CN107125265A - 一种古树病腐伤损修复愈合涂剂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种古树病腐伤损修复愈合涂剂及其制备方法，以质量份数计，包括100份木醋液，2～5份壳聚糖，1～4份羟丙基甲基纤维素及0.5～1.5份异噻唑啉酮。该涂剂能广泛应用于古树名木病腐伤损的修复愈合以及修剪剪口、病虫害伤口、树干表层腐烂和损伤的防腐保护和修复愈合，是一种高效绿色环保型涂剂。

Description

一种古树病腐伤损修复愈合涂剂及其制备方法

技术领域

本发明属于古树病腐伤损修复技术领域，具体涉及一种古树病腐伤损修复愈合涂剂及其制备方法。

背景技术

古树名木是指在人类历史过程中保存下来的年代久远的或具有重要科研、历史、文化价值的树木。是自然和先民留给我们的珍贵遗产，被誉为绿色的文物、活着的化石，其重要价值主要体现在三个方面：(1)古树名木是优秀的基因库、珍贵的自然史，具有重要的科学价值。(2)古树名木是中华民族悠久历史的象征，具有独特的历史文物价值，许多古树名木年代久远，见证了历史的变迁。(3)古树名木是凝固的诗和活动的画，是区域特色文化的映衬和象征。

我国地域辽阔、自然分布规律和区域文化特色明显，古树名木分布十分广阔。据不完全统计，目前全国共有古树名木285万余株，其中树龄在500年以上的一级古树5万余株。加强保护好这些古树名木，保存、繁育古树名木的优良资源，发掘、利用古树名木的文化价值，意义非常重大。

然而，由于自然和人为因素的影响，很多古树的生存现状不容乐观，集中体现在三个方面：(1)古树树体衰老极易受到日灼、大风、雪压、雷击、冻害、旱灾等方面的自然损伤；(2)经常受到机械撞碰、不当修剪、无端砍伐等方面的人为伤害；(3)更易遭受病菌侵染和害虫入侵。当树木表面受伤之后，如果不能及时处理，长期外露的创伤口长期受雨水浸渍和病菌侵染而逐渐腐烂，形成树洞，严重时会出现中空、劈裂、主枝甚至树体死亡。因此，急需采取有效措施加以保护，才能使大自然和先人留给我们的宝贵财富得以继续保存。

从现有的关于树木病腐伤损处理方法方面的文献综合分析来看，树木防腐愈合技术发展大致经历了三个阶段：(1)以保护为主单一涂剂阶段。此阶段经历时间长，积累的许多有效方法都是劳动者或研究者在长期实践中摸索出来的，如涂抹稀泥、牛粪、蜂蜡、牛羊油、凡士林、机油、油漆、沥青简单易取材料，其主要作用是阻断水分和营养的流失。(2)具有防腐愈合功效的混合涂剂阶段。此阶段发展较快，涌现出了许多比较有效的方法，多数是把具有防腐作用的材料和具有促愈合作用的材料按照一定的配方制成的混合涂剂。这类制剂一般都同时加入杀菌剂和植物生长调节剂，具备防腐和促愈合的双重功效，但选用的材料还不十分理想，制作工艺还相对落后。(3)新材料复合阶段。这个阶段以新材料、新工艺为特色。这类制剂不仅含有植物生长调节剂、杀菌剂，还采用了新的成膜剂和成型剂材料，通过复杂工艺制作的防腐愈合复合制剂效果好、使用方便。采用的成膜剂可分为蛋白成膜剂、丙烯酸树脂成膜剂、丁二烯树脂成膜剂、聚氨酯、硝酸纤维成膜剂等。好的成膜剂具有柔软、耐摩、防水、速干等特性，能在物体表面形成一层粘着牢固的膜。实际应用时一般将2种或3种成膜剂搭配使用。目前使用的大都是高分子材料，如丙烯酸聚氨酯共聚树脂、丙烯酸酯改性丁二烯树脂、聚醋酸乙烯类等。成型剂的作用是将复合剂按照使用需求制作成不同形式的产品，如膏状、粘剂、填充剂等。成型剂的选择以易得、价廉、安全性好、与各组分配伍性能好为主，比如黏土、石蜡、环氧树脂等。

从现有的有关古树病腐伤损修复愈合涂剂综合分析来看，大致存在以下几个方面的不足：(1)在古树防腐方面使用的涂剂的促愈合功能相对较差；(2)在果树大枝修剪及树木大面积创伤方面使用的涂剂的防腐功能都较差；(3)一般的同类涂剂的结膜性差，不耐雨淋。(4)多数同类涂剂制作工艺复杂，成本高，难以推广。

发明内容

本发明的目的在于提供一种古树病腐伤损修复愈合涂剂及其制备方法，该涂剂配方合理，修复功能强，使用方便；该涂剂的制备方法简单，材料易得，适合于大规模生产。

本发明是通过以下技术方案来实现：

本发明公开了一种古树病腐伤损修复愈合涂剂，以质量份数计，包括100份木醋液，2～5份壳聚糖，1～4份羟丙基甲基纤维素及0.5～1.5份异噻唑啉酮。

优选地，本发明的古树病腐伤损修复愈合涂剂，以质量份数计，包括100份木醋液，2.5～4.5份壳聚糖，1.2～3.8份羟丙基甲基纤维素及0.8～1.2份异噻唑啉酮。

优选地，本发明的古树病腐伤损修复愈合涂剂，以质量份数计，包括100份木醋液，2.75～4.05份壳聚糖，1.38～3.65份羟丙基甲基纤维素及0.85～1.05份异噻唑啉酮。

所述木醋液为用板栗刺壳提取的原醋液，其浓度为15％～20％，pH值为4.0±0.2，有机酸含量为3％±0.5％；密度为1.01～1.03g/cm³。

用板栗刺壳提取的原醋液的制备，包括以下步骤：

1)将板栗刺壳粉碎物投入到高温回转炉中，以10℃/min的速度升温至500℃进行热解，热解时不断向炉内通入水蒸气，收集热解液；

2)将收集的热解液在减压蒸馏，然后静置，虹吸中层液体，制得板栗刺壳木醋液粗品。

向板栗刺壳木醋液粗品中加入质量分数为3％～5％的活性炭，超声处理后静置，即得到板栗刺壳木醋液。

将收集的热解液在80℃下进行减压蒸馏，静置时间为3个月。

本发明还公开了上述古树病腐伤损修复愈合涂剂的方法，包括以下步骤：

1)取50份木醋液，向其中加入壳聚糖，充分搅拌均匀后静置，直至形成均匀有粘性的壳聚糖木醋液，备用；

2)取剩余的50份木醋液，加热至80℃以上，向其中加入羟丙基甲基纤维素，充分搅拌均匀后，降温至形成羟丙基甲基纤维素木醋粘液，备用；

3)将步骤1)和2)制得的溶液合并，充分搅拌均匀，然后向其中加入异噻唑啉酮，充分搅拌均匀，制得古树病腐伤损修复愈合涂剂。

与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：

(1)本发明采用了几种新材料配制具有防腐杀菌和促进愈合功能的涂剂，材料容易获得，且制作简单，成本低，适合于大规模生产。

(2)本发明采用的制作方法合理、增效显著，与单一组分的同类制剂相比，防腐杀菌和促进愈合功能更强。

(3)本发明古树病腐伤损修复愈合涂剂具有保护修复功能强、使用方便、耐雨水冲刷，不灼伤树体等特点，是一种高效绿色环保型涂剂。

(4)古树病腐伤损修复愈合涂剂具有广泛的应用前景，不仅能用于古树名木病腐伤损的修复愈合，更能广泛应用于树木整形修剪造成剪口、病虫害引起的伤口以及树干表层腐烂及损伤的防腐保护和修复愈合。

具体实施方式

下面结合具体的实施例对本发明做进一步的详细说明，所述是对本发明的解释而不是限定。

本发明公开的古树病腐伤损修复愈合涂剂，以质量份数计，包括100份木醋液，2～5份壳聚糖，1～4份羟丙基甲基纤维素及0.5～1.5份异噻唑啉酮。

材料选择如下：

1、壳聚糖

壳聚糖(chitosan)又称脱乙酰甲壳素，中文别名脱乙酰甲壳质、壳多糖、可溶性甲壳素等，是由自然界广泛存在的几丁质(chitin)经过脱乙酰作用得到的，化学名称为聚葡萄糖胺(1-4)-2-氨基-B-D葡萄糖。这种天然高分子以其生物官能性和相容性、血液相容性、安全性、微生物降解性等优良性能被各行各业广泛关注。

壳聚糖具有良好的成膜性，其膜层具有通透性、阻水性，常用于对果蔬进行涂膜保鲜和种子包衣。壳聚糖及其衍生物也有较好的抗菌活性，能抑制一些真菌、细菌、和病毒的生长繁殖。目前认为其可能的机制有四：一是由于壳聚糖的多聚阳离子，易与真菌细胞表面带负电荷的基团作用，从而改变病原菌细胞膜的流动性和通透性；二是干扰DNA的复制与转录；三是阻断病原菌代谢。四是通过诱导病程相关蛋白，积累次生代谢产物和信号传导等影响细菌生长。

本发明采用的壳聚糖为市售，成品技术参数：灼烧残渣(以硫酸盐计)≤1.5％；干燥失量≤10.0％；盐酸不溶物≤1.0％；脱乙酸度80.0～90.5；动力粘度200～400mPa﹒s.

2、木醋液

木醋液(Pyroligneous acid)也叫植物酸，是木材等含纤维素和半纤维素的材料在干馏设备中干馏后导出的蒸汽气体混合物经冷凝分离后得到的一种红褐色液体。木醋液含有有机酸类、醛类、酮类、醇类、酚类等多种有机化合物和少量无机物(Ca、Mg、Na、Fe等)。炭化用木材的树种、炭化方法和炭化条件、木醋液的采取条件及水分含量等对木醋液的组成有较大的影响。同时,由于木醋液中含有很多活性成分,从回收之日起在此后的长期贮存过程中,不断发生氧化和聚合反应,木醋液的组成也不断变化。总之，木醋液是一种成分复杂的很合液体。

目前，木醋液主要应用于农药添加剂、土壤改良剂、植物生长促进剂、食品添加剂、脱臭剂、保鲜剂和医药原料等方面。近几年来国内不少科研单位和企业相继推出了木醋液肥料、农药和美容保健产品，并在实际生产和生活中推广应用。

本发明采用的木醋液用板栗刺壳提制的原醋液,浓度为15～20％；pH值4.0±0.2；有机酸含量(以醋酸计)3％±0.5％；密度1.01～1.03g/cm³。

本发明的用板栗刺壳提取的原醋液的制备，包括以下步骤：

1)将板栗刺壳粉碎物投入到高温回转炉中，以10℃/min的速度升温至500℃进行热解，热解时不断向炉内通入水蒸气，收集热解液。

2)将收集的热解液在80℃下减压蒸馏，除去大量水分，然后静置3个月，虹吸中层液体,即为板栗刺壳木醋液粗品。

3)在上述板栗刺壳木醋液粗品中加入质量分数为3％～5％的活性炭，超声10min后静置24h，即得所需的板栗刺壳木醋液。

3、杀菌剂

杀菌剂通常是对防治各类病原微生物的药剂的总称。全世界对植物有害的病原微生物(真菌、强菌、立克次氏体、支原体、病毒、藻类等)有8万种以上。按杀菌剂的原料来源可以将目前的杀菌剂划分为以下几类：(1)无机杀菌剂；(2)有机硫杀菌剂；(3)有机磷、砷杀菌剂；(4)取代苯类杀菌剂；(5)唑类杀菌剂；(6)抗菌素类杀菌剂；(7)复配杀菌剂类。

本发明采用的杀菌抑菌为异噻唑啉酮。异噻唑啉酮也叫卡松防腐剂或凯松防腐剂，主要由5-氯-2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮(CIT)和2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮(MIT)组成。异噻唑啉酮与微生物接触后，能迅速地不可逆地抑制其生长，从而导致微生物细胞的死亡，故对常见细菌、真菌、藻类等具有很强的抑制和杀灭作用，是一种广谱、高效、低毒、非氧化性杀生剂。具有降解性好、操作安全、配伍性好、稳定性强、使用成本低等特点。

本专利采用异噻唑啉酮为市售品，外观为棕黄色透明液体；活性物含量14.0～15.0％；pH值2.0～4.0；密度(20℃下)1.26～1.32g/cm³。

4、增稠剂(增塑剂)

目前市场上可选用的增稠剂品种很多，主要有无机增稠剂、纤维素类、聚丙烯酸酯和缔合型聚氨酯增稠剂四类。

本发明采用的增稠剂为羟丙基甲基纤维素(Hydroxy propyl methylcellulose)，是属于非离子型纤维素混合醚中的一个品种。它是一种半合成的、不活跃的、黏弹性的聚合物。

本发明采用的羟丙基甲基纤维素为市售品，外观为白色或类白色纤维状或颗粒状粉末；细度80～100目；粘度(2％溶液，20℃)≥6000mPa﹒s；甲氧基值28.0～30.0％，羟丙基值7～12％；凝胶温度58～64℃；pH值(1％溶液，25℃)4～8；灼烧残渣≤1.5％；干燥失量≤5.0％；密度1.26～1.32g/cm³。

本发明公开的古树病腐伤损修复愈合涂剂，制备方法，包括如下步骤：

1)在容器里加入50个质量份数的木醋液，再称取质量份数为2～5份的壳聚糖，将称取的壳聚糖缓缓加入木醋液中，充分搅拌后静置2小时以上，直至壳聚糖完全溶解于木醋液中，形成均匀有粘性的壳聚糖木醋液，放置待用。

2)先称取质量份数为1～4份的羟丙基甲基纤维素，在可加热容器里加入50个质量份数的木醋液，加热至80℃以上，将称取好的羟丙基甲基纤维素缓缓倒入加热了的木醋液中，同时搅拌，将容器置于冷水中降温，并不断搅拌，直至出现粘度后停止，形成羟丙基甲基纤维素木醋粘液，放置待用。

3)将上述制备好的溶液合并，充分搅拌混匀。

4)称0.5～1.5份的异噻唑啉酮，加入到上述的混合溶液中，充分搅拌，则制成具有防腐杀菌和修复愈合功能的粘稠性涂剂。

实施例1

古树病腐伤损修复愈合涂剂的方法，包括以下步骤：

1)在一个容器里加入50个质量份数的木醋液，将称取好的质量份数为2.75的壳聚糖，缓缓加入木醋液中，充分搅拌后静置2小时以上，直至壳聚糖完全溶解于木醋液中，形成均匀有粘性的壳聚糖木醋液，放置待用。

2)在可加热容器里加入50个质量份数的木醋液，加热至80℃以上，将提前称取好的质量份数为3.65的羟丙基甲基纤维素缓缓倒入热的木醋液中，同时搅拌，再把容器置于冷水中降温，并不断搅拌，直至出现粘度后停止，形成羟丙基甲基纤维素木醋粘液，放置待用。

3)将上述制备好的溶液合并，充分搅拌混匀。

4)称取质量份数0.85的异噻唑啉酮，加入到上述的混合溶液中，充分搅拌，则制成具有防腐杀菌和修复愈合功能的粘稠性涂剂。

实施例2

古树病腐伤损修复愈合涂剂的方法，包括以下步骤：

1)在一个容器里加入50个质量份数的木醋液，将称取好的质量份数为4.05的壳聚糖，缓缓加入木醋液中，充分搅拌后静置2小时以上，直至壳聚糖完全溶解于木醋液中，形成均匀有粘性的壳聚糖木醋液，放置待用。

2)在另一个可加热容器里加入50个质量份数的木醋液，加热至80℃以上，将提前称取好的质量份数为1.38的羟丙基甲基纤维素缓缓倒入热的木醋液中，同时搅拌，再把容器置于冷水中降温，并不断搅拌，直至出现粘度后停止，形成羟丙基甲基纤维素木醋粘液，放置待用。

3)将上述制备好的溶液合并，充分搅拌混匀。

4)称取质量份数1.05的异噻唑啉酮，加入到上述的混合溶液中，充分搅拌，则制成具有防腐杀菌和修复愈合功能的粘稠性涂剂。

实施例3

古树病腐伤损修复愈合涂剂的方法，包括以下步骤：

1)在一个容器里加入50个质量份数的木醋液，将称取好的质量份数为5的壳聚糖，缓缓加入木醋液中，充分搅拌后静置2小时以上，直至壳聚糖完全溶解于木醋液中，形成均匀有粘性的壳聚糖木醋液，放置待用。

2)在另一个可加热容器里加入50个质量份数的木醋液，加热至80℃以上，将提前称取好的质量份数为4份的羟丙基甲基纤维素缓缓倒入热的木醋液中，同时搅拌，再把容器置于冷水中降温，并不断搅拌，直至出现粘度后停止，形成羟丙基甲基纤维素木醋粘液，放置待用。

3)将上述制备好的溶液合并，充分搅拌混匀。

4)称取质量份数1.5的异噻唑啉酮，加入到上述的混合溶液中，充分搅拌，则制成具有防腐杀菌和修复愈合功能的粘稠性涂剂。

实施例4

古树病腐伤损修复愈合涂剂的方法，包括以下步骤：

1)在一个容器里加入50个质量份数的木醋液，将称取好的质量份数为2的壳聚糖，缓缓加入木醋液中，充分搅拌后静置2小时以上，直至壳聚糖完全溶解于木醋液中，形成均匀有粘性的壳聚糖木醋液，放置待用。

2)在另一个可加热容器里加入50个质量份数的木醋液，加热至80℃以上，将提前称取好的质量份数为1份的羟丙基甲基纤维素缓缓倒入热的木醋液中，同时搅拌，再把容器置于冷水中降温，并不断搅拌，直至出现粘度后停止，形成羟丙基甲基纤维素木醋粘液，放置待用。

3)将上述制备好的溶液合并，充分搅拌混匀。

4)称取质量份数0.5的异噻唑啉酮，加入到上述的混合溶液中，充分搅拌，则制成具有防腐杀菌和修复愈合功能的粘稠性涂剂。

实施例5

古树病腐伤损修复愈合涂剂的方法，包括以下步骤：

1)在一个容器里加入50个质量份数的木醋液，将称取好的质量份数为2.5的壳聚糖，缓缓加入木醋液中，充分搅拌后静置2小时以上，直至壳聚糖完全溶解于木醋液中，形成均匀有粘性的壳聚糖木醋液，放置待用。

2)在另一个可加热容器里加入50个质量份数的木醋液，加热至80℃以上，将提前称取好的质量份数为3.5份的羟丙基甲基纤维素缓缓倒入热的木醋液中，同时搅拌，再把容器置于冷水中降温，并不断搅拌，直至出现粘度后停止，形成羟丙基甲基纤维素木醋粘液，放置待用。

3)将上述制备好的溶液合并，充分搅拌混匀。

4)称取质量份数0.8的异噻唑啉酮，加入到上述的混合溶液中，充分搅拌，则制成具有防腐杀菌和修复愈合功能的粘稠性涂剂。

将本发明的古树病腐伤损修复愈合涂剂与其它同类产品综合效果田间对比试验

1、材料与方法

试验地设在陕西省周至县广济镇北双庙村，供试材料为10年大樱桃(品种为红灯，砧木为中国樱桃)，树势中庸，管理水平一致，治愈的腐烂伤口均位于主干和大主枝上。

供试防腐愈合剂有：

含杀菌剂泥浆糊，泥土为当地没有耕作过的干净黄土，粉碎过筛后与嘧霉多菌灵水剂加水调和成含1％杀菌剂的泥浆糊，嘧霉多菌灵水剂为陕西康泽化工科技有限公司生产；

拂蓝克涂抹剂，为陕西永泰生物工程有限责任公司生产；人工树皮二代，为陕西喜嘉旺生物科技有限责任公司生产。

本发明的古树病腐伤损修复愈合涂剂，试验前3天现配。

方法：在3月初(还在休眠期)，选取20株树龄相同、长势相近的有腐烂病斑的大樱桃树作为试验对象，每4株为1组，共5个重复。每组的4个树分别用含杀菌剂泥浆糊、拂蓝克涂抹剂、人工树皮二代、本专利产品涂抹病斑，涂抹前要将病斑刮除去皮，再用毛刷对伤口及伤口周围2cm范围进行充分涂刷，用药泥浆糊处理过的伤口还要用塑料膜包裹，以防止泥浆干裂掉落。

在第二年4月初，观测治愈后疤痕外观；观测计算病斑治愈率；测量形成的愈伤组织面积；评判牢固和持久性、操作难易度；计算综合成本。

2、结果与分析

本发明的古树病腐伤损修复愈合涂剂与其它同类产品综合效果对比参见表1。

表1 本专利产品与其它同类产品综合效果对比

注：^※治愈面积栏内括号内的数据为治愈面积占伤口面积的比例

表1是对比试验的的统计结果，可以看出：从治愈后疤痕外观情况看，各种处理治愈后疤痕处均无干裂现象，除泥药处理疤痕边沿有增生外，其它处理愈合平整；从治愈面积和治愈率看，拂蓝克涂抹剂和人工树皮二代都偏低，药泥和本发明的古树病腐伤损修复愈合涂剂的治愈面积和治愈率都很高；从持久性看，除药泥易脱落，不耐雨水外，其它三种方法都比较耐雨水、持久性强；从操作难易度看，药泥需要现配现用，还要用塑料膜包裹，操作起来难度较大；综合成本包括药剂成本和劳动成本，药泥的药剂成本较低，但操作程序多，增加了劳动成本，综合成本也就提高了，从拂蓝克涂抹剂和人工树皮二代市场售价看，每百克在10元左右，相对偏高。

所以，综合分析：本发明的古树病腐伤损修复愈合涂剂无论从治愈效果，还是持久性、操作难易度、综合成本等方面都具有很大优势。

Claims (8)

1.一种古树病腐伤损修复愈合涂剂，其特征在于，以质量份数计，包括100份木醋液，2～5份壳聚糖，1～4份羟丙基甲基纤维素及0.5～1.5份异噻唑啉酮。

2.根据权利要求1所述的古树病腐伤损修复愈合涂剂，其特征在于，以质量份数计，包括100份木醋液，2.5～4.5份壳聚糖，1.2～3.8份羟丙基甲基纤维素及0.8～1.2份异噻唑啉酮。

3.根据权利要求1所述的古树病腐伤损修复愈合涂剂，其特征在于，以质量份数计，包括100份木醋液，2.75～4.05份壳聚糖，1.38～3.65份羟丙基甲基纤维素及0.85～1.05份异噻唑啉酮。

4.根据权利要求1～3中任意一项所述的古树病腐伤损修复愈合涂剂，其特征在于，所述木醋液为用板栗刺壳提取的原醋液，其浓度为15％～20％，pH值为4.0±0.2，有机酸含量为3％±0.5％；密度为1.01～1.03g/cm³。

5.根据权利要求4所述的古树病腐伤损修复愈合涂剂，其特征在于，用板栗刺壳提取的原醋液的制备，包括以下步骤：

1)将板栗刺壳粉碎物投入到高温回转炉中，以10℃/min的速度升温至500℃进行热解，热解时不断向炉内通入水蒸气，收集热解液；

2)将收集的热解液在减压蒸馏，然后静置，虹吸中层液体，制得板栗刺壳木醋液粗品。

6.根据权利要求5所述的古树病腐伤损修复愈合涂剂，其特征在于，向板栗刺壳木醋液粗品中加入质量分数为3％～5％的活性炭，超声处理后静置，即得到板栗刺壳木醋液。

7.根据权利要求5所述的古树病腐伤损修复愈合涂剂，其特征在于，将收集的热解液在80℃下进行减压蒸馏，静置时间为3个月。

8.制备权利要求1～7中任意一项所述的古树病腐伤损修复愈合涂剂的方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)取50份木醋液，向其中加入壳聚糖，充分搅拌均匀后静置，直至形成均匀有粘性的壳聚糖木醋液，备用；

2)取剩余的50份木醋液，加热至80℃以上，向其中加入羟丙基甲基纤维素，充分搅拌均匀后，降温至形成羟丙基甲基纤维素木醋粘液，备用；

3)将步骤1)和2)制得的溶液合并，充分搅拌均匀，然后向其中加入异噻唑啉酮，充分搅拌均匀，制得古树病腐伤损修复愈合涂剂。