：一是生漆生产成本居高难下，产量不断萎缩，目前全国年产量仅1000多吨，远不及上世纪80年代陕西省的生漆年产量;二是生漆产业发展缺乏战略规划，重短期轻长期，重局部轻全局，重当前轻长远，没有从战略层面考虑漆树资源综合利用，生漆采割技术难以突破;三是生漆产业管理条块分割，漆树育林与生漆生产分离，造林归林业部门，经营管理归供销系统，部门多头管理，重割轻育，经营单一，生产方式落后，产业化程度偏低;四是科技力量薄弱，成果转化率低，经济投入不足，漆树资源综合利用率低，经济效益不高;五是宣传推广力度不够，规模化和服务水平不高，工业化应用进程缓慢。
　　未来 借助改性大有可为
　　面对束之高阁、日渐萎缩的生漆产业，张飞龙认为，开展生漆改性技术攻关，将生漆漆酚与一些有机或无机化合物进行化学反应，制备出具有某种特殊性能的涂料，可为生漆可持续发展寻找出路，另辟蹊径。
　　据了解，早在20世纪50年代，中国科学院就开展了生漆结构和干燥机理研究，开发出了生漆改性产品，扩大了生漆用途。
　　据张飞龙介绍，通过生物质转化技术、有机化学反应技术、金属螯合技术能赋予其许多新的功能，衍生出许多新型的实用产品，尤其是漆酚钛、漆酚硅、漆酚磷等产品，在工业重防腐领域中发挥着特殊作用，可用于军工、航空航天、石油化工、矿石机械、电力设施、纺织机械、海水淡化、船舶舰艇、海洋设备以及轻工领域等。譬如石油开采、输油管线、油舱油罐、钻井、脱硫装置、换热器等重防腐设备;电子部件保护材料，制备离子选择性电极、印刷电路板用导电生漆涂料等;在造船工业领域改性生漆被用来保护舰艇船体，由于其特有的分子结构，可以杀死或驱散海生物，能抗海生物附着等。
　　中国化工报记者了解到，近年来西安生漆涂料研究所、天津中海科技实业总公司、武汉国漆有限公司等针对生漆改性进行技术攻关，不断拓宽生漆应用领域，开发出有机硅漆酚、有机硅耐热漆、高温重防腐漆、漆酚钛等新产品，广泛用于石油开采、石化化工、海洋等行业的油气管道、石油储罐、换热设备、污水处理设备等内外壁特种防腐涂覆，应用后效果好于普通油漆涂料。最近，福建师范大学材料科学与工程学院和福建省高分子材料重点实验室正在研究三聚氰胺甲醛树脂/聚漆酚复合材料，试验结果表明，该复合材料具有优异的物理机械性能、抗溶剂性、易加工性和热稳定性。
　　“生漆改性衍生物主要解决石化行业换热、传热设备内层防护。虽然生漆改性研究多，但在工业化领域仍然应用较少，价格也十分昂贵，企业难以承受，国内也只有几家企业在做。”国家海洋局天津海水淡化与综合利用研究所防腐与水处理中心主任、天津市中海科技实业总公司总经理黄鑫对记者说，他们通过生漆聚合改性成功研发出漆酚钛螯合物，具有耐高温、耐化学品等特性，在石化企业换热设备应用后效果明显，好于普通油漆涂料，目前年产达100多吨，并逐步扩大应用范围，吨产品耗600~700千克生漆。
　　张飞龙介绍，近年来，西安生漆涂料研究所先后承担了国家科技支撑计划项目、国家星火计划、中宣部指南针计划、农业科技转化等科研项目及社会公益研究专项，涉及生漆精制技术和漆酚改性涂料产业化开发、漆蜡精炼加工产业化关键技术研究、漆酚生物基功能材料开发、中国漆文化遗产保护技术研究等20多项关键技术。其中，通过科技成果鉴定8项，已获国家授权发明专利4个，获得国家及省部级奖励20余项。
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　西安生漆涂料研究所与湖北德晖生漆科技公司技术人员进行生漆木地板试验。
背景资料生漆原料面临“洛阳纸贵”　　中化新网讯 中国化工报记者在近日采访中了解到，虽然漆树浑身都是宝，但我国漆树资源综合利用水平不高，直接影响生漆原料供应，造成“洛阳纸贵”被动局面。
　　中国是漆树的故乡，漆树资源占世界总量的85%左右。漆树资源在我国24个省、500多个县市都有分布，集中分布在陕西、湖北、四川、重庆、甘肃、贵州和云南7个省(市)。“漆树是一种落叶乔木，说它浑身都是宝一点都不过分。除生漆外，漆籽、树皮、漆花、漆叶、漆渣等都有很高的经济价值。”西安生漆涂料研究所副所长张飞龙介绍说。
　　但是，目前我国漆树资源综合利用水平并不高。据记者了解，由于漆树资源大多分布在荒山野岭，零星分散，集群化程度低，且经济投入不足，漆树栽下后没有人管理，难以规模化、集约化生产，“百里千刀采1斤漆”的现象始终没有改变。目前漆树单株产漆量低下，生漆平均年产量不足150克，漆酚及树胶质含量不到68%。加之近年来生漆需求量不断增大，不少地区漆农受经济利益驱使，采用“游击战术”进行资源耗竭性开采经营，造成漆树成片死亡，漆树资源遭到严重破坏。同时，由于生漆含有致敏原，采集体力劳动繁重，生产条件恶劣，从业人员连年下降。
　　湖北恩施市安民漆树专业合作社陈兴斌认为，生漆市场低迷时，许多漆农将已经发展起来的漆树砍掉，毁林造田或任由漆树老化死亡，导致现在无树可割、无漆可售，产量减少，生漆成了奢侈品，价格也一路上涨。
　　据了解，秦巴山区是我国乃至世界漆树分布中心，素有“巴山漆海”之称。其中，陕西是漆树主产地，漆树种植面积约占国内的1/3，除榆林地区外均有漆树资源。
　　为了使生漆产业健康发展，张飞龙建议，要充分发挥秦巴山区生漆特色资源优势，利用国家扶贫工程建立生漆生产和生漆产业发展基地，带动陕南绿色产业带经济发展;在生漆产业管理方面成立协调小组，打破条块分割，成立生漆产业联盟，使林业和供销结合，政府与农民结合，科技与产业结合，农业与工业结合，传承与创新结合，建立农民—生漆专业合作社—龙头企业的运作模式，引导农民大力发展漆树资源;政府相关部门应支持漆树优良品种培育和栽培技术研究，提高生漆品质和产量。
　　“从林业角度考虑，我们将通过科技攻关，提高漆树亩产量，有限度地扩大漆树种植面积，利用3年左右时间突破100万亩，以提高生漆产量，降低生产成本。”陕西省林业厅厅长李三原告诉中国化工报记者，陕西林业部门将尽快申报国家生漆工程技术研究中心落户西安，整合全国科研单位、企业优秀的专家组成科研团队，建立生漆产学研平台。同时，他还建议国家林业局将漆树资源开发利用列入重大科技项目。
相关评论统筹规划 合理布局　　西安生漆涂料研究所副所长张飞龙：生漆改性发展缓慢，与思想认识不到位、行业壁垒有一定关系。为此，我建议成立陕西国漆研究院、漆树与生漆工程技术研究中心、生漆科技产业园等产业联盟，整合技术资源，建立开放的合作机制；瞄准生漆产业发展重大前沿技术，开展生漆基新材料和功能产品技术攻关，提高生漆产品性能和利用效率。
　　此外，我们还要突出生漆技艺和漆树资源的文化价值、生态功能、社会效益、经济贡献以及健康价值，引导公众接收相关信息，解读生漆文化特色，促使公众和政府关注生漆文化，传承、保护与创新生漆产业，弘扬国粹。
　　国家海洋局天津海水淡化与综合利用研究所防腐与水处理中心主任黄鑫：每年，我国石油和化工行业生漆需求量在400吨左右，但因为价格高企，应用前景很不明朗。为了使生漆价格降下来，我们要统筹规划科技资源，上游要通过扩大漆树种植面积等措施，提高产量；下游要加强技术攻关，想尽办法降低成本。如果价格能降下来，生漆的应用前景肯定更加广阔。
　　湖北恩施市安民漆树专业合作社陈兴斌：近年来，生漆价格一路上涨到1吨30万元左右，其主要原因是人们生活水平提高，开始重视绿色环保生漆，市场的需求量不断增加，导致生漆价格一路飙升。为使生漆价格回归理性，就要确保产量稳定，而要产量稳定就要合理规划布局，栽植优良漆树品种，扩大种植规模，为生漆产业提供充足的原料。同时，我们要组建一支科技含量高、有规模的割漆专业队伍，研发改良割漆技术。此外，在生漆主产区应成立生漆交易协会，组织漆农、漆商加入协会成为会员，统一进货渠道，统一品牌，统一质量标准，制定相关准则约束购销双方，保证生漆质量。
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传统土漆（生漆）工艺
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生漆工艺流派很多
你到底要直达什么工艺
木制家具用土漆的工艺流程，包括土漆的调色、生漆的加工。谢谢！
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