缓释型小蠹虫引诱剂的制备及其缓释性能初探

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目前小蠹虫已是全球范围内森林生态系统最具危害的森林害虫之一,近年来随着我国进口木材数量的急剧增加,国外小蠹虫也随之进入我国,致使我国蒙受了巨大的经济、林木损失及生态环境负效应。为防止小蠹虫带来的危害,工作人员一方面采取在森林中长期诱杀的手段;另一方面提高小蠹虫检疫的效果,阻止国外小蠹虫进入。目前我国已自行研制出对小蠹虫有较好诱捕效果的引诱剂,但由于其具有挥发性,在使用过程中加重了喷洒的工作负荷,加之在森林与木材检疫不同的小蠹虫诱杀场合中需要不同释放速率的缓释制剂,因此急需研制出方便、经济、多种类的缓释型小蠹虫引诱剂。本文通过采用与小蠹虫引诱剂挥发性相近,且易得、常用的森林浴香精作为模拟物,制备不同系列的缓释型制剂并研究其缓释性能,然后选择适当的工艺将其应用于小蠹虫引诱剂缓释制剂的制备,并研究相应的缓释性能及应用效果,以获得具有不同缓释效果可应用于上述两种不同场合中的缓释型小蠹虫引诱剂。文中采用原位聚合法制备一系列缓释性能不同的缓释型森林浴香精微胶囊,多孔淀粉吸附法制备不同目数的多孔淀粉香精缓释制剂以及多孔淀粉香精丸粒双缓释制剂;通过上述方法制备两类缓释型小蠹虫引诱剂,即缓释型小蠹虫引诱剂微胶囊,以及多孔淀粉小蠹虫引诱剂丸粒双缓释制剂。文中通过扫描电子显微镜观测森林浴香精微胶囊以及多孔淀粉的表面形貌;激光粒度仪测量不同森林浴香精微胶囊的粒径及粒径分布;采用热重法考察各种森林浴香精缓释制剂以及小蠹虫引诱剂缓释制剂的缓释性能;采用紫外分光光度法定量测量森林浴香精缓释制剂的缓释性能,并根据释放曲线初步分析其释放动力学;最后将制得的两类小蠹虫引诱剂缓释制剂在木材堆放区进行引诱试验,以考察缓释型小蠹虫引诱剂的实际应用缓释效果。测试结果如下:1.森林浴香精微胶囊粒子形貌近似为球形;随壁材用量的增加制得的香精微胶囊平均粒径呈增大趋势,并且m_b∶m_x=0.25∶1制得的香精微胶囊粒径分布最为集中:单壁香精微胶囊90℃以下匀速失重,90-140℃加速失重,170℃后失重率极小;双壁香精微胶囊的失重速率明显小于单壁香精微胶囊;在自然环境下双壁香精微胶囊释放速率明显小于单壁香精微胶囊,香精残留量可于30d后仍保持一个较高水平;单壁香精微胶囊的释放过程分两个阶段,分别符合一级动力学与二级动力学行为;双壁香精微胶囊的释放过程分两个阶段,但都符合二级动力学行为。2.在150℃之前,随着温度的升高,多孔淀粉森林浴香精缓释制剂失重速率加快,至170℃左右时,香精基本释放完全。在自然环境下,随着时间的延长,多孔淀粉香精缓释制剂的释放速率逐渐减小;多孔淀粉香精缓释制剂的释放过程分两个阶段,分别符合一级动力学与二级动力学行为;多孔淀粉香精丸粒双缓释制剂随着粒径的增大,包膜高聚物溶液浓度的增加,其缓释效果都有所提高。3.在缓释型小蠹虫引诱剂微胶囊的引诱试验中,其良好诱捕效果可持续5d,适用于在森林中长效诱捕小蠹虫这一时效期要求较长的场合;多孔淀粉小蠹虫引诱剂丸粒双缓释制剂的诱捕效果在前2d更为优异,但仅可持续2d,之后效果显著下降,适用于小蠹虫检疫等缓释时效期要求较短的场合。
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