CN106359463A - 一种木材防腐防虫组合物 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种木材防腐防虫组合物，由以下重量份数组成：柠檬酸铜5‑8份、复合防虫剂8‑10份、有机溶剂8‑10份、助溶剂3‑6份、分散剂1‑2份、二苯甲酮0.5‑1.5份和水66‑71份；所述复合防虫剂的制备方法为：将樟脑油和除虫菊素溶于乙醇中，制得溶液A，将壳聚糖溶于3wt%醋酸水溶液中，制得壳聚糖水溶液，将溶液A与壳聚糖水溶液混合均匀，经喷雾干燥得复合防虫剂。本发明所提供的木材防腐防虫组合物具有低毒安全、高效和稳定性高的特点，且能与水以任意比例互溶，使用方便。

Description

一种木材防腐防虫组合物
技术领域
本发明属于木材防腐技术领域，具体涉及一种木材防腐防虫组合物。
背景技术
随着我国经济的发展和人民生活水平的提高，社会对木材的需求量日益增加。木材一般因材质疏松、密度较低而易腐朽、蓝变、虫蛀，木材防腐防虫处理可提高木材的抗菌抗虫性能，延长木材的使用寿命，是节约木材资源、提高木材利用效率的重要途径。
铬类防腐剂防腐效果较好，应用广泛，广受人们青睐，但铬污染目前日益受到人们关注，且防腐持久性，稳定性欠佳。采用低毒的防腐剂和天然防虫剂是木材防腐防虫剂的发展趋势。
除虫菊的花瓣是提取天然除虫菊素的原料，以提取的除虫菊素来制造杀虫剂，用于农业、卫生等领域的害虫防冶。这种纯天然有机杀虫剂与各种人工合成的杀虫剂相比，它具有高效、低毒、无内吸作用，对人和温血动物低毒，导致当今世界各主要工业国把除虫菊列为研究的重要对象，这与除虫菊素的有利特性是分不开的。
除虫菊素的提取方法有多种，如沙氏提取法、超声波法、超临界提取法、微波法等。中国专利971104700公开了一种除虫菊酯提取工艺，采用超临界流体萃取技术，将超临界流体与除虫菊原料加入提取器中，在萃取压力110-180bar、萃取温度30-50℃条件下萃取2-3小时；然后再将超临界流体与提取物导入分离器，改变压力为5-40 bar、温度为30-45℃进行分离。本发明所采用提取方法，提取率高，提取速度快，但是总处理量较小，且由于二氧化碳在超临界状态时其渗透力极强，除虫菊花中的蜡质、脂肪酸、鞣质酸等杂质也被溶解提取出来，降低了除虫菊素纯度。中国专利CN1657518A公开了一种在微波辐射条件下用有机溶剂萃取除虫菊酯的方法，具有工艺路线简单，萃取时间短，溶剂用量少、溶剂回收率高和产品提取率高的优点，但是微波萃取的溶剂易挥发浪费，且过多剂量微波辐射会导致除虫菊素部分降解。
发明内容
本发明提供了一种木材防腐防虫组合物，具有低毒安全、稳定性高、效果持久的优点，且能与水以任意比例互溶，使用方便。
本发明解决技术问题所采用的技术方案为：
一种木材防腐防虫组合物，由以下重量份数组成：柠檬酸铜5-8份、复合防虫剂8-10份、有机溶剂8-10份、助溶剂3-6份、分散剂1-2份、二苯甲酮0.5-1.5份和水66-71份；
所述复合防虫剂的制备方法为：
将樟脑油和除虫菊素溶于乙醇中，制得溶液A，将壳聚糖溶于3wt%醋酸水溶液中，制得壳聚糖水溶液，将溶液A与壳聚糖水溶液混合均匀，经喷雾干燥得复合防虫剂。将樟脑油和除虫菊素负载到壳聚糖上，使得樟脑油和除虫菊素能缓慢释放，增加了防虫持久性，同时壳聚糖也具有抗菌作用，能有效防腐。
作为优选，所述有机溶剂为乙醇、丙醇、异丙醇或石油醚。
作为优选，所述助溶剂为聚乙二醇、聚氧乙烯脱水山梨醇单油酸酯或失水山梨糖醇脂肪酸酯。
作为优选，所述分散剂为十二烷基硫酸钠或甲基戊醇。
更优选，所述聚乙二醇的分子量为400或600。
作为优选，所述樟脑油、除虫菊素和乙醇的质量比为1：1：2-3，所述壳聚糖与3wt%醋酸水溶液质量比为1：15-20，所述溶液A与壳聚糖水溶液质量比为1：4-6。
作为优选，所述除虫菊素的提取方法包括如下步骤：
(1) 将除虫菊花瓣于95~105℃下干燥20~30分钟后，粉碎过80~100目筛得除虫菊花粉末；除虫菊花瓣干燥温度95~105℃最佳，烘干温度过低，所需烘干时间过长，会导致除虫菊素部分氧化；烘干温度过高，烘干时间过长，则会导致除虫菊素降解失效。
(2) 将除虫菊花粉末、纤维素酶和混合溶剂置于索氏抽提器中，加热至回流，同时采用紫外光照射40~60min后，继续回流4~6小时后取抽提液待用；所述混合溶剂为乙酸乙酯和正辛烷，二者质量比为1：0.5~0.8。
除虫菊花粉末中含有大量多糖，纤维素酶的加入有助于多糖链分解，细胞壁破裂，有助于除虫菊花素释放出并溶入混合溶剂中。紫外光照射能有效增加除虫菊花素在混合溶剂中的溶解速度和溶解率，提高提取率。
溶剂的选择需要对除虫菊素具有较强的溶解能力，同时介电常数较小，能充分发挥紫外光的促进溶解作用。
(3) 将抽提液蒸馏分别收集75~80℃和122~130℃馏分，余物即为所需除虫菊素。馏分分别收集有利于溶剂回收，回收的溶剂可用于二次使用，减少废液排放，降低生产成本。
更优选，步骤(2)中所述除虫菊花粉末含水量为5~7%，水是介电常数较大的物质，可以有效地吸收紫外光能转化为热能，而除虫菊素对热敏感，超过一定温度就分解，故紫外光协助萃取除虫菊素时，菊花的水份最好控制在5~7%为宜，水份若高7％时，则混合溶剂对萃取除虫菊的能力有所降低。而且因水份多，温度上升快，超过临界分解温度，亦使除虫菊素提取率降低。
更优选，步骤(2)中所述除虫菊花粉末、纤维素酶和混合溶剂的质量比为1：0.05~0.08：10~15。
更优选，步骤(2)中所述乙酸乙酯和正辛烷的质量比为1：0.7。
本发明的有益效果为：
1、本发明所提供的木材防腐防虫组合物，采用壳聚糖负载除虫菊素和樟脑油作防虫剂，具有低毒安全、高效和稳定性高的特点，同时除虫菊素和樟脑油具有缓释功效，能延长组合物的防虫时效。
2、本发明提供的木材防腐防虫组合物能与水以任意比例互溶，使用方便。
3、本发明采用紫外光协助萃取提取除虫菊素，具有高效、设备常规、操作简便、产品纯度高和提取率高的优点，适合大规模化生产；采用纤维素酶加速细胞壁破裂，使得除虫菊素快速释放溶解，加快提取效率。
具体实施方式
为了使本发明的技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
(1) 将400g除虫菊花瓣于100℃下干燥30分钟后，粉碎过80目筛得260g除虫菊花粉末；
(2) 将200g除虫菊花粉末、10g纤维素酶、1176g乙酸乙酯和824g正辛烷置于索氏抽提器中，加热至回流，同时采用紫外光照射50min后，继续回流5小时后取抽提液待用；
(3) 将抽提液蒸馏分别收集1004g 75~80℃馏分为乙酸乙酯，792g 122~130℃馏分为正辛烷，余物为除虫菊素，重量为7.7g。
(4) 将3g除虫菊素和3g樟脑油溶于30g乙醇中，制得36g溶液A，将10g壳聚糖溶于200g 3wt%醋酸水溶液中，制得210g壳聚糖水溶液，将36g溶液A与210g壳聚糖水溶液混合均匀，经喷雾干燥得15.6g复合防虫剂。
(5) 将6g柠檬酸铜、8g复合防虫剂、10g乙醇、5g聚乙二醇400、1g十二烷基硫酸钠、1g二苯甲酮和69g水加入混合机中于800转/分转速下混合均匀即得木材防腐防虫组合物。
实施例2
(1) 将400g除虫菊花瓣于105℃下干燥25分钟后，粉碎过90目筛得250g除虫菊花粉末；
(2) 将200g除虫菊花粉末、14g纤维素酶、1600g乙酸乙酯和800g正辛烷置于索氏抽提器中，加热至回流，同时采用紫外光照射40min后，继续回流6小时后取抽提液待用；
(3) 将抽提液蒸馏分别收集1440g 75~80℃馏分为乙酸乙酯，744g 122~130℃馏分为正辛烷，余物为除虫菊素，重量为8.04g。
(4) 将3g除虫菊素和3g樟脑油溶于24g乙醇中，制得30g溶液A，将10g壳聚糖溶于150g 3wt%醋酸水溶液中，制得160g壳聚糖水溶液，将30g溶液A与150g壳聚糖水溶液混合均匀，经喷雾干燥得14.8g复合防虫剂。
(5) 将5g柠檬酸铜、10g复合防虫剂、8g异丙醇、3g聚氧乙烯脱水山梨醇单油酸酯、2g甲基戊醇、1.5g二苯甲酮和70.5g水加入混合机中于800转/分转速下混合均匀即得木材防腐防虫组合物。
实施例3
(1) 将400g除虫菊花瓣于110℃下干燥20分钟后，粉碎过100目筛得244g除虫菊花粉末；
(2) 将200g除虫菊花粉末、16g纤维素酶、1666g乙酸乙酯和1334g正辛烷置于索氏抽提器中，加热至回流，同时采用紫外光照射60min后，继续回流4小时后取抽提液待用；
(3) 将抽提液蒸馏分别收集1600g 75~80℃馏分为乙酸乙酯，1282g 122~130℃馏分为正辛烷，余物为除虫菊素，重量为7.89g。
(4) 将3g除虫菊素和3g樟脑油溶于36g乙醇中，制得42g溶液A，将10g壳聚糖溶于180g 3wt%醋酸水溶液中，制得190g壳聚糖水溶液，将36g溶液A与144g壳聚糖水溶液混合均匀，经喷雾干燥得13.2g复合防虫剂。
(5) 将8g柠檬酸铜、9g复合防虫剂、9g石油醚、6g失水山梨糖醇脂肪酸酯、1.5g十二烷基硫酸钠、0.5g二苯甲酮和66g水加入混合机中于800转/分转速下混合均匀即得木材防腐防虫组合物。
以上所述的实施例只是本发明的一种较佳的方案，并非对本发明作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。

Claims (10)

1.一种木材防腐防虫组合物，其特征在于，所述木材防腐防虫组合物由以下重量份数组分组成：柠檬酸铜5-8份、复合防虫剂8-10份、有机溶剂8-10份、助溶剂3-6份、分散剂1-2份、二苯甲酮0.5-1.5份和水66-71份；
所述复合防虫剂的制备方法为：
将樟脑油和除虫菊素溶于乙醇中，制得溶液A，将壳聚糖溶于3wt%醋酸水溶液中，制得壳聚糖水溶液，将溶液A与壳聚糖水溶液混合均匀，经喷雾干燥得复合防虫剂。
2.如权利要求1所述的木材防腐防虫组合物，其特征在于，所述有机溶剂为乙醇、丙醇、异丙醇或石油醚。
3.如权利要求1所述的木材防腐防虫组合物，其特征在于，所述助溶剂为聚乙二醇、聚氧乙烯脱水山梨醇单油酸酯或失水山梨糖醇脂肪酸酯。
4.如权利要求1所述的木材防腐防虫组合物，其特征在于，所述分散剂为十二烷基硫酸钠或甲基戊醇。
5.如权利要求3所述的木材防腐防虫组合物，其特征在于，所述聚乙二醇的分子量为400或600。
6.如权利要求1所述的木材防腐防虫组合物，其特征在于，所述樟脑油、除虫菊素和乙醇的质量比为1：1：2-3，所述壳聚糖与3wt%醋酸水溶液质量比为1：15-20，所述溶液A与壳聚糖水溶液质量比为1：4-6。
7.如权利要求1所述的木材防腐防虫组合物，其特征在于，所述除虫菊素的提取方法包括如下步骤：
(1) 将除虫菊花瓣于100~110℃下干燥20~30分钟后，粉碎过80~100目筛得除虫菊花粉末；
(2) 将除虫菊花粉末、纤维素酶和混合溶剂置于索氏抽提器中，加热至回流，同时采用紫外光照射40~60min后，继续回流4~6小时后取抽提液待用；所述混合溶剂为乙酸乙酯和正辛烷，二者质量比为1：0.5~0.8；
(3) 将抽提液蒸馏分别收集75~80℃和122~130℃馏分，余物即为所需除虫菊素。
8.如权利要求7所述的木材防腐防虫组合物，其特征在于，步骤(2)中所述除虫菊花粉末含水量为5~7%。
9.如权利要求7所述的木材防腐防虫组合物，其特征在于，步骤(2)中所述除虫菊花粉末、纤维素酶和混合溶剂的质量比为1：0.05~0.08：10~15。
10.如权利要求7所述的木材防腐防虫组合物，其特征在于，步骤(2)中所述乙酸乙酯和正辛烷的质量比为1：0.7。
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