負載型單質硫飼料添加劑及其製備方法
2024-04-03 09:53:05 2
專利名稱：負載型單質硫飼料添加劑及其製備方法
技術領域：
本發明涉及一種負載型單質硫飼料添加劑及其製備方法，具體說是一種水滑石負載單質硫及其製備方法。
背景技術：
長期使用抗生素和抗菌藥物，造成諸如細菌抗藥性、耐藥基因轉移、畜產品中藥物殘留、生態平衡失調等不良後果，直接或間接威脅人類健康。近年來，一些國家和地區已制定了相應的法律、法規，以嚴格控制或制止在畜禽養殖中使用抗生素。但目前的養殖業，由於病原菌的複雜性和交叉感染，若不使用抗生素則易引起疾病爆發，給養殖戶帶來經濟損失。因此，研發安全無公害的新型抗菌材料已迫在眉睫。採用無機材料為載體，負載抗菌組分製成的無機抗菌材料，具有化學穩定性好、抗菌效力高、不易使細菌產生耐藥性、作用持久，使用安全等優點，可成功地克服有機抗菌材料的不足。無機抗菌劑及其應用的研究、開發已成為抗菌領域的研究熱點，也是無機功能材料研究的熱點之一。
單質硫具有殺菌滅毒的作用，古希臘人就已用硫磺做消毒劑。中藥方中硫磺壯陽、暖髒，主治虛寒證候。黃起鵬等從冬蟲夏草中分離到硬結晶狀單質硫，推測單質硫為冬蟲夏草的滋補和藥用功效原因之一(見黃起鵬，療森泰.冬蟲夏草中弱極性部分的化學成分研究.中藥材.1991，1433-34.)。張虎社等用雞蛋清配單質硫治療母牛虛寒不孕11例，有效率達100％(見張虎社.雞蛋清配硫磺治療母牛虛寒不孕.中獸醫藥雜誌，2005，2438-39)。王信民等報導，在有效硫含量10.1mg/kg左右的潮土中施用60～80kg/667m2單質硫可以明顯改善煙株營養狀況，促進煙株生長，提高菸葉產值和產量；同時還可以改善菸葉的外觀質量，提高菸葉的內在品質(見王信民，蔡憲傑，尹啟生，謝德平.單質硫對烤菸產質量的影響.菸草科技，2002，(6)34-37.)。
水滑石(Hydrotalcites，or Layered Double Hydroxides，LDHs)是陰離子型無機功能材料，結構上具備層板化學組成、層離子種類及數量、晶粒尺寸及其分布的可調控性，在催化、離子交換、吸附、化工等方面具有廣泛的用途。近年來，水滑石在生物醫藥等方面有了新的應用，水滑石作為治療胃病的特效藥，在歐洲已迅速實現商品化。利用水滑石具有的插層組裝的性能和很好的生物相容性，將其作為生物藥物分子的傳輸載體具有很高的應用價值，水滑石被認為是一類結構和作用機制新穎的緩釋型載體，已越來越受到研究者的廣泛關注。
水滑石的納米孔道結構可作為「微型反應器」。採用水滑石作為模板，在其限域空間內可促使反應產物在模內生長或圍繞模生長，實現產物結構的預期可控。中國專利200310103598.9將LDHs的層間作為單體聚合的反應空間，將單體引入LDHs層間，得到層間含有單體的LDHs；再使此單體在層間發生聚合反應，得到層間含有聚合物的LDHs。由於在模板的限域空間內聚合物的分子鏈結構等將受到模板的限制，因此可以製備出納米尺寸、片狀結構的聚合物。
發明內容
本發明的目的是提供一種負載型單質硫飼料添加劑及其製備方法，具體說是一種水滑石負載單質硫及其製備方法。
負載型單質硫飼料添加劑是一種水滑石負載單質硫，按重量百分比計，硫在水滑石中的含量為1～10％。
負載型單質硫飼料添加劑的製備方法包括以下步驟1)將水滑石研磨至大於400目，加水攪拌均勻，製成濃度為1％～10％的懸浮漿液2)將含硫量為水滑石重量1～10％的亞硫酸鹽以及摩爾比值為亞硫酸鹽2倍的硫化物，於攪拌下緩慢加入步驟1)的懸浮漿液中，再加入摩爾濃度為0.5～1.5moL/L的稀硫酸，調節pH＝3.0～5.0，室溫反應5～10小時；3)步驟2)的懸浮漿液離心或過濾脫水；4)將步驟3)所得的濾餅烘乾、粉碎至大於300目，得到一種負載型單質硫飼料添加劑。
發明中使用的水滑石可以是市售商品，也可以根據現有技術製備，其製備技術是眾所周知的。水滑石化學結構通式為[M2+1-xM3+x(OH)2]x+[An-x/n·mH2O]，其中，二價金屬離子M2+為Mg2+，Zn2+，Fe2+，Mn2+，Co2+，Ni2+，Cu2+，Ca2+中的任何一種，三價金屬離子M3+為Al3+，Fe3+，Cr3+，Co3+，Ti3+中的任何一種；An-為CO32-，Cl-，NO3-中的任何一種；X＝0.5～0.17；M2+/M3+＝1～5。發明中使用的亞硫酸鹽為亞硫酸鈉、亞硫酸氫鈉或者其水合物。發明中使用的硫化物為硫化鈉或者其水合物。
製備方法的漿液脫水工藝，可因地制宜，選用離心或過濾等方法進行脫水。脫水後所得的濾餅可使用常規烘乾設備乾燥。烘乾後的一種負載型單質硫飼料添加劑為塊狀，可選用常規粉碎設備粉碎至粒度大於300目。
負載型單質硫飼料添加劑用作畜禽、水產動物、牛羊的飼料添加劑。
本發明的優點是(1)因為本發明利用水滑石的納米孔道結構作為「微反應器」，因此製備的單質硫顆粒小，具有窄小的粒徑尺寸分布，分散均勻而穩定。
(2)本發明所製得的負載型單質硫飼料添加劑具有化學穩定性好、殺菌、消毒效力高的優點，能有效抑制動物腸道病原菌的增殖，保護腸黏膜免受病原菌的侵襲，提高生產性能。
(3)由於水滑石具有很好的生物相容性和胃腸道黏膜親和性、高表面活性和大比表面積等特點，使之對所負載的硫具有控緩釋作用，從而大大提高了硫的吸收利用率，因此本發明所製得的負載型單質硫飼料添加劑還可應用於牛、羊、畜禽、水產動物的補硫，並可提高羊毛、兔毛的產量和質量。
(4)負載型單質硫飼料添加劑易於與飼料混合，形成均勻分散系，使用方便。
具體實施例方式
本發明結合以下實例作進一步的說明。
實施例1預備根據「以雙金屬氧化物為載體的口服補釩劑及其製備與使用方法」(見葉瑛，馮璐珈，鄭麗波，沈忠悅，韓傑，陳志飛，李珊珊.國家發明專利授權公告號CN 1187091C)的方法製備水滑石。
1)將預備步驟中得到的水滑石研磨至400目，加水攪拌均勻，製成濃度為10％的懸浮漿液2)將含硫量為水滑石重量1％的亞硫酸鈉以及摩爾比值為亞硫酸鈉2倍的硫化鈉，於攪拌下緩慢加入步驟1)的懸浮漿液中，再加入摩爾濃度為0.5moL/L的稀硫酸，調節pH＝3.0，室溫反應5小時；3)步驟2)的懸浮漿液離心脫水；4)將步驟3)所得的濾餅烘乾、粉碎至300目，得到一種負載型單質硫飼料添加劑。按重量百分比計，硫在水滑石中含量為1％。
實施例2預備根據「一種製備雙金屬氧化物和水滑石的方法」(見葉瑛，李珊珊，陳志飛，鄭麗波，黃霞，鄔黛黛，韓傑，張維睿.國家發明專利授權公告號CN 1222467C)的方法製備水滑石。
1)將預備步驟中得到的水滑石研磨至500目，加水攪拌均勻，製成濃度為5％的懸浮漿液2)將含硫量為水滑石重量5％的亞硫酸氫鈉以及摩爾比值為亞硫酸氫鈉2倍的硫化鈉，於攪拌下緩慢加入步驟1)的懸浮漿液中，再加入摩爾濃度為1.5moL/L的稀硫酸，調節pH＝5.0，室溫反應8小時；3)步驟2)的懸浮漿液過濾脫水；4)將步驟3)所得的濾餅烘乾、粉碎至400目，得到一種負載型單質硫飼料添加劑。按重量百分比計，硫在水滑石中含量為5％。
實施例31)將市售的水滑石研磨至500目，加水攪拌均勻，製成濃度為1％的懸浮漿液
2)將含硫量為水滑石重量10％的七水亞硫酸鈉(Na2SO3·7H2O)以及摩爾比值為亞硫酸鈉2倍的硫化鈉，於攪拌下緩慢加入步驟1)的懸浮漿液中，再加入摩爾濃度為1.5moL/L的稀硫酸，調節pH＝4.0，室溫反應10小時；3)步驟2)的懸浮漿液過濾脫水；4)將步驟3)所得的濾餅烘乾、粉碎至400目，得到一種負載型單質硫飼料添加劑。硫在水滑石中含量為10％。
實施例4預備根據「鎂鋁型水滑石水熱合成」(謝暉，矯慶澤，段雪.應用化學，2001，1870-72)的方法製備水滑石。
1)將預備步驟中得到的水滑石研磨至600目，加水攪拌均勻，製成濃度為6％的懸浮漿液2)將含硫量為水滑石重量3％的亞硫酸鈉以及摩爾比值為亞硫酸鈉2倍的九水合硫化鈉(Na2S·9H2O)，於攪拌下緩慢加入步驟1)的懸浮漿液中，再加入摩爾濃度為1.5moL/L的稀硫酸，調節pH＝5.0，室溫反應6小時；3)步驟2)的懸浮漿液離心脫水；4)將步驟3)所得的濾餅烘乾、粉碎至300目，得到一種負載型單質硫飼料添加劑。硫在水滑石中含量為3％。
權利要求
1.一種負載型單質硫飼料添加劑，其特徵在於，它是一種水滑石負載單質硫，按重量百分比計，硫在水滑石中的含量為1～10％。
2.根據權利要求1所述的一種負載型單質硫飼料添加劑，其特徵在於，所說的水滑石化學結構通式為[M2+1-xM3+x(OH)2]x+[An-x/n·mH2O]，其中，二價金屬離子M2+為Mg2+，Zn2+，Fe2+，Mn2+，Co2+，Ni2+，Cu2+，Ca2+中的任何一種，三價金屬離子M3+為Al3+，Fe3+，Cr3+，Co3+，Ti3+中的任何一種；An-為CO32-，Cl-，NO3-中的任何一種；X＝0.5～0.17；M2+/M3+＝1～5。
3.一種如權利要求1所述的一種負載型單質硫飼料添加劑的製備方法，其特徵在於方法的步驟如下1)將水滑石研磨至大於400目，加水攪拌均勻，製成濃度為1％～10％的懸浮漿液2)將含硫量為水滑石重量1～10％的亞硫酸鹽以及摩爾比值為亞硫酸鹽2倍的硫化物，於攪拌下緩慢加入步驟1)的懸浮漿液中，再加入摩爾濃度為0.5～1.5moL/L的稀硫酸，調節pH＝3.0～5.0，室溫反應5～10小時；3)步驟2)的懸浮漿液離心或過濾脫水；4)將步驟3)所得的濾餅烘乾、粉碎至大於300目，得到一種負載型單質硫飼料添加劑。
4.根據權利要求3所述的一種負載型單質硫飼料添加劑的製備方法，其特徵在於，所說的亞硫酸鹽為亞硫酸鈉、亞硫酸氫鈉或者其水合物，所說的硫化物為硫化鈉或其水合物。
全文摘要
本發明公開了一種負載型單質硫飼料添加劑及其製備方法，它是一種水滑石負載單質硫，按重量百分比計，硫在水滑石中的含量為1～10％。其方法是，將水滑石作為微型反應器，用S
文檔編號A23K1/16GK1826944SQ20061005024
公開日2006年9月6日 申請日期2006年4月7日 優先權日2006年4月7日
發明者夏枚生, 胡彩虹, 潘金敏 申請人:浙江大學