CN114041474A - 一种昆虫信息素诱芯的散发器及其制作方法和应用 - Google Patents

一种昆虫信息素诱芯的散发器及其制作方法和应用 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种昆虫信息素诱芯的散发器及其制作方法和应用。所述散发器包括载体和昆虫信息素，所述载体为纳米PVC海绵，纳米PVC海绵为纳米PVC材质的海绵，昆虫信息素填充在纳米PVC海绵的多孔结构内；纳米PVC海绵包括如下重量份的原料：纳米PVC2‑20份、白砂方糖5‑10份。解决现有橡胶头产品生产时工序繁琐、费时费力地滴加信息素组分，载体和缓释材料单独发挥作用及缓释期短、稳定释放效能差等问题。

Description

一种昆虫信息素诱芯的散发器及其制作方法和应用
技术领域
本发明属于生物农药技术领域，具体涉及一种昆虫信息素诱芯的散发器及其制作方法和应用。
背景技术
公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
昆虫信息素是昆虫体内腺体分泌的特殊化学信息物质，基于昆虫信息素的害虫防控技术没有农药残留之忧，是现代农业生态防治害虫的首选方法之一。昆虫信息素在应用过程中必须匹配合适的散发器，作为昆虫信息素的释放载体，散发器的性能决定着昆虫信息素的应用效果。
目前昆虫信息素的诱芯散发器主要有橡胶头、塑料管、橡胶圈等，其中橡胶头制作简便，应用最广。虽然橡胶头制作简单，但是需要将定量的昆虫信息素组分在溶剂的协助下滴入橡胶头的凹槽内，并挥发完溶剂后才能制成应用产品，制作应用产品时比较繁琐，工程量较大且复杂，费工费时，且持效期只有一个月左右，持效期较短。
发明内容
针对上述现有技术中存在的问题，本发明的目的是提供一种昆虫信息素诱芯的散发器及其制作方法和应用。为使昆虫信息素诱芯适用于农业生产上的重要虫害防治且适宜批量生产，延长持效期。
为了解决以上技术问题，本发明的技术方案为：
第一方面，一种昆虫信息素诱芯的散发器，所述散发器包括载体和昆虫信息素，所述载体为纳米PVC海绵，纳米PVC海绵为纳米PVC材质的海绵，昆虫信息素填充在纳米PVC海绵的多孔结构内；
纳米PVC海绵包括如下重量份的原料：纳米PVC2-20份、白砂方糖5-10份。
海绵具有吸附作用和缓释作用，大部分海绵材质为聚酯及聚醚型，柔软且富有延展性，但是易碎，不适合直接作为散发器，这也是诸如膜状载体结构和其它特殊结构的散发器，需要将海绵及缓释器材配合才能达到散发器的作用的原因。
纳米PVC由于其自带的纳米结构，在与昆虫信息素物质接触后能很好地将昆虫信息素物质结合起来，起到存储的作用，同时这种结合力不是非常牢固，随着时间的延长又能将昆虫信息素物质释放出来，起到缓释作用。
本发明中将纳米PVC的缓释作用与海绵体的吸附载体作用结合起来，创新地将纳米PVC海绵用于制作昆虫信息素诱芯的散发器，将纳米PVC海绵吸附昆虫信息素有效组分，解决现有橡胶头产品生产时工序繁琐、费时费力地滴加信息素组分，载体和缓释材料单独发挥作用及缓释期短、稳定释放效能差等问题。
本发明通过创新地引入纳米PVC海绵作为昆虫信息素诱芯的散发器，避免将定量的昆虫信息素组分在溶剂的协助下滴入橡胶头的凹槽内的费时费力工序，同时由于纳米PVC海绵的缓释作用，使得信息素能够缓释3个月。
在本发明的一些实施方式中，纳米PVC包括如下重量份的原料：PVC100份、纳米碳酸钙4-18份、纳米二氧化硅3-13份。纳米PVC添加了一些纳米碳酸钙和纳米二氧化硅能够得到纳米PVC，并且能够提高纳米PVC的硬度。纳米PVC的制备方法可以参照CN 109721879。
进一步，纳米PVC包括如下重量份的原料：PVC100份、纳米碳酸钙5-10份、纳米二氧化硅6-10份。
在本发明的一些实施方式中，纳米PVC海绵包括如下重量份的原料：纳米PVC13-16份、白砂方糖6-10份。
第二方面，昆虫信息素诱芯的散发器的制作方法，所述方法为：将纳米PVC海绵放入昆虫信息素组分溶液中，进行浸渍；然后将浸渍后的纳米PVC海绵进行抽真空处理。
在本发明的一些实施方式中，纳米PVC海绵的制备方法，所述方法为：纳米PVC与白砂方糖混合，得到混合物A；然后将混合物A进行抽气处理得到吸收混合物，将吸收混合物进行固化，然后将固化后的物质在水中进行溶解并反复挤压，得到纳米PVC海绵。
所述白砂方糖作为一种模板骨架有利于形成三维多孔海绵结构。
在本发明的一些实施方式中，抽气处理的时间为6-15min。抽气处理使混合物A能够渗进白砂方糖的孔隙中。
在本发明的一些实施方式中，吸收混合物在30-60℃下进行固化。通过固化处理，使各成分进行紧密连接成为一个整体。
在本发明的一些实施方式中，固化后的物质在70-90℃的水中进行反复挤压溶解。通过反复挤压和溶解的过程，使固化后的物质成为海绵结构。
在本发明的一些实施方式中，溶解后的海绵经过35-60℃的烘干处理得到纳米PVC海绵。
在本发明的一些实施方式中，昆虫信息素组分溶液包括昆虫信息素和稀释溶剂。在本发明的一些实施方式中，昆虫信息素组分溶液中的稀释溶剂为二氯甲烷或正己烷。昆虫信息素与稀释剂混合，使昆虫信息素充分分散，能够更好的进入到海绵体中。
在本发明的一些实施方式中，昆虫信息素组分溶液中昆虫信息素和稀释溶剂的体积比为1：0.8-1.2；进一步为1:1。
在本发明的一些实施方式中，浸渍时间为0.5-1h。所述浸渍时间使昆虫信息素能够充分的浸入到海绵中，并且分散均匀。
在本发明的一些实施方式中，纳米PVC海绵浸渍后使其中吸附的过量的昆虫信息素自然流出。进一步，使其自然流出的方法为使浸渍后的纳米PVC海绵悬空放置0.5-1.5h。
在本发明的一些实施方式中，抽真空处理的真空度为15-35mmHg，抽真空的时间为0.5-1.5小时。抽真空去除溶剂，去除海绵中吸附的稀释溶剂。
第三方面，上述昆虫信息素诱芯的散发器在农业生产领域中的应用。
本发明一个或多个技术方案具有以下有益效果：
(1)以纳米PVC海绵替代橡胶头、塑料管、橡胶圈，成本低廉，通过浸泡昆虫信息素有效成分溶液避免定量滴入橡胶头凹槽内的费时费力工序；同时来源于纳米PVC海绵本身的优质均匀吸附及释放性能，昆虫信息素能均匀地分散在纳米PVC海绵中，促使纳米PVC海绵诱芯能匀速释放昆虫信息素有效成分，延长应用持效期，稳定释放昆虫信息素，橡胶头、塑料管、橡胶圈等诱芯载体释放速率不均匀且持效期短；通过切刀快速切割纳米PVC海绵，实现快速量产，省工省时。相对于其他材质制成的海绵，纳米PVC海绵材质稳定性好，在大田环境下不易老化、分解，保障释放性能，信息素在纳米PVC海绵内缓释期可达3个月，而且释放效能稳定，诱捕效果达到橡胶海绵的纳米1.52倍、聚氨酯海绵的1.30倍。
(2)制作过程中由于海绵体的特殊结构，抽真空去除溶剂时快速，真空度低，溶剂可完全回收。通过切刀快速切割纳米PVC海绵，实现快速量产，省工省时。
具体实施方式
应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
下面结合实施例对本发明进一步说明
实施例1
纳米PVC海绵包括如下重量份的原料：纳米PVC13份、白砂方糖8份，纳米PVC包括如下重量份的原料：PVC100份、纳米碳酸钙6份、纳米二氧化硅8份。
纳米PVC和白砂方糖混合，得到混合物A；然后将混合物A进行抽气处理10min得到吸收混合物，将吸收混合物50℃进行固化，然后将固化后的物质在80℃水中进行溶解并反复挤压，得到纳米PVC海绵。
实施例2
纳米PVC海绵包括如下重量份的原料：纳米PVC16份、白砂方糖10份，纳米PVC包括如下重量份的原料：PVC100份、纳米碳酸钙6份、纳米二氧化硅8份。
纳米PVC和白砂方糖混合，得到混合物A；然后将混合物A进行抽气处理10min得到吸收混合物，将吸收混合物50℃进行固化，然后将固化后的物质在80℃水中进行溶解并反复挤压，得到纳米PVC海绵。
实施例3
纳米PVC海绵包括如下重量份的原料：纳米PVC15份、白砂方糖9份，纳米PVC包括如下重量份的原料：PVC100份、纳米碳酸钙6份、纳米二氧化硅8份。
纳米PVC和白砂方糖混合，得到混合物A；然后将混合物A进行抽气处理10min得到吸收混合物，将吸收混合物50℃进行固化，然后将固化后的物质在80℃水中进行溶解并反复挤压，得到纳米PVC海绵。
实施例4
将实施例1和实施例2得到的纳米PVC海绵放入昆虫信息素组分溶液中，进行浸渍；然后将浸渍后的纳米PVC海绵进行抽真空处理。
昆虫信息素组分溶液包括昆虫信息素和稀释溶剂昆虫信息素和稀释溶剂的体积比为1:1；浸渍时间1h。
浸渍后的置于昆虫信息素配置溶液上方，将过量吸附的昆虫信息素组分溶液自然流出；
将吸附饱和的纳米PVC海绵置于真空箱内，抽真空去除溶剂，回收溶剂，抽真空处理的真空度为20mmHg，抽真空的时间为1小时；
将纳米PVC海绵用刀片切割成小正方体，即昆虫信息素PVC海绵诱芯散发器。
实施例5
亚洲玉米螟性信息素
(1)纳米PVC海绵诱芯制作
将2kg亚洲玉米螟性信息素(Z12-14：Ac/E12-14：Ac＝1:1)加入到底部边长为1.1米，高度为1.4米的容器中，再加入正己烷至1.05米高，搅拌均匀后，将1立方米的纳米PVC正方体海绵缓慢放入容器中，封盖保持45分钟后，将纳米PVC正方体海绵提起高于液面60厘米，维持1小时后送入真空箱内，真空度30mmHg下抽真空1小时去除溶剂。将去除完溶剂的纳米PVC海绵用刀片切割成1立方厘米的小立方体，制得纳米PVC海绵诱芯。
(2)对照组橡胶头诱芯制作
对照自制橡胶头诱芯制作：
配置亚洲玉米螟性信息素组分溶液，亚洲玉米螟性信息素(Z12-14：Ac/E12-14：Ac＝1:1)浓度为100ug/uL的正己烷溶液，在橡胶头凹处滴加10uL配置溶液，挥发干后再滴加10uL正己烷，挥发干后再滴加10uL正己烷，挥发干后再滴加10uL正己烷，晾干后密封保存。
对照购买橡胶头诱芯：
对照购买橡胶头诱芯购买自市场上常规产品。
(3)橡胶海绵诱芯制作
将2kg亚洲玉米螟性信息素(Z12-14：Ac/E12-14：Ac＝1:1)加入到底部边长为1.1米，高度为1.4米的容器中，再加入正己烷至1.05米高，搅拌均匀后，将1立方米的橡胶正方体海绵缓慢放入容器中，封盖保持45分钟后，将橡胶正方体海绵提起高于液面60厘米，维持1小时后送入真空箱内，真空度30mmHg下抽真空2小时去除溶剂。将去除完溶剂的橡胶海绵用刀片切割成1立方厘米的小立方体，制得橡胶海绵诱芯。
(4)聚氨酯海绵诱芯制作
将2kg亚洲玉米螟性信息素(Z12-14：Ac/E12-14：Ac＝1:1)加入到底部边长为1.1米，高度为1.4米的容器中，再加入正己烷至1.05米高，搅拌均匀后，将1立方米的聚氨酯正方体海绵缓慢放入容器中，封盖保持45分钟后，将聚氨酯正方体海绵提起高于液面60厘米，维持1小时后送入真空箱内，真空度30mmHg下抽真空1.5小时去除溶剂。将去除完溶剂的聚氨酯海绵用刀片切割成1立方厘米的小立方体，制得聚氨酯海绵诱芯。
(5)药效试验
试验地点为山东省农业科学院济阳基地玉米田(2020年7月15日-9月20日)，诱捕器设置方案为：诱捕器为三角型诱捕器，粘虫板1周1换，诱芯固定于三角型诱捕器中，诱捕器随着玉米长高逐渐抬升，高于玉米15厘米，最终高度为1.8米。
(6)试验结果
试验结果如表1所示，自制橡胶头诱芯略高于市场购买橡胶头诱芯，纳米PVC海绵诱芯明显强于市场购买橡胶头诱芯和自制橡胶头诱芯，诱捕量相对于市场购买橡胶头诱芯提高了78.43％。同时药效试验从7月15日持续到9月20日，证明PVC海绵诱芯持效期至少可以维持3个月，持效期长。
表1诱芯的效果
Figure BDA0003391371430000081
Figure BDA0003391371430000091
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种昆虫信息素诱芯的散发器，其特征在于：所述散发器包括载体和昆虫信息素，所述载体为纳米PVC海绵，纳米PVC海绵为纳米PVC材质的海绵，昆虫信息素填充在纳米PVC海绵的多孔结构内；
纳米PVC海绵包括如下重量份的原料：纳米PVC2-20份、白砂方糖5-10份。
2.如权利要求1所述的昆虫信息素诱芯的散发器，其特征在于：纳米PVC包括如下重量份的原料：PVC100份、纳米碳酸钙4-18份、纳米二氧化硅3-13份。
3.如权利要求2所述的昆虫信息素诱芯的散发器，其特征在于：纳米PVC包括如下重量份的原料：PVC100份、纳米碳酸钙5-10份、纳米二氧化硅6-10份。
4.如权利要求1-3任一所述的昆虫信息素诱芯的散发器的制备方法，其特征在于：所述方法为：将纳米PVC海绵放入昆虫信息素组分溶液中，进行浸渍；然后将浸渍后的纳米PVC海绵进行抽真空处理。
5.如权利要求4所述的昆虫信息素诱芯的散发器的制备方法，其特征在于：纳米PVC海绵的制备方法，所述方法为：纳米PVC和白砂方糖混合，得到混合物A；然后将混合物A进行抽气处理得到吸收混合物，将吸收混合物进行固化，然后将固化后的物质在水中进行溶解并反复挤压，得到纳米PVC海绵。
6.如权利要求5所述的昆虫信息素诱芯的散发器的制备方法，其特征在于：抽气处理的时间为6-15min；
或，吸收混合物在30-60℃下进行固化；
或，固化后的物质在70-90℃的水中进行反复挤压溶解。
7.如权利要求4所述的昆虫信息素诱芯的散发器的制备方法，其特征在于：昆虫信息素组分溶液包括昆虫信息素和稀释溶剂，昆虫信息素组分溶液中的稀释溶剂为二氯甲烷或正己烷；
进一步，昆虫信息素组分溶液中昆虫信息素和稀释溶剂的体积比为1：0.8-1.2。
8.如权利要求4所述的昆虫信息素诱芯的散发器的制备方法，其特征在于：浸渍时间为0.5-1h。
9.如权利要求4所述的昆虫信息素诱芯的散发器的制备方法，其特征在于：抽真空处理的真空度为15-35mmHg，抽真空去除溶剂时间为0.5-1.5小时。
10.权利要求1-3任一所述的昆虫信息素诱芯的散发器在农业生产领域中的应用。
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