二氧化硅气凝胶在粮食储存和防虫中的应用制造技术

本发明专利技术提供了一种二氧化硅气凝胶在粮食储存和防虫中的应用，涉及粮食储存防虫技术领域。该应用中，由于二氧化硅气凝胶具有纳米多孔结构、比表面积较大、表面吸附力强等特性，将二氧化硅气凝胶包覆在粮食颗粒表面，可有效吸收粮食呼吸作用所放出的二氧化碳、水分，降低粮食的呼吸作用，延长粮食的寿命，同时，二氧化硅气凝胶也可以隔绝粮食颗粒外部空气、水分以及热量进入到粮食颗粒，从而起到保鲜防腐的效果，另外，二氧化硅气凝胶作为粮食颗粒的外部保护层，可以有效预防粮食害虫与粮食颗粒的直接接触，达到了防虫的目的；上述方式可以同时调控粮食储藏中的温度、湿度、气体成分、害虫、微生物等生态环境，调控方法简单、安全有效。

【技术实现步骤摘要】
二氧化硅气凝胶在粮食储存和防虫中的应用
本专利技术涉及粮食储存防虫
，具体而言，涉及二氧化硅气凝胶在粮食储存和防虫中的应用。
技术介绍
“民以食为天”，粮食是人类赖以生存和发展的根本，没有粮食就没有人类的一切，更不会有人类的现代文明，那就更谈不上经济的发展。粮食安全问题关乎着社会的稳定和经济的发展。其中，粮食储存安全是粮食安全中的重要环节之一。而粮食在储存期间容易受到储藏环境的温度、湿度、气体成分、害虫、微生物等各种储藏条件的影响。上述储藏条件一旦处理不好，就会容易造成粮食质量和数量的巨大损失。现有技术中，一般采用不同的处理方法对粮食储藏环境的温度、湿度、气体成分、害虫、微生物分别进行调控，调控方式比较复杂，且一种处理方法很难同时对温度、湿度、气体成分、害虫、微生物等多种因素进行调控。故提供一种安全有效且简单的粮食储存方法非常必要。有鉴于此，特提出本专利技术以解决上述技术问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种二氧化硅气凝胶在粮食储存和防虫中的应用，可同时调控储藏环境中的温度、湿度、气体成分、害虫、微生物等，改善现有技术中需采用不同的处理方法对粮食储藏环境的温度、湿度、气体成分、害虫、微生物分别进行调控，调控方式比较复杂的技术问题。为了实现本专利技术的上述目的，特采用以下技术方案：本专利技术提供了二氧化硅气凝胶在粮食储存和防虫中的应用，将二氧化硅气凝胶包覆在粮食颗粒表面，二氧化硅气凝胶占粮食颗粒的质量分数为0.1-3％；其中，二氧化硅气凝胶的孔隙率为90-98％，孔径为20-80nm，骨架颗粒为10-300nm，比表面积为100-1000m2/g，密度为3-500kg/m3。进一步的，在本专利技术提供的技术方案的基础上，二氧化硅气凝胶占粮食颗粒的质量分数为0.2-2.5％，优选为0.5-2％。进一步的，在本专利技术提供的技术方案的基础上，所述二氧化硅气凝胶的孔隙率为92-98％，孔径为20-50nm，骨架颗粒为10-200nm，比表面积为100-800m2/g，密度为3-300kg/m3。进一步的，在本专利技术提供的技术方案的基础上，所述二氧化硅气凝胶的孔隙率为93-98％，孔径为20-40nm，骨架颗粒为10-100nm，比表面积为150-800m2/g，密度为5-200kg/m3。进一步的，在本专利技术提供的技术方案的基础上，二氧化硅气凝胶在粮食颗粒表面的包覆厚度为1-105nm。进一步的，在本专利技术提供的技术方案的基础上，所述二氧化硅气凝胶为疏水性二氧化硅气凝胶、亲水性二氧化硅气凝胶或两性二氧化硅气凝胶。进一步的，在本专利技术提供的技术方案的基础上，将二氧化硅气凝胶包覆在粮食颗粒表面的方法，包括以下步骤：在气力输送粮食颗粒的过程中，将二氧化硅气凝胶与粮食颗粒混合，从而完成二氧化硅气凝胶在粮食颗粒表面的包覆。进一步的，在本专利技术提供的技术方案的基础上，将二氧化硅气凝胶包覆在粮食颗粒表面的方法，包括以下步骤：在气力输送粮食颗粒的主管道上设置一侧管道，置于侧管道内的二氧化硅气凝胶被吸入主管道内并与粮食颗粒混合，从而完成二氧化硅气凝胶在粮食颗粒表面的包覆。进一步的，在本专利技术提供的技术方案的基础上，粮食颗粒的气力输送速度为15-25m/s，优选为18-25m/s，进一步优选为20-25m/s。进一步的，在本专利技术提供的技术方案的基础上，对包覆有二氧化硅气凝胶的粮食颗粒进行振动、分离，能够将粮食颗粒与二氧化硅气凝胶分离。与现有技术相比，本专利技术提供的二氧化硅气凝胶在粮食储存和防虫中的应用具有以下优势：本专利技术提供了一种二氧化硅气凝胶在粮食储存和防虫中的应用，由于二氧化硅气凝胶具有纳米多孔结构、比表面积较大、表面吸附力强等特性，将二氧化硅气凝胶包覆在粮食颗粒表面，可有效吸收粮食呼吸作用所放出的二氧化碳、水分，降低粮食的呼吸作用，延长粮食的寿命，同时，二氧化硅气凝胶也可以隔绝粮食颗粒外部空气、水分以及热量进入到粮食颗粒，从而起到保鲜防腐的效果，另外，二氧化硅气凝胶作为粮食颗粒的外部保护层，可以有效预防粮食害虫与粮食颗粒的直接接触，达到了防虫的目的。本专利技术提供的二氧化硅气凝胶在粮食储存和防虫中的应用，通过该种处理方式可以同时调控储藏环境中的温度、湿度、气体成分、害虫、微生物等，调控方法简单，安全有效，改善了现有技术中需采用不同的处理方法对粮食储藏环境的温度、湿度、气体成分、害虫、微生物分别进行调控，调控方式比较复杂的技术问题。具体实施方式下面将结合实施例对本专利技术的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本专利技术，而不应视为限制本专利技术的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。本专利技术提供了二氧化硅气凝胶在粮食储存和防虫中的应用，将二氧化硅气凝胶包覆在粮食颗粒表面，二氧化硅气凝胶占粮食颗粒的质量分数为0.1-3％；其中，二氧化硅气凝胶的孔隙率为90-98％，孔径为20-80nm，骨架颗粒粒径为10-300nm，比表面积为100-1000m2/g，密度为3-500kg/m3。需要说明的是，本专利技术所述的“粮食”主要是指原粮，包括稻谷、三麦、玉米、高粱等。鉴于上述粮食颗粒尺寸较小，容易实现二氧化硅气凝胶在其表面的包覆。本专利技术提供了一种二氧化硅气凝胶在粮食储存和防虫中的应用，由于二氧化硅气凝胶具有纳米多孔结构，比表面积较大，表面吸附力强等特性，将二氧化硅气凝胶包覆在粮食颗粒表面，可有效吸收粮食呼吸作用所放出的二氧化碳、水分和热量，降低粮食的呼吸作用，延长粮食的寿命，防止因水分、热量排除不及时使粮食发热或发霉；同时，二氧化硅气凝胶也可以隔绝粮食颗粒外部空气、水分以及热量进入到粮食颗粒，从而起到保鲜防腐的效果；另外，二氧化硅气凝胶作为粮食颗粒的外部保护层，可以有效预防害虫与粮食颗粒的直接接触，达到了防虫的目的。由于二氧化硅气凝胶具有纳米多孔结构，其可吸附空气或者氧气，为粮食营造一个低氧甚至无氧环境，从而起到保鲜防腐的效果；再者，由于二氧化硅气凝胶导热系数低，具有良好的保温隔热功能，当外在环境温度过高时，其可有效降低外在热量的传递，使得粮食储存在较为适宜的温度下，利于粮食的保鲜存储。本专利技术提供的二氧化硅气凝胶在粮食储存和防虫中的应用，通过该种处理方式可以同时调控储藏环境中的温度、湿度、气体成分、害虫、微生物等，调控方法简单，改善了现有技术中需采用不同的处理方法对粮食储藏环境的温度、湿度、气体成分、害虫、微生物分别进行调控，调控方式比较复杂的技术问题。具体的，二氧化硅气凝胶具有纳米结构，比表面积大、空洞率高等特性，可包覆在粮食颗粒的外表面。二氧化硅气凝胶市售可得，或者自行制备，其制备方法不作具体限定。典型但非限制性的二氧化硅气凝胶的制备分为两步，即先通过溶胶-凝胶将正硅酸乙酯水解缩合形成低密度网络结构的凝胶，经过一定时间老化后，再用超临界干燥工艺去除凝胶内剩余的溶液而保持凝胶的网络结构不变，从而得到二氧化硅气凝胶。二氧化硅气凝胶典型但非限制性的孔隙率为90％、91％、92％、93％、94％、95％、96％、97％或98％；二氧化硅气凝胶典型但非限制性的孔径为20nm、30nm、40nm、50nm、60nm、70nm或80nm；二氧化硅气本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.二氧化硅气凝胶在粮食储存和防虫中的应用，其特征在于，将二氧化硅气凝胶包覆在粮食颗粒表面，二氧化硅气凝胶占粮食颗粒的质量分数为0.1‑3％；其中，二氧化硅气凝胶的孔隙率为90‑98％，孔径为20‑80nm，骨架颗粒为10‑300nm，比表面积为100‑1000m2/g，密度为3‑500kg/m3。

【技术特征摘要】
1.二氧化硅气凝胶在粮食储存和防虫中的应用，其特征在于，将二氧化硅气凝胶包覆在粮食颗粒表面，二氧化硅气凝胶占粮食颗粒的质量分数为0.1-3％；其中，二氧化硅气凝胶的孔隙率为90-98％，孔径为20-80nm，骨架颗粒为10-300nm，比表面积为100-1000m2/g，密度为3-500kg/m3。2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，二氧化硅气凝胶占粮食颗粒的质量分数为0.2-2.5％，优选为0.5-2％。3.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述二氧化硅气凝胶的孔隙率为92-98％，孔径为20-50nm，骨架颗粒为10-200nm，比表面积为100-800m2/g，密度为3-300kg/m3。4.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述二氧化硅气凝胶的孔隙率为93-98％，孔径为20-40nm，骨架颗粒为10-100nm，比表面积为150-800m2/g，密度为5-200kg/m3。5.根据权利要求1-4任意一项所述的应用，其特征在于，二氧化硅气凝胶在粮食颗粒表面的包覆...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙晔，孙梅，胡友双，
申请(专利权)人：天津摩根坤德高新科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：天津,12