CN102187882A - 一种环保型防虫材料的制备方法 - Google Patents

Abstract

一种环保型防虫材料的制备方法，本发明涉及一种新型的基于植物组合的环保型防虫材料及其制备方法。其特征在于：取特定的具有药效作用的可再生植物的新鲜根茎叶果皮籽，将其快速干燥并粉碎后经科学配比制成原料，采用特定工艺及缓释技术整合至其它固化材料中，使有效成份持久缓慢逸出的独特方法。其制备工艺简便，原料易得，成本低廉。可产业化种植原料，创建“材料农民”新型职业理念。而且对人畜安全，生态环保，广谱驱虫，药效时间长效果好，病虫不易产生抗药性，也不伤害病虫天敌。本发明用于农林业领域，既能防御病虫害对动植物生存生长能力的破坏，生产出绿色有机食品，又能避免大量施用化学农药所引起环境污染问题，从源头严格控制食品安全，提高农产品质量，增加农民收入。

Description

一种环保型防虫材料的制备方法

技术领域

本发明属于环保材料科技领域，涉及一种新型的基于植物组合的环保型防虫材料及其制备方法。

背景技术

据联合国粮农组织调查资料介绍，全球每年被病虫害掠夺走的农产品已占总收成的30％，造成1500亿美元的经济损失。全世界每年生产200多万吨各种有机合成化学农药用于对付日益复杂的病虫害，滥用农药已造成环境污染、生态平衡破坏和食品安全危机等系列问题。国家质检总局数据显示，我国农药年产量达40万吨，其中杀虫剂24万吨，居世界第二位。减少使用化学农药，发展推广生物农药，保护人类生存环境已成为必然趋势。随着科技进步经济快速发展，投资农业的资金不断增加，农产品价格不断上涨，生态环保科技研发市场前景十分广阔。

本发明所述的基于植物组合的环保型防虫材料及其制备方法，能实现从根本上有效务实地生态治理病虫害、美化环境，构筑防病驱虫的“环境保健”系统，可广泛用于各类民生工程。通过研究观察，本发明尤其适于农业林业领域，既能在确保人畜安全的前提下，防御病虫害对动植物生存生长能力的破坏，且病虫不易产生抗药性并保护其天敌，生产出真正意义上的绿色有机食品，又能避免大量施用化学农药所引起的环境污染问题，使食品安全从源头得到有效控制，提高农产品质量，增加农民收入，利国利民利于全社会。

发明内容

本发明的目的是提供一种新型的基于植物组合的环保型防虫材料及其制备方法。充分利用可再生植物本身具备的天然药理功效和综合搭配后产生的气味复杂的药效扩展能力，将环境保护生态控制技术与原料生产控制技术有机结合，因地制宜，创建生物防病驱虫的“环境保健”系统，为民所需所用，造福于民。

运用本发明可快速实现规模化产业化标准化生产新型环保型防虫材料产品，原材料的来源十分广泛，且属于可再生资源。主要利用多年生木本植物及一年生草本植物本身具有的药效作用的新鲜根茎叶果皮籽，则不会产生与利用不可再生资源(如石油、煤、天然气等)生产化工合成产品争夺原材料的矛盾，有利于人类自然资源保护和永久利用。其制备过程生产工艺简便，成本低廉，生态环保，节能减排。产品对人畜安全，广谱驱虫，药效时间长效果好，病虫不易产生抗药性，也不伤害病虫天敌。

本发明提供一种新型的基于植物组合的环保型防虫材料及其制备方法，包括以下五个核心点：

①环保型防病驱虫材料配方

本发明应用所生产的最终产品不是农药，而是新型生态“环境保健”材料产品，即：环境保健品。取具有防病驱虫高药效含量的产业化品种的植物新鲜根茎叶果皮籽，如：德国楝(防虫)树、德国薄荷、花椒树、香樟树、丁香树、胡椒树，将其干燥粉碎经科学配比后制成原料，按特定工艺制成固体材料而使用。以疫前环境保健为主，驱赶或防止害虫病疫产生，促进区域内动植物生理机能调节。产品确保人畜及害虫天敌安全，可作为新型环保型防病驱虫材料跨进市场。

这些药用植物都具备天然防驱虫或杀虫药效功能。例如：德国楝(防虫)树就是德国将引进的印楝树品种经多次杂交改良后，高效楝素含量可产业化规模化种植的品种，其新鲜根茎叶果皮籽中，富含多种驱杀虫活性物质，可作为农药、医药、肥料、饲料、燃料、建筑材料和化工原料等用途。

各种原料科学配比混合，更能激发各植物药用才能，创造更大药用效率。现列出基本配方仅为阐述本发明及原料配比基本原则，但并不限制本发明保护范围。

取干燥粉碎原料按100计算为例：其中含：

德国楝(防虫)树30％        德国薄荷33％

花椒树10％    山辣椒树4％    胡椒树4％

丁香树1％     七里香4％      天竺葵2％

艾蒿4％       香茅草7％      防虫草1％

注意：上述原料品种德国楝(防虫)树和德国薄荷为引进品种；而花椒树、胡椒树和山辣椒树有着刺激增效作用，混合其他原料使用能激励增强各种防病驱虫原料的药效作用，减少原料使用量。所有原料均可根据原料易得性和产业化种植的经济效益状况酌情替换。长江以南地区可露地产业化种植材料原料，其他地区可利用日光大棚普及南北共享式批量生产适宜原料品种。

②植物原料选择与生产方法

本发明应用生产中所使用的药用植物新鲜根茎叶果皮籽，应为标准化产业化种植的改良产品，不要去砍伐原始森林和破坏野生植被。尽可能选择新鲜植物，就近加工干燥粉碎，最大限度保存植物本身的有效药用成份。

植物原料中楝树是采用德国楝(防虫)树。这是德国将印楝树品种引进并经多次杂交后，高楝素含量的产业化品种；薄荷品种则选择德国薄荷；这两个品种可引进种源规模化产业化种植。花椒树、香樟树、丁香树、胡椒树均采用高药效含量的产业化品种，不要砍伐原始森林和破坏野生植被。但药用植物成分复杂，自然种源对生长环境条件要求不同，生态习性和驱杀虫活性物质含量差别大。须选择新鲜植物，就近加工干燥粉碎，最大限度保存植物本身的有效药用成份。因此，本发明要求根据不同产生区域，选择适当品种，经过多次杂交驯化与改良，规范种源品质及育苗和种植技术，建立标准化苗木供应基地，从产业化发展角度科学规划环保材料规模化种植生产，标准化集约化管理与经营，合理布局因地制宜，辐射扩展。培养一批专门种植环保原材料的新型职业---“材料农民”，认真执行种源和苗木改良或嫁接标准、成材采收质量标准，收购、运输、贮存标准。减少原材料加工不及时而发霉变质，造成浪费和环境污染。必须从产业化发展角度科学规划环保材料种植生产，标准化集约化管理与经营，合理布局，因地制宜，辐射扩展。“材料农民”将成为农村快速致富新型职业。

③原料固化及缓释美化方法

将本发明制备固化防虫原料至其它材料中的工艺过程在常温常压下进行，对环境零排放污染，固化后的防虫原料可减少对空气的接触，提高有效成份稳定性和持久缓慢逸出，延长作用时间，达到长期防病驱虫效果。

固化防虫原料工艺过程所采用的生产设备及模具非常简单，现列出仅为阐述本发明及试验设备环境，但并不限制本发明的保护范围。

加热快速烘干设备(本发明试验中采用太阳能聚光供热，不直接用外电力)

原料粉碎机和计量及搅拌排料机械(本发明试验中采用太阳能聚光自供电)

根据用户需求适合不同区域和各种用途专用或通用的成型模具

在本发明制备固化防虫原料所用高分子无机材料主要以轻烧镁粉即氧化镁为胶凝材料，以氯化镁溶液为拌合剂，以防虫原料和其他锯末、农作物剩余物(麦秸棉秆、稻壳等)粉末或粉煤灰等为填充材料，以玻璃纤维、竹篾、苇篾、椰棕等抗拉材料为补强材料，经过科学配比、充分搅拌、实时浇注、成型养护等过程，生产出环保型防虫材料及其制品。

需要强调的是，本发明在固化原料配比中加入了高科技含量辅助材料配方及高分子聚酯材料，成功解决了现行菱镁制品耐水性、耐热性、耐腐性和耐久性差等问题。固化后的成品防虫材料表面光洁度很高，密度很高，断面酷似大理石花纹，强度非常高，酷热潮湿环境中无返卤现象，不怕水浸日晒，高温不膨胀，低温不会收缩，牢固耐磨，防腐蚀无虫蛀，不污染环境，使用寿命长，对环境防病驱虫效果十分明显。

在产品固化过程中可设计不同造型的固化专用模具，批量生产出弧状、球状、圆形、方形、条形、柱形、篱笆型等等各异成品形状，满足市场不同需求。

在产品固化过程中还可根据使用环境或用户要求均匀加入微量食品添加剂中香精香料，则成品固化防虫材料可释放出用户指定的幽雅香味，清新室内或环境空气，优化人们工作和生活环境。

在产品固化过程中取出少量混合浆料，加入新型长余辉自发光材料，成品防虫材料可出现五颜六色、艳丽缤纷的舒畅景观，白天吸收储存各种可见光，如日光、荧光、灯光、紫外光等杂散光，在暗处实现自发光并持续发光，其发光强度和持续时间是传统发光材料的30-50倍，且稳定性、耐候性优良，彻底改变了传统自发光材料在应用中的缺陷，提高了产品价值。并可无限次循环吸光发光使用，创造一道美化亮化城市与农村环境的独特的环保型风景线。

固化防虫材料基本制作方法为；

第一步：将氯化镁充分溶解于1∶1.5倍水中，加入干燥粉碎并配比后防虫原料，加入总重量为氯化镁溶液重量的15％，充分浸透后并搅匀制成A溶液；

第二步：将含有防虫原料的A溶液置入搅拌机内，按1∶0.9∶0.1加入氧化镁和少量粉煤灰等，充分搅匀制成糊状B浆料；

第三步：往糊状B浆料中顺序倒入微量辅助原料。并可按用户要求加入香精香料搅匀制成C浆料；可取部份C浆料加入彩色长余辉自发光材料制成D浆料；

第四步：在一个小时内须将D浆料及浸透C浆料的抗拉纤维顺序排放在专用模具中，浇灌C浆料至模具中并振动排匀，常温下让其自然固化干燥养护7--15天后，固化防虫材料即可使用，并可按照用户意愿实施裁切锯割等。

④应用环境及典型实例

环保材料是世界贸易中增长最快的行业之一，主要原因是随着社会进步和经济发展人民生活水平不断提高，生存环境保护以及生活方式改变的问题得到日益关注，形成多层次的社会生活需要。全球居民环保消费逐年攀升，需求十分旺盛，并逐步从单一环保产品需求向资源综合利用、清洁生活、空气污染治理、环境整治等领域全面拓展，而本发明引导的新型环保驱虫材料将迅速发展成为一个独特的高增长产业。

新型环保驱虫材料应用领域十分广泛，与人民生活息息相关。借实施案例进一步阐述本发明及应用环境，但以下实施案例并不限制本发明的保护范围。

实施案例1：种植业领域

我国是一个农业大国，每年由农作物病虫害造成的经济损失巨大。又因为化学农药的滥用，人畜中毒事件频频发生，生态环境遭到了严重破坏，环境污染日趋严重，人民热切期盼真正意义上的环境友好型绿色有机农产品能够批量供应市场，确保食品安全。因此，新型环保防病驱虫材料在种植业的普及应用对实现农业优质、高产、高效、节能减排生产与可持续发展具有重要意义。

①用于建造环保型防病驱虫果蔬大棚

设施农业是发展现代农业的一个大方向，优惠政策和政府支持力度强劲增长，农民建造大棚种植果蔬积极性日益高涨。而采用本防虫材料建造的果蔬大棚，最大特点是既能保护大棚内防病驱虫，种植果蔬不必施用农药，农产品口感和品质大幅提高，增产明显，选择高附加值品种产业化种植效益更加卓著；又能美化亮化农村环境，创建景观农业风景，获得旅游农业的额外收入，造福于民；还能节省投资，

本发明防虫材料建造单栋或联栋果蔬大棚拱形骨架成本较低，而且大棚牢固性、抗风性、防腐性很强，使用年限10-15年，不用拆卸。

需要指出的是，本发明防虫材料的功效为“防病驱虫环境保健”，在建设果蔬大棚前必须对土壤实施消毒处理(详尽方法另行说明)，清除病源，采用防虫材料的大棚建成后，相当于创建了一道防止新的病虫害侵入的屏障。若配合果蔬砧木嫁接技术(即根据不同品种选用合适砧木嫁接)和施用营养肥技术(即根据品种营养成份发展需要施加生物肥料)及活性基质技术(就是让基质中含有多功能高活性的生物活性菌，如：枯草芽孢杆菌、根瘤菌、固氮菌、磷细菌、钾细菌等多种微生物菌群)，还可运用增高氧气和二氧化碳浓度的富氧活性碳酸水技术改善植物生长的环境条件，增强光合作用能力和能量转换效率，加大果蔬生根率和成活率，提高植物抗逆性和抗病性，促进植物组织形成的生理效应，使得有机果蔬植物健壮生长，提高作物产量，改善品质，缩短生长周期，适时采收。

②用于建造环保型防病驱虫大田风景

在我国南方绝大部份耕地里都实施大田耕种方式，如何防治日益猖獗的病虫害侵蚀已成为刻不容缓的科研课题。用本发明防虫材料替代目前水泥柱而制造种植拉网支柱，成本和景观效益十分明显。尤其是搭架类果蔬用人字架、三角四角架、一字架等等的架竿，目前普遍采用竹竿架设，1-2年内损坏，高矮和粗细都参差不齐，影响整体效果。而采用用本发明防虫材料替代目前架竿，具有下述优势：

第一，本发明防虫材料作为架设立柱或架竿后，相当于给特定区域建立防止新的病虫害入侵的隔离带。但架设前须对土壤实施消毒处理清除病源。在气候条件适宜地区，还可配合种植防虫材料原料植物的活体防护林带，尤其是德国楝(防虫)树的排列种植，是大多数病虫害的完美杀手，以取缔农药的施用，保护自然资源。

第二，本发明防虫材料作为架设立柱或架竿，可根据不同区域和造型选用不同颜色长余辉自发光架竿材料进行主题艺术的排列组合，让人们享受着一道独特的亮丽夜光生态风景线。

第三，本发明防虫材料作为架设立柱或架竿，使用成本低于目前材料水平。而且使用寿命长，长期保持养眼的娇艳色彩，有利于标准化大田耕作。

实施案例2：公共设施领域

用于建造围墙护栏及公共装饰

随着各级政府透景造绿工程的深入开展，人们对于公共围栏围墙的要求不仅仅是隔离，更追求其自然生态艺术景观。而目前传统围栏围墙存在种种弊端。而采用本发明防虫材料替代传统材料制作的围墙围栏及公共装饰，打造一种现代人居生态环境理念，用药用植物具有天然防虫药效功能嵌至绿色高活性物质中固化成型，创建一种安全、实用、艺术、环保的视觉风景。其优势为：

第一，采用本发明防虫材料建设艺术围栏围墙或其他栏杆，配以设计规范的立柱、防护栏、扶手线等等，既造型美观大方；又受惠于彩色长余辉自发光和防病驱虫材料功能，既能担负起塑造亮化美化城乡风景重任；还能避免灯光照耀下的虫飞蝇舞不和谐现象发生。是道路、企业、机关、园林、公园、别墅、住宅等场所的最佳护栏材料。特别是旅游开放城市的沿江、沿海道路护栏，花园河流景观护栏，市民露天健身场所围栏等等最理想的陪衬风景线，

第二，产业化批量化板块式生产艺术围栏构件，采用特制机械钢模，一次成型产品，无接缝，厚薄匀，不需打磨，均匀光亮，洁净细腻，节约人工，提高生产效率，产品成本比铁艺成本和不锈钢产品低很多，完美气派的具有防虫功能自发光的艺术围栏围墙或其他栏杆，将成为赏心悦目的旅游景观。

第三，室内室外均可使用，不伤及人畜，不污染环境，效力持久的驱赶蚊虫。将促进消费者群体多元化、销售模式专营化、家居消费日常化三大趋势。

Claims (5)

1. 本发明属于环保材料科技领域，涉及一种新型的基于植物组合的环保型防虫材料及其制备方法。

   1.权利要求1，本发明其特征在于：取具有药效作用的可再生植物的新鲜根茎叶果皮籽，将其快速干燥并粉碎后经科学配比制成原料，采用特定工艺及缓释技术整合至其它固化材料中，使有效成份持久缓慢逸出的独特方法。
2. 2.权利要求2，环保型防病驱虫材料配方。

   本发明的最终产品作为新型生态“环境保健”材料产品，最大限度地激发各植物药用效率。并以疫前环境保健为主，驱赶或防止害虫病疫产生，促进区域内动植物自然生理机能调节。

   下述基本配方仅为阐述原料配比基本原则，但并不限制本发明保护范围。

   取干燥粉碎原料按100计算为例：其中含：

   德国楝(防虫)树 30％               德国薄荷  33％

   花椒树         10％ 山辣椒树 4％  胡椒树    4％

   丁香树         1％  七里香   4％  天竺葵    2％

   艾蒿           4％  香茅草   7％  防虫草    1％。
3. 3.权利要求3，植物原料选择与生产方法。

   本发明应用生产中所使用的药用植物新鲜根茎叶果皮籽，应为标准化产业化种植的改良产品。例如：德国楝(防虫)树是德国将印楝树品种引进并经多次杂交后，高楝素含量的产业化品种；薄荷品种则选择德国薄荷；这两个品种可引进种源规模化产业化种植。花椒树、香樟树、丁香树、胡椒树均采用高药效含量的产业化品种，不要砍伐原始森林和破坏野生植被。须选择新鲜植物，就近加工干燥粉碎，最大限度保存植物本身的有效药用成份。从产业化发展角度科学规划环保材料种植生产，标准化集约化管理与经营，合理布局因地制宜，辐射扩展。提出“材料农民”概念，预测其将成为农村快速致富的新型职业。 
4. 4.权利要求4，防虫原料固化及缓释方法。

   将本发明制备固化防虫原料至其它材料中的工艺过程在常温常压下进行，对环境零排放污染，固化后的防虫原料可减少对空气的接触，提高有效成份稳定性和持久缓慢逸出，延长作用时间，达到长期防病驱虫效果。

   固化防虫原料工艺过程所采用的生产设备及模具非常简单，说明书中列出的仅为阐述本发明及试验设备环境，但并不限制本发明的保护范围。

   在本发明制备固化防虫原料主要以氧化镁为胶凝材料，以氯化镁溶液为拌合剂，以防虫原料和其他粉末为填充材料，以玻璃纤维、椰棕等抗拉材料为补强材料，并加入高科技含量辅助材料配方及高分子聚酯材料，成功解决了现行菱镁制品耐水性、耐热性、耐腐性和耐久性差等问题。固化后成品防虫材料表面光洁度很高，密度很高，断面酷似大理石花纹，强度非常高，酷热潮湿环境中无返卤现象，不怕水浸日晒，高温不膨胀，低温不收缩，牢固耐磨，防腐蚀无虫蛀，不污染环境，使用寿命长，对环境防病驱虫效果十分明显。

   根据市场不同需求，采用不同模具，可批量生产出弧状、球状、圆形、方形、条形、柱形、篱笆型等等各异成品形状防虫材料。

   根据使用要求，批量生产出富含幽雅香味，清新室内或环境空气的防虫材料。

   根据用户需要，批量生产出五颜六色、并可无限次循环吸光发光使用防虫材料。白天吸收储存各种日光、荧光、灯光、紫外光等杂散可见光，则在暗处长时间持续稳定发光，其发光强度和持续时间远高于传统发光材料。

   固化防虫材料基本制作方法为：

   第一步：将氯化镁充分溶解于1∶1.5倍水中，加入干燥粉碎并配比后防虫原料，加入总重量为氯化镁溶液重量的15％。充分浸透后并搅匀制成A溶液；

   第二步：将含有防虫原料的A溶液置入搅拌机内，按1∶0.9∶0.1加入氧化镁和少量粉煤灰等，充分搅匀制成糊状B浆料； 

   第三步：往糊状B浆料中顺序倒入微量辅助原料。并可按用户要求加入香精香料搅匀制成C浆料；可取部份C浆料加入彩色长余辉自发光材料制成D浆料；

   第四步：在一个小时内须将D浆料及浸透C浆料的抗拉纤维顺序排放在专用模具中，浇灌C浆料至模具中并振动排匀，常温下让其自然固化干燥养护7-15天后，固化防虫材料即可使用，并可按照用户意愿实施裁切锯割等。
5. 5.权利要求5，应用环境及典型实例。

   而本发明引导的新型环保驱虫材料将迅速发展成为一个独特的高增长产业。借实施案例阐述其应用环境，但下述实施案例并不限制本发明的保护范围。

   用于建造设施农业中环保型防病驱虫果蔬大棚。既能保护大棚内植物防病驱虫，种植果蔬不施农药，农产品口感和品质大幅提高，增产增收；又能美化亮化农村环境，创建景观农业风景；还能节省投资。

   用于建造环保型防病驱虫大田独特景观。用本发明防虫材料替代目前水泥柱而制造种植拉网支柱，尤其是替代搭架类果蔬用人字架、三角四角架、一字架等等的架竿，成本和景观效益十分明显。相当于给特定区域建立了防止新的病虫害入侵的隔离带。但架设防虫材料前须对土壤实施消毒处理清除病源。在气候条件适宜地区，还可配合种植防虫材料原料植物的活体防护林带，以取缔农药的施用，保护自然资源。根据不同区域和造型及造价成本，选用不同颜色长余辉自发光架竿材料进行主题艺术的排列组合，创造一道独特的亮丽夜光生态风景线。

   用于建造围墙护栏及公共装饰

   配合各级政府透景造绿工程，用本发明防虫材料替代传统材料创建符合自然生态艺术景观的围墙围栏及公共装饰，用药用植物具有天然防虫药效功能嵌至绿色高活性物质中固化成型，创建一种安全、实用、艺术、环保的视觉风景。