专利名称：一种蚁巢铸型的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种蚁巢铸型的制作方法，属于害虫防治和昆虫学技术领域。
背景技术：
蚂蚁既是人类防治害虫的工具，又是人类需要防治的害虫，它与我们的关系密不可分。以红火蚁Solenopsis invicta Buren为例，作为世界上最危险的100种入侵有害生物之一，其对农林业生产、人体健康、公共安全和生态环境都具有严重危害。自20世纪 30,40年代传入美国以后，红火蚁迅速蔓延，目前在美国所占据的面积已达701. 亿公顷以上，分布于19个州。据估计，最早被红火蚁危害的美国建筑和电器的经济损失每年可达 1120万美元，仅德克萨斯州的财政损失每年就高达3亿美元，因其咬伤导致支付的医疗费用每年约达790万美元。美国南部地区受红火蚁危害造成的经济损失估计高达每年10亿美元。2003年10月，中国台湾有关植物检疫机构发现桃园地区有红火蚁入侵的危害。2004 年底在广东省吴川局部地区发现红火蚁危害。2005年12月已在广东、广西、福建、湖南、香港、澳门等地发现多个红火蚁疫点，发生的县级区域超过30个，面积超过2. 7万公顷。如果现在不抓紧红火蚁的防治工作，中国很可能重蹈美国覆辙，而蚁巢结构的构建可以帮助害虫防治工作者们研究蚂蚁捕食行为、防御行为、合作分工、蚁巢体积、蚁群大小周期性变化等问题，进而为红火蚁等害蚁的防治技术以及利用黑头酸臭蚁等益蚁的生物防治技术提供生理学依据。因此蚁巢铸型一直是害虫防治中的关键问题之一，如何获取蚁巢铸型引起了人们的广泛关注[Walter R. Tschinkel. The organization of foraging in the fire ant，Solenopsis invicta. Journal of Insect Science，2010，11 :26.]0自1975年Markin等人首次提出通过灌注液态铅制作蚁巢铸型[Markin GP， 0' Neal J，Dillier J. Foraging tunnels of the red imported fire ant, Solenopsis invicta(Hymenoptera :Formicidae). Journal of the Kansas Entomological Society, 1975,48 :83-89.]，诸多学者不断对铸型技术进行完善，相继开发了石膏法[Tschinkel， Walter R. The reproductive biology of fire ant societies. Bioscience；Aug 1998, 48(8) :593.]与熔锌法[Tschinkel WR. Methods for casting subterranean ant nets. Journal of Insect Science，2010，10 :88.]两种蚁巢铸型技术。在目前开发的这三种铸型技术中，石膏法的铸型断落率最高，铸型完成后需要经过长达数月的修复粘贴工作，并且由于石膏坚硬易碎致使多数碎片无法修复，造成铸型成品失真。而熔锌与熔铅法虽然在断落率上稍有提高，但受到环境温度和地点限制，多数情况下无法将蚁巢空间填满，且成本过高。这三种方法的通病是1、铸型成品断落率高，需要后期修复粘贴，造成铸型失真2、铸型成品过于脆弱，无法清除内部土壤杂质3、铸型材料缺乏韧性与弹性，不易于挖掘、运输和保存。这三大缺点阻碍了蚁巢结构研究的进一步深入，也导致国内研究工作者很少有人深入进行蚁巢铸型研究。以红火蚁为代表，至今包括弓背蚁属Camponotus socius [Walter R. Tschinkel. The nest architecture of the ant, Camponotus socius.Journal of insectscience, 2005, 5 9.]禾口切叶虫义 Acromyrmex rogosus rogosus [S. S. Verza et al. Nest architecture ofthe leaf-cutting ant Acromyrmex rugosus rugosus.Insectes Sociaux,2007,54 :303-309.]等各种蚂蚁的蚁巢铸型的制作尚无理想方法。
发明内容
本发明的目的是提供一种理想的更能反映蚂蚁自然生理的蚁巢铸型的制作方法， 克服了目前蚁巢铸型制作方法的三大缺点。本发明提供的一种蚁巢铸型的制作方法，包括如下步骤(1)在蚁巢的顶端设置至少一个开口，在所述开口处设置与所述开口的内径相等的注射管，所述注射管与所述开口密封连接；(2)将灌注料通过注射管注入至所述蚁巢内，所述灌注料由硅胶、固化剂和稀释剂组成；(3)当所述注射管内的所述灌注料的液面高度保持不变时，停止注入所述灌注料； 待所述硅胶固化后即得所述蚁巢铸型。上述的蚁巢铸型的制作方法中，所述开口具体可为圆形开口 ；所述开口的直径可为 3cm-10cm,具体可为 3cm、5cm 或 IOcm0上述的蚁巢铸型的制作方法中，所述注射管的高度可为20cm-40cm，如20cm、23cm 或35cm ；所述注射管与所述开口通过粘结剂相互连接。上述的蚁巢铸型的制作方法中，所述粘结剂可为石蜡或丙烯酸酯AB胶等膏状粘接剂。上述的蚁巢铸型的制作方法中，所述硅胶可为室温硫化双组分模具硅胶(聚硅氧烷)，聚合度可为100-2000，如100、1000或2000 ；所述固化剂可为二辛基锡或二丁基二月桂酸锡；所述稀释剂可为环状聚二甲基硅氧烷(聚合度为10-100，如50)或硅油。上述的蚁巢铸型的制作方法中，所述灌注料中，所述硅胶、固化剂和稀释剂的体积份数比可为100: (1.5-3) (2-10)，所述固化剂的加入量可根据当时的气温、现场温度进行调节。上述的蚁巢铸型的制作方法中，步骤C3)之后所述方法还可包括用高压水枪冲刷所述蚁巢铸型的步骤，以洗掉所述蚁巢铸型内的泥土。上述的蚁巢铸型的制作方法中，步骤C3)之后所述方法还可包括用混凝土振动台振动所述蚁巢铸型的步骤，以清理掉铸型表面和残余的泥土。上述的蚁巢铸型的制作方法中，所述蚁巢可为红火蚁蚁巢、伊大头蚁蚁巢或黑头酸臭蚁等土栖性蚂蚁蚁巢。本发明提供的蚁巢硅胶铸型的制作方法，与石膏铸型和金属铸型方法相比，具有以下优点1、相较石膏、铅和锌，硅胶具有极高的韧性和弹性，方便挖掘，并可通过振动等手法清除铸型内的土壤杂质，避免了传统铸型技术中不易挖掘、断落率高、无法清除铸型内部土壤杂质和不易于运输保存等问题。2、硅胶能够精确复制蚁巢内表面纹理细节，并保证铸型的整体性。避免了传统铸型技术中碎片丧失导致铸型失真、需要后期修补粘贴等问题。
3、突破传统蚁巢金属铸型技术，在室温下即可完成固化过程，保证填满蚁巢空间， 摆脱了温度、地点限制，并且降低了成本。4、硅胶材料与稀释剂并用使细小分支具有良好的柔韧性，不易折断；使粗大的管道充盈饱满，具有很强的支撑力。这样制造的铸型精细美观，可直观地全真模拟自然界中蚁巢的形态结构、走形等，为害虫防治和科学研究提供了可靠的理论依据。
图1为实施例1中清洗之前的红火蚁蚁巢硅胶铸型的照片。图2为实施例1中清洗之后的红火蚁蚁巢硅胶铸型的照片。
具体实施例方式下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法。下述实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。实施例1、多蚁后型红火蚁蚁巢铸型的制作(1)在广州市黄埔区丹水坑风景区北纬23° 14'东经113° 25'的田地选择多蚁后型成熟红火蚁蚁巢，其蚁丘高度为40cm ；(2)在蚁丘顶端用铁锹铲出直径为IOcm的圆形开口 ；(3)用20gAB胶将高35cm直径为IOcm的PVC管垂直紧密粘接于该圆形开口上作为注射管；(4)称取15公斤深圳固加(COCA) RTV-2_8310#模具专用硅胶(即聚硅氧烷，聚合度为100)，加入610ml东莞靓彩颜料有限公司生产的蓝色RTV-2硅胶颜料，迅速滴入230ml 二辛基锡与硅油MOml，充分搅拌直至硅胶被颜料染色均勻即得到灌注料；其中，模具专用硅胶、二辛基锡、硅油和硅胶颜料的体积份数比为100 1.7 4 4.5;(5)将配制好的灌注料倒入PVC管，当液体高度下降到IOcm后再次注满PVC管，分 13次将灌注料倾倒于PVC管内，直至管内灌注料的液面高度不再下降；(6)两天后灌注料完全固化，用铁锹将硅胶铸型的地上蚁丘部分挖出，再通过晃动蚁丘铸型直接拔出铸型地下部分，如图1所示；(7)用高压水枪冲刷挖出的蚁巢铸型；晾干后在混凝土振动台上以观60次/分的频率振动蚁巢铸型，振幅设定为0. 6mm ；再次用高压水枪冲洗即得完整的多蚁后型红火蚁蚁巢铸型，如图2所示。本实施例所制出的蚁巢铸型韧性高，易于挖掘、运输和保存，且成本较低。后期对铸型内部土壤等杂质的清理方便；铸型成品断落率为零，充盈饱满，不需要任何修补粘接， 保持了蚁巢的整体性；铸型内部各巢室的空间结构清晰，全真地模拟了蚁巢的形态结构和走形。实施例2、伊大头蚁Wieidole yeensis蚁巢铸型的制作(1)在广州市黄埔区丹水坑风景区北纬23° 10'东经113° 18'的田地选择成熟伊大头蚁蚁巢，巢口长宽为4. OcmX 3. 2cm ；(2)在蚁巢顶端用铁锹铲出直径为3cm的圆形开口 ；(3)用SgAB胶将高20cm直径为3cm的PVC管垂直紧密粘接于该圆形开口上作为注射管；(4)称取3公斤深圳固加(COCA) RTV_2_8310#模具专用硅胶(即聚硅氧烷，聚合度为2000)，迅速滴入60ml 二丁基二月桂酸锡与硅油135ml充分搅拌得到灌注料；其中，模具专用硅胶、二丁基二月桂酸锡和硅油的体积份数比为100 2.2 5;(5)将配制好的灌注料倒入PVC管内，当液体高度到达IOcm后再次注满PVC管，分 45次将灌注料倾倒于PVC管内，直至管内灌注料的液面高度不再下降；(6)两天后灌注料完全固化，用铁锹将硅胶铸型的距离地面20cm的上半部分挖出，再通过晃动该上半部分拔出铸型下半部分；(7)用高压水枪冲刷挖出的蚁巢铸型；晾干后在混凝土振动台上以观60次/分的频率振动蚁巢铸型，振幅设定为0. 6mm ；再次用高压水枪冲洗即得完整的伊大头蚁蚁巢铸型。本实施例所制出的蚁巢铸型韧性高，易于挖掘、运输和保存，且成本较低。后期对铸型内部土壤等杂质的清理方便；铸型成品断落率较低，充盈饱满，保持了蚁巢的整体性； 铸型内部各巢室的空间结构清晰，全真地模拟了蚁巢的形态结构和走形。实施例3、单蚁后型红火蚁蚁巢铸型的制作(1)在广州市黄埔区丹水坑风景区北纬23° 11'东经113° 22'的田地选择单蚁后型成熟红火蚁蚁巢，其蚁丘高度为25cm ；(2)在蚁丘顶端用铁锹铲出直径为5cm的圆形开口 ；(3)用16gAB胶将高23cm直径为5cm的PVC管垂直紧密粘接于该圆形开口上作为
注射管；(4)称取12公斤深圳固加(COCA) RTV-2_8310#模具专用硅胶(即聚硅氧烷，聚合度为1000)，迅速滴入330ml 二辛基锡与环状聚二甲基硅氧烷(聚合度为50) IlOOml充分搅拌得到灌注料；其中，模具专用硅胶、二辛基锡和环状聚二甲基硅氧烷的体积份数比为 100 3 10 ；(5)将配制好的灌注料倒入PVC管内，当液体高度到达IOcm后再次注满PVC管，分 41次将灌注料倾倒于PVC管内，直至管内灌注料的液面高度不再下降；(6)两天后灌注料完全固化，用铁锹将硅胶铸型的地上蚁丘部分挖出，再通过晃动蚁丘铸型直接拔出铸型地下部分；(7)用高压水枪冲刷挖出的蚁巢铸型；晾干后在混凝土振动台上以观60次/分的频率振动蚁巢铸型，振幅设定为0. 6mm，再次用高压水枪冲洗即得完整的单蚁后型红火蚁蚁
巢铸型。本实施例所制出的蚁巢铸型韧性高，易于挖掘、运输和保存，且成本较低。后期对铸型内部土壤等杂质的清理方便；铸型成品断落率较低，充盈饱满，保持了蚁巢的整体性； 铸型内部各巢室的空间结构清晰，全真地模拟了蚁巢的形态结构和走形。
权利要求
1.一种蚁巢铸型的制作方法，包括如下步骤(1)在蚁巢的顶端设置至少一个开口，在所述开口处设置与所述开口的内径相等的注射管，所述注射管与所述开口密封连接；(2)将灌注料通过注射管注入至所述蚁巢内，所述灌注料由硅胶、固化剂和稀释剂组成；(3)当所述注射管内的所述灌注料的液面高度保持不变时，停止注入所述灌注料；待所述硅胶固化后即得所述蚁巢铸型。
2.根据权利要求1所述蚁巢铸型的制作方法，其特征在于所述开口为圆形开口；所述开口的直径为3cm-10cm。
3.根据权利要求1或2所述的蚁巢铸型方法，其特征在于所述注射管的高度为 20cm-40cm ；所述注射管与所述开口通过粘结剂相互连接。
4.根据权利要求1-3中任一所述蚁巢铸型的制作方法，其特征在于所述硅胶为聚硅氧烷；所述固化剂为二辛基锡或二丁基二月桂酸锡；所述稀释剂为环状聚二甲基硅氧烷或硅油。
5.根据权利要求1-4中任一所述蚁巢铸型的制作方法，其特征在于所述灌注料中，所述硅胶、固化剂和稀释剂的体积份数比为100 (1.5-3) 0-10)。
6.根据权利要求1-5中任一所述蚁巢铸型的制作方法，其特征在于步骤(3)之后所述方法还包括用高压水枪冲刷所述蚁巢铸型的步骤。
7.根据权利要求1-6中任一所述蚁巢铸型的制作方法，其特征在于步骤(3)之后所述方法还包括用混凝土振动台振动所述蚁巢铸型的步骤。
全文摘要
本发明公开了一种蚁巢铸型的制作方法。该方法包括如下步骤(1)在蚁巢的顶端设置至少一个开口，在所述开口处设置与所述开口的内径相等的注射管；(2)将灌注料通过注射管注入至所述蚁丘内；(3)当所述注射管内的所述灌注料的液面高度保持不变时，停止注入所述灌注料；待所述硅胶固化后即得所述蚁巢铸型。本发明通过改变灌注料成分和灌注方法，解决了传统蚁巢铸型制作方法的失真、断落率高、不易挖掘保存运输、无法清除内部泥土等问题。相较传统蚁巢铸型方法，该方法受地点与温度限制小，成本低，制作的蚁巢铸型精细完整，可直观地全真模拟自然界中蚁巢的形态结构和走形，为害虫防治和科学研究提供了可靠的理论依据。
文档编号B29C39/02GK102407583SQ20111023890
公开日2012年4月11日 申请日期2011年8月18日 优先权日2011年8月18日
发明者张晓蕊, 郭雷辰 申请人:郭雷辰