[发明专利]一种可降解粘土基生物防污剂的制备方法

说明书

技术领域

本发明公开了一种可降解粘土基生物防污剂的制备方法，属于生物防污剂领域。

背景技术

天然产物防污剂是利用生物技术从多种陆地植物和海洋动植物中提取的天然防止海洋生物污损的物质，是生物自身产生的具有防污活性的次级代谢产物，能很快降解，且不危害生物生命，有利于保持生态平衡。通过缓释技术控制，天然产物防污剂的有效成分可缓慢、均匀地释放出来，从而达到长效、无公害防污的目的。对这一领域的开发与研究将产生巨大的社会效益和经济效益。

历史上，最有效的防污手段无疑是涂覆可水解的有机锡丙烯酸共聚物涂料。它通过不断的水解来释放防污剂，更新表面和除去表面附着的污损物，从而达到优异的防污效果，由此可以看到水解材料具有防污的潜能。在有机锡自抛光防污涂料因环境危害被禁用后，人们发展了很多取代它的防污手段，但综合防污效果仍不如有机锡自抛光防污涂料，低表面能弹性体虽然可以释放污损但与基底的附着力差，仿生涂层和天然防污剂虽然高效环保但制备困难且防污时效有效，亲水抗蛋白材料虽然可以减少污损物的附着但无法避免污泥或其他非蛋白物质的粘附。海洋生物污损严重的影响了人们对海洋资源的开发利用，同时也给社会造成了巨大的损害，迫切需要人们尽快开发研究环保，无毒，高效的海洋防污技术。

发明内容

本发明主要解决的技术问题：针对目前防污剂种类大部分含重金属，具较强毒性，污染海洋生态环境，容易对海洋环境造成二次污染，防污效果不甚明显，防污持续时间不长的缺点，提供了一种可降解粘土基生物防污剂的制备方法，本发明将聚己内酯溶于无水乙醇中，加入蒙脱土搅拌后滴加提取得到的姜辣素浓缩液和大蒜油，混合均匀，将得到的混合物涂覆在平板玻璃上晒干后刮下、研磨、过筛即可，本发明中蒙脱石比表面积大，可以吸附防污产物，控制防污剂的释放速率，而且聚己内酯具有良好的防污性能，加入的姜辣素和大蒜油都可以通过使细菌失去或降低活性，最终使得细菌生长受到抑制，抑制污损生物的附着，制备得到的防污剂防污效果好，防污持续时间长，而且可生物降解，不会对海洋环境造成二次污染。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

（1）称取200～300g新鲜生姜洗净，用刀削去外皮并切成厚度为1～2mm的薄片，将姜片均匀的平铺在不锈钢托盘中，放置在阴凉通风处中阴干，再将阴干后的姜片用气流粉碎机粉碎过60目标准筛，制得姜粉；

（2）准确称取10～20g姜粉倒入1L容量瓶中，加入650～750mL质量浓度为90%乙醇溶液，用玻璃棒搅拌均匀后将容量瓶移入微波浸提器中，水浴升温至60～70℃，微波浸提1～2h后过滤分离得到浸提液，将浸提液装入旋转蒸发器中，加热升温至50～60℃，旋蒸去除乙醇并浓缩至原体积的1/3，得姜辣素浓缩液；

（3）将300～400g蒜瓣去皮后放入玛瑙研钵中捣碎成蒜泥，装入陶瓷酶解罐中，分别加入700～800mL蒸馏水和蒜泥质量2～3%蒜氨酸酶，放置在磁力搅拌器上搅拌均匀，密封罐口放入恒温箱中，在30～40℃下酶解2～3h，得酶解产物；

（4）称取500～600g上述得到的酶解产物倒入1～2L乙酸乙酯中，混合均匀后放入超声振荡仪，以700～900W功率超声振荡提取30～40min；

（5）超声提取后将提取液置于蒸馏装置中，升温至80～90℃蒸馏回收乙酸乙酯，再以10000～12000r/min转速离心5～10min，分离去除沉淀得上层大蒜油；

（6）称取30～40g聚己内酯溶于400～500mL无水乙醇中，加入40～50g蒙脱土，用玻璃棒搅拌均匀，放置在磁力搅拌机上，在温度为60～70℃，不断搅拌状态下依次逐滴滴入50～100mL姜辣素浓缩液和40～60mL大蒜油，滴加完毕继续搅拌3～5h，得混合物；

（7）将上述得到的混合物均匀涂覆在平板玻璃上，放于烈日下自然晒干至恒重，用刀刮下玻璃表面干燥后的粉状物，经研钵研磨后过200目标准筛，即得一种可降解粘土基生物防污剂。

本发明的应用方法：将本发明制得的可降解粘土基生物防污剂，按固液比1.5：1～2.5:1与水混合得粘稠物，将粘稠物均匀涂覆在船体测试样板表面，涂覆厚度为0.5～0.8cm，使其自然干燥，完全干燥后再均匀涂覆一层在表面，涂覆厚度为0.3～0.5cm，自然干燥完全，将测试样板放入海洋中进行测试，测得其表面可以达到15～18个月的防污期。

本发明的有益效果是：