紫胶相关知识

　　紫胶虫

　　紫胶虫是一种介壳虫，是一类具有重大经济价值的资源昆虫。紫胶虫的寄主植物有 300 多种，紫胶虫生活在寄主植物上，吸取植物汁液，雌虫通过腺体分泌出紫胶一-一种纯天然的树脂。紫胶虫主要分布于印度、中国、巴基斯坦、孟加拉国、泰国、缅甸、印度尼西亚等东南亚、南亚、大洋洲、非洲和南美洲等国家的热带和南亚热带地区。紫胶虫在中国主要分布于云南省南部地区，一般一年 2 代。在中国传统的紫胶生产方式中，将生活史从当年 10 月至翠年5 月的一代称为冬代紫胶，将生活史在5~10月的一代成为夏代紫胶，冬代紫胶主要为夏代紫胶生产提供种胶，夏代为紫胶生产的季节。紫胶虫一生只移动一次，从卵孵化到在寄主植物上找到合适的枝条固定下来，口针刺人寄主表皮，终生不再移动。雄虫通过完全变态后，羽化成虫、成虫有翅或无翅，飞翔能力有限，一般就近交配，交配后死亡。雌虫固定在寄主植物上后，随着生长发育，足和头胸腹退化，身体被分泌的紫胶所包被，雌虫交配后，孕卵,卵胎生产生子代。

　　世界上有 5 种以上的紫胶虫用于紫胶生产，主要有:中国紫胶生产用虫种为云南紫胶虫(Kerria yunnanensis)，印度紫胶生产用种为紫胶(Kerria lacca)，泰国紫胶生产用种为中华紫胶虫(Kerria chinensis)，孟加拉国紫胶生产用种为信德紫胶虫(Kerria sindica)，巴基斯坦紫胶生产用种为榕树紫胶虫(Kerria fici)，缅紫胶生产用种为普萨紫胶虫(Kerria pusana)和尼泊尔紫胶虫(Kerria nepalensis)。

　　云南紫胶虫

　　(1)分布

　　主要分布于中国云南南亚热带地区，引种至广西、广东、福建、贵州、四川、江西、南、海南等地区。

　　云南紫胶虫这个虫种是中国紫胶生产的主要用种，与中华紫胶虫相近，在分类上有较大争议。长期以来，一直把这个种看作为紫胶(Kerria lacca)(刘崇乐，1958)，后来通过与紫胶的标本核对，认为不是紫胶虾，此后，一直把这个种暂时看作中华紫胶虫。欧炳荣等(1990)将这个种定名为云南紫胶虫(新种)，通过杂交实验、分子标记和染色体等研究(陈晓鸣等，1992，1995;陈航等，2006，2007)支持云南紫胶虫为一个新种。

　　(2)生活史

　　在云南南亚热带地区资源昆虫研究所景东试验站1年2代，夏代从5~10 月，约150d冬代从10 月至翠年4 月，约210d。夏代雌虫1 龄幼虫约 20d，2 龄幼虫约 15d,3 龄幼虫15d，雄虫1龄幼虫约20d，2 龄幼虫约 18d，前蛹及蛹期约 12d，成虫约 8d;冬代雌虫1龄幼虫约50d，2 龄幼虫约45d,3 龄幼虫约30d，成虫约90d，雄虫1 龄幼虫约50d，2 龄幼虫约60d，前蛹及蛹期约20d，成虫约 15d。夏代泌胶量高于冬代(欧炳荣等，1984)。紫胶虫的生长发育周期主要受气候影响，其中温度是最主要的影响因子。云南紫胶虫在不同地点和不同年份生活史有所不同，云南紫胶中在不同寄主植物上发育速度也存在一定差异。每个世代开始的时间有提前或推后情况。每年的4~6 月和9~11 月是两个世代的交接期。放养时间拖得过长还会引起世代紊乱。

　　(3)固虫密度

　　云南紫胶虫1 龄幼虫孵化后，从母体爬出，寻找适宜枝条固定，固虫密度在 180 ~230头/cm2，固虫密度是所有紫胶虫中最高的。

　　云南紫胶虫涌散到幼嫩枝条上经 1h 左右便开始固定，如果不遇大风或大雨，一般经20h 以后，绝大部分幼虫便固定完毕，仅有极少数幼虫 24h 后才开始固定。云南紫胶虫对固定和取食的部位具有明显的选择性。云南紫胶虫喜欢在较嫩的枝条上固定，通常在 1 年生枝条上固定。云南紫胶虫一般不在枝径超过 10cm 思茅黄檀的枝条上固定取食，在木豆上一般不超过8cm，在钟叶黄檀上不超过 5cm，在泡火绳上不超过 3m。

　　挂放的种胶数量过多，会造成云南紫胶虫幼虫固虫密度大，云南紫胶虫幼虫在固定后有相当部分死亡的现象。造成这种现象的原因是后来固定的云南紫胶虫个体不能找到适宜的部位和空间固定取食饥饿致死不同的寄主植物对紫胶虫的耐虫程度有所不同，一般放养紫胶虫的有效枝条(适于紫胶虫生长的枝条)的固虫率在 60% 左右为宜。

　　(4)泌胶

　　云南紫胶虫幼虫期泌胶少，成虫期雌虫泌胶多。云南紫胶虫成虫期分泌的紫胶逐渐形成胶被或胶壳，将紫胶虫和寄主植物枝条覆盖起来。雌雄两性幼虫都能泌胶，但雄性泌胶不多，到了雄虫前蛹期、蛹期和成虫期则完全不泌胶，雄成虫交配后死亡，雌成虫孕卵并持续泌胶直至子代涌散前。云南紫胶虫雌成虫在不同发育时期具有不同的泌胶特性，幼虫期分泌紫胶的速率为3.85x10-5mg/d，成虫初期分泌紫胶的速率为1.79x10-3mg/d，孕1~2期为3.11x10-3mg/d，孕卵3~4期为1.46x10-mg/d,孕卵5~6期为7.06x10-3mg/d.以孕卵3~4 期为分泌紫胶的高峰期。在云南紫胶虫成虫初期泌胶量开始显著增加，中后期泌胶量较大，中期到达高峰期(陈晓鸣等，1993)。

　　在不同世代、不同生态环境和寄主植物上云南紫胶虫泌胶量存在差异，云南紫胶虫冬代泌胶量比夏代泌胶量低。云南紫胶虫夏代胶被厚一般在 0.4 ~0.8cm，个体泌胶量在 14-16mg/?。

　　云南紫胶虫具有泌蜡习性。云南紫胶虫泌蜡以雌幼虫 2 龄和 3 龄时最为显著，蜡丝最长可达3cm 以上。

　　(5)性比

　　云南紫胶虫雌虫比例高于雄虫，雌虫夏代占的比例大约在 75% ~ 80% 左右，冬代在50% ~78% 左右。紫胶虫的性比是一个较复杂的问题，主要受种的遗传特性的影响，环境因素也可能造成紫胶虫性比的变化。

　　(6)怀卵量

　　云南紫胶虫具有高的生殖力，雌成虫个体怀卵量较高。一般冬代怀卵量在 200 ~ 400 粒夏代怀卵量在300 ~700 粒/。G

　　(7)主要寄主植物

　　云南紫胶虫寄主植物有上百种，常见用于生产的有 10 余种:木豆、牛肋巴 Dalbergiaobtusifolia Prain、思茅黄檀、大叶千斤拔、泡火绳 Erioaena spectabilis DC.、马花 Puerariawallichii DC.、聚果榕 Ficus racemosa L.、偏叶榕 Ficus cunia Ham.。

　　紫胶虫放养技术

　　紫胶虫放养技术为采收种胶、种胶修是最基本的技术。紫胶虫放养一般分在紫胶生产中，紫胶虫放养剪、放养和收回种胶4 个步骤。

　　(1)采收种胶

　　到紫胶虫成虫期，要注意做好种胶采收的预测预报，特别到紫胶虫生长发育末期，应经常观察胶虫卵胚发育状况，并预则下一代幼虫涌散期，采用的方法有“爪巴虫法”、“起砂法”“黄点法”。“爬虫法”指的是近路离调种时，当种胶表面有幼虫涌散爬行时，可采收种胶;“起砂法”是根据紫胶虫胚胎发育进度判断是否可以采收种胶的方法，般用于长距离调运种胶;“黄点法”是根据胶表物候持征判断是否可以采收种胶的方法般来说，当胶被表面出现颜色较浅的黄点时，预示种胶很快成熟。

　　(2)种胶修剪

　　采收的种胶应修剪成一定形状和长度便于紫胶虫放养。一般将种胶修剪成长度 30~50cm,两端呈“马蹄形”斜口的形状。

　　(3)放养

　　修剪好的种咬一般采用绳索捆绑固定等方法固定在需要放养的枝条上。选择捆绑的部位应程据树影、树高确定，而放养种胶的量应根据种胶的质量、可利用的寄主植物枝条以及不同约客主植物的耐虫能力确定

　　(4)收回种胶

　　当放养的种胶中的幼虫基本涌散完后，要将挂放的种胶收回，并剥下原胶。

　　紫胶虫泌胶量

　　泌胶量测定方法

　　紫胶虫的泌胶量是反映紫胶虫生产价值的一个重要指标，在紫胶虫研究中，通常采用个体泌胶量来描述紫胶虫的泌胶状况。个体泌胶量测定的方法:雌成虫发育成熟后，采回胶枝，剥下胶被，分成小块。用电子天平称量每块胶块重量后，分别放入已编号的小容器内加入95% 酒精溶解，待紫胶完全被酒精溶解后，滤出紫胶虫，计数紫胶虫头数，待酒精挥发，紫胶虫自然凉干后，用电子天平称紫胶虫重量。采用以下公式计算个体泌胶量:

　　个体泌胶量 =[紫胶块(含虫体)重量 - 紫胶虫重量]紫胶块中紫胶虫数量通常采用随机抽样方法，样本数一般为 50 个以上。

　　紫胶

　　紫胶虫所分泌的紫胶是一种重要的天然化工原料，具有重大的经济价值，紫胶经加工后，广泛地应用于化工、医药、食品、电子、化妆品等行业。

　　紫胶主要是一种由紫胶虫分泌的天然树脂，原胶呈紫红色、金黄色或黄色，紫胶片胶密度 1.43 ~1.207，分子量为 964 ~1100，紫胶具有较好的抗张强度、耐磨性和硬度。紫胶是一种典型的热塑性树脂，紫胶的熔点在 77 ~90C。

　　紫胶树脂具有独特的电学性质:介电常数低，有一个异常的特点，在受电弧支配后，无导电性，所以紫胶可以作为绝缘材料。紫胶溶于多种有机溶液中，不溶于水，但把紫胶的醇溶液注入水中，在加压的条件下使酒精挥发，或将紫胶的氨水溶液通过透析，能制成水溶液，紫胶在强碱液中加热也能制成紫胶树脂水溶液。

　　原胶的组成

　　原胶的主要成分是紫胶树脂，此外还有紫胶蜡、紫胶色素、糖类、蛋白质、盐类和泥沙等外来掺杂物。各类物质的含量随着产区、寄主树种、收胶季节和胶虫类型的不同而有差异。

　　原胶中的各类物质，可利用其在溶剂中溶解性能的不同加以分离。

　　紫胶的主要成分

　　1、紫胶树脂

　　紫胶树脂是紫胶的主要组成物质。一般认为它是由一些羟基羧酸的内酯和交酯构成的固体溶液，结构非常复杂。目前比较公认的是由羟基脂肪酸和倍半萜烯酸的酯构成的一个具有弹性的格网，空隙中含有低分子脂肪酸酯的混合物，其中某些低分子脂肪酸酯起着一种增塑剂的作用。树脂的平均分子量为1000，分子式可以用C60 H90 O5表示。它是一种酸性树脂。树脂的化学组成亦相当复杂，通过树脂的碱水解，其主要成分是紫胶桐酸，此外，还有紫铆醇酸、表壳脑酸和壳脑酸。印度科学工作者从树脂水解产物中分离和鉴定了5个新的紫胶酸，即壳脑醇酸、表壳脑醇酸、紫胶壳脑酸、表紫胶壳脑酸和紫胶壳脑醛酸。

　　2、紫胶色素

　　紫胶色素是紫胶虫的新陈代谢产物。紫胶中含有2类色素，一是溶于水的紫胶色素，称紫胶色酸(或称紫胶红色素)，在原胶中约占1.5%～3%，主要存在于紫胶虫体内，在紫胶加工过程中，几乎可完全被水洗出;另一种是不溶于水的红紫胶素(成称紫胶黄色素)，含量较少，约0.1%，在紫胶加工过程中，由于它不溶于水，并和树脂同溶于乙醇等溶剂中，这就是紫胶树脂产品呈现黄色、橙色或橙棕色的原因。

　　(1)紫胶色酸

　　即红色紫胶染料(laccaic acid)，它是水萃取物中最主要的物质。当水洗原胶时，几乎完全可以被洗出。这种红色染料呈酸性，是一种蒽醌衍生物，由A、B、C、D、E5种紫胶色酸组分混合组成。

　　紫胶色酸还溶于甲醇、戊醇，丙醇、丙二醇、醋酸和甲酸，不溶于乙醚、三氯甲烷和苯，缓慢地溶于乙醇，还可以溶于碳酸氢钠、碳酸钠和氢氧化钠等碱性溶液中，一般认为，紫胶色酸在紫胶中可能以溶解于水的钠盐和钾盐形式存在。它在碱性溶液中极不稳定，易分解。因而色素的精制过程都必须在酸性介质中进行。

　　紫胶色酸与碱金属之外的金属离子生成色淀，与蛋白质和铁离子反应后变成蓝紫色。紫胶色酸在酸性水溶液中呈橙红色，而在碱性溶液中则呈红紫色。

　　(2)红紫胶素

　　为水不溶性色素(erythrolaccin)，其结构为1,2,5,7四羟基4-甲基蒽醌。

　　红紫胶素为黄色针状晶体，不溶于水，溶于乙醇、乙醚、苯、甲苯、氯仿和醋酸并呈红色，而溶于碱中呈明显紫色。它在含碱的水溶液中，可为次氯酸盐漂白或用活性炭脱色，这一特性已成为目前国内外生产漂白胶和脱色片胶的基础。

　　3、紫胶蜡

　　紫胶蜡(shellac wax，lac wax)也是紫胶虫的新陈代谢产物。在原胶中蜡含量为4%～7%，如表13-1，在粒胶和片胶中为4%～5.5%，在脱蜡胶中为0.5%以下，蜡是一种紫胶加工的副产品，在工业上已得到利用。

　　紫胶蜡是一种硬蜡，具有熔点高、硬度大、光亮度好、对溶剂的保持力强、渗透性低等特点。

　　紫胶蜡是紫胶树脂的天然增塑剂，它能增加片胶涂膜的黏附性能。

　　以紫胶蜡制成的水果蜡，喷涂或刷涂蛋类、水果和蔬菜，可减少其水分自然蒸发和外界细菌侵入，保持蛋、果等的新鲜，延长贮存时间。

　　4、其他成分

　　紫胶中除了上述树脂、色素和蜡外，还有少量的其他成分，如糖、蛋白质、盐类、木屑、虫尸以及紫胶熔化时散出的一种有香味物质。为了尽可能地精制紫胶树脂，所有无机和有机杂质都要求在紫胶加工过程中尽量加以清除。

　　紫胶的物理特征

　　紫胶树脂产品是一种硬而脆的无定型物质。除特殊加工的漂白胶和脱蜡脱色片胶外，由于多少含有紫胶蜡和紫胶色素，故树脂产品多呈半透明浅黄色、深橙色、橙棕色以及几乎不透明的暗红色等。当加热或熔化时，会散发出特殊芳香气味。

　　1、机械性质

　　紫胶树脂产品具有较好的抗张强度、耐磨性和硬度，如表13-6，因此将紫胶树脂产品掺合到橡胶和其他合成树脂中作填充剂，可改善其制品的机械和工艺性能，如增加制品的强度和硬度，提高制品的抗酸、耐油性，以及减少收缩性等。

　　紫胶树脂产品具有很强的黏附力，是用以制备许多种胶粘剂的一种理想材料，广泛应用于军工、电器、重工业和钟表工业等方面。

　　2、热性质

　　紫胶树脂产品是一种典型的热塑性树脂，具有较低的软化点和熔点，基于这一特性，片胶掺入橡胶辊碾时，利用辊机热将其熔化并与橡胶均匀混合，以改善橡胶的抗撕裂、抗张力、强度和硬度等。

　　流动性和热寿命(热聚合时间或热硬化时间)是紫胶树脂的另一重要热性质。凡老化和聚合的树脂产品，一般热寿命缩短，流动性减小，这些变化直接影响到紫胶产品在国防工业和电器绝缘材料工业部门的使用。

　　紫胶树脂产品的导热系数值与石蜡、石棉和纸相似，说明在电器中这些绝缘物的传导而引起的热分散是完全相似的。

　　3、电性质

　　紫胶树脂产品具有介电强度高、介电常数低的特点，尤其特殊的是受电弧支配以后无导电性,这种“无电子迹径”性质,加上它的良好的黏着性和热塑性,因而在电器工业用以制作绝缘纸板、层压云母板、模制电绝缘件、绝缘清漆和黏合剂(焊泥)等。

　　4、溶解性

　　紫胶树脂能溶于多种有机溶剂和某些碱性溶液中。紫胶树脂不溶于水，但在含有足够碱量的水中加热，能制备紫胶树脂的水溶液。最常用的碱类有碳酸钠、硼砂、氨水、三乙醇胺、吗啉和氢氧化钠等。随着用碱量的不同，水溶液呈现清澈、半清澈或胶体状态。强碱往往会引起树脂皂化而水解。由于紫胶树脂产品的碱性水溶液具有很多优良特性，加工成本低廉，所以普遍当作一种水质清漆，广泛用于木器、纸张和皮革的涂料、油墨的制造和地板蜡的配料等。

　　5、溶液的黏度

　　紫胶树脂产品溶解在各种溶剂中制成的清漆溶液(主要是酒精漆和水质清漆)，在工业上广泛应用。