CN112293114B - 可用于修复伤口、填充空隙、缓释药物及加固强度的树贴 - Google Patents
可用于修复伤口、填充空隙、缓释药物及加固强度的树贴 Download PDFInfo
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Abstract
本发明提供了一种可用于修复伤口、填充空隙、缓释药物及加固强度的树贴,具体地,所述树贴包括树胶和贴布,其中,所述树胶包括二价金属盐改性的聚乙烯醇(PVA)水凝胶和任选地分散在所述水凝胶中的治疗有效量的药物。本发明的树贴同时具有修复伤口、填充空隙、缓释药物及加固强度的综合功能,特别适合植物的用于预防和/或治疗树木伤病。
Description
技术领域
本发明涉及化学材料及植物伤口愈合、保护领域,具体涉及一种可用于修复伤口、填充空隙、缓释药物及加固强度的树贴。
背景技术
在绿化和果树种植中,树木受伤、死亡是造成经济损失的一大原因。例如,台风等自然灾害导致的树木枝条断裂、嫁接等人为切口,感染、虫害等疾病,都常常导致树木停止愈合甚至死亡。而树木出现伤口时,创面容易受到感染、且树干难以固定脆弱易折,多种因素加重了树木死亡的风险。
目前常用方法例如喷洒,只能提供药物治疗,未能提供保护,油漆涂层只能防止外物再度入侵,而不能令树干更巩固,铁皮加固只能加强树木的受压能力,但未能根治树木本身的疾病,这些方法用途单一,无法提供全面的保护。
现有技术中的果树伤口愈合保护剂,多为液体保护剂,在伤口部位形成保护膜,但其形成的膜非常薄,无法长时间缓释药物;不能填充伤口,无法提供足够的物理屏障;且液体在使用时容易滴落,造成土壤污染。
所以本领域迫切需要开发一种可用于修复伤口、填充空隙、缓释药物及加固强度(四合一)的多功能树木修护方法。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于修复伤口、填充空隙、缓释药物及加固强度的树贴及基于其的植物保护方法。
本发明的另一目的是提供一种具有高粘性、优异缓释效果的树胶及其制备方法。
本发明第一方面,提供了一种预防和/或治疗树木伤病的方法,所述方法包括步骤:
(1)提供一树贴,所述树贴包括树胶和贴布,
其中,所述树胶包括二价金属盐改性的聚乙烯醇(PVA)水凝胶和任选地分散在所述水凝胶中的治疗有效量的药物;
(2)将所述树胶施用于所述树木并形成树胶层;和
(3)用所述贴布覆盖所述部位并固定。
在另一优选例中,所述树胶层的施用厚度为0.2-20mm,较佳地,0.5-15mm,较佳地,1-10mm或1-5mm,或2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12mm。
在另一优选例中,所述树胶的施用部位为树木发生伤病的部位或易发生伤病的部位。
在另一优选例中,当所述树木伤病部位具有污染物时,在步骤(2)之前,清理所述污染物。
在另一优选例中,所述树贴的保持时间为1-50天,较佳地,3-40天,更佳地,7-35天或12-30天。
在另一优选例中,步骤(3)中,所述贴布的固定为通过所述树胶粘贴固定。
在另一优选例中,所述贴布选自下组:碳纤维布、聚乳酸纤维纺布、玻璃纤维布和芳纶布。
在另一优选例中,所述树胶包括:
二价金属盐 5-35重量份;
聚乙烯醇 10-20重量份;和
水 50-85重量份。
在另一优选例中,所述二价金属盐为8-25重量份,较佳地,9-20重量份。
在另一优选例中,所述聚乙烯醇为12-18重量份,较佳地,14-16重量份。
在另一优选例中,所述水为55-80重量份,较佳地,55-75重量份。
在另一优选例中,所述树胶中二价金属盐的含量为5-35wt%,较佳地,8-25wt%,更佳地,9-20wt%。
在另一优选例中,所述树胶中聚乙烯醇含量为10-35wt%,较佳地,12-25wt%,更佳地,15-20wt%。
在另一优选例中,所述树胶中水含量为55-85wt%,较佳地,55-75wt%,更佳地70-75wt%,以所述凝胶总重量计。
在另一优选例中,所述二价金属盐与PVA的质量比为8-30:10-20,较佳地9-25:12-18,更佳地9-20:14-16。
在另一优选例中,所述PVA与水的质量比为10-20:50-85,较佳地12-18:55-80,更佳地,14-16:55-75。
在另一优选例中,所述贴布具有或不具有系带。
在另一优选例中,所述二价金属盐为二价金属阳离子的可溶性盐。
在另一优选例中,所述二价金属为碱土金属,如镁(Mg)、钙(Ca)、锶(Sr)、钡(Ba)。
在另一优选例中,所述二价金属盐的阳离子选自下组:Ca2+、Mg2+、Sr2+、Ba2+、Cu2+、Zn2+、Fe2+。
在另一优选例中,所述二价金属盐的阴离子选自下组:NO3 -、SO4 2-、HSO4 -、SO3 2-、HSO3 -、ClO-、ClO3 -、MnO4 -、SiO3 2-、PO4 3-、HPO4 2-、H2PO4 -、CH3COO-、F-、Cl-、Br-、I-、S2-、HS-,优选地,Cl-。
在另一优选例中,所述二价金属盐选自下组:CaCl2、MgCl2、ZnCl2、CaBr2、CaSO4、MgSO4、ZnSO4、Ca(NO3)2、SrCl2,PdCl2,BaCl2,BiCl2,BeCl2,MnCl2和NiCl2,或其组合。
在另一优选例中,所述的树胶由下述方法制备:
(i)提供二价金属盐水溶液、聚乙烯醇水溶液和任选地药物水溶液;
(ii)按比例混合上述溶液,得混合液;
(iii)将步骤(ii)所得混合液低温冻结并解冻,得所述树胶。
在另一优选例中,步骤(iii)中,所述低温为-30至-10℃,较佳地,-25至-15℃。
在另一优选例中,步骤(iii)中,所述冻结时间≥6h,较佳地≥12h或≥24h。
在另一优选例中,所述PVA溶液为将PVA在热水中搅拌得到。
在另一优选例中,所述热水的温度为60-100℃,较佳地,70-85℃。
在另一优选例中,所述PVA的平均分子量为5000-200000,较佳地80000-120000。
在另一优选例中,所述药物为植物用药物。
在另一优选例中,所述药物选自下组:杀菌剂、杀虫剂,或其组合。
在另一优选例中,所述树胶还包括一种或多种选自下组的物质:营养剂、调节剂,或其组合。
在另一优选例中,所述杀菌剂选自下组:唑类抗真菌剂、CuSO4、噁霉灵、石硫合剂、代森锰锌类杀菌剂、百菌清、多菌灵,或其组合。
在另一优选例中,所述杀虫剂选自下组:氨基甲酸酯类杀虫剂、有机磷杀虫剂、菊酯类杀虫剂、苯甲酰脲类杀虫剂、氯化烟酰类杀虫剂、杀螨剂,或其组合。
在另一优选例中,所述杀虫剂选自下组:灭多威(methomyl)、硫双威(thiodicarb)、抗蚜威(pirimicarb)、敌敌畏(dichlorvos)、辛硫磷、毒死蜱;氰戊菊酯、甲氰菊酯;氟铃脲、除虫脲、吡虫啉、啶虫脒;哒螨灵、噻螨酮;噻嗪酮、锐劲特。
在另一优选例中,所述药物的浓度为0.01-0.2g/mL,较佳地,0.05-0.15g/mL。
在另一优选例中,所述伤病选自下组:修剪口、环剥口、嫁接口、锯口、碰伤、损伤面、微生物感染、虫害,或其组合。
在另一优选例中,所述树木选自:乔木、灌木和花草,优选地,最大直径≥4cm,≥10cm的树木,如4-80cm、5-50cm、10-40cm。
在另一优选例中,所述树胶包括:
在另一优选例中,所述CuSO4为6-12重量份,较佳地,8-11重量份。
在另一优选例中,所述树胶中CuSO4含量为0.02-0.2g/mL,较佳地,0.05-0.15g/mL。
本发明第二方面,提供了一种树贴,所述树贴包括:
树胶和贴布,
其中,所述树胶包括二价金属盐改性的聚乙烯醇(PVA)水凝胶和任选地分散在所述水凝胶中的治疗有效量的药物。
在另一优选例中,所述树胶和树贴分开包装或所述树胶负载在所述贴布上(树木创口贴)。
在另一优选例中,所述贴布为长条形,如矩形。
在另一优选例中,所述贴布长*宽为1-200cm*1-200cm,较佳地,10-100cm*10-100cm,更佳地,20-80cm*20-80cm,如10-20cm*80-100cm、20-30cm*50-60cm。
在另一优选例中,当所述树胶层负载在所述贴布上时,所述树胶的厚度为0.2-20mm,较佳地,0.5-15mm,较佳地,1-10mm,如2、3、4、5、6、7、8、9、10、11或12mm。
本发明第三方面,提供了一种树胶,所述树胶包括二价金属盐改性的聚乙烯醇(PVA)水凝胶和任选地分散在所述水凝胶中的治疗有效量的药物。
在另一优选例中,所述药物为植物用药物。
在另一优选例中,所述药物选自下组:杀菌剂、杀虫剂,或其组合。
在另一优选例中,所述树胶还包括一种或多种选自下组的物质:营养剂、调节剂,或其组合。
本发明第四方面,提供了一种如本发明第三方面所述的树胶的制备方法,所述方法包括步骤:
(i)提供二价金属盐水溶液、聚乙烯醇水溶液和任选地药物水溶液;
(ii)按比例混合上述溶液,得混合液;和
(iii)将步骤(ii)所得混合液低温冻结并解冻,得所述树胶。
在另一优选例中,所述药物为植物用药物。
在另一优选例中,所述冻结和解冻过程可循环进行。
在另一优选例中,所述低温为-30至-10℃,较佳地,-25至-15℃。
本发明第五方面,提供了一种如本发明第二方面所述的树贴、如本发明第三方面树胶的用途,其特征在于,(a)用于预防和/或治疗植物受伤和/或病害;和/或(b)用于制备预防和/或治疗植物受伤和/或病害的药剂。
应理解,在本发明范围内中,本发明的上述各技术特征和在下文(如实施例)中具体描述的各技术特征之间都可以互相组合,从而构成新的或优选的技术方案。限于篇幅,在此不再一一累述。
附图说明
图1为本发明的树胶的一个实施例的图片;
图2为剥离强度测试结果;
图3为EDTA滴定硫酸铜的标准曲线;
图4显示了本发明的树胶对药物的缓释效果;
图5为三点抗折测试结果;
图6为分别应用本发明的树贴和SPI时的图片;
图7为抗菌测试结果;
图8显示了使用本发明的树贴后的树木治愈情况。
具体实施方式
本发明人经过广泛而深入的研究,通过大量筛选和测试,提供了一种可用于修复伤口、填充空隙、缓释药物及加固强度的树贴。本发明人将二价金属盐改性的聚乙烯醇(PVA)材料作为树木伤口敷料,令人惊讶地,改性后的聚乙烯醇形成了具有高粘性的水凝胶,可用于填充树木伤口,给树木提供很好的物理粘合和屏障作用,且其具有很好的药物缓释能力,能长时间稳定的缓释药物。植物伤口的愈合速度较慢,本发明的树胶可以减少药物更换频率,这在需要攀爬的高大树木的处理上具有显著的优点,可降低安全风险,尤其适合对大型树木和台风等自然灾害频繁地区的树木的综合性保护和修复。在此基础上完成了本发明。
术语
除非另有定义,否则本文中所用的全部技术术语和科学术语均具有如本发明所属领域普通技术人员通常理解的相同含义。
如本文所用,在提到具体列举的数值中使用时,术语“约”意指该值可以从列举的值变动不多于1%。例如,如本文所用,表述“约100”包括99和101和之间的全部值(例如,99.1、99.2、99.3、99.4等)。
如本文所用,术语“含有”或“包括(包含)”可以是开放式、半封闭式和封闭式的。换言之,所述术语也包括“基本上由…构成”、或“由…构成”。
如本文所用,术语“室温”是指温度为4-40℃,较佳地,25±5℃。
如本文所用,术语“凝胶”、“水凝胶”可互换使用。
树胶及其用途
本发明提供了一种树胶(Super Tree Glue),所述树胶包括金属盐改性的聚乙烯醇水凝胶。
本发明中,聚乙烯醇(Polyvinyl Alcohol,PVA)指具有如下结构的聚合物,其中,n代表聚合度;
优选地,本发明中,所述聚乙烯的平均分子量为50000-200000,较佳地,
80000-150000,更佳地,90000-120000。
优选的,所述n为1500-3000,较佳地,1800-2400。
本发明人令人惊讶地发现,用金属离子改性的聚乙烯醇在水中可以形成粘性很强的水凝胶,且所述水凝胶具有很好的生物相容性,可用于填充植物伤口。所述金属离子包括但并不限于:钙、镁、锶、钡、铜、铅、锌、铁、镍、锰、等金属形成的阳离子。
更佳地,所述金属盐为二价金属盐改性的聚乙烯醇凝胶。一种可能的原因是,PVA与二价金属离子的键合较弱,不能生成稳固的交联键,取而代之生成有粘性的水凝胶。优选地,所述二价金属盐的阳离子包括但并不限于:Ca2+、Mg2+、Sr2+、Ba2+、Cu2+、Zn2+、Fe2+,,更优选地,碱土金属离子。
一般地,本发明的凝胶对所述二价金属盐的阴离子没有特别要求,可采用本领域常用的阴离子。例如,NO3 -、SO4 2-、HSO4 -、SO3 2-、F-、Cl-、Br-、I-、S2-、HS-,优选地,Cl-。
优选的,所述二价金属盐包括但并不限于CaCl2、MgCl2、ZnCl2、CaBr2、CaSO4、MgSO4、ZnSO4、Ca(NO3)2、SrCl2,PdCl2,BaCl2,BiCl2,BeCl2,MnCl2和NiCl2,或其组合,优选地,为CaCl2。
本发明的树胶具有水凝胶的性状,所以所述凝胶含有适量的水,以形成水凝胶。优选地,所述树胶中水含量为55-85wt%,较佳地,55-75wt%,更佳地70-75wt%,以所述凝胶总重量计。
一种特别优选的所述树胶包括:
二价金属盐 5-35重量份;
聚乙烯醇 10-20重量份;和
水 50-85重量份。
优选地,本发明的树胶还包括植物用药物。优选地,所述药物分散于所述树胶中。
所述药物种类和剂量可根据需要以及药物性质添加。例如,所述药物包括但并不限于杀菌剂、杀虫剂,或其组合。
术语“分散”包括均匀分散或非均匀分散。
在另一优选例中,所述杀菌剂选自下组:唑类抗真菌剂、CuSO4、噁霉灵、石硫合剂、代森锰锌类杀菌剂、百菌清、多菌灵,或其组合,优选地,CuSO4。
在另一优选例中,所述药物的浓度为0.01-0.2g/mL,较佳地,0.05-0.15g/mL。
意料之外地,将上述金属盐改性的聚乙烯醇凝胶作为负载药物的载体,可提供长时间(12天以上)稳定的缓释效果,不需要频繁换药。
优选地,所述树胶还可以包括一种或多种其他活性成分,例如营养剂、植物激素。
如本文所用,术语“治疗有效量”是指药物的任何如下所述的量,当单独使用或与另一种治疗剂组合使用该量的药物时,可促进疾病消退,疾病消退表现为疾病症状的严重度降低、无疾病症状期的频率和持续时间增加、或者防止由患病导致的障碍或失能。本发明药物的“治疗有效剂量”也包括“预防有效剂量”,“预防有效剂量”是药物的任何如下所述的量,当将该量的药物单独施用或者与另一种治疗剂组合施用于具有发生疾病的风险或者遭受疾病复发的受试者时,可抑制疾病的发生或复发。
所述树胶可以以任何合适的剂型提供,包括但不限于:树贴(树胶和树贴分开包装或所述树胶负载在所述贴布上(树木创口贴))、凝胶剂、膏剂或胶水。
制备方法
本发明还提供了所述树胶的制备方法,包括步骤:
(i)提供二价金属盐水溶液、聚乙烯醇水溶液和任选地药物水溶液;
(ii)按比例混合上述溶液,得混合液;和
(iii)将步骤(ii)所得混合液低温冻结并解冻,得所述树胶。
步骤(ii)中,对所述混合的顺序没有特别要求,可同时混合或按顺序混合。
本领域技术人员应该理解,将二价金属盐、PVA、药物制成溶液后便于混合,但以其他形式混合也包括在本发明的范围内。
在一个优选的实施例中,所述方法包括步骤将PVA溶液在60-100℃的热水中搅拌溶解后,与二价金属盐溶液混合均匀,然后在-30至-10℃下冻结,
室温解冻,从而得到所述树胶。
树贴及树木处理方法
本发明提供了一种树贴,所述树贴包括:
树胶和及贴布;
其中,所述树胶包括二价金属盐改性的聚乙烯醇(PVA)水凝胶和任选地分散在所述水凝胶中的治疗有效量的药物。
通常,所述贴布在所述树胶施用完毕后,覆盖施用有所述树胶的树木部位。本发明对所述贴布的材质没有特别地要求,可使用常用的具有较高强度的纤维制造的布料。如碳纤维布;其具有高强度、低密度的特性,不易被刮损;与本发明的树胶/凝胶一起使用,不仅容易被树胶粘贴牢固,而且与本发明的树胶一起为树木提供了强有力的物理支撑,两者结合可满足大型树木的修复和加固。
本发明还提供了一种预防和/或治疗树木伤病的方法,所述方法包括步骤:
(1)提供一树贴,所述树贴包括树胶和贴布,
其中,所述树胶包括二价金属盐改性的聚乙烯醇(PVA)水凝胶和任选地分散在所述水凝胶中的治疗有效量的药物;
(2)将所述树胶施用于所述树木并形成树胶层;和
(3)用所述贴布覆盖所述部位并固定。
如本文所用,所述“覆盖”指避免所述树胶直接暴露在环境中。优选地,至少覆盖树木特定受伤部位的树胶。覆盖的方式可采用本领域所有合适的方式,如粘贴、包裹、缠绕、捆绑、或其组合。
本发明中,步骤(2)中,树胶的施用部位可以为便于药物吸收、运送的部位,优选地,树木发生伤病的部位或易发生伤病的部位,或其附近。
本发明中,所述“接触”可以使用任何合适的方法是树胶与植物或其伤口接触,如涂抹于表面和/或对创口的填充。
优选地,所述贴布可不具有系带。本发明的树贴使用时,可无需绳索固定所述贴布,可通过溢出或多余的树胶涂抹在贴布上即可提供长时间的固定效果,可节省操作时间。
在另一优选例中,当所述树木受伤部位具有污染物时,在步骤(2)之前,清理所述污染物。
在另一优选例中,所述树木可以为任何需要治疗或预防受伤的植物,包括但不限于,乔木、灌木和花草,优选地,树木最大直径≥4cm,≥10cm的树木,如4-80cm、5-50cm、10-40cm。尤其是台风频发地区的树木的处理,如沿海地区,如广东、香港等。
本发明的主要优点包括:
1.本发明方法中使用的树胶具有水凝胶的质地,能够对植物伤口进行物理填充,防止不利伤口痊愈因素接触树木,保护树木伤口。
2.具有本发明方法和树贴,可同时具有处理树木伤口、填充树木挖空部分、缓释药物、加固树干等多重效果,带来“四合一”治疗法,从而为树木提供全面的治疗,降低了治疗树木伤口时的不可控因素,提供长效且稳定的治疗。
3.使用本发明的方法后,树木伤口愈合快、效果突出,防病虫能力强。
4.本发明的方法操作简单,一次操作,实现多重作用,可以减少人工操作难度,节省时间和经济成本。
5.本发明的树胶具有高粘性,且生物相容性好,意外地,所述树胶能够很好的粘附在木材表面上,使木材之间有力粘合,也能够很好的把加固树干的贴布粘附在木材上,使用方便,且粘力持久,尤其是以树贴形式粘贴后,贴布和树胶的双重支撑作用,能够巩固树木结构,显著降低树木倒塌危险。
6.本发明的树胶能够长时间稳定缓释药物,与直接把药物释放相比,本发明的树胶可定期稳定释放一定剂量的药物,令药物释放维持适量水平,有利于治疗感染、虫害树木,且不需要频繁换药,尤其适合本就愈合缓慢的植物伤口以及需要爬高换药的情况,降低操作安全风险。
下面结合具体实施,进一步阐述本发明。应理解,这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。下列实施例中未注明具体条件的实验方法,通常按照常规条件,或按照制造厂商所建议的条件。除非另外说明,否则百分比和份数按重量计算。
剥离强度:指粘贴在一起的材料,从接触面进行单位宽度剥离时所需要的最大力;
弯曲模量:指弯曲应力比上弯曲产生的应变;材料在弹性极限内抵抗弯曲变形的能力。
试剂:
聚乙烯醇(PVA):可购自Uni-Chem,型号P61950-2I,其CAS编号为CAS9002-89-5,分子质量为100,000。
大豆分离蛋白(SPI):可购自陕西锦泰生物工程有限公司,CAS编号9010-10-0。
实施例1
树胶的制备
按表1配方制备树胶,如无特别说明,按重量份计,所得树胶最终包含:
表1
CaCl2 | PVA | 药物(CuSO4) | 去离子水 | ||
对照组 | - | 15 | - | 75 | -20℃冷冻 |
实验组1 | 10 | 15 | - | 75 | -20℃冷冻 |
实验组2 | 10 | 15 | 0.1g/mL | 75 | -20℃冷冻 |
实验组3 | 10 | 15 | - | 75 | 常温 |
具体地,制备步骤如下:分别用去离子水制备CaCl2溶液(室温拌匀)、PVA溶液(75~80℃加热约一小时)、硫酸铜(II)溶液(室温拌匀);
混合上述溶液;
置混合物于-20℃冰箱冷冻24小时再解冻。
结果显示,在未加入金属盐改性时,PVA水溶液无法形成凝胶,也不具有明显粘性;实验组1加入二价金属盐改性后,所得混合液形成了水凝胶,令人意外地,所述水凝胶具备高粘性;实验组2所得树胶如图1所示,可以看出所得树胶呈水凝胶状,且具有高粘性;实验组3混合液呈黏稠的液体,无法形成凝胶。
实施例2
剥离强度(peel strength)测试
步骤如下:将木材横向放置,用磨砂纸将木材表面磨平;
于木材正反两面画上长320mm宽50mm的区域;
将样本均匀地涂抹在标示的范围内,然后于标示区域内贴上长420mm宽50mm的碳纤维布;
将碳纤维布下的样本压平,并将溢出的样本均匀涂抹于碳纤维布上,裹上保鲜膜后再次压平;
将各样本准备好后,放置七日固化,然后将样本放置于拉力机下进行测试,用MTS机器固定木材末端的碳纤维布,再以排量控制模式剥离样本;
然后以每分钟0.5mm的加载速度开始进行拉力测试,直至碳纤维布开始从木材上被拉开,并重复实验两次,记录其最大拉力(N)。
测试了不同浓度的CaCl2改性的PVA树胶以及木材黏贴剂大豆分离蛋白(SoyProtein Isolate,SPI)的剥离强度。
表2
本发明的树胶能够在使用后产生即时的粘力,而SPI需要约7天才能固化并产生粘力,所以本发明的树胶使用更方便。
剥离强度测试结果如图2所示,可以看出,本发明的树胶的粘力与本领域常用作木材黏贴剂的SPI相当,说明本发明的树胶具有很强的粘力,达到粘贴标准,非常适合用于处理表面粗糙、粘贴物易剥离脱落的树木的情况。
实施例3
药物释放测试
步骤如下:利用连续稀释法制备出1.25×10-2M、6.25×10-3M、3.13×10-3M、1.56×10-3M以及7.81×10-4M的硫酸铜(II)溶液,并以EDTA(乙二胺四乙酸,Ethylenediaminetetraacetic acid)标准溶液(1×10-2M)进行滴定,以制作滴定的标准曲线,如图3所示;
将5.0±0.2g如实施例1制备的树胶的样本完全浸泡于15ml去离子水;
将以上样本放置不同的时间(18小时、36小时、72小时、144小时及288小时);
时间到后,将相同体积溶液以标准EDTA进行络合(complexo-metric titration)滴定,直至滴定溶液变成紫色并持续,重复实验三次,记录所用的EDTA溶液体积,并计算从树胶中释放的CuSO4的量。
如图4所示,可以看出,本发明的树胶能够具有缓释药物的能力,且能长时间(≥12天)保持药物稳定的释放,多次试验结果证明,12天可提供8.8-9.2mg/ml的硫酸铜(II)稳定药物释放,已达到CuSO4使用的标准剂量,能很好的满足植物的治疗。
实施例4
模拟材料受压测试(三点抗折测试)
步骤如下:将长约7cm,直径约6mm的树枝横向凿出(cross cut)大约3mm深的伤口;
用卡尺在树枝上3个位置记录直径;
以实施例1所得树胶作为黏贴剂,再捆上碳纤维布;
放置7日后,将枝条样本固定于三点抗折测试机上;
以1mm/min的加载速率对树枝的中央部位开始施力,并重复实验三次,记录随位移(displacement)之变化;
重复以上步骤,制作对照样本分别为:
·对照:原木;
·阴性对照:原木带有横切伤口;
·阳性对照:以SPI加固木枝,再捆上碳纤维布加固;
利用以下公式计算各样本的弯曲模量(flexural modulus):
Ef=L3m×16/πD4
Ef=弯曲弹性模量(flexural Modulus of electvicity,Mpa)
L=支点距离(Support span,mm)
m=负载挠度曲线的初始切线(The gradent of the Triple straight—lineportion of the load deflection,Nmm)
D=木枝中心的最大挠度(maximum deflection of the rod,mm)
由于每个样本的变项L相同,固以常量K表示。结果量值没有单位。
Ef=K(m/D4)
结果如图5所示,受伤木枝明显比原木有较弱的弯曲模量,若树木受伤后未有任何加固工作施行,往往容易折断;本发明的树胶能够显著增加树木的受压和抗折能力(p<0.1);且与SPI比较,本发明的树胶效果也更好。
实施例5
应用测试
步骤如下:在树上记录大小为0.5cm x 4cm的伤口;
用木凿在伤口上凿开30mm的深度;
填充树胶,再裹上碳纤维布及索带,并设置两个重复实验(N=3);
重复以上步骤,制作对照样本SPI加固。
结果如图6所示,可以看出样本被处理后的情况。
SPI为液体,需要约一个星期后才能完全凝结为固体,发挥黏贴效果,与贴布组合使用时,初期的粘贴并不牢固,所以需要捆绑加固,操作繁琐,且其易于滴落,污染土壤,也不具有药物缓释效果。
而本发明的树胶使用时可以即时发挥黏贴效果,只需取少量溢出的树胶即可固定贴布,不易滴落,操作非常方便,且能保持美观,适合景观树木。
实施例6
抗菌测试
步骤如下:提取被真菌感染的土壤样本;
将土壤提取物均匀散布于琼脂平板;
真菌于37℃环境下生长直到完全覆盖培养皿后,将实施例1制备的含有硫酸铜的树胶放置于琼脂平板上。
结果如图7所示,通过将一般用于制备多尔波液(Bordeaux mixture)的硫酸铜(II)加入本发明的改性PVA后,所得树胶能够释放有效量的药物并杀死土壤中的真菌,可用于防治树木伤口的再次感染。
实施例7
将实施例1制备的含有硫酸铜的树胶施用于被真菌感染的树木,敷凃厚度约2mm,并包裹碳纤维布,1个月后,树木愈合情况如图8所示。
可以看出,在施用树胶前,树木上存在明显的真菌感染病症子实体,施用树胶后,所述病症子实体消失,且树木感染范围减小,逐渐好转。
且一个月后,树胶仍然保持水凝胶质地,这提示本发明的树胶可以长时间不固化,而保持缓释药物的能力,且树胶覆盖的树皮保持健康,。
对比例1
氯化钠改性PVA
将氯化钠水溶液(室温拌匀)与PVA水溶液混合(75~80℃加热约一小时);
混合后,氯化钠为10重量份、PVA为15重量份、水为75重量份。
PVC经氯化钠改性后形成没有明显粘性的水凝胶,无法用于粘贴。
对比例2
与对比例1基本相同,不同之处在于,氯化钠为5重量份或20重量份。
结果表明,PVC经不同量的氯化钠改性后形成的水凝胶都没有明显粘性,无法用于粘贴。
在本发明提及的所有文献都在本申请中引用作为参考,就如同每一篇文献被单独引用作为参考那样。此外应理解,在阅读了本发明的上述讲授内容之后,本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改,这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
Claims (13)
1.一种预防和/或治疗树木伤病的方法,其特征在于,所述方法包括步骤:
(1)提供一树贴,所述树贴包括树胶和贴布,
其中,所述树胶包括二价金属盐改性的聚乙烯醇(PVA)水凝胶和任选地分散在所述二价金属盐改性的聚乙烯醇水凝胶中的治疗有效量的药物,所述二价金属盐改性的聚乙烯醇水凝胶具有高粘性从而能够粘附于木材表面;
其中,所述二价金属盐选自下组:CaCl2、MgCl2,或其组合;
并且所述树胶包括:
二价金属盐 5-35重量份;
聚乙烯醇 10-20重量份;和
水 50-85重量份;
所述PVA的平均分子量为5000-200000;
(2)将所述树胶施用于所述树木并形成树胶层,所述树胶层的施用厚度为0.2-20mm;和
(3)用所述贴布覆盖施用有所述树胶的树木部位并固定。
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述贴布选自下组:碳纤维布、聚乳酸纤维纺布、玻璃纤维布和芳纶布。
3.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述树胶包括:
二价金属盐 8-25重量份;
聚乙烯醇 12-18重量份;和
水 55-80重量份。
4.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述树胶层的施用厚度为0.5-15mm。
5.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述树胶层的施用厚度为1-10mm。
6.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述树胶层的施用厚度为1-5mm。
7.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述二价金属盐为:CaCl2。
8.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述PVA的平均分子量为80000-120000。
9.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述药物选自下组:杀菌剂、杀虫剂,或其组合。
10.一种树贴,其特征在于,所述树贴包括:
树胶和贴布,
其中,所述树胶包括二价金属盐改性的聚乙烯醇(PVA)水凝胶和任选地分散在所述二价金属盐改性的聚乙烯醇水凝胶中的治疗有效量的药物;所述二价金属盐改性的聚乙烯醇水凝胶具有高粘性从而能够粘附于木材表面;
其中,所述二价金属盐选自下组:CaCl2、MgCl2,或其组合;
并且所述树胶包括:
二价金属盐 5-35重量份;
聚乙烯醇 10-20重量份;和
水 50-85重量份;
所述PVA的平均分子量为5000-200000。
11.一种树胶,所述树胶包括二价金属盐改性的聚乙烯醇(PVA)水凝胶和任选地分散在所述二价金属盐改性的聚乙烯醇水凝胶中的治疗有效量的药物,所述二价金属盐改性的聚乙烯醇水凝胶具有高粘性从而能够粘附于木材表面;
其中,所述二价金属盐选自下组:CaCl2、MgCl2,或其组合;
并且所述树胶包括:
二价金属盐 5-35重量份;
聚乙烯醇 10-20重量份;和
水 50-85重量份;
所述PVA的平均分子量为5000-200000。
12.一种如权利要求11所述的树胶的制备方法,其特征在于,所述方法包括步骤:
(i)提供二价金属盐水溶液、聚乙烯醇水溶液和任选的药物水溶液;
(ii)按比例混合上述溶液,得混合液;和
(iii)将步骤(ii)所得混合液低温冻结并解冻,得权利要求11所述的树胶。
13.一种如权利要求10所述的树贴或权利要求11所述的树胶的用途,其特征在于,(a)用于预防和/或治疗植物受伤和/或病害;和/或(b)用于制备预防和/或治疗植物受伤和/或病害的药剂。
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聚乙烯醇膜改性研究进展;郭 淼等;<<水处理技术>>;20181031;第44卷(第10期);第1段第1.1段和第2.1.1段 * |
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