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我国是蒙脱石使用较早的国家饲料蒙脱石发展历程

来源:www.glhongcheng.com  作者:桂林鸿程 时间2015-10-26 10:15

  我国是蒙脱石使用较早的国家,具体使用时间可以追溯到唐代。在公元741年也就是唐开元29年,大医学家陈藏器编著的《本草拾遗》中,就已收录了“甘土”的功效,书中记载“甘土为硅酸盐类矿物,无毒、主草叶诸菌毒,热汤末和服之”,后来经过证实,在《本草拾遗》中提到的“甘土”就是今天的蒙脱石。
  蒙脱石在近代使用是从1992年法国开始的,随着“思密达”蒙脱石散的问世,再到2006年先声药业的“必奇”广告在央视热播,蒙脱石散的概念正式走进千家万户,同时,畜牧业也开始深入的研究起蒙脱石。当畜牧人逐步明白某些著名的进口“脱霉剂”、“抗腹泻剂”“爽身粉”等产品主要成分就是蒙脱石时,蒙脱石在畜牧业里迅速升温。
  现在的 蒙脱石又被称为“万能土”,广泛应用在造纸、油脂、陶瓷、石油、钢铁、建筑、涂料、干燥剂、医药、化妆品、饲料等几十个行业中,同时蒙脱石衍生的相关产品相继问世,如活性白土(油脂厂用蒙脱石)、助留剂(造纸用蒙脱石)、猫砂、干燥剂、饲料蒙脱石、医药级系列蒙脱石、机械铸造用膨润土、钻井泥浆和土木工程用膨润土等。
 

   蒙脱石(montmorillonite)又名微晶高岭石,因其最初发现于法国的蒙脱城而命名的。人们最早是通过人用止泻药思密达和先声必奇等广告才认识蒙脱石的。蒙脱石是一种层状结构、片状结晶的硅酸盐粘土矿,属于非金属矿范围,是膨润土的主要成分,也是其中唯一具有功能性作用的成分。按照非金属矿定义:当膨润土中蒙脱石含量超过80%时就改称蒙脱石,低于80%时称为膨润土。到目前为止,饲料行业还没有关于饲用蒙脱石的准确概念和定义,也缺乏规范性行业标准,人们只能以传统的非金属矿定义命名。
      常见的非金属矿主要有膨润土、沸石、高岭石、凹凸棒石、麦饭石、蒙脱石海泡石等十几种,其中蒙脱石因其具有独特的结构和功能性质,号称是非金属矿之王。
      一、蒙脱石的性能介绍
      蒙脱石是一种天然纳米材料,结构为类似三明治,上下层是硅氧四面体,中间是铝氧八面体,层间距为0。8-1。0纳米,层间带负电荷,具有很强的离子交换性,主要是阳离子如Na+、Ca2+、K+、Mg2+、Li+、H+、Al3+等,交换是可逆的。在pH为7的介质中阳离子交换容量为70~140me/100g。具有很强的吸附能力和高度的胶体性、可塑性和粘结力,因此吸水性很强,加水膨胀,体积可增加几倍到十几倍。
      蒙脱石具有电负性,对胶体性质和流变性能影响很大。电负性主要来自三方面:晶格置换连同内部的补偿置换形成的晶格静电荷,每个晶胞约为0。66;破键产生的电负性;八面体片解离形成的电负性。 天然蒙脱石以其层间可交换阳离子的种类、含量划分属型,当某一阳离子的含量超过阳离子交换容量(ΣEC)50%时,即以该阳离子命名,例如钠基蒙脱石(ENa+/ΣEC≥50%)、钙基蒙脱石(ECa2+/ΣEC≥50%)、铝基蒙脱石(EAl3+/ΣEC≥50%)。当层间没有一个阳离子含量超过50%交换容量时,则以含量最多的两个阳离子命名,如钙钠基蒙脱石、钙镁基蒙脱石等等。我国天然产品几乎都是以钙基为主的蒙脱石,钠基及其罕见。
      蒙脱石因其特有的物理化学特性被广泛地应用于冶金、机电、化工、建筑、涂料、石油、纺织、食品、水利、交通、医药、造纸、环境保护、新材料、日用品等十几个领域。几年来,随着畜牧业和饲料工业的迅猛发展,蒙脱石在该领域的应用越来越受到重视,不但应用广,而且越来越普遍。主要用途在以下几个方面:
      (一)抗腹泻:高效吸咐、杀有害菌,促进有益菌增殖,形成肠道最佳的微生态区系和生物保护屏。
      蒙脱石的药用机理主要取决于它的吸附性能和胶凝特性,即粘附素—受体学说。粘附是微生物与宿主发生作用的首要条件,也是细菌侵入宿主细胞的第一步。具体地说,粘附是细菌的特殊配体(粘附素如菌毛、粘膜多糖、磷壁酸等)与宿主细胞相应受体之间的特殊结合。蒙脱石在微结构、电性等方面具有与有害菌配体专一性结合的类受体基团,因此蒙脱石可以吸附于消化道黏膜,并吸附固定病原微生物,使其破裂、脱水以至灭活;同时,蒙脱石还可吸附、清除病原微生物产生的毒素以及机体抵抗病原所排放的有害因子,使病灶处于有利的环境中;提高粘液的质和量,能与粘液蛋白结合从而增强粘液的凝集性和内聚力,达到粘液屏障的作用,抵抗外来制病因子的侵入。
      (二)霉菌毒素脱毒剂:近几年来,随着全球气候的变化无常,饲料受霉菌污染的几率越来越大。蒙脱石以其独特的超大比表面积和极性电荷,是黄曲霉毒素脱毒的首选,也是是美国FDA唯一批准使用的霉菌脱毒剂。在目前进口的20几种脱霉剂中,几乎100%是以蒙脱石为主要成分并复配其他成分组成的。

安德舒蒙脱石吸附霉菌毒素的体外实验
(浙江大学饲料研究所实验室检测)

      (三)环境改良剂:动物用爽身粉及水体改良。
      二、目前国内饲用蒙脱石现状
      1、我国蒙脱石行业发展较早,尤其是以膨润土为代表的活性白土和干燥剂在近20年里迅猛发展。但是饲用蒙脱石发展较晚,大都是从事非金属矿的其他行业人员,从1996年到2002年开始陆续有个别厂家生产,尝试在畜牧和饲料行业推广应用,但都是以原矿形式出售。当时销量很小,行业内对蒙脱石还不了解,还处于初级认识了解阶段。2004年全国范围爆发蓝耳病后,随着认识的深入,畜牧和饲料行业才逐渐关注引起免疫抑制病的罪魁祸首是霉菌毒素,尤其是以黄曲霉毒素为代表的霉菌。随后霉菌毒素脱毒剂越来越受到重视,大量的进口产品开始陆续进军中国,随之而来的是国产霉菌毒素脱毒剂也异军突起,霉菌毒素脱毒剂市场竞争异常激烈甚至惨烈,这在一定程度上也提高了人们对霉菌毒素的认识,到目前为止养殖企业对霉菌毒素脱毒剂普遍接受。蒙脱石是生产霉菌毒素脱毒剂的主要原料,这也一定程度上促进了蒙脱石的市场销量,到目前为止,国内大型饲料企业集团几乎都在不同程度上使用蒙脱石。
      随着蒙脱石市场的成熟和销量的不断扩大,从2010年后陆续在各地出现大量的蒙脱石生产企业,市场情况可以概括为:散小杂乱。散小是规模偏小,并且只局限于丰产区,根据调查,蒙脱石产品销售年突破1亿元的企业不足2家,大多是年销售几百万,还没有形成规模优势和强势品牌。杂乱是指很多生产企业缺乏行业资质,要知道,生产高纯度蒙脱石的首要条件是要有自己高纯度矿山,要有先进的加工工艺设备和检测手段,要有一定的技术研发能力,要有雄厚的资金实力。首先,蒙脱石做为国家重要的战略贮备资源,从2008年国家后一直处于严格限采状态,并且纳入采矿许可证制和环评许可证双重强制管理制度,没有足够的资金实力和技术实力,根本无法获得采矿资格,即使获得批准,也需要一到两年的时间。其次是生产设备和工艺流程投资巨大,一台先进的进口雷蒙机、剥片机、高分离机、大型干燥机、整套改性设备加上厂房投资需要上千万投资。每年采矿时间不超过2个月,雨季节不能采矿,冬季又无法采矿,有限的时间只能依赖大笔资金贮备全年的生产原料。除此之外,高纯度蒙脱石矿占我国膨润土矿中不足2%,在2%的高纯矿中,各项指标中符合饲用标准的更少,其中有毒有害物质如重金属(铅、贡、砷、镉)、方英石、萤石、二噁英、有毒稀土等不能超标,是极难获得的宝贵资源。由此可见,真正饲用蒙脱石生产企业必须具备如下资质:
      高品质矿山、采矿许可证、饲料生产许可证、环评许可证、合适的厂房、先进的生产加工设备、完善的检测仪器,同时要具备相应的专业技术人员和市场服务人员。根据我们调查,我国蒙脱石企业绝大多数都不具备饲用蒙脱石生产资质,大多采取联合生产或贴牌生产形式。为什么说联合或贴牌生产无法保证产品质量呢?首先是矿源原材料品质无法稳定,蒙脱石的颜色多种多样,不但含量变化大而且不同批次不同矿山颜色差异很大,其次是蒙脱石原矿都是湿基产品,含水量变异很大,既无法评估有效重量也无法确定合理价格,只能收购干基产品,但是干基产品是完全粉末化产品,其中混有的杂质如沙和土又无法去除。另外一个重要的环节是,在采矿时不可避免要掺杂很多泥土和沙土,必须在湿基的基础上需要人工分选,剔除纯度低和杂质多的低品位矿,这也是联合生产型企业品质无法得到保证的重要原因。
      2、目前,国内饲用蒙脱石市场逐渐变热,但随之而来的一系列问题也接踵而来。质量参差不齐,鱼目混珠现象日趋严重,很多产品不是蒙脱石而是膨润土;概念炒作严重,简单钠化微粉后充当改性产品的;大作虚假广告,不实宣传的比比皆是。还有,用户厂家因为检测能力有限,也经常上当受骗。这里需要提醒用户的是蒙脱石属于超细粉物质,不同于玉米豆粕等原料单凭肉眼就可判断均衡稳定,如果没有高纯度矿山做基础,光凭到厂检测很难做出全面准确评估,高纯度矿山是生产高纯度高稳定蒙脱石基础,否则,不要说一批货,即使是一袋产品中都会有很大差异变化,单凭简单抽样测试是非常被动的。
      现在蒙脱石生产技术现状是以拼“源字头”为主,科技含量低。据统计,在我国蒙脱石产品专利有上百项,发表的学术论文也有几百篇,主要针对纳米材料科学领域,但真正应用于畜牧业中的专利不足5项,这也从侧面反映了目前国内蒙脱石生产工艺落后、科技含量不高现实。
      随着畜牧养殖科技的进步,企业、用户和顾客对蒙脱石品质要求愈来愈高,都要求微米、亚微米甚至纳米级的产品。饲用蒙脱石工业正在向高纯、超细和精细化方向发展。无级纳米、有机纳米、插层改性纳米具有天然蒙脱石无法比拟的优越性能,将是未来发展趋势。
      3、蒙脱石是组成膨润土的主要成分,但膨润土不是蒙脱石。蒙脱石应作为膨润土高附加值精细化工产品而进行研制和生产,改变我国蒙脱石被作为普通膨润土产品使用的这种现状,应大力开发如下高附加值的产品。
      (1)医用级蒙脱石粉
      采自天然蒙脱石矿按医药标准经过提纯加工而成,产品为白色粉末,无毒、无味,其中蒙脱石含量95—98%,重金属离子小于百万分之七,砷低于百万分之二,不含氯离子。
      蒙脱石由于其特殊的内部结构,带有不饱和的负电荷,及具强烈的阳离子交换能力,对进入人体的病毒细菌有绝对的吸附固定作用,当蒙脱石口服进入人体胃肠后,在消化道粘膜上可形成一层保护性复盖膜,并通过与粘液糖蛋白相互结合,改善消化道粘膜的修复能力,提高粘膜屏障对攻击因子的防御功能,阻止有害毒素、细菌、病毒进入血液,并连同所固定的攻击因子随消化道自身蠕动排除体外。
      蒙脱石可广泛用于治疗急、缓性腹泻,治疗食管炎、胃炎、结肠炎、肠易激综合症,是思密达(smecta)、必奇、肯特令的原料药。蒙脱石的强吸附性可对若干毒品有解毒作用。
      (2)纳米级饲用蒙脱石
      纳米级蒙脱石自然界很难找到这样的原矿,需要提纯获得。制备纳米级蒙脱石的蒙脱石含量应大于95%,通过简单钠化后进行超细剥片,去除矿物杂团,可以获得精致的纳米级蒙脱石,纳米蒙脱石(纳米蒙脱石是经纳米杂化而得到的,具有更大比表面积,可大幅度提高吸附能力,吸附效果是普通蒙脱石产品的3倍)。
      (3)纳米级有机饲用蒙脱石
      纳米级有机饲用蒙脱石,要求蒙脱石纯度在98%以上。
      蒙脱石经简单金属离子、有机季胺盐、羟基金属等柱撑后,其层间距、比表面积、胶质价、吸附性能、表面酸性和耐热性能等性质得到改善,纳米弹性体之开发在控制畜禽腹泻和霉菌毒素脱毒方面得到了极大地提高。
      (4)提纯蒙脱石
      在蒙脱石的柱撑和深加工时,要求蒙脱石的含量达到90%以上,因此蒙脱石的提纯显得尤为重要。按世界蒙脱石行业的共识,凡蒙脱石含量在80%以上的产品才可称为蒙脱石产品,我国天然蒙脱石矿(80%含量以上)很少,高纯度蒙脱石需要提纯获得,必须通过提纯手段将低含量蒙脱石变成高含量蒙脱石。
      可喜的是,内蒙润隆化工有限责任公司,做为国内较早从事饲用蒙脱石的开采、研发、生产、销售的大型现代化企业,并没有仅仅满足于目前的国内领先的产品和市场地位,把目标瞄准国际前沿,正在与国内三家国家级研究单位密切合作,在产品工艺、改性、应用等诸多方面加大研发力度,预计2012年,投入的研发经费高达200万元,涉及20几个方面的研究,其中有些成果已处于国际领先地位,这也为企业不断扩大的脱霉剂级出口奠定了坚实的基础。
      蒙脱石以其独特理化性能,性质稳定,不受饲料加工工艺影响,无停药期,对畜禽无人和残留,是安全、绿色、无公害产品,蒙脱石的未来一片光明,衷心祝愿我国蒙脱石产业健康发展。

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