本發(fā)明涉及一種多功能防蚊涂層材料，以及利用該多功能防蚊涂層材料實(shí)現(xiàn)的防止蚊蟲(chóng)叮咬的方法。
背景技術(shù)：
蚊子是傳播嚴(yán)重危害人類(lèi)健康疾病的重要媒介。全世界每年有七十二萬(wàn)五千人被蚊子叮咬后死亡，其中患上瘧疾致死的就佔(zhàn)了約六十萬(wàn)人，平均每43s就有一名兒童死于瘧疾，多達(dá)一百多個(gè)國(guó)家的人民受此影響，并造成每年數(shù)以十億計(jì)的經(jīng)濟(jì)損失。通過(guò)蚊子傳播的其他疾病還包括黃熱病，乙腦，西尼羅腦炎，登革熱和絲蟲(chóng)病等。蚊子是有3000萬(wàn)年進(jìn)化史的物種，復(fù)雜的進(jìn)化過(guò)程，使之具有幾近完美的傳感器官以及尋找食源，逃避天敵的特殊本能，尤其是強(qiáng)大的繁殖能力和不斷產(chǎn)生的抗藥性，使得在與人類(lèi)的較量中幾乎從未處于下風(fēng)。徹底消滅蚊子這一物種已成為人類(lèi)無(wú)法實(shí)現(xiàn)的夢(mèng)想。但控制疾病的傳播，減小蚊蟲(chóng)對(duì)人類(lèi)的危害，則是有可能達(dá)到的目標(biāo)。為此，人類(lèi)力圖戰(zhàn)勝蚊子的努力從未停止，各種新的技術(shù)和藥物被不斷投入戰(zhàn)場(chǎng)。
化學(xué)控制技術(shù)是人類(lèi)最主要的武器。種類(lèi)繁多的殺蟲(chóng)劑使用方便，起效快，作用強(qiáng)且持久。常用的化學(xué)殺蟲(chóng)劑有DDT、馬拉硫磷、殘殺威、溴氰菊酯、氯菊酯等。早期采用化學(xué)殺蟲(chóng)劑室內(nèi)噴灑技術(shù)可有效殺滅家棲蚊類(lèi)，是防治瘧疾的主要措施之一。但是由于滯留噴灑用藥量大，環(huán)境污染嚴(yán)重，對(duì)人畜和禽鳥(niǎo)有毒以及容易引起蚊蟲(chóng)抗藥性等問(wèn)題，已經(jīng)逐漸被淘汰和減少使用。將化學(xué)殺蟲(chóng)劑與增效劑配用可以加強(qiáng)殺蟲(chóng)劑的效率、減少使用劑量。但抗藥性和人畜毒性問(wèn)題仍然是化學(xué)控制技術(shù)的短板。家庭中廣泛使用的蚊香對(duì)人體的危害還包括煙霧中PM2.5顆粒物對(duì)呼吸道的影響。
生物防治是直接或間接應(yīng)用生物天敵來(lái)防止或消滅蚊蟲(chóng)的技術(shù)總稱(chēng)。目前用于蚊媒生物防治的主要有病原體（細(xì)菌、真菌、病毒等）和捕食生物。但生物防治技術(shù)尚處于發(fā)展之中，其效果受各種因素很大影響。投入資金高，風(fēng)險(xiǎn)大。需要解決的問(wèn)題還很多，短期內(nèi)無(wú)法替代化學(xué)控制技術(shù)。
物理防蚊技術(shù)主要是利用特殊的聲波，光波，超聲波和電磁波來(lái)誘殺或驅(qū)避蚊蟲(chóng)。市面上流行的所謂超聲驅(qū)蚊，電磁波滅蚊，甚至手機(jī)驅(qū)蚊等，無(wú)一不是商業(yè)噱頭或概念炒作，對(duì)蚊子無(wú)任何驅(qū)離或吸引的作用。源于美國(guó)的最新式滅蚊器，是利用蚊子對(duì)溫度，二氧化碳和乳酸的敏感性，模擬人體的存在來(lái)吸引蚊蟲(chóng)并給予消滅。但其效果仍然十分有限。
采用紗窗和浸泡驅(qū)蚊藥劑的蚊帳是防治蚊蟲(chóng)叮咬的真正有效方法，但僅適用于休息和室內(nèi)使用。采用避蚊胺（DEET）驅(qū)蚊是目前為止最有效的室外防蚊方法。但避蚊胺是一種強(qiáng)效溶劑，能使塑料、人造纖維、氨綸、合成纖維組織物、皮革，包括指甲油在內(nèi)的著色或涂漆的表面溶解。更為嚴(yán)重的問(wèn)題是避蚊胺的副作用：避蚊胺具有刺激性，有些使用者的皮膚會(huì)對(duì)避蚊胺有反應(yīng)。其他已知的驅(qū)蚊劑，如桉樹(shù)腦，芳樟醇，崖柏酮以及某些天然植物產(chǎn)品的避蚊效果十分有限，作用時(shí)間大多很短。
總之到目前為止，化學(xué)控制、生物防治、物理防治在驅(qū)蚊防蚊中的應(yīng)用都還存在各自的問(wèn)題，真正實(shí)用并值得大力推廣的驅(qū)蚊技術(shù)還不多見(jiàn)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的第一目的是提供一種多功能防蚊涂層材料；本發(fā)明的第二目的是提供一種防止蚊蟲(chóng)叮咬的方法。
為了實(shí)現(xiàn)上述第一目的，本發(fā)明提供一種多功能防蚊涂層材料，所述材料含有10～50重量份溶劑和1～50重量份成膜劑；所述溶劑為醇類(lèi)；所述成膜劑為天然樹(shù)脂或合成樹(shù)脂。
優(yōu)選地，所述溶劑為乙醇、異丙醇、丙二醇或去離子水，以及這些溶劑的混合物。
優(yōu)選地，所述天然樹(shù)脂選自蟲(chóng)膠、松香、柯巴樹(shù)脂和瑪樹(shù)脂中的一種或幾種；所述合成樹(shù)脂選自聚丙烯酸鈉、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯乙酸酯共聚物、乙酰檸檬酸三丁酯、羧基乙烯基聚合物、丙烯酸樹(shù)脂烷醇胺液、甲氧基乙烯馬來(lái)酐、乙烯吡咯烷酮與乙烯乙酸酯共聚物、丙烯酸衍生物共聚體、丙烯酸酯與甲基丙烯酸酯的共聚體、乙烯吡咯烷酮與二乙氨甲基丙烯酸酯共聚體和聚乙烯乙縮醛-N，N-二乙基氨乙酸酯中的一種或幾種。
優(yōu)選地，多功能防蚊涂層材料還包括5～30重量份的避蚊胺；或者，還包括1～20重量份天然防蚊液；所述天然防蚊液為香茅植物精油、天竺葵植物精油、尤加利植物精油、白千層植物精油、丁香植物精油、貓薄荷植物精油、大豆油、含有桉樹(shù)醇的植物提取物、含有芳樟醇的植物提取物、含有崖柏酮的植物提取物。
優(yōu)選地，多功能防蚊涂層材料還包括1～25重量份的防曬劑，所述防曬劑為納米級(jí)二氧化鈦和/或納米級(jí)氧化鋅。更優(yōu)選地，所述防曬劑內(nèi)含有分散劑，所述分散劑為0.5～0.7重量份的聚乙二醇、0.1～0.3重量份的聚甲基丙烯酸銨或0.1～0.4重量份的木素磺酸鈉。
優(yōu)選地，多功能防蚊涂層材料還包括0.5～10重量份保濕劑，所述保濕劑選自脂肪酸酯、脂肪酸、脂肪醇、硅油、橄欖油、高碳醇、羊毛脂和石蠟中的一種或幾種。
優(yōu)選地，多功能防蚊涂層材料還包括0.5～5重量份保濕劑，所述保濕劑選自水楊酸、溴銨鹽、異丙基甲基酚和間苯二酚中的一種或幾種。
優(yōu)選地，多功能防蚊涂層材料還包括0.5～3重量份香料，所述香料選自分子具有酚結(jié)構(gòu)的香料和/或分子具有不飽和香葉烯結(jié)構(gòu)的香料。
為了實(shí)現(xiàn)上述第二目的，本發(fā)明提供一種防止蚊蟲(chóng)叮咬的方法，包括利用以上任一項(xiàng)所述多功能防蚊涂層材料，在皮膚表面以涂抹或噴霧途徑形成無(wú)毒固體防護(hù)層的步驟。
本發(fā)明的有益效果是：
防護(hù)層中的揮發(fā)性驅(qū)蚊物質(zhì)具有一定的驅(qū)蚊效果。因?yàn)檩^少的驅(qū)蚊劑含量，對(duì)人體的傷害可降至最低。
即使部分蚊子穿過(guò)皮膚周?chē)臍馕镀琳希德湓谄つw上后，也不能順利叮咬吸血，所以防蚊效率比普通的驅(qū)蚊劑更高。
涂層對(duì)人體無(wú)毒，容易清洗，透氣透明，使用方便，成本低廉便于大規(guī)模推廣，不產(chǎn)生環(huán)境污染，更不會(huì)使蚊蟲(chóng)產(chǎn)生抗藥性。
涂層還可能驅(qū)離和防止其他有毒昆蟲(chóng)（如馬蜂，鹿虱，蜱），蜘蛛，甚至毒蛇的傷害。
涂層附帶的好處是可以暫時(shí)阻止有毒或者易引起過(guò)敏物質(zhì)對(duì)皮膚的傷害。這些物質(zhì)包括來(lái)自周?chē)h(huán)境的有毒植物，如漆樹(shù)。
附圖說(shuō)明
圖1為用于將多功能防蚊涂層材料液體噴涂到體表的噴霧罐示意圖。
附圖中，各標(biāo)號(hào)所代表的部件列表如下：
1、多功能防蚊涂層材料液體，2、噴霧罐，3、噴射劑，4、噴嘴。
具體實(shí)施方式
在此記載的實(shí)施例為本發(fā)明的特定的具體實(shí)施方式，用于說(shuō)明本發(fā)明的構(gòu)思，均是解釋性和示例性的，不應(yīng)解釋為對(duì)本發(fā)明實(shí)施方式及本發(fā)明范圍的限制。除在此記載的實(shí)施例外，本領(lǐng)域技術(shù)人員還能夠基于本申請(qǐng)權(quán)利要求書(shū)和說(shuō)明書(shū)所公開(kāi)的內(nèi)容采用顯而易見(jiàn)的其它技術(shù)方案，這些技術(shù)方案包括采用對(duì)在此記載的實(shí)施例的做出任何顯而易見(jiàn)的替換和修改的技術(shù)方案。
本發(fā)明提供一種多功能防蚊涂層材料，所述材料含有10～50重量份溶劑和1～50重量份成膜劑；所述溶劑為醇類(lèi)；所述成膜劑為天然樹(shù)脂或合成樹(shù)脂。在優(yōu)選的實(shí)施例中，所述溶劑為乙醇、異丙醇、丙二醇或去離子水，以及這些溶劑的混合物。在優(yōu)選的實(shí)施例中，所述天然樹(shù)脂選自蟲(chóng)膠、松香、柯巴樹(shù)脂和瑪樹(shù)脂中的一種或幾種；所述合成樹(shù)脂選自聚丙烯酸鈉、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯乙酸酯共聚物、乙酰檸檬酸三丁酯、羧基乙烯基聚合物、丙烯酸樹(shù)脂烷醇胺液、甲氧基乙烯馬來(lái)酐、乙烯吡咯烷酮與乙烯乙酸酯共聚物、丙烯酸衍生物共聚體、丙烯酸酯與甲基丙烯酸酯的共聚體、乙烯吡咯烷酮與二乙氨甲基丙烯酸酯共聚體和聚乙烯乙縮醛-N，N-二乙基氨乙酸酯中的一種或幾種。
溶劑
本發(fā)明采用乙醇溶劑。常用95%體積濃度的乙醇或變性無(wú)水乙醇。在形成皮膚表面防護(hù)涂層所用的液體材料中，乙醇的質(zhì)量濃度一般不超過(guò)50%。過(guò)多的乙醇會(huì)吸收皮膚表面的水分，經(jīng)常使用會(huì)讓皮膚過(guò)于干燥。但乙醇含量太低，則揮發(fā)慢，在皮膚表面凝結(jié)成防護(hù)層所需時(shí)間太長(zhǎng)。合適的乙醇比例，既不會(huì)讓皮膚脫脂和過(guò)于干燥，也能夠殺滅部分附著在皮膚表面的有害微生物。
采用乙醇作為溶劑的另一個(gè)好處是，乙醇是一種普適性溶劑，大多數(shù)驅(qū)蚊劑，防曬成分都能夠溶于乙醇。
還可采用異丙醇或乙二醇替代乙醇作為溶劑。在醇類(lèi)溶劑含量不高的情況下，為了降低所用液體黏度，使之不至于太稠而不能加入壓力罐中用于噴涂，還需加入適當(dāng)分量的去離子水作為稀釋劑，加入量為不超過(guò)25重量份。
成膜劑
成膜劑的選擇需要滿(mǎn)足幾方面條件：1）容易溶于乙醇，2）對(duì)皮膚無(wú)毒，3）形成的防護(hù)層有足夠厚度，且與皮膚有很好的連接強(qiáng)度，4）形成的防護(hù)層即使在潮濕環(huán)境下，也能在相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)保持一定的強(qiáng)度和硬度；5）形成的防護(hù)層具有一定透氣性；6）形成的防護(hù)層最好能足夠透明；7）形成的防護(hù)層容易用清水徹底洗掉，無(wú)殘留。
本發(fā)明采用天然樹(shù)脂或合成樹(shù)脂作為乙醇揮發(fā)之后在皮膚表面形成固體防護(hù)層的成膜劑。天然膠樹(shù)脂來(lái)源于植物或昆蟲(chóng)的分泌物。如：蟲(chóng)膠（紫膠蟲(chóng)的分泌物），松香，柯巴樹(shù)脂和瑪樹(shù)脂。這些天然樹(shù)脂大多不溶于水，但能溶于乙醇。由于來(lái)源稀少，價(jià)格較高，已經(jīng)逐漸被人工合成樹(shù)脂所替代。
合成樹(shù)脂是一類(lèi)人工合成的高分子量聚合物，兼?zhèn)浠虺^(guò)天然樹(shù)脂固有特性，受應(yīng)力時(shí)有流動(dòng)傾向，常具有軟化或熔融范圍，并在破裂時(shí)呈貝殼狀。本發(fā)明采用的合成樹(shù)脂包括但不限于：聚丙烯酸鈉（國(guó)外商品Carbopol,Carbomer），聚乙烯吡咯烷酮，聚乙烯乙酸酯共聚物，乙酰檸檬酸三丁酯，羧基乙烯基聚合物，丙烯酸樹(shù)脂烷醇胺液，甲氧基乙烯馬來(lái)酐（乙烯甲基醚和馬來(lái)酸酐共聚體），乙烯吡咯烷酮與乙烯乙酸酯共聚物，丙烯酸衍生物共聚體，丙烯酸酯與甲基丙烯酸酯的共聚體，乙烯吡咯烷酮與二乙氨甲基丙烯酸酯共聚體，聚乙烯乙縮醛-N，N-二乙基氨乙酸酯。
驅(qū)蚊劑
避蚊胺（DEET）為無(wú)色至琥珀色油性液體。不溶于水，但可與乙醇混溶。避蚊胺可有效地使蚊蟲(chóng)失去對(duì)人類(lèi)或動(dòng)物氣味的探測(cè)能力。但并不能影響其對(duì)二氧化碳的嗅覺(jué)能力。避蚊胺在皮膚上會(huì)很快形成透明薄膜。這層薄膜并不能阻擋蚊蟲(chóng)口器的刺入。本發(fā)明采用避蚊胺僅作為防蚊的第一道防線(xiàn)。為了安全起見(jiàn)，避蚊胺在形成皮膚表面防護(hù)涂層所用的液體材料中，質(zhì)量比例范圍5%-30%。
本發(fā)明也采用天然防蚊液加入防護(hù)層中驅(qū)蚊。這些天然防蚊劑多以植物精油作為主要成份，本發(fā)明采用單不限于下列植物精油: 香茅、天竺葵、尤加利、白千層，丁香、貓薄荷以及大豆油。此外，還包括一些植物提取物，如桉樹(shù)腦（桉樹(shù)醇），芳樟醇，崖柏酮。這些從天然植物提煉的防蚊液，其驅(qū)蚊有效時(shí)間較DEET短。其質(zhì)量比例范圍是1%-20%。實(shí)驗(yàn)表明：7.75%驅(qū)蚊酯(IR3535)能驅(qū)蚊23分鐘, 2%大豆油能驅(qū)蚊95分鐘, 10%的香茅油能驅(qū)蚊20分鐘。
防曬成分
市場(chǎng)上的防曬霜有兩種類(lèi)型，一種是物理遮光劑，另一種是化學(xué)防曬劑。物理遮光劑主要是將照耀到皮膚上的紫外線(xiàn)反射，散射出去或者吸收掉，減輕其對(duì)皮膚的傷害。但常見(jiàn)的二氧化鈦、氧化鋅等物理防曬顆粒不溶于水，只溶于油。添加越多防曬效果越高，但產(chǎn)品也就越油，皮膚會(huì)感覺(jué)油膩不透氣?；瘜W(xué)防曬劑主要是將吸收的紫外線(xiàn)中有害的光線(xiàn)過(guò)濾出去，皮膚涂抹后透明干爽，但是紫外線(xiàn)吸收到一定的程度，防曬的效果就弱了，而且化學(xué)防曬劑對(duì)皮膚有一定的損害。所以對(duì)幼兒來(lái)說(shuō)，物理遮光劑是更合適的防曬品。
本發(fā)明采用水溶性二氧化鈦和/或氧化鋅納米粒子作為物理防曬遮光劑。該類(lèi)水溶性納米材料能在市場(chǎng)上買(mǎi)到，價(jià)格便宜，很容易溶入乙醇或去離子水中。待溶劑揮發(fā)之后，在裸露的皮膚表面形成的防護(hù)層中含有大量納米粒子，有效反射，散射或吸收紫外線(xiàn)，從而具有抗 UVA、UVB功能。因?yàn)槭撬苄匀軇?，溶劑揮發(fā)后皮膚不油膩，透氣性也比油性溶劑好。該方法抗紫外線(xiàn)的效果與二氧化鈦和氧化鋅顆粒的尺寸有關(guān)。顆粒越小，防曬效果越好。通常顆粒直徑應(yīng)在200納米以下。但過(guò)小的尺寸對(duì)人體有害。FDA核準(zhǔn)的氧化鋅顆粒直徑不應(yīng)小于100納米，二氧化鈦添加量(質(zhì)量比)應(yīng)不大于25%。
但是，高比表面積的鈉米級(jí) TiO2 粉體在乙醇或水性溶劑中具有較高的表面能 , 容易產(chǎn)生團(tuán)聚或絮凝,影響懸浮液的穩(wěn)定性和分散性?？梢栽谌軇┲屑尤胍欢康姆稚?，以獲得高穩(wěn)定、高分散、低粘度的懸浮液。采用分散劑PEG（聚乙二醇）, 加入量在0.5-0.7wt% 時(shí), 可獲得低粘度的懸浮液。采用分散劑PMAA（聚甲基丙烯酸銨）, 加入量為0.1-0.3wt% 時(shí), 懸浮液粘度有效降低。采用分散劑MN（木素磺酸鈉），加入量為0.1-0.4wt% 時(shí), 懸浮液粘度較低。三種分散劑相比,在最佳加入量條件下,對(duì)懸浮液的良好分散效果依次為： MN> PMAA> PEG。本發(fā)明采用但不限于上述分散劑。
保濕劑
保濕劑是能讓皮膚角質(zhì)層保持一定水分的物質(zhì)。本發(fā)明采用的保濕劑有以下幾類(lèi)：脂肪酸酯類(lèi)，如十四酸異丙酯。脂肪酸類(lèi)，如硬脂酸。脂肪醇類(lèi)，如甘油、丙二醇和山梨醇。此外本發(fā)明還采用硅油，橄欖油，高碳醇，羊毛脂或石蠟等添加到乙醇中作為皮膚保濕劑。
殺菌劑
本發(fā)明中的稀釋劑是乙醇，乙醇本身就有滅菌作用。此外，添加水楊酸，溴銨鹽，異丙基甲基酚，間苯二酚等可以增加滅菌效果，但對(duì)皮膚也有一定傷害。
香料成分
添加香料除了讓人愉悅之外，部分香料還有一定驅(qū)蚊作用和滅菌作用。本發(fā)明采用的香料包括但不限于：1）分子具有酚結(jié)構(gòu)的，如丁香酚或香蘭素。2）分子具有不飽和香葉烯結(jié)構(gòu)的，如檸檬醛，橙葉醛，香葉醇，玫瑰醇。
本發(fā)明實(shí)施例還提供一種防止蚊蟲(chóng)叮咬的方法，包括利用以上實(shí)施例所述多功能防蚊涂層材料，在皮膚表面以涂抹或噴霧途徑形成無(wú)毒固體防護(hù)層的步驟。
防護(hù)層強(qiáng)度的選擇，防護(hù)層的強(qiáng)度是阻止蚊蟲(chóng)口器刺入皮膚的關(guān)鍵。應(yīng)根據(jù)不同情況選擇不同的防護(hù)層強(qiáng)度：
1）形成防護(hù)層的材料成分選擇；材料中的成膜劑是關(guān)鍵。雖然有很多人造合成樹(shù)脂溶于乙醇后都能快速干燥形成固體防護(hù)層，但從強(qiáng)度看，仍然有較大區(qū)別，需要根據(jù)針對(duì)不同蚊蟲(chóng)的種類(lèi)認(rèn)真選擇。比如丙烯酸酯/丁氨基甲基丙烯酸酯共聚物具有較高的強(qiáng)度，而液體石蠟干燥后形成的防護(hù)層強(qiáng)度則稍弱。
2）形成防護(hù)層的材料成分的比例；材料中去離子水的比例過(guò)大，容易涂抹和清洗。但防護(hù)層的干燥硬化需要較長(zhǎng)時(shí)間，而且形成的防護(hù)層硬度和強(qiáng)度都較弱。所以應(yīng)該控制在適當(dāng)范圍。對(duì)于特別大而兇狠的蚊子種類(lèi)，最好不含或少含水。同樣，對(duì)于叮咬兇狠，口器尖銳的蚊蟲(chóng)，應(yīng)加大樹(shù)脂的含量，以提高防護(hù)層的厚度和強(qiáng)度。
3）每次防護(hù)層材料的用量；一般情況下，在裸露皮膚上均勻涂抹或噴涂一次已經(jīng)足夠。對(duì)于蟲(chóng)口密度大，存在叮咬兇狠蚊蟲(chóng)種類(lèi)的區(qū)域，可以根據(jù)情況等待第一次噴涂徹底干燥后再涂抹或噴涂一次，甚至多次，以加強(qiáng)皮膚的防護(hù)。
4）針對(duì)不同類(lèi)蚊蟲(chóng)的防護(hù)層強(qiáng)度要求；一般而言，伊蚊（黑斑蚊）比按蚊個(gè)體大，口器也更強(qiáng)而有力。在其繁殖區(qū)域，應(yīng)想法提高防護(hù)層的厚度和強(qiáng)度。蠓是吸血昆蟲(chóng)，比蚊子更兇狠，放蠓也需要增加防護(hù)層強(qiáng)度。
5）針對(duì)不同地區(qū)，不同季節(jié)，選擇不同的防護(hù)層強(qiáng)度；蚊蟲(chóng)傳播疾病的高發(fā)區(qū)，如撒哈拉沙漠以南，湄公河流域，南美部分地區(qū)和中國(guó)南方。在蚊蟲(chóng)繁殖高峰季節(jié)，均需要提高防護(hù)層的厚度和強(qiáng)度。
本發(fā)明多功能防蚊涂層材料的作用原理如下：蚊子叮人不用眼睛進(jìn)行目標(biāo)識(shí)別，而是以人呼出的二氧化碳、體表散發(fā)出來(lái)的汗味以及輻射熱為線(xiàn)索來(lái)確定人的位置的。在蚊子的觸須上有一種叫“機(jī)械性刺激感受器”的器官。在找到人的位置后，它們會(huì)利用“機(jī)械性刺激感受器”輕觸人的皮膚，然后根據(jù)不同的阻力來(lái)尋找皮下細(xì)動(dòng)脈和小靜脈血管。絕大多數(shù)的雌蚊都是吸血維生，所以它們的口器特化為細(xì)長(zhǎng)的喙，以便刺穿動(dòng)物的皮膚。跟其他吸血昆蟲(chóng)的針狀(像注射針筒) 口器不同，雌蚊口器上布滿(mǎn)了鋸齒狀的突出。和注射針頭平滑的表面相比，鋸齒狀的口器和皮膚組織接觸的面積較小，這減少了對(duì)動(dòng)物神經(jīng)的刺激，使之產(chǎn)生的疼痛感大大降低。蚊子吸血時(shí)，會(huì)反覆地穿刺皮膚，借這個(gè)動(dòng)作來(lái)尋找最適合的穿刺位置(以微血管密度決定)。接著，將口針直接刺入微血管，或利用口器的游移劃破微血管，形成血池后再吸血。
根據(jù)蚊子的上述吸血特性，本發(fā)明提出一種防止蚊蟲(chóng)叮咬的方法，包括利用本發(fā)明實(shí)施例的多功能防蚊涂層材料，在皮膚表面以涂抹或噴霧途徑形成無(wú)毒固體防護(hù)層的步驟。具體的，將多功能防蚊涂層材料涂抹或噴涂在裸露的皮膚表面，快速形成阻止蚊蟲(chóng)口器叮咬的防護(hù)層。該防護(hù)層具有下列特點(diǎn)：1、通過(guò)所述液體材料的快速凝固，在皮膚表面形成具有足夠強(qiáng)度和硬度的固態(tài)防護(hù)層，其強(qiáng)度足以阻止蚊蟲(chóng)口器的插入；2、所述防護(hù)層與皮膚表面有較牢固的連接力；3、即使在小雨和大霧天氣條件下，所述防護(hù)層也能維持較長(zhǎng)時(shí)間的強(qiáng)度和硬度；4、由于所述液體材料的凝固，使得防護(hù)層覆蓋的皮膚表面能維持較長(zhǎng)時(shí)間的收縮；5、所述防護(hù)層透明，具有一定透氣性，對(duì)人體無(wú)毒，且很容易用水清洗干凈；6、在所述液體材料中添加驅(qū)蚊劑成分，該成分的揮發(fā)，將產(chǎn)生持續(xù)的驅(qū)蚊作用；7、在所述液體材料中添加能反射，散射或吸收紫外線(xiàn)的納米材料，能使防護(hù)層具有防曬功能；8、在液體材料中添加能保濕的材料，能使防護(hù)層具有皮膚保濕功能。9、在液體材料中添加能殺菌的成分，能使防護(hù)層具有一定滅菌功能。
本發(fā)明方法的有效性來(lái)自下列原因：1、防護(hù)層揮發(fā)出的氣味對(duì)蚊蟲(chóng)有驅(qū)離作用。2、防護(hù)層揮發(fā)出的氣味能干擾蚊子的感覺(jué)器官，使之不能有效探測(cè)到皮膚位置。3、防護(hù)層阻礙或減少了皮膚表面揮發(fā)出的吸引蚊蟲(chóng)的化學(xué)物質(zhì)。4、防護(hù)層阻礙了蚊子觸須上機(jī)械性刺激感受器的動(dòng)作，干擾了感受器獲得信息的手段，使之較長(zhǎng)時(shí)間無(wú)法尋找到皮下細(xì)動(dòng)脈和小靜脈血管的位置，大大延長(zhǎng)其在皮膚表面停留的時(shí)間，所以容易被發(fā)現(xiàn)，驅(qū)離或殺滅。5、即使蚊蟲(chóng)不用機(jī)械性刺激感受器獲取皮下血管的位置，固態(tài)防護(hù)層的強(qiáng)度和硬度也足以阻擋其鋸齒狀口器的隨機(jī)插入。6、即使蚊子的鋸齒狀口器勉強(qiáng)刺入皮膚，也會(huì)因?yàn)榉雷o(hù)層凝固使得皮膚繃緊，導(dǎo)致口器不能插入足夠的深度，難以刺入微血管順利吸血。
采用涂抹方式形成防蚊涂層的材料配方及制作工藝步驟舉例
配方1（質(zhì)量比）
無(wú)水乙醇40%，去離子水49%，聚乙烯吡咯烷酮3%，膽菑醇聚氧乙烯醚1%，甘油
2%，桉樹(shù)醇5%，香料適量。
制作工藝步驟：1）先將香料和桉樹(shù)醇加入乙醇溶解；2）再向乙醇中加如聚乙烯吡咯烷酮，膽菑醇聚氧乙烯醚和甘油；3）最后加入去離子水，充分?jǐn)嚢杈鶆颉?/p>
配方2（質(zhì)量比）
無(wú)水乙醇40%，去離子水50%，丙烯酸樹(shù)脂烷醇胺液3%，對(duì)羥基苯甲酸甲酯1%，甘油2%，避蚊胺（DEET）5%，香料適量。
制作工藝步驟：1）先將避蚊胺和香料加入乙醇溶解；2）再向乙醇中加入丙烯酸樹(shù)脂烷醇胺液，對(duì)羥基苯甲酸甲酯和甘油；3）最后加入去離子水，充分?jǐn)嚢杈鶆颉?/p>
配方3（質(zhì)量比）
無(wú)水乙醇30%，去離子水45.5%，聚乙烯吡咯烷酮3%，聚氧烷基乙二醇10%，羊毛醇聚氧乙烯醚3%，羥基乙烯基聚合物0.75%，三乙醇胺0.75%，驅(qū)蚊酯(IR3535)7%。
制作工藝步驟：1）常溫下邊攪拌邊將羥基乙烯基聚合物加入去離子水中，溶解均勻后，攪拌下加入三乙醇胺；2）將驅(qū)蚊酯加入乙醇溶解，再向乙醇中加入聚乙烯吡咯烷酮和羊毛醇聚氧乙烯醚；3）將水溶液和乙醇溶液混合攪拌均勻。
采用涂抹方式形成防蚊/防曬涂層的材料配方及制作工藝步驟舉例
配方4（質(zhì)量比）
無(wú)水乙醇40%，去離子水40.8%，聚乙烯吡咯烷酮3%，膽菑醇聚氧乙烯醚1%，甘油2%，香茅油9%，JW-01水溶性納米二氧化鈦4%，分散劑MN（木素磺酸鈉）0.2%。
制作工藝步驟：1）先將香料和香茅油加入乙醇溶解，再向乙醇中加入聚乙烯吡咯烷酮，膽菑醇聚氧乙烯醚和甘油；2）將去離子水加熱到60oC，加入分散劑后，邊攪拌邊加入二氧化鈦；3）將乙醇溶液和誰(shuí)溶液攪拌混合均勻。
采用噴霧方式形成防護(hù)層有兩種方式。包括采用普通手動(dòng)按壓噴霧瓶的方法和采用壓力罐的方法。前者是利用手動(dòng)按壓將空氣壓入瓶中，驅(qū)使防護(hù)層液體成霧狀噴出。噴出的霧粒直徑較大且不均勻。后者噴出的霧化粒子尺寸小而均勻，相關(guān)工藝如下：
（1）噴射形成防護(hù)層的過(guò)程
如圖1所示，將多功能防蚊涂層材料液體1預(yù)先裝入可承受一定壓力的密封容器（即噴霧罐2）中，然后再灌入噴射劑3，由于噴射劑的作用，容器內(nèi)產(chǎn)生壓力，一旦噴嘴4開(kāi)啟，液體就在壓力作用下呈霧狀噴射到裸露皮膚表面，快速形成均勻的防蚊涂層。
（2）噴霧罐
一般用金屬（如鐵合金或鋁合金）制成。為了方便加工和承壓，形狀多為圓柱體。罐體壁厚一般不低于0.215mm。其內(nèi)表面應(yīng)有防止腐蝕的涂層。容器必須經(jīng)過(guò)1.3MPa以上的耐壓試驗(yàn)。考慮到溫度升高導(dǎo)致容器內(nèi)液體的體積膨脹，容器內(nèi)必須留有足夠的剩余空間。
（3）噴射劑
采用在一定壓力下，容易液化的氣體，液化后罐裝進(jìn)噴霧罐中，作為防蚊液體噴射出來(lái)的壓力源。為安全起見(jiàn)，噴射劑應(yīng)是不燃性的。除壓縮空氣外，本發(fā)明采用但不限于下列類(lèi)型的噴霧劑：1）氟代烴類(lèi)，如氟利昂-11（F-11）。2）氯代烴類(lèi)，如二氯甲烷。3）壓縮氣體類(lèi)，如氮?dú)饣蚨趸肌?/p>
采用噴霧方式形成防蚊涂層的材料配方及制作工藝步驟舉例
配方5（質(zhì)量比）
變性無(wú)水乙醇31.82%，油醇聚氧乙烯醚0.01%，丙烯酸樹(shù)脂鏈烷醇胺液（30%濃度）3%，避蚊胺（DEET）10%，噴射劑（F-11）55%。
制作工藝步驟：1）將避蚊胺加入乙醇混溶；2）再向乙醇中加入油醇聚氧乙烯醚和丙烯酸樹(shù)脂鏈烷醇胺液；3）將乙醇溶液注入噴霧罐；4）在低于25oC環(huán)境下，將液態(tài)噴射劑注入噴霧罐；5）噴霧罐密封。
配方6（質(zhì)量比）
變性無(wú)水乙醇25%，聚氧乙烯羊毛脂1%，羊毛脂醇2%，香葉醇0.1%，避蚊胺（DEET）10%，噴射劑（F-11或F-12）60%。
制作工藝步驟：1）將避蚊胺加入乙醇混溶；2）再向乙醇中加入聚氧乙烯羊毛脂，羊毛脂醇和香葉醇；3）將乙醇溶液注入噴霧罐；4）在低于25oC環(huán)境下，將液態(tài)噴射劑注入噴霧罐；5）噴霧罐密封。
配方7（質(zhì)量比）
變性無(wú)水乙醇25%，去離子水10%，聚乙烯吡咯烷酮季胺鹽聚合物5%，乙烯乙酸酯/乙烯基吡咯烷酮單體聚合物4%，油醇聚氧乙烯醚0.5%，驅(qū)蚊酯(IR3535)7%，噴射劑（F-11或F-12）48.5%。
制作工藝步驟：1）將驅(qū)蚊酯加入乙醇溶解；2）再向乙醇中加入聚乙烯吡咯烷酮季胺鹽聚合物，乙烯乙酸酯/乙烯基吡咯烷酮單體聚合物和油醇聚氧乙烯醚；3）將乙醇溶液注入噴霧罐；4）在低于25oC環(huán)境下，將液態(tài)噴射劑注入噴霧罐；5）噴霧罐密封。
配方8（質(zhì)量比）
異丙醇40%，丁酯PVMMA共聚物25%，乙酰檸檬酸三丁酯20%，驅(qū)蚊酯(IR3535)7%，羊毛醇聚氧乙烯醚3%，羥基乙烯基聚合物2.75%，其余為香精。
制作工藝步驟：1）將驅(qū)蚊酯加入異丙醇溶解；2）再向異丙醇醇中加入丁酯PVMMA共聚物和乙酰檸檬酸三丁醇；3）再加入羊毛醇聚氧乙烯醚，羥基乙烯基聚合物和香精；4）將溶液注入普通手動(dòng)按壓噴霧瓶中待用。
配方9
乙醇10重量份，蟲(chóng)膠10重量份，香茅植物精油5重量份，納米級(jí)二氧化鈦5重量份，聚乙二醇0.5重量份，脂肪酸酯2重量份，水楊酸2重量份，分子具有酚結(jié)構(gòu)的香料0.5重量份。將上述組分混合均勻即可得到多功能防蚊涂層材料。
配方10
異丙醇1重量份，柯巴樹(shù)脂1重量份，天竺葵植物精油15重量份，硅油0.5重量份，溴銨鹽0.5重量份，分子具有不飽和香葉烯結(jié)構(gòu)的香料1重量份。將上述組分混合均勻即可得到多功能防蚊涂層材料。
配方11
丙二醇20重量份，聚丙烯酸鈉20重量份，丁香植物精油25重量份，納米級(jí)氧化鋅20重量份，木素磺酸鈉0.4重量份，羊毛脂8重量份，異丙基甲基酚5重量份，分子具有酚結(jié)構(gòu)的香料2重量份。將上述組分混合均勻即可得到多功能防蚊涂層材料。
配方12
異丙醇40重量份，丙烯酸樹(shù)脂烷醇胺液40重量份，含有桉樹(shù)醇的植物提取物30重量份，納米級(jí)氧化鋅10重量份，聚甲基丙烯酸銨0.3重量份，石蠟9重量份，間苯二酚8重量份，分子具有不飽和香葉烯結(jié)構(gòu)的香料2.5重量份。將上述組分混合均勻即可得到多功能防蚊涂層材料。
配方13
乙醇50重量份，丙烯酸酯與甲基丙烯酸酯的共聚體50重量份，含有芳樟醇的植物提取物18重量份，脂肪酸10重量份，水楊酸10重量份，具有酚結(jié)構(gòu)的香料3重量份。將上述組分混合均勻即可得到多功能防蚊涂層材料。
效果驗(yàn)證實(shí)例
為了驗(yàn)證本發(fā)明方法和防蚊材料的有效性。發(fā)明者進(jìn)行了大量實(shí)驗(yàn)測(cè)試，舉例如下：
步驟1，選擇臨近溝渠的野外樹(shù)叢，該實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地至少生活有兩種以上的吸血蚊，分別是可傳播瘧疾的按蚊和主要傳播流行性乙型腦炎和登革熱的伊蚊(黑斑蚊)。實(shí)驗(yàn)時(shí)間選擇在蚊子繁殖高峰的8月中旬，下午5-6點(diǎn)。
步驟2，先讓志愿者身著短衣短褲，裸露上下肢后來(lái)到實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)者可近距離觀(guān)察并記錄為涂防護(hù)層的志愿者被蚊子叮咬的情況。
步驟3，分別利用實(shí)施例1-13中制備的多功能防蚊涂層材料，在志愿者皮膚表面以涂抹或噴霧途徑形成無(wú)毒固體防護(hù)層。對(duì)照實(shí)施例不做任何處理。
步驟4，對(duì)實(shí)驗(yàn)志愿者裸露的右腿上部至右腳腕和左手上臂和下臂，均勻涂抹或噴霧防護(hù)液。
步驟5，10-30秒后，噴涂部分的皮膚表面形成一層固態(tài)防護(hù)層，由于防護(hù)層高度透明，皮膚外觀(guān)與未噴涂的左腿和右手臂無(wú)異。
步驟6，實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，志愿者用清水洗去皮膚表面的防護(hù)層，未感到任何不適。
觀(guān)察發(fā)現(xiàn)，如果不噴涂防護(hù)層，在60-70秒內(nèi)，志愿者的雙腿和雙臂上有10-12只蚊子停留，并在3秒內(nèi)開(kāi)始吸血。其中黑斑蚊5只，其余為按蚊和個(gè)頭更小的嗜血蚊。
但當(dāng)噴涂防護(hù)層后，由于防護(hù)層散發(fā)出的氣味，25分鐘之內(nèi)，沒(méi)有1只蚊子飛近志愿者身邊。但大約20分鐘之后，有1只黑斑蚊和2只按蚊停留在未噴涂防護(hù)層的左腿吸血，2只按蚊停留在未噴涂防護(hù)層的右臂吸血。
第35分鐘時(shí)，1只黑斑紋停留在已經(jīng)形成防護(hù)層的右腳腕處，近距離的攝像記錄了這只蚊子企圖吸血的過(guò)程。它的口器不停地移動(dòng)和彎曲，可以看出該蚊子急于刺破皮膚的努力，但始終不能如愿，在不受人為干擾的情況下，該黑斑紋停留在志愿者腳腕處長(zhǎng)達(dá)118秒，最終未能完成吸血而被趕走。另一只按蚊，在右腿上僅僅停留了5秒，就感覺(jué)到口器不能正常工作而放棄飛離志愿者。
以上實(shí)驗(yàn)有進(jìn)行過(guò)多次，充分證明本發(fā)明方法的有效性和防護(hù)層材料的實(shí)用性。
上述披露的各技術(shù)特征并不限于已披露的與其它特征的組合，本領(lǐng)域技術(shù)人員還可根據(jù)發(fā)明之目的進(jìn)行各技術(shù)特征之間的其它組合，以實(shí)現(xiàn)本發(fā)明之目的為準(zhǔn)。