專利名稱：楊梅栲膠在制備海洋防污涂料中的應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及楊梅栲膠的用途，特別涉及楊梅栲膠在制備海洋防污涂料中的應(yīng)用。
背景技術(shù)：
在利用海洋、開發(fā)海洋資源的歷史進(jìn)程中，人類一直面臨著防除海洋污損生物的 問題。海洋污損生物是指海洋環(huán)境中附著、生長(zhǎng)在船舶和海中人工設(shè)施表面，對(duì)人類經(jīng)濟(jì)活 動(dòng)產(chǎn)生不利影響的海洋生物。海洋污損生物的大量附著、生長(zhǎng)導(dǎo)致船舶航行阻力增加，航速 降低，燃料消耗增加，堵塞水產(chǎn)養(yǎng)殖網(wǎng)箱、網(wǎng)籠、養(yǎng)殖圍網(wǎng)及定置捕撈的網(wǎng)衣等網(wǎng)孔，堵塞海 水輸送管道，造成海中的儀表及轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)失靈，影響海中聲學(xué)儀器、浮標(biāo)、網(wǎng)具、閥門等設(shè)施 的正常使用，增加開采石油和天然氣平臺(tái)的累贅，加速船舶和海中設(shè)施的金屬腐蝕。由此可 見，海洋生物污損對(duì)海洋工程、海洋運(yùn)輸、海水養(yǎng)殖及海軍裝備等都具有嚴(yán)重的危害，造成 巨大的經(jīng)濟(jì)損失。迄今為止，最經(jīng)濟(jì)、有效和普遍采用的防污方法是在船體或海中人工設(shè)施表面噴 涂海洋防污涂料。海洋防污涂料是通過(guò)海洋防污劑從涂層滲出或形成特殊的表面，殺死或 驅(qū)避海洋污損生物，從而阻止海洋污損生物在物體表面附著、生長(zhǎng)，達(dá)到防污的目的。其中， 海洋防污劑是海洋防污涂料的核心組成部分。20世紀(jì)70年代前的海洋防污劑主要采用以 銅、鉛、鋅、汞、砷等為基本的重金屬化合物，從70年代開始推出有機(jī)錫自拋光防污涂料。但 有機(jī)錫化合物因其劇毒而被立法禁止作為海洋防污劑使用。隨后，氧化亞銅成為在市場(chǎng)上 占主導(dǎo)地位的海洋防污劑。但氧化亞銅也會(huì)嚴(yán)重危害海洋生態(tài)，已有一些歐洲國(guó)家開始禁 止或限制涂刷氧化亞銅防污涂料的船只進(jìn)港。因此，隨著環(huán)境保護(hù)意識(shí)的提高以及海洋經(jīng) 濟(jì)的迅速發(fā)展，開發(fā)新型環(huán)保的海洋防污劑成為迫切需要解決的問題。因天然存在的物質(zhì) 具生物可降解性，是自然資源的一種循環(huán)，不會(huì)對(duì)環(huán)境造成附加壓力，若可開發(fā)為海洋防污 劑，則可望替代對(duì)環(huán)境有害的海洋防污劑。但許多天然活性物質(zhì)存在來(lái)源有限、價(jià)格昂貴、 成本高等缺點(diǎn)，使產(chǎn)品在產(chǎn)量上和成本上受到限制，難以推廣應(yīng)用。楊梅栲膠屬于凝縮類栲膠，是利用植物楊梅的樹皮作為原料，經(jīng)粉碎、浸提、蒸發(fā) 和干燥等過(guò)程制備而得的粉狀物質(zhì)。楊梅栲膠通常含有55%以上的單寧，且主要是楊梅 單寧，楊梅單寧屬多聚原翠雀定(1、孫達(dá)旺，植物單寧化學(xué)[M]，中國(guó)林業(yè)出版社，1992， 166-169 ；377-378 ；423-425)。楊梅栲膠作為一種植物鞣質(zhì)，用于各種皮身預(yù)鞣、鞣制和復(fù) 鞣。公開號(hào)為CN1422928的中國(guó)發(fā)明專利公開了應(yīng)用楊梅栲膠作為熱固型木材膠粘劑的添 加劑。迄今為止，未見有關(guān)于楊梅栲膠在制備海洋防污涂料中應(yīng)用的報(bào)道。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供楊梅栲膠在制備海洋防污涂料中的應(yīng)用。楊梅栲膠以楊梅的樹皮作為原料，經(jīng)粉碎、浸提、蒸發(fā)和干燥等過(guò)程制得，通常含 有55%以上的單寧，本發(fā)明優(yōu)選單寧含量在68%以上的楊梅栲膠。所述楊梅栲膠對(duì)海洋微型污損生物、海洋大型軟性污損生物和海洋大型硬性污損生物均具顯著的抑制作用，顯示出高效、廣譜的防污活性，在制備海洋防污涂料中具有廣泛 的應(yīng)用。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于采用來(lái)源于植物的楊梅栲膠制備的海洋防污劑不含毒性重金 屬化合物，純天然且無(wú)毒，不會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染。楊梅栲膠可有效抑制海洋污損生物的附 著，顯示出良好的防污效能。另外，楊梅栲膠的制備工藝簡(jiǎn)單成熟，原料易得，價(jià)格低廉，適 于大規(guī)模生產(chǎn)，這為楊梅栲膠開發(fā)成海洋防污劑提供了產(chǎn)量和成本上的保障，也解決了在 開發(fā)天然防污劑過(guò)程中經(jīng)常碰到的天然產(chǎn)物產(chǎn)量低、成本高、難以實(shí)際推廣應(yīng)用的難題。本 發(fā)明可廣泛應(yīng)用于艦船、浮動(dòng)碼頭、海洋石油平臺(tái)、海底電纜、浮標(biāo)、水雷、臨海發(fā)電廠冷卻 管道和海水養(yǎng)殖網(wǎng)箱等的環(huán)保防污。


圖1為楊梅栲膠對(duì)海洋污損性細(xì)菌附著的抑制作用曲線圖。在圖1中，橫坐標(biāo)為 濃度(μ g/ml)，縱坐標(biāo)為附著細(xì)菌數(shù)(ind/mm2)。圖2為楊梅栲膠對(duì)草苔蟲浮游幼體附著的抑制作用曲線圖。在圖2中，橫坐標(biāo)為 濃度(μ g/ml)，縱坐標(biāo)為草苔蟲浮游幼體附著率(％ )。圖3為楊梅栲膠對(duì)藤壺金星幼體附著的抑制作用曲線圖。在圖3中，橫坐標(biāo)為濃 度(μ g/ml)，縱坐標(biāo)為藤壺金星幼體附著率(％)。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明所用楊梅栲膠以楊梅的樹皮作為原料，經(jīng)粉碎、浸提、蒸發(fā)和干燥等過(guò)程制 得，通常含有55%以上的單寧，本發(fā)明優(yōu)選單寧含量68%以上的楊梅栲膠。楊梅栲膠來(lái)源 豐富，其制備工藝成熟，生產(chǎn)過(guò)程簡(jiǎn)單，在市場(chǎng)上均有楊梅栲膠產(chǎn)品出售，價(jià)格低廉。實(shí)施例1楊梅栲膠對(duì)海洋微型污損生物的抑制作用檢測(cè)海洋微型污損生物的生物檢測(cè)模型采用海洋中最主要的微型污損生物——海洋 污損性細(xì)菌。海洋污損性細(xì)菌假單胞菌(Pseudomonas sp.)可購(gòu)自中國(guó)科學(xué)院微生物研 究所菌種保藏中心，也可以運(yùn)用常規(guī)微生物分離方法從浸于廈門海域中的鋼板表面分離獲得。將假單胞菌接種于2216E液體培養(yǎng)基中，搖床培養(yǎng)過(guò)夜后離心收集細(xì)菌，以無(wú)菌 海水洗滌并制成懸浮液，細(xì)菌濃度約達(dá)IO7 IO9Cel 1/ml。將楊梅栲膠按1、5、10、50和 100 μ g/ml的濃度與制得的細(xì)菌懸浮液混合，加入培養(yǎng)皿中。另外以僅加細(xì)菌懸浮液但不加 入楊梅栲膠的培養(yǎng)皿為對(duì)照組。各實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組均設(shè)3個(gè)平行杯，在30°C下培養(yǎng)池后， 以無(wú)菌海水反復(fù)輕輕洗滌培養(yǎng)皿。用4%的甲醛浸泡培養(yǎng)皿，以蒸餾水沖洗，然后以0.5 μ g/mL的DAPI (4'，6_ 二脒 基-2-苯基吲哚，4' , 6-diamidino-2-phenylindole)染色5min。在熒光顯微鏡下隨機(jī)取 9個(gè)視野計(jì)數(shù)，獲得細(xì)菌的附著數(shù)量。實(shí)驗(yàn)結(jié)果證實(shí)了楊梅栲膠在低濃度下可顯著抑制海 洋污損性細(xì)菌的附著(參見圖1)，其最低有效抑制附著濃度僅為5 μ g/ml，其半抑制附著濃 度(EC5tl值，指抑制50%所檢測(cè)生物附著的有效濃度，此值越低，表明防污活性越高)也僅 為7. 16士0. 15μ g/ml，表明楊梅栲膠具高效防污活性。實(shí)施例2楊梅栲膠對(duì)海洋大型軟性污損生物的抑制作用檢測(cè)
海洋大型軟性污損生物的生物檢測(cè)模型采用其代表生物草苔蟲?？偤喜萏οx (Bugulaneritina)成體采自廈門西海域魚排養(yǎng)殖網(wǎng)箱上，帶回實(shí)驗(yàn)室后放入盛有新鮮海水 的玻璃缸內(nèi)，并在玻璃缸上方用人工光源直接照射誘導(dǎo)浮游幼體釋放。正是其浮游幼體的 附著導(dǎo)致草苔蟲由浮游生活轉(zhuǎn)向附著生活，因此抑制浮游幼體的附著即可證明化合物具有 防污活性。將楊梅栲膠以膜濾海水(經(jīng)孔徑為0. 22 μ m的濾膜過(guò)濾)溶解，濃度梯度設(shè)置為 1、5、10和50 μ g/ml，分別取IOml各溶液加入到培養(yǎng)皿中，另取IOml的膜濾海水加入到培 養(yǎng)皿中，設(shè)為對(duì)照組。各實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組均設(shè)3個(gè)平行杯，每杯加入草苔蟲浮游幼體數(shù)30 80只。投入草苔蟲浮游幼體24h后，用體視顯微鏡觀察浮游幼體的附著情況。實(shí)驗(yàn)結(jié)果 證實(shí)了楊梅栲膠可顯著抑制草苔蟲的附著(參見圖幻，其對(duì)海洋大型軟性污損生物草苔蟲 的半抑制附著濃度EC5tl值僅為34. 67士2. 31 μ g/ml。實(shí)施例3楊梅栲膠對(duì)海洋大型硬性污損生物的抑制作用檢測(cè)海洋大型硬性污損生物的生物檢測(cè)模型采用其代表生物藤壺。白脊藤壺 (Balanusalbicostatus)成體于廈門市白城海岸的礁石和橋墩上采集獲得，其金星幼體在 實(shí)驗(yàn)室內(nèi)培養(yǎng)獲得。正是金星幼體的附著導(dǎo)致藤壺由浮游生活轉(zhuǎn)向附著生活，因此抑制金 星幼體的附著即可證明化合物具有防污活性。將楊梅栲膠以膜濾海水溶解，濃度梯度設(shè)置為0. 1、1、10和50 μ g/ml，分別取IOml 各溶液加入到培養(yǎng)皿中，另取IOml的膜濾海水加入到培養(yǎng)皿中，設(shè)為對(duì)照組。各實(shí)驗(yàn)組和 對(duì)照組均設(shè)3個(gè)平行杯，每杯加入藤壺金星幼體數(shù)30 80只。投入金星幼體4 后，用體視顯微鏡觀察金星幼體的附著情況。實(shí)驗(yàn)結(jié)果證實(shí)了 楊梅栲膠可顯著抑制藤壺的附著(參見圖幻，其對(duì)海洋大型硬性污損生物藤壺的半抑制附 著濃度EC5tl值也僅為4. 32士0. 15 μ g/ml。實(shí)施例4楊梅栲膠在天然海區(qū)中的防污效果評(píng)價(jià)參照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《防污漆樣板淺海浸泡試驗(yàn)方法》(GB/T 5370-2007)，檢驗(yàn)本發(fā)明中 的楊梅栲膠作為海洋防污劑在廈門海區(qū)的防污效能。海區(qū)掛板試驗(yàn)結(jié)果所示(參見表1)， 在天然海區(qū)掛板12個(gè)月后，楊梅栲膠試驗(yàn)樣板表面的生物污損顯著低于空白對(duì)照樣板，表 明楊梅栲膠具良好的防污效果。本發(fā)明中的楊梅栲膠不僅可單獨(dú)作為防污劑用于制備海洋 防污涂料，也可與其它防污劑混合使用，降低防污涂料的毒性。表權(quán)利要求
1.楊梅栲膠在制備海洋防污涂料中的應(yīng)用。
2.如權(quán)利要求1所述的應(yīng)用，其特征在于，所述楊梅栲膠的單寧含量>68%。
全文摘要
楊梅栲膠在制備海洋防污涂料中的應(yīng)用。涉及楊梅栲膠的用途，提供楊梅栲膠在制備海洋防污涂料中的應(yīng)用。楊梅栲膠以楊梅的樹皮作為原料，經(jīng)粉碎、浸提、蒸發(fā)和干燥等過(guò)程制得，通常含有55％以上的單寧，優(yōu)選單寧含量在68％以上的楊梅栲膠。楊梅栲膠對(duì)海洋微型污損生物、海洋大型軟性污損生物和海洋大型硬性污損生物均具顯著的抑制作用，顯示出高效、廣譜的防污活性，在制備海洋防污涂料中具有廣泛的應(yīng)用。楊梅栲膠制備的海洋防污劑不含毒性重金屬化合物，純天然且無(wú)毒，不會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染，具有良好的防污效能。
文檔編號(hào)C09D5/16GK102093770SQ20101061847
公開日2011年6月15日 申請(qǐng)日期2010年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月31日
發(fā)明者馮丹青, 柯才煥, 王湛昌, 祁劍飛 申請(qǐng)人:廈門大學(xué)