本发明专利技术公开了一种具有植物农药控释性能的聚乙烯醇淀粉缓释薄膜及其制备方法，属于农业材料领域。本发明专利技术的植物农药为紫茎泽兰的活性成分（AIEAS），聚乙烯醇淀粉缓释薄膜是以聚乙烯醇、玉米淀粉、负载AIEAS的埃洛石纳米管形成膜的基本骨架结构。加入丙三醇作为增塑剂，使缓释膜具有一定韧性。加入硬脂酸甘油酯作为消泡剂，消除成膜过程中产生的气泡。最后将混合均匀的糊状混合液倒入玻璃模具中成型，然后干燥，揭膜即可得到具有良好植物农药控释性能的聚乙烯醇淀粉缓释薄膜。本发明专利技术的PVA/ST缓释薄膜具有缓释/控释性、生物降解性，且原材料资源丰富，价格低廉，不仅扩展了紫茎泽兰的应用范围，还为环境保护开辟了新的道路。
【技术实现步骤摘要】
一种具有植物农药控释性能的聚乙烯醇淀粉缓释薄膜及其制备方法
本专利技术属于农业材料领域，具体涉及一种具有植物农药控释性能的聚乙烯醇淀粉缓释薄膜及其制备方法。
技术介绍
传统的化学农药能有效防治杂草和害虫，但这些有毒化合物在土壤中的潜在径流和淋溶会造成资源浪费和环境污染，导致农作物中残留大量有害物，危及人体健康，这限制了化学农药的应用。因此，降低农药毒性和改善农药技术的应用已逐渐受到关注。紫茎泽兰（Eupatoriumadenophorumspreng，EAS）是一种侵入性杂草，具有独特的化感作用，其次生代谢产物具有杀虫，拒食，退缩和抑菌作用。因此，它可以用作“植物农药”的原料。农药控释体系因其具有的经济和生态优势，逐渐受到研究者的青睐。农药控释体系可有效控制活性成分的释放，延长农药的药效期，降低农药用量，减少对施药者的危害。控释体系的应用可降低农药对水和土壤的污染，减少农药在粮食和瓜果蔬菜中的残留，减轻农药对环境的危害。因此，将植物农药与控释材料结合起来不仅可以有效提高药物利用率，还对农业生产和生态环境保护起积极作用。聚乙烯醇（PVA）是一种可生物降解的聚合物，具有优异的耐化学性，光学和物理性能，良好的成膜能力，水溶性和优异的生物相容性等许多有用的性能。淀粉（ST）是一种可再生天然高分子材料，价格低廉，可生物降解，应用广泛。目前国内将PVA与ST结合制备缓释膜的研究较少。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有农业用药和施药技术的不足，提供了一种具有植物农药控释性能的聚乙烯醇淀粉缓释薄膜及其制备方法。本专利技术的原材料资源丰富，价格低廉，不仅扩展了紫茎泽兰的应用范围，还为环境保护开辟了新的道路。本专利技术将AIEAS吸附在埃洛石纳米管表面或管内，起到延缓药物释放的作用。这种特殊的中空管状结构能有效抑制药物小分子在聚合物基体中的扩散，使得聚乙烯醇淀粉缓释薄膜的缓释性能得到大幅度提升，有效提高了药物的利用率。本专利技术的目的通过以下技术方案实现。一种具有植物农药控释性能的聚乙烯醇淀粉缓释薄膜，该聚乙烯醇淀粉缓释薄膜由以下重量份的原料制备而成：聚乙烯醇2-8份玉米淀粉2-8份丙三醇1-3份单硬脂酸甘油酯0.1-0.3份水80-90份埃洛石纳米管1-3份紫茎泽兰的活性成分0.1-0.5份优选的，所述紫茎泽兰的活性成分的提取包括以下步骤：将紫茎泽兰茎、叶晒干，打粉，再用有机溶剂对干粉进行热回流提取，经过减压旋蒸，水相溶解，离心分离得到上清液，鼓风干燥至恒重得紫茎泽兰的活性成分，标记为AIEAS。进一步优选的，所述有机溶剂为乙醇、甲醇和乙酸乙酯中的一种或多种。进一步优选的，所述热回流的时间为12h。以上所述的一种具有植物农药控释性能的聚乙烯醇淀粉缓释薄膜的制备方法，包括以下步骤：（1）将紫茎泽兰的活性成分AIEAS溶解于有机溶剂中，再加入埃洛石纳米管，搅拌均匀，抽真空，放气搅拌，离心分离去除上清液，鼓风干燥，得埃洛石纳米管负载型植物农药，标记为HNTs-AIEAS；（2）将玉米淀粉与水混合，在70-90℃的恒温水浴锅中搅拌至半透明糊状；（3）将聚乙烯醇在70-90℃水浴中溶解于水中，然后倒入步骤（2）所得的半透明糊状物中，再依次加入丙三醇、单硬脂酸甘油酯，继续搅拌，得混合液；（4）将步骤（1）所得HNTs-AIEAS加入步骤（3）所得混合液中搅拌直至混合均匀，得成膜液；（5）将步骤（4）所得的成膜液均匀地平铺在玻璃模具上，形成厚薄均匀，表面光洁平整的液层，干燥后揭膜得具有植物农药控释性能的聚乙烯醇淀粉缓释薄膜，标记为PVA/ST/HNTs-AIEAS。优选的，步骤（1）所述有机溶剂为乙醇、甲醇和乙酸乙酯中的一种或多种。优选的，步骤（1）所述搅拌的时间为1-3h。优选的，步骤（1）所述鼓风干燥为在60-80℃条件下干燥12-36h。优选的，步骤（2）所述搅拌是在400-600rpm的速度下高速搅拌0.5-1h。优选的，步骤（3）所述聚乙烯醇的牌号为1799。优选的，步骤（3）所述搅拌是在200-400rpm的转速下搅拌0.5-2h。优选的，步骤（4）所述搅拌的时间为2-4h。优选的，步骤（5）所述干燥为在40-60℃的烘箱中干燥8-24h。本专利技术的PVA/ST缓释薄膜中，埃洛石纳米管(HNTs)是一种天然的无机纳米管状材料，具有特殊的中空管状结构，不仅能用做纳米填料来增强增韧高分子材料，还可用来装载多种活性成分，以实现药物的控制释放。增塑剂丙三醇，赋予膜一定的韧性。淀粉作为膜的定型剂加入其中。植物农药（AIEAS）被固定在骨架结构中，药物缓慢释放，达到使膜药效持久的目的。这些组分的组合以及各组分的上述混合范围，通过大量实验确定。本专利技术通过土壤淋溶法测试载药膜的药物缓释性能。与现有技术相比，本专利技术具有如下优点：1、本专利技术所用的药物为植物农药AIEAS，提取自紫茎泽兰，原料来源丰富，操作简单，较一般的化学农药安全。2、本专利技术的PVA/ST缓释薄膜具有缓释/控释性、生物降解性，可用于包装多类农药、洗涤剂、染料、水处理剂、矿物添加剂等各种水中使用的需要缓释/控释的化学产品，也可以作为包装膜用于水果包装袋等。3、本专利技术的PVA/ST缓释薄膜中的植物农药（AIEAS）可缓慢地从缓释膜内部迁移到缓释膜表面，从而发挥药效，埃洛石纳米管负载植物农药的方法可有效降低其释放速率，延长其药效期。附图说明图1是实施例1中采用土壤淋溶法测得的缓释薄膜中AIEAS的累积释放曲线图。图2是实施例2中采用土壤淋溶法测得的缓释薄膜中AIEAS的累积释放曲线图。图3是实施例3中采用土壤淋溶法测得的缓释薄膜中AIEAS的累积释放曲线图。具体实施方式以下结合实例及附图对本专利技术的具体实施作进一步的说明，但本专利技术的实施方式不限于此。实施例1（1）将紫茎泽兰茎、叶晒干，打粉，鼓风干燥后称取15g干粉用滤纸包裹，然后加入100ml无水乙醇加热回流抽提12h。将抽提液减压旋蒸，水相溶解，离心分离得到上清液，鼓风干燥至恒重即得植物农药AIEAS。（2）称取0.1gAIEAS溶解于100ml甲醇中，再加入1g埃洛石纳米管，磁力搅拌1h，抽真空，放气搅拌，离心分离去除上清液，60℃下鼓风干燥36h，得埃洛石纳米管负载型植物农药（HNTs-AIEAS）。（3）称取2g玉米淀粉与18g去离子水混合，在90℃的恒温水浴锅中以500rpm的速度高速搅拌30min成半透明糊状。（4）称取8g聚乙烯醇在90℃水浴中溶解于72g去离子水中，然后倒入步骤（3）所得的半透明糊状物中，再依次加入2g丙三醇、0.1g单硬脂酸甘油酯，以300rpm的速度混合搅拌30min，得混合液。（5）称取1.0g步骤（2）所得HNTs-AIEAS加入步骤（4）所得混合液中，继续搅拌2h直至混合均匀，得粘稠状成膜液。（6）将步骤（5）所得的成膜液均匀地平铺在干燥、洁净的玻璃模具上，形成厚薄均匀，表面光洁平整的液层，在50℃的烘箱中干燥24h，揭膜即得具有植物农药控释性能的PVA/ST缓释薄膜。（7）采用土壤淋溶法实验表征了缓释薄膜中AIEAS的累积释放行为，图1是土壤淋溶实验中药物AIEAS的累积淋出曲线。实验表明，药物AIEAS在PVA/ST基体中可实现缓慢释放，随着淋洗次数增加，药物累积淋出量缓慢增加，当淋洗8次本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种具有植物农药控释性能的聚乙烯醇淀粉缓释薄膜，其特征在于，该聚乙烯醇淀粉缓释薄膜由以下重量份的原料制备而成：聚乙烯醇 2‑8份玉米淀粉 2‑8份丙三醇 1‑3份单硬脂酸甘油酯 0.1‑0.3份水 80‑90份埃洛石纳米管 1‑3份紫茎泽兰的活性成分 0.1‑0.5份。
【技术特征摘要】
1.一种具有植物农药控释性能的聚乙烯醇淀粉缓释薄膜，其特征在于，该聚乙烯醇淀粉缓释薄膜由以下重量份的原料制备而成：聚乙烯醇2-8份玉米淀粉2-8份丙三醇1-3份单硬脂酸甘油酯0.1-0.3份水80-90份埃洛石纳米管1-3份紫茎泽兰的活性成分0.1-0.5份。2.根据权利要求1所述的一种具有植物农药控释性能的聚乙烯醇/淀粉缓释薄膜，其特征在于，所述紫茎泽兰的活性成分的提取包括以下步骤：将紫茎泽兰茎、叶晒干，打粉，再用有机溶剂对干粉进行热回流提取，经过减压旋蒸，水相溶解，离心分离得到上清液，鼓风干燥至恒重得紫茎泽兰的活性成分，标记为AIEAS。3.根据权利要求2所述的一种具有植物农药控释性能的聚乙烯醇淀粉缓释薄膜，其特征在于，所述有机溶剂为乙醇、甲醇和乙酸乙酯中的一种或多种。4.根据权利要求2所述的一种具有植物农药控释性能的聚乙烯醇淀粉缓释薄膜，其特征在于，所述热回流的时间为12-24h。5.制备权利要求1-4任一项所述的一种具有植物农药控释性能的聚乙烯醇淀粉缓释薄膜的方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）将紫茎泽兰的活性成分AIEAS溶解于有机溶剂中，再加入埃洛石纳米管，搅拌均匀，抽真空，放气搅拌，离心分离去除上清...
【专利技术属性】
技术研发人员：贾志欣，曾雪淇，张清仲，贾徳民，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：广东,44
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。