阅读说明：本技术 一种用于海钓的可实现快速降解的仿生鱼饵 (A bionical bait that can realize quick degradation for sea is angled ) 是由 刘友文 于 2019-11-20 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种用于海钓的可实现快速降解的仿生鱼饵,具体方法如下：1)制备聚乙烯醇薄膜；2)利用聚乙烯醇和聚苯胺制备导电复合物粉末；3)将二氧化锰粉末和镁合金粉末经压制、热处理得到镁合金/二氧化锰粉末；4)将镁合金/二氧化锰粉末与导电复合物粉末压制切粒后获得颗粒物,将预准备的原料混炼后浇注到模具腔内,加入颗粒物后预热振荡,经热压冷压即可获得仿生鱼饵半成品；5)将半成品仿生鱼饵浸渍在制备的成膜液中,干燥后即可获得所需的成品仿生鱼饵。该仿生鱼饵在海水中可以实现快速降解,可以有效减轻因海钓遗弃的鱼饵对海洋造成的污染负担。(The invention discloses a bionic bait capable of realizing rapid degradation for sea fishing, which comprises the following specific steps: 1) preparing a polyvinyl alcohol film; 2) preparing conductive composite powder by using polyvinyl alcohol and polyaniline; 3) pressing and heat treating manganese dioxide powder and magnesium alloy powder to obtain magnesium alloy/manganese dioxide powder; 4) pressing and granulating magnesium alloy/manganese dioxide powder and conductive compound powder to obtain particles, mixing the prepared raw materials, pouring the mixture into a die cavity, adding the particles, preheating and oscillating, and performing hot pressing and cold pressing to obtain a semi-finished bionic bait; 5) and (3) dipping the semi-finished bionic bait into the prepared film forming solution, and drying to obtain the required finished bionic bait. The bionic bait can be rapidly degraded in seawater, and the pollution burden of abandoned bait for sea fishing to the sea can be effectively reduced.)

一种用于海钓的可实现快速降解的仿生鱼饵

技术领域

本发明属于鱼饵技术领域，具体涉及一种用于海钓的可实现快速降解的仿生鱼饵。

背景技术

海钓，即依据海洋中各种鱼类生活的海域环境形态，配合其生活习性、栖移状况、季节与气候因素、觅食习性等，采取有效的方法，以钓具和饵料诱钓之。海钓在欧美发达国家已有上百年的历史，备受青睐，由海钓而形成的海钓产业是风靡世界的休闲渔业，即集渔业、休闲游钓、旅游观光为一体的产业。在美国，由海钓拉动起来的旅馆、餐饮、钓鱼、娱乐服务业十分兴旺，而在中国，海钓产业则刚刚起步，蕴含着巨大的市场潜力。海洋和淡水自然环境差别较大，所使用的海钓工具亦不同，钓钩应准备多枚，以适应不同鱼种的需要。

随着世界各国对环保愈加重视，传统的塑制不可降解的仿生鱼饵已逐渐被市场淘汰，新型可降解仿生鱼饵新材料的研发泼在眉睫。例如中国专利CN2014108617906公开了一种新型环保可降解高仿真鱼饵用改性聚氨酯弹性体，通过对聚氨酯进行改性处理从而获得具有可降解性的改性聚氨酯弹性体，从而实现仿生鱼饵的可降解；又例如中国专利CN2014107030489公开了一种可降解的仿生鱼饵，通过使用可再生的植物资源所提出的淀粉作为原料，经由糖化得到葡萄糖，再由葡萄糖及一定的菌种发酵制成高纯度的乳酸，在通过化学合成方法合成一定分子量的聚乳酸，获得的聚乳酸具有良好的生物可降解性，使用后能被自然界中微生物完全降解，从而实现仿生鱼饵的可降解性。上述专利公开的技术方案均可以实现仿生鱼饵的可降解，均属于环境友好材料，但是这类可降解材料都只能被动的在微生物的作用下由外及内的降解，降解速度较为缓慢。

发明内容

本发明的目的是针对现有的问题，提供了一种用于海钓的可实现快速降解的仿生鱼饵，利用海水作为电解质，海水中的溶解氧作为阴极，通过在原料中加入镁合金粉末作为正极材料，从而在仿生鱼饵内形成许多的微电池，产生的电偶电流使得正极材料中的镁合金粉末被不断腐蚀，使得仿生鱼饵内部形成众多的腐蚀孔，有利于微生物由内及外同时降解，而且仿生鱼饵内形成的微电池周围形成电场，对微生物的繁殖速度和长势具有促进作用，从而进一步加快仿生鱼饵的降解。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种用于海钓的可实现快速降解的仿生鱼饵，具体制备方法如下：

1）将聚乙烯醇加入到80-90℃蒸馏水中，搅拌溶解后得到浓度为5-8%的聚乙烯醇溶液，随后将聚乙烯醇溶液均匀涂在干净的不锈钢板上流平，在空气中干燥后得到厚度为3-6mm的聚乙烯醇薄膜；

2）按照阳极不锈钢板与阴极不锈钢板面积比为1:8-13，将涂有聚乙烯醇薄膜的不锈钢板作为阳极，阴极选用不锈钢板，放入硫酸浓度为1-1.5mol/L，苯胺浓度为0.4-0.7mol/L的硫酸-苯胺溶液中，在38-43℃恒温水浴箱中进行电流密度为10-14mA/cm²，反应时间20-30min的恒流电氧化反应，待反应结束后取出阳极，浸入清水中除去附于薄膜表面的电解液，烘干后进行粉碎，即可获得粒径为20-30um的导电复合物粉末；本发明采用电化学方法，采用聚乙烯醇和聚苯胺制得颗粒均匀细致，比表面积较大且具有一定结晶度的复合物粉末，而且由于聚乙烯醇与聚苯胺之间形成三维网络结构，从而有利于电子的传递，使得复合膜的导电率得到提高；

3)按照质量比为1:15-20，将粒径均为10-20um的二氧化锰粉末和镁合金粉末投入混合机中，所用镁合金中汞含量2.5-3.5%，镓含量0.5-1%，铝含量5-10%，余量为镁，在150-200r/min下混合1-2h，然后将混合均匀后的粉末在压制速度为2-3m/s，压制力为30-60MPa下压制成坯，将压坯在400-500℃下热处理2-3h，然后在氮气气氛下保温1-2h，随炉冷却至室温，粉碎研磨后得到粒径为30-70um的镁合金/二氧化锰粉末；本发明中通过将二氧化锰粉末和镁合金粉末混合压制后进行热处理，由于二氧化锰为不规则形状，有许多细小颗粒，通过简单的混合压制，可以形成颗粒之间结合较为疏松，并且具有大量的孔隙的结构，从而使得获得的镁合金/二氧化锰粉末具有大的比表面积，有利于海水的渗入，可以促进电极反应的进行，从而可以加快镁合金/二氧化锰粉末中镁合金的腐蚀，使得仿生鱼饵内部形成众多的腐蚀孔，从而有助于仿生鱼饵在微生物作用下由内及外同时实现降解，加快了仿生鱼饵的降解速度；通过热处理，可以使镁合金/二氧化锰粉末中的颗粒细化，有利于镁合金/二氧化锰粉末与海水的接触，增大了反应面积，从而促进电极反应尽可能完全，对仿生鱼饵中腐蚀孔的形成具有促进作用；

4）按照质量比为7:2-3，将镁合金/二氧化锰粉末与导电复合物粉末在混合机中混匀，然后在压制速度为3-4m/s，压制力为80-120MPa下压制成坯，将压坯经切粒机切粒，获得长度3-6mm，直径1-1.5mm的圆柱状颗粒物备用；通过将镁合金/二氧化锰粉末与导电复合物粉末压制后切成圆柱状颗粒物，导电复合物作为活性物质，与镁合金/二氧化锰粉末压制复合后有利于电极导电，增大反应速度，加快电极反应的进行，而且该颗粒物作为正极材料，海水作为电解液，水中的溶解氧作用阴极，形成的微电池使得生鱼饵周围形成电场，为微生物的繁殖速度和长势具有促进作用，从而进一步加快仿生鱼饵的降解；然后按照重量比为30-40:20-30:40-50:1-3:1-2，将聚乳酸、热塑性弹性体、淀粉、增塑剂、填充剂加入到密炼机中，其中热塑性弹性体为TPU、TPE、TPR中的一种，增塑剂为邻苯二甲酸酯类增塑剂，填充剂硅藻土、高岭土、石英粉中的一种，在170-180℃下混炼15-20min，将得到的液态产物浇注到模具腔内，迅速将备用的颗粒物加入到模具腔内，合模后在120-130℃、50-80r/min下预热振荡处理3-5min，然后在140-160℃，5-8MPa下热压2-4min，再经6-10MPa下冷压定型3-5min，即可获得仿生鱼饵半成品；

5）将淀粉分散于水中，糊化后加入到聚乙烯醇溶液中，在80-90℃水浴中以300-400r/min搅拌10-15min，然后向共混液中加入适量的丙三醇和单硬脂酸甘油酯，继续搅拌30-50min，获得淀粉含量为2-5%，聚乙烯醇含量为8-13%，丙三醇含量18-23%，单硬脂酸甘油酯含量为1-1.5%的共混液，然后按照体积比为0.5-1:1，向共混液中加入浓度为1-2%的纳米蒙脱土悬浮液，继续搅拌1-2h形成成膜液，然后将半成品仿生鱼饵浸渍在成膜液中，提拉成膜，将成膜后的仿生鱼饵在40-50℃下干燥15-20h，即可获得所需的成品仿生鱼饵；利用聚乙烯醇、淀粉和纳米蒙脱土作为原料制得成膜液，添加的纳米蒙脱土可以提高仿生鱼饵表面形成的薄膜的稳定性和耐水性，增强薄膜的保护作用，可以避免仿生鱼饵在正常垂钓使用过程中因电极反应出现腐蚀、破损现象。

本发明相比现有技术具有以下优点：

本发明提供的可快速降解的仿生鱼饵，通过在常规的可降解仿生鱼饵中加入作为正极材料的圆柱状颗粒物，利用海水作为电解质，海水中的溶解氧作为阴极，当仿生鱼饵表面的薄膜在微生物、鱼类撕咬以及其他外界因素的作用下破损后，仿生鱼饵中的圆柱状颗粒物裸露出来，从而在仿生鱼饵内形成许多的微电池，产生的电偶电流使得正极材料中的镁合金粉末被不断腐蚀，使得仿生鱼饵内部形成众多的腐蚀孔，有利于仿生鱼饵的外部以及内部在微生物的作用下可以实现同时降解，而且仿生鱼饵内形成的微电池周围会形成电场，为微生物的繁殖速度和长势具有促进作用，从而进一步加快仿生鱼饵的降解，实现仿生鱼饵的快速降解。

具体实施方式

下面结合具体实施方法对本发明做进一步的说明。

实施例1

一种用于海钓的可实现快速降解的仿生鱼饵，具体制备方法如下：

1）将聚乙烯醇加入到80℃蒸馏水中，搅拌溶解后得到浓度为5%的聚乙烯醇溶液，随后将聚乙烯醇溶液均匀涂在干净的不锈钢板上流平，在空气中干燥后得到厚度为3mm的聚乙烯醇薄膜；

2）按照阳极不锈钢板与阴极不锈钢板面积比为1:8，将涂有聚乙烯醇薄膜的不锈钢板作为阳极，阴极选用不锈钢板，放入硫酸浓度为1mol/L，苯胺浓度为0.4mol/L的硫酸-苯胺溶液中，在38℃恒温水浴箱中进行电流密度为10mA/cm²，反应时间30min的恒流电氧化反应，待反应结束后取出阳极，浸入清水中除去附于薄膜表面的电解液，烘干后进行粉碎，即可获得粒径为20um的导电复合物粉末；

3)按照质量比为1:15，将粒径均为10um的二氧化锰粉末和镁合金粉末投入混合机中，所用镁合金中汞含量2.5%，镓含量0.5%，铝含量5%，余量为镁，在150r/min下混合2h，然后将混合均匀后的粉末在压制速度为2m/s，压制力为30MPa下压制成坯，将压坯在400℃下热处理3h，然后在氮气气氛下保温1h，随炉冷却至室温，粉碎研磨后得到粒径为30um的镁合金/二氧化锰粉末；

4）按照质量比为7:2，将镁合金/二氧化锰粉末与导电复合物粉末在混合机中混匀，然后在压制速度为3m/s，压制力为80MPa下压制成坯，将压坯经切粒机切粒，获得长度3mm，直径1mm的圆柱状颗粒物备用，然后按照重量比为30:20:40:1:1，将聚乳酸、TPU、淀粉、邻苯二甲酸二甲锌、硅藻土加入到密炼机中，在170℃下混炼20min，将得到的液态产物浇注到模具腔内，迅速将备用的颗粒物加入到模具腔内，合模后在120℃、50r/min下预热振荡处理5min，然后在140℃，5MPa下热压4min，再经6MPa下冷压定型5min，即可获得仿生鱼饵半成品；

5）将淀粉分散于水中，糊化后加入到聚乙烯醇溶液中，在80℃水浴中以300r/min搅拌15min，然后向共混液中加入适量的丙三醇和单硬脂酸甘油酯，继续搅拌50min，获得淀粉含量为2%，聚乙烯醇含量为8%，丙三醇含量18%，单硬脂酸甘油酯含量为1%的共混液，然后按照体积比为0.5:1，向共混液中加入浓度为1%的纳米蒙脱土悬浮液，继续搅拌2h形成成膜液，然后将半成品仿生鱼饵浸渍在成膜液中，提拉成膜，将成膜后的仿生鱼饵在40℃下干燥20h，即可获得所需的成品仿生鱼饵。

将本实施例中制备的50g仿生鱼饵直接放入温度为25℃装有海水的容器中，海水容积为1L，放置2个月后，将仿生鱼饵取出，清洗烘干后计算得出质量损失率为28.6%；将本实施例中制备的50g仿生鱼饵表面撕扯出缺口，然后放入温度为25℃装有海水的容器中，海水容积为1L，放置2个月后，将仿生鱼饵取出，清洗烘干后计算得出质量损失率为32.1%；采用与本实施例中等重量的聚乳酸、TPU、淀粉、邻苯二甲酸二甲锌和硅藻土作为原料制得重量为50g的仿生鱼饵，直接放入温度为25℃装有海水的容器中，海水容积为1L，放置2个月后，将仿生鱼饵取出，清洗烘干后计算得出质量损失率为12.6%；采用与本实施例中等重量的聚乳酸、TPU、淀粉、邻苯二甲酸二甲锌和硅藻土作为原料制得重量为50g的仿生鱼饵，将仿生鱼饵表面撕扯出缺口后放入温度为25℃装有海水的容器中，海水容积为1L，放置2个月后，将仿生鱼饵取出，清洗烘干后计算得出质量损失率为13.8%；通过上述试验可知，本实施例中的仿生鱼饵在海水中可实现快速降解，可以有效的减轻弃置的仿生鱼饵对海洋造成的污染负担。

实施例2

一种用于海钓的可实现快速降解的仿生鱼饵，具体制备方法如下：

1）将聚乙烯醇加入到85℃蒸馏水中，搅拌溶解后得到浓度为7%的聚乙烯醇溶液，随后将聚乙烯醇溶液均匀涂在干净的不锈钢板上流平，在空气中干燥后得到厚度为5mm的聚乙烯醇薄膜；

2）按照阳极不锈钢板与阴极不锈钢板面积比为1:10，将涂有聚乙烯醇薄膜的不锈钢板作为阳极，阴极选用不锈钢板，放入硫酸浓度为1.2mol/L，苯胺浓度为0.6mol/L的硫酸-苯胺溶液中，在40℃恒温水浴箱中进行电流密度为12mA/cm²，反应时间25min的恒流电氧化反应，待反应结束后取出阳极，浸入清水中除去附于薄膜表面的电解液，烘干后进行粉碎，即可获得粒径为25um的导电复合物粉末；

3)按照质量比为1:18，将粒径均为15um的二氧化锰粉末和镁合金粉末投入混合机中，所用镁合金中汞含量3%，镓含量0.8%，铝含量7%，余量为镁，在180r/min下混合1.5h，然后将混合均匀后的粉末在压制速度为2.5m/s，压制力为45MPa下压制成坯，将压坯在450℃下热处理2.5h，然后在氮气气氛下保温1.5h，随炉冷却至室温，粉碎研磨后得到粒径为50um的镁合金/二氧化锰粉末；

4）按照质量比为7:2.5，将镁合金/二氧化锰粉末与导电复合物粉末在混合机中混匀，然后在压制速度为3.5m/s，压制力为100MPa下压制成坯，将压坯经切粒机切粒，获得长度5mm，直径1.3mm的圆柱状颗粒物备用，然后按照重量比为35:25:45:2:1.5，将聚乳酸、TPE、淀粉、邻苯二甲酸丁苄酯、高岭土加入到密炼机中，在175℃下混炼18min，将得到的液态产物浇注到模具腔内，迅速将备用的颗粒物加入到模具腔内，合模后在125℃、70r/min下预热振荡处理4min，然后在150℃，7MPa下热压3min，再经8MPa下冷压定型4min，即可获得仿生鱼饵半成品；

5）将淀粉分散于水中，糊化后加入到聚乙烯醇溶液中，在85℃水浴中以350r/min搅拌13min，然后向共混液中加入适量的丙三醇和单硬脂酸甘油酯，继续搅拌40min，获得淀粉含量为3%，聚乙烯醇含量为11%，丙三醇含量为20%，单硬脂酸甘油酯含量为1.3%的共混液，然后按照体积比为0.8:1，向共混液中加入浓度为1.5%的纳米蒙脱土悬浮液，继续搅拌1.5h形成成膜液，然后将半成品仿生鱼饵浸渍在成膜液中，提拉成膜，将成膜后的仿生鱼饵在45℃下干燥18h，即可获得所需的成品仿生鱼饵。

将本实施例中制备的50g仿生鱼饵直接放入温度为25℃装有海水的容器中，海水容积为1L，放置2个月后，将仿生鱼饵取出，清洗烘干后计算得出质量损失率为29.2%；将本实施例中制备的50g仿生鱼饵表面撕扯出缺口，然后放入温度为25℃装有海水的容器中，海水容积为1L，放置2个月后，将仿生鱼饵取出，清洗烘干后计算得出质量损失率为33.8%；采用与本实施例中等重量的聚乳酸、TPU、淀粉、邻苯二甲酸二甲锌和硅藻土作为原料制得重量为50g的仿生鱼饵，直接放入温度为25℃装有海水的容器中，海水容积为1L，放置2个月后，将仿生鱼饵取出，清洗烘干后计算得出质量损失率为12.8%；采用与本实施例中等重量的聚乳酸、TPU、淀粉、邻苯二甲酸二甲锌和硅藻土作为原料制得重量为50g的仿生鱼饵，将仿生鱼饵表面撕扯出缺口后放入温度为25℃装有海水的容器中，海水容积为1L，放置2个月后，将仿生鱼饵取出，清洗烘干后计算得出质量损失率为14.1%；通过上述试验可知，本实施例中的仿生鱼饵在海水中可实现快速降解，可以有效的减轻弃置的仿生鱼饵对海洋造成的污染负担。

实施例3

一种用于海钓的可实现快速降解的仿生鱼饵，具体制备方法如下：

1）将聚乙烯醇加入到90℃蒸馏水中，搅拌溶解后得到浓度为8%的聚乙烯醇溶液，随后将聚乙烯醇溶液均匀涂在干净的不锈钢板上流平，在空气中干燥后得到厚度为6mm的聚乙烯醇薄膜；

2）按照阳极不锈钢板与阴极不锈钢板面积比为1:13，将涂有聚乙烯醇薄膜的不锈钢板作为阳极，阴极选用不锈钢板，放入硫酸浓度为1.5mol/L，苯胺浓度为0.7mol/L的硫酸-苯胺溶液中，在43℃恒温水浴箱中进行电流密度为14mA/cm²，反应时间20min的恒流电氧化反应，待反应结束后取出阳极，浸入清水中除去附于薄膜表面的电解液，烘干后进行粉碎，即可获得粒径为30um的导电复合物粉末；

3)按照质量比为1:20，将粒径均为20um的二氧化锰粉末和镁合金粉末投入混合机中，所用镁合金中汞含量3.5%，镓含量1%，铝含量10%，余量为镁，在200r/min下混合1h，然后将混合均匀后的粉末在压制速度为3m/s，压制力为60MPa下压制成坯，将压坯在500℃下热处理2h，然后在氮气气氛下保温2h，随炉冷却至室温，粉碎研磨后得到粒径为70um的镁合金/二氧化锰粉末；

4）按照质量比为7:3，将镁合金/二氧化锰粉末与导电复合物粉末在混合机中混匀，然后在压制速度为4m/s，压制力为120MPa下压制成坯，将压坯经切粒机切粒，获得长度6mm，直径1.5mm的圆柱状颗粒物备用，然后按照重量比为40:30:50:3:2，将聚乳酸、TPR、淀粉、邻苯二甲酸二丁酯、石英粉加入到密炼机中，在180℃下混炼15min，将得到的液态产物浇注到模具腔内，迅速将备用的颗粒物加入到模具腔内，合模后在130℃、80r/min下预热振荡处理3min，然后在160℃，8MPa下热压2min，再经10MPa下冷压定型3min，即可获得仿生鱼饵半成品；

5）将淀粉分散于水中，糊化后加入到聚乙烯醇溶液中，在90℃水浴中以400r/min搅拌10min，然后向共混液中加入适量的丙三醇和单硬脂酸甘油酯，继续搅拌30min，获得淀粉含量为5%，聚乙烯醇含量为13%，丙三醇含量23%，单硬脂酸甘油酯含量为1.5%的共混液，然后按照体积比为1:1，向共混液中加入浓度为2%的纳米蒙脱土悬浮液，继续搅拌1h形成成膜液，然后将半成品仿生鱼饵浸渍在成膜液中，提拉成膜，将成膜后的仿生鱼饵在50℃下干燥15h，即可获得所需的成品仿生鱼饵。

将本实施例中制备的50g仿生鱼饵直接放入温度为25℃装有海水的容器中，海水容积为1L，放置2个月后，将仿生鱼饵取出，清洗烘干后计算得出质量损失率为28.3%；将本实施例中制备的50g仿生鱼饵表面撕扯出缺口，然后放入温度为25℃装有海水的容器中，海水容积为1L，放置2个月后，将仿生鱼饵取出，清洗烘干后计算得出质量损失率为31.2%；采用与本实施例中等重量的聚乳酸、TPU、淀粉、邻苯二甲酸二甲锌和硅藻土作为原料制得重量为50g的仿生鱼饵，直接放入温度为25℃装有海水的容器中，海水容积为1L，放置2个月后，将仿生鱼饵取出，清洗烘干后计算得出质量损失率为12.1%；采用与本实施例中等重量的聚乳酸、TPU、淀粉、邻苯二甲酸二甲锌和硅藻土作为原料制得重量为50g的仿生鱼饵，将仿生鱼饵表面撕扯出缺口后放入温度为25℃装有海水的容器中，海水容积为1L，放置2个月后，将仿生鱼饵取出，清洗烘干后计算得出质量损失率为13.0%；通过上述试验可知，本实施例中的仿生鱼饵在海水中可实现快速降解，可以有效的减轻弃置的仿生鱼饵对海洋造成的污染负担。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何不经过创造性劳动想到的变换或替换，都应涵盖在本发明的保护范围内。