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辣椒素用于船舶防污涂料研究取得進展

時間 : 2022年5月30日分類 :工程百科

什么?辣椒素還能防污?您或許想不到，辣椒與船舶防腐涂料之間有著“八桿子打得著”的關系。未來或將成為船舶防污涂料的重要發(fā)展方向，還大自然一個新的世界。

辣椒素和船舶涂料能產生什么樣的聯系?如今，辣椒素用于船舶防污涂料的研究已經取得了一定進展，國內辣椒油樹脂和辣椒堿生產企業(yè)也在積極將辣椒素產品推向這一應用領域?；谀壳皬V泛使用的防污技術或多或少地影響生態(tài)環(huán)境，船舶防污涂料必將朝著低毒環(huán)保、廣譜高效的方向發(fā)展。那么，作為一種辣椒提取物，天然辣椒素在船舶防污領域是否具有廣闊的空間?

新型防污涂料備受期待

船舶防污手段復雜多樣，技術種類繁多。從船舶防污的發(fā)展歷史來看，添加防污劑制成防污涂料是經濟上和技術上可行且最為有效的手段。

據介紹，船舶防污涂料可分為傳統(tǒng)型防污涂料和新型防污涂料兩大類。傳統(tǒng)型防污涂料包括溶解型防污涂料、擴散型防污涂料和有機錫自拋光型防污涂料。由于存在防污時效短、防污效率低、對海洋生物及海體生態(tài)造成危害等問題，無錫自拋光型防污涂料、低表面能防污涂料、生物防污涂料、納米防污涂料等新型防污涂料應運而生，其優(yōu)異的防污性能備受期待。

辣椒素以其獨特的理化性質，為企業(yè)研發(fā)新型防污涂料提供了探索方向。辣椒素類物質是一類天然植物堿，是從茄科植物辣椒的成熟果實中提取分離得到的有效成分。天然辣椒素類物質由一系列同系物組成，至今已經發(fā)現20種以上，主要成分是辣椒素和二氫辣椒素。與其他多種防污助劑相比，主要作用方式是驅避，對海洋附著生物不產生傷害。

辣椒素進入研發(fā)視野

美國沃茨水工業(yè)公司于1995年首次將從辣椒中提取的辣椒素用于防污涂料中，成為辣椒素防污涂料領域“吃螃蟹第一人”。隨后，很多學者對辣椒素的防污性能進行了研究。我國也是研究辣椒素防污涂料較早的國家之一。早在2002年，國家海洋局第二海洋研究所就成功地用辣椒提取物與有機黏土復合制成了防污涂料，該產品填補了國內環(huán)保型防污漆的空白，并且對污損生物藤壺有特效，對其他污損生物也有顯著的防污效果。

《中國科學：化學》雜志曾發(fā)表過一篇題為《辣椒素同系物合成、辣度及海洋生物防污性能研究》的論文，該論文凝聚了國內8個權威研究單位合作試驗的結果。文章中，對天然辣椒素各主要組分的防污性能進行了試驗研究，并對比了天然辣椒素和合成辣椒素(香草壬酰胺)的防污性能。

“過去，辣椒素防污劑的發(fā)展受到很大的制約?！睒I(yè)界人士分析，這是因為，一方面缺乏高辣椒素含量的辣椒品種，辣椒素原料來源受限，價格昂貴;另一方面，辣椒素提取加工技術落后，很難得到高品質的辣椒素產品。

工業(yè)化應用仍有距離

目前，辣椒素用于防污涂料的條件已大大改善。高辣椒素含量的辣椒新品種培育成功，并實現了規(guī)?；N植。針對辣椒原料也有了新的萃取、分離和深加工工藝。

可用于船舶防污的辣椒素成品主要有高濃度辣椒油樹脂和辣椒素晶體兩種。兩種辣椒素產品在使用過程中添加量少，均不改變涂料原有的性質。其中，辣椒素晶體是以高辣度的辣椒油樹脂為原料，經過皂化、結晶、干燥等特殊工藝而制得的白色針狀或粉狀晶體，總辣椒素含量可達95%以上。