CN105165904A

CN105165904A - 一种硅藻土杀虫剂及其制备方法和用途

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Publication number: CN105165904A
Application number: CN201510590146.0A
Authority: CN
Inventors: 李存昌; 陶普华; 李凯文
Original assignee: QINGDAO CHUANSHAN NEW MATERIALS Co Ltd
Current assignee: QINGDAO CHUANSHAN NEW MATERIALS Co Ltd
Priority date: 2015-09-16
Filing date: 2015-09-16
Publication date: 2015-12-23
Anticipated expiration: 2035-09-16
Also published as: CN105165904B

Abstract

本发明提供了一种硅藻土杀虫剂及其制备方法和用途，该硅藻土杀虫剂按质量百分含量包括如下组分：硅藻土粉80-91％；除虫菊粉1.5-3.5％；海泡石粉7.5-16.5％。该杀虫剂成分简单、杀虫效率高、安全低毒、低残留，是一类环境友好型天然植物杀虫剂，该杀虫剂对软体昆虫具有极强的杀伤力，可广泛用于粮食与种子的储存，农作物瓜果，蔬菜与食品生产方面的病虫害防治，并且该杀虫剂制备方法简单，适宜工业化生产。

Description

一种硅藻土杀虫剂及其制备方法和用途

技术领域

本发明涉及农药技术领域，尤其涉及一种硅藻土杀虫剂及其制备方法和用途。

背景技术

我国是农业大国，粮食生产与储藏量居世界第一位。我国储备粮平均储藏时间一般可长达3-4年，储藏期间容易感染病虫害，所以害虫危害储备粮食非常严重。目前，国内一般使用的种植与储粮杀虫剂都是化学药剂，共分两大类：喷雾剂与熏蒸剂和谷物保护剂。国家粮库主要使用熏蒸剂，主要品种是磷化铝片。谷物保护剂有防虫磷(有效成分为马拉硫磷)、杀螟松、凯安保、磷化氢(PH₃)、溴甲烷(CH₃Br)等。这些化学杀虫剂，由于杀虫效果好，操作简便，成本低，因而得到广泛使用，所以生产量、使用量急剧增加。但大规模使用化学杀虫剂带来很多副作用：一是对非目标对象有毒害作用；二是在粮食上残留污染严重；三是对环境污染严重；四是害虫抗药性日益突出。因此，世界各国都在试图开发一种新型高效低毒环保型杀虫剂以确保粮食作物的种植与储藏安全和保持粮食食用品质。

除虫菊以高效、低毒、低残留的特性被认为是世界上最安全、最有效的天然植物杀虫剂。1992年联合国有关组织推荐的12种生物杀虫剂中有9种是除虫菊酯或拟菊酯类化合物，但由于拟菊酯类农药在生产中造成污染，德、法等国已明令禁止在其国内生产。中国农业部2000年颁布的“绿色食品”标准中，天然杀虫剂除虫菊酯排在要求使用农药的首位。

除虫菊杀虫剂药性强、见效快、药效持久、不会引起抗药性，是蚁蝇、蜂螂、蚜虫等众多软体害虫的死敌，同时也是多种病毒细菌的克星。用除虫菊酯制成的除虫剂可广泛用于农田、粮仓、食品加工厂、医院和家庭，除此之外除虫菊还可以用于军事工业、木材、工业、集装箱、运输业、建筑业等领域，特别是在做军服的布料中添加天然除虫菊素，可在野外执行任务时起到防虫的作用，也可以用于衣柜中的防虫剂、蚊帐上或随身携带的驱蚊器等。

除虫菊酯类杀虫剂使昆虫中毒死亡的情况主要有三类：重复后放导致一类神经毒素的产生；神经系统的全面破坏，传导阻断；其它组织病变，如失水及组织坏死等。

目前，关于除虫菊杀虫剂的研究已有很多，如CN103262864A公开了一种生物杀虫剂组合物及其制备方法和应用，该生物杀虫剂组合物包含除虫菊素1-40％，楝素1-40％，余量为助剂；CN100591211C公开了天然除虫菊素花粉剂及制备方法，该除虫菊素花粉剂主要包含重量百分比为0.1-1％的天然除虫菊素，被用于农业蔬菜害虫的防治方面；CN100444733C公开了一种天然除虫菊微胶囊剂植物农药，该农药包含重量百分比为3-95％的天然除虫菊素，被用于有机食品生产和绿色食品生产上；CN101338104A公开了一种驱蚊保健乳胶漆及其制备方法，该保健乳胶漆的主要成分为除虫菊素、麦饭石粉、硅藻土和助剂，能够有效地驱蚊。但是这些含除虫菊杀虫剂还存在成分复杂、杀虫效果不理想及对环境仍有一定的污染等缺点，因此，对于除虫菊杀虫剂还需要进一步的研究开发新产品与新用途。

硅藻土主要成分是非晶质SiO₂，具有较好的化学稳定性和热稳定性，除氢氟酸以外，硅藻壳体不溶于硫酸等其他强酸，是一种惰性非金属矿物质，也是一种天然的环保功能性纳米级微孔材料。硅藻土无毒无味，灾荒年时，曾被世人用来充饥，以及对牛，马，羊等牲畜的体内杀虫用，所以又被前人称为“观音土”。因为其孔隙度高、比表面积大，吸附性强、质轻、坚固、隔音、隔热、耐磨、耐酸和热传导性低等多种特性，可用作环境治理、耐火、绝热、填充、磨光、助滤剂、土壤改良剂、无害杀虫剂等材料。应用领域非常广泛，包括食品工业，建材、交通、酿造、食品、水处理、化工、橡胶、医药、冶金、农业等行业。

海泡石拥有包括贯穿整个结构的沸石水通道和孔洞，理论上具有大量孔径为0.36nm-1.06nm的管状孔道及部分中孔和少量大孔结构；具有高达900m²/g的理论表面积，在通道和孔洞中可以吸附大量的水与气体中极性物质，包括低极性物质，因此，海泡石具有很强的吸附能力。海泡石在化学催化、农药、有机肥填料领域、废水、废气的处理等方面的应用日益广泛。

综上所述，硅藻土和海泡石具有优异的性能，并且都属于绿色原料，因此本发明试图提供一种含硅藻土和海泡石的除虫菊酯杀虫剂，该杀虫剂组分简单，安全低毒能够满足目前对杀虫剂的需求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种硅藻土杀虫剂及其制备方法和用途，所述硅藻土杀虫剂通过几种环保功能性材料的有效组合而成，其成分简单、杀虫效率高、安全低毒、低残留，对软体昆虫具有极强的杀伤力，是一类环境友好型天然植物杀虫剂，无其他有毒化学成分添加，可广泛用于农作物瓜果、蔬菜与食品生产方面的病虫害防治。

为达到此发明目的，本发明采用以下技术方案：

一方面，本发明提供了一种硅藻土杀虫剂，所述硅藻土杀虫剂按质量百分含量包括以下组分：

硅藻土粉80-91％

除虫菊粉1.5-3.5％

海泡石粉7.5-16.5％。

作为优选的技术方案，所述硅藻土杀虫剂按质量百分含量由下组分组成：

硅藻土粉80-91％

除虫菊粉1.5-3.5％

海泡石粉7.5-16.5％

上述各组分质量分数之和为100％。

作为更优选的技术方案，本发明还提供了一种硅藻土杀虫剂，其按质量百分含量由如下组分组成：

硅藻土粉82-89％

除虫菊粉1.8-2.8％

海泡石粉9.2-16.2％

上述各组分质量分数之和为100％。

本发明提供的硅藻土杀虫剂，按质量百分含量可由如下组分组成：硅藻土粉80％，除虫菊粉3.5％，海泡石粉16.5％；硅藻土粉81％，除虫菊粉2.5％，海泡石粉16.5％；硅藻土粉83％，除虫菊粉3.5％，海泡石粉13.5％；硅藻土粉84％，除虫菊粉3.5％，海泡石粉12.5％；硅藻土粉85％，除虫菊粉2.5％，海泡石粉12.5％；硅藻土粉87％，除虫菊粉3.5％，海泡石粉9.5％；硅藻土粉88％，除虫菊粉3.5％，海泡石粉18.5％；硅藻土粉90％，除虫菊粉2％，海泡石粉8％；硅藻土粉90.5％，除虫菊粉1.8％，海泡石粉7.7％。

本发明提供的杀虫剂，杀虫效率高，各组分之间具有协同作用，并且各组成成分均安全无毒，因此是绿色环保型杀虫剂。

本发明提供的硅藻土杀虫剂中除虫菊粉的质量百分含量为1.5-3.5％，如1.8％、2.0％、2.3％、2.5％、2.7％、2.8％、2.9％、3.0％、3.2％或3.4％，优选为1.8-2.8％；所述除虫菊粉中除虫菊素的质量百分含量为25％；所述除虫菊粉的粒度为320-360目，如325目、330目、334目、350目或355目等。

除虫菊素的杀虫机理主要有以下几种：(1)除虫菊类杀虫剂是和DDT相似地抑制了外Ca²⁺-ATP酶，导致了外Ca²⁺浓度降低，从而降低了阈值电位，使之更易引起重复后释放；(2)除虫菊类杀虫剂可能刺激γ-氨基丁酸(GABA)的释放：昆虫运动神经元和肌纤维形成的突触有两类，一类是兴奋剂，递质为谷氨酸盐；另一类是抑制性突触，递质为GABA。GABA的释放引起K⁺外流，Cl^-内流，造成膜超极化，使之难产生动作电位。GABA存在于神经-肌肉连接点，除虫菊类杀虫剂引起的如击倒、麻醉等症状可能和刺激GABA的释放有关，即除虫菊素抑制了Ca²⁺-Mg²⁺-ATP酶的活性，造成细胞内Ca²⁺浓度上升，启动前膜释放神经递质GABA，同样影响了Na⁺、K⁺的通透性，干扰了兴奋传导。

本发明提供的硅藻土杀虫剂中硅藻土粉的质量百分含量为80-91％，如82％、84％、85％、86％、87％、89％、或90％，优选为82-89％；所述的硅藻土粉中非晶质SiO₂的质量百分含量为90％-98％，如92％、93％、94％、95％、96％、97％或98％等；所述硅藻土粉的粒度为320-360目，如325目、330目、334目、350目或355目等。

硅藻土在杀虫剂中的杀虫机理与作用：通过扫描电镜和透射电镜进行显微摄影证实，一般的农作物与储粮中的害虫，体壁粗糙并有许多刚毛，其外皮有一层仅1-2μm厚的蜡层，蜡层的外面还有一层更薄的含有酯类物质的护蜡层。害虫就是靠蜡层和护蜡层保持其体内约占60％的水分不蒸发而使其存活。一旦与硅藻土接触，由于硅藻土能吸蜡，能吸附自身1-4倍水，能吸附112％-170％的油，且形态不规则，硬度较大，有极强的刺杀作用，加之软体动物的自身蠕动，则使蜡层和护蜡层遭到损坏，甚至使表皮层丧失，从而失去保护体内水分的功能，害虫当体重减少28％-35％即死亡。这就是硅藻土之所以能作杀虫剂的原理。因此硅藻土被国内外专家学者共认为天然型物理杀虫剂。

本发明提供的硅藻土杀虫剂中海泡石粉的质量百分含量为7.5-16.5％，如7.8％、8％、9.2％、10％、11％、12％、13％、14％、14.5％、15％、15.5％或16.2％，优选为9.2-16.2％；所述海泡石粉为一级；所述海泡石粉的粒度为360-400目，如365目、370目、375目、380目、385目、390目或395目等。

本发明中的海泡石粉具有两方面的作用，一是作为活性组分的载体；二是其本身也具有杀虫能力。有研究认为海泡石粉在杀虫剂中的作用与硅藻土类似：由于海泡石具有较大的比表面积和较强的吸附能力，其与虫体接触时能够吸附虫体身上的蜡层进而吸附虫体中的水分及油脂，并且海泡石具有形态不规则的针状纤维，硬度较大，有刺杀作用，使虫体的蜡层和护蜡层遭到损坏，甚至使其表皮层丧失，从而失去保护体内水分的功能，使虫子脱水死亡；海泡石还具有一定的粘性，可以起到加强附着虫体表面的效能。

本发明所述的杀虫剂在制备过程中可通过控制干燥程度制成干状粉末或湿状粉末，在使用过程中可直接使用或是添加一定量的水或其他溶剂制成液体状使用。

另一方面，本发明提供了一种所述硅藻土杀虫剂的制备方法，包括以下步骤：

1)备料：准备硅藻土粉、除虫菊粉和海泡石粉；

2)混合：将步骤1)各原料按配方量进行充分混合，得到混合粉体；

3)烘干：将步骤2)制得的混合粉体烘干；

4)分级：将步骤3)所得干燥物进行分级，得到产品。

其中，步骤2)所述混合在高效混合机上进行，所述高效混合机选用，混合时的搅拌速度为，搅拌时间为。

步骤3)所述烘干在气流闪蒸干燥机上进行。

优选地，所述的烘干温度为低于160℃，如10℃、20℃、50℃、80℃、100℃、120℃、130℃、140℃、150℃或155℃等，优选为120℃-150℃。

步骤4)所述分级在封闭式旋风分离器上进行，利用旋风分离器可以使步骤3)所得烘干物进一步混合均匀，并除去烘干物中混进的杂质。

本发明杀虫剂的各组分均可商购获得，制备本发明杀虫剂的设备也属于一般的常用设备，本领域的技术人员可轻易获得。

本发明还提供了所述硅藻土杀虫剂的用途，其用于防治软体昆虫。

本发明提供的硅藻土杀虫剂对有骨骼或哺乳类昆虫不产生杀伤力，只对无骨骼昆虫的软体幼虫(即软体昆虫)具有杀伤力，如菜蛾幼虫、蚂蚁等，可广泛用于农作物瓜果，蔬菜与食品生产方面的病虫害防治。

本发明提供的硅藻土杀虫剂为粉体状(可湿性)，其使用方法为：将硅藻土杀虫剂撒在地面上，撒入墙缝，撒在衣柜、抽屉底板或床板上，撒入米、面等储粮内，撒在花盆、盆景的土壤表面，撒在门缝内杀死害虫，喷洒在农作物表面或者喷洒在田地中，也可以用1:30的混合水溶液高压雾化喷洒。

由于所述硅藻土杀虫剂安全无毒，其可广泛用于食品生产过程中的杀虫，具体使用方法为：将硅藻土杀虫剂放在害虫经常出没的地方，或者将硅藻土杀虫剂与食品混合后放在害虫出没的地方即可。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

本发明的杀虫剂成分简单，各组成成分均为绿色环保原料，各组分已被世界粮农组织证明是对哺乳动物无毒，且均具有杀虫能力，并且各组分能够起到协同作用，因此杀虫效率高(施药2天后，杀虫率为90％以上)、安全低毒、低残留，是一类环境友好型天然植物杀虫剂。本发明的硅藻土杀虫剂是以物理作用杀虫，无化学残留，符合粮食安全、绿色储藏的需要，符合科学发展观，符合建设资源节约型、环境友好型社会，符合防治优先、预防优先，以保证可持续发展的理念，是环保型的种植储粮保护剂、超低毒杀虫剂，对于软体昆虫具有强大杀伤力，可广泛用于农作物瓜果，蔬菜与食品生产方面的病虫害防治，因此有巨大的研究开发价值和广阔的市场应用前景。除此之外，本发明的杀虫剂制备方法简单，适宜工业化生产。

附图说明

图1是硅藻土颗粒在显微镜下的放大图像，放大倍数为5000倍。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

1、配方

一种硅藻土杀虫剂，按质量百分含量包括：320-360目的非晶质SiO₂的质量百分含量为91％的硅藻土粉80％；320-360目的除虫菊素的质量百分含量为25％的除虫菊粉3.5％和一级海泡石粉16.5％。

2、制备方法

1)备料：准备上述配方量的硅藻土粉、除虫菊粉和海泡石粉；

2)混合：将配方量的硅藻土粉、除虫菊粉和海泡石粉混合后，采用高效混料机组充分搅拌，搅拌时间为1-2h，得混合粉体；

3)烘干：将步骤2)制得的混合粉体经气流闪蒸干燥机烘干，烘干温度为120℃，得干燥粉体；

4)分级：将步骤3)所得干燥粉体经旋风分离器风选分级，得到产品。

实施例2

1、配方

一种硅藻土杀虫剂，按质量百分含量包括：320-360目的非晶质SiO₂的质量百分含量为92％的硅藻土粉82％；320-360目的除虫菊素的质量百分含量为25％的除虫菊粉1.8％和一级海泡石粉16.2％。

2、制备方法

2)混合：将配方量的硅藻土粉、除虫菊粉和海泡石粉混合后，采用高效混料机组充分搅拌，搅拌时间为4h，得混合粉体；

3)烘干：将步骤2)制得的混合粉体经气流闪蒸干燥机烘干，烘干温度为140℃，烘干时间为3h，得干燥粉体；

实施例3

1、配方

一种硅藻土杀虫剂，按质量百分含量包括：320-360目的非晶质SiO₂的质量百分含量为95％的硅藻土粉91％；320-360目的除虫菊素的质量百分含量为25％的除虫菊粉1.5％和一级海泡石粉7.5％。

2、制备方法

2)混合：将配方量的硅藻土粉、除虫菊粉和海泡石粉混合后，采用高效混料机组充分搅拌，搅拌时间为3h，得混合粉体；

3)烘干：将步骤2)制得的混合粉体经气流闪蒸干燥机烘干，烘干温度为160℃，烘干时间为4h，得干燥粉体；

实施例4

1、配方

一种硅藻土杀虫剂，按质量百分含量包括：320-360目的非晶质SiO₂的质量百分含量为98％的硅藻土粉85％；320-360目的除虫菊素的质量百分含量为25％的除虫菊粉2.5％和一级海泡石粉12.5％。

2、制备方法

2)混合：将配方量的硅藻土粉、除虫菊粉和海泡石粉混合后，采用高效混料机组充分搅拌，搅拌时间为2.5h，得混合粉体；

3)烘干：将步骤2)制得的混合粉体经气流闪蒸干燥机烘干，烘干温度为80℃，烘干时间为6h，得干燥粉体；

实施例5

1、配方

一种硅藻土杀虫剂，按质量百分含量包括：320-360目的非晶质SiO₂的质量百分含量为94％的硅藻土粉89％；320-360目的除虫菊素的质量百分含量为25％的除虫菊粉1.8％和一级海泡石粉9.2％。

所述硅藻土的显微放大图像如图1所示。

2、制备方法

3)烘干：将步骤2)制得的混合粉体经气流闪蒸干燥机烘干，烘干温度为100℃，烘干时间为5h，得干燥粉体；

实施例6

1、配方

一种硅藻土杀虫剂，按质量百分含量包括：320-360目的非晶质SiO₂的质量百分含量为92％的硅藻土粉85.2％；320-360目的除虫菊素的质量百分含量为25％的除虫菊粉2.8％和一级海泡石粉12％。

2、制备方法

3)烘干：将步骤2)制得的混合粉体经气流闪蒸干燥机烘干，烘干温度为60℃，烘干时间为7h，得干燥粉体；

对比例1

一种杀虫剂，按质量百分含量包括：320-360目的非晶质SiO₂的质量百分含量为92％的硅藻土粉82％；320-360目的除虫菊素的质量百分含量为25％的除虫菊粉18％。

所述杀虫剂的制备方法与实施例1相同。

对比例2

一种杀虫剂，按质量百分含量包括：320-360目的一级海泡石粉82％；320-360目的除虫菊素的质量百分含量为25％的除虫菊粉18％。

所述杀虫剂的制备方法与实施例1相同。

对比例3

一种杀虫剂，按质量百分含量包括：320-360目的非晶质SiO₂的质量百分含量为92％的硅藻土粉82％；一级海泡石粉18％。

所述杀虫剂的制备方法与实施例1相同。

对比例4

所述杀虫剂为320-360目的非晶质SiO₂的质量百分含量为92％的硅藻土粉。

对比例5

所述杀虫剂为320-360目的除虫菊素的质量百分含量为25％的除虫菊粉。

对比例6

所述杀虫剂为一级海泡石粉。

杀虫效果试验：

称取12份200g小麦分别放于12个带盖玻璃瓶中，标号为1-12，向各个玻璃瓶中均放入100只相同大小的菜蛾幼虫，然后分别向1-6号玻璃瓶中加入实施例1至6得到的硅藻土杀虫剂1.0g，向7-9号玻璃瓶中加入1.0g对比例1-3得到的杀虫剂，向10-12号瓶中分别加入1.0g对比例4-6得到的杀虫剂，检测菜蛾幼虫第一天和第二天的死亡率，检测结果如表1所示。

表1

死亡率

实施例1

实施例2

实施例3

实施例4

实施例5

实施例6

第一天

50％

51％

53％

60％

62％

59％

第二天

90％

92％

91％

95％

96％

94％

死亡率

对比例1

对比例2

对比例3

对比例4

对比例5

对比例6

第一天

75％

73％

68％

60％

70％

62％

第二天

80％

79％

78％

72％

75％

51％

本发明提供的硅藻土杀虫剂由于为触杀型杀虫剂，由以上试验可以看出，其第一天的杀虫效率较第二天的杀虫效率低，但施药两天后，杀虫率在90％以上，并且其组分均安全无毒，组分之间具有协同作用，因此使用之后无药物残留，是一种绿色环保型高效杀虫剂，适宜于用于粮食与种子的储存，农作物瓜果，蔬菜与食品生产方面的病虫害防治。

申请人声明，以上所述仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，所属技术领域的技术人员应该明了，任何属于本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。

Claims

1.一种硅藻土杀虫剂，其特征在于，所述杀虫剂按质量百分含量包括以下组分：

硅藻土粉80-91％

除虫菊粉1.5-3.5％

海泡石粉7.5-16.5％。

2.根据权利要求1所述的杀虫剂，其特征在于，所述杀虫剂按质量百分含量由以下组分组成：

硅藻土粉80-91％

除虫菊粉1.5-3.5％

海泡石粉7.5-16.5％。

上述各组分质量百分含量之和为100％。

3.根据权利要求1或2所述的杀虫剂，其特征在于，所述杀虫剂按质量百分含量由以下组分组成：

硅藻土粉82-89％

除虫菊粉1.8-2.8％

海泡石粉9.2-16.2％

上述各组分质量百分含量之和为100％。

4.根据权利要求1-3之一所述的杀虫剂，其特征在于，所述除虫菊粉中除虫菊素的质量百分含量为25％；

优选地，所述除虫菊粉的粒度为320-360目。

5.根据权利要求1-4之一所述的杀虫剂，其特征在于，所述硅藻土粉中非晶质SiO₂的含量为90％-98％；

优选地，所述硅藻土粉的粒度为320-360目。

6.根据权利要求1-5之一所述的杀虫剂，其特征在于，所述海泡石粉为一级；

优选地，所述海泡石粉的粒度为360-400目。

7.一种如权利要求1-6之一所述的杀虫剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)备料：准备硅藻土粉、除虫菊粉和海泡石粉；

3)烘干：将步骤2)制得的混合粉体烘干；

4)分级：将步骤3)所得干燥物进行分级，得到产品。

8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，步骤2)所述混合在高效混合机上进行。

9.根据权利要求7或8所述的制备方法，其特征在于，步骤3)所述烘干在气流闪蒸干燥机上进行；

优选地，步骤3)所述的烘干温度为低于160℃，优选为120-150℃；

优选地，步骤4)所述分级为在封闭式旋风分离器上风选分级。

10.根据权利要求1-6之一所述的杀虫剂的用途，其用于防治软体昆虫。