文章要点:新冠疫情的发生,让我们看到环境中的微生物包括病毒、细菌、霉菌、真菌等对人类的健康和生活影响有多大。期望涂料行业研发进一步提高技术,推出更高性能的杀灭环境中的有害微生物的抗菌抗病毒涂料。通过买化塑智库的专家技术分享,从杀菌剂、抗菌涂料等不同的角度, 带来系统的解决方案。
随着人们生活水平的不断提高,健康意识的加强,人们对装饰用涂料的要求也越来越高。同时随着社会经济的不断发展,人们在公共空间停留的时间加长,对公共场所的健康、环保要求持续增长。建筑、工业用抗菌涂料成为涂料行业的发展方向之一。
抗菌涂料指的是涂层表面具有抗菌功能,可防止细菌和微生物生长的具有杀菌和抑菌功能的涂料。当抗菌涂料用于公共场所时,能够降低公共场所的细菌数量,降低交叉感染和接触感染的几率;用于居家环境时,能有效地降低家具等物品上的细菌密度,优化人们的居住环境。居家环境中,抗菌涂料主要用于墙壁、柜台、门把手、厨具和其它高接触区域、还可以应用在手套、口罩、地毯和纺织品上;公共场所中,抗菌涂料主要应用于餐厅、公共交通工具、公园、学校和医院等场合中接触到的各类设备、器皿、设施表面,有效地清除和抵抗公共设施表面的有害细菌;在工业制品、暖通空调通风口等也是抗菌涂料的杀菌优势也很明显;在医疗设施和医院墙面等位置应用时可减少医院的交叉感染。在新型冠状病毒肆虐的今天,抗菌涂料对于病毒的阻断和杀灭也能起到一定的作用,为未来抗菌涂料的发展提供了重要的启示,推动着抗菌材料的发展。
抗菌材料中起到重要抗菌作用的物质是抗菌剂,下面我们来看下什么是抗菌剂?抗菌剂是如何分类的。
什么是抗菌剂?
抗菌剂是能够杀死或抑制微生物繁殖的任何物质。微生物是单细胞或细胞簇的微小生物,包括真核生物(例如真菌和原生生物)和原核生物(例如细菌和某些藻类)。
抗菌剂又分为广谱抗菌和一般抗菌,他们之前仍是有区别的。
一般抗菌与广谱抗菌之间的主要区别在于其作用的微生物种类有所不同。一般抗菌技术可有效抑制各种有害细菌,包括大肠杆菌及耐甲氧西林金黄色葡萄球菌。这类技术通常含有活性银成分,可成功地应用在各种不同的产品类型中。
广谱抗菌技术可以抑制细菌及真菌的滋生。与一般抗菌相比,广谱抗菌物质提供更高层级的产品保护。广谱抗菌的效能特别适合用于对卫生状况要求严格的场所,如学校、医院、商用厨房。典型的活性成分包括银或锌。
杀菌剂作为抗菌材料重要的组成部分,不同种类的杀菌剂通过不同的机理进行杀菌。如果未达到最低杀菌浓度或者防腐剂降解,杀菌剂的作用将大打折扣,导致防腐失败。
杀菌剂的杀菌机理
不同种类的杀菌剂通过不同的机理进行杀菌。
非氧化型
渗透型:渗透型杀菌剂能渗透入细菌的细胞质中,破坏菌体中生物酶而起杀菌作用。如甲醛,胍盐等。
吸附型:吸附在细菌表面,改变细胞膜的性质,影响细菌正常的新陈代谢而起杀菌作用。细菌表面通常带有负电荷,因此,此类杀菌剂一般是带有正电荷的阳离子化合物,如异噻唑啉酮,季铵盐等。
氧化型
氧化型杀菌剂是通过在水中产生原子态氧,起氧化作用杀菌。常用的氧化型杀菌剂有氯气,次氯酸盐,高锰酸钾,臭氧,双氧水等。
纳米型
银、铜、锌 双重机制杀菌,抗耐药性,抗菌持久。
抗菌涂料作为抗菌涂层可以覆盖不同物体的表面,而抗菌材料则运用聚合物反应加工等技术,发挥自身的高效抗菌功能。
2024年全球抗菌涂料市场规模将超过70亿美元
抗菌涂料在医疗设备和医疗保健领域的强大应用,以防止医院获得感染,预计将推动市场增长。这些产品由于具有长期减少室内空气污染的特性,因此在建筑领域的应用将支持全球抗菌涂料市场的增长。
根据Graphical的研究数据,由于抗菌涂料在纺织品、室内空气质量、医疗保健、霉菌修复、建筑和食品包装等领域的应用,预计到2024年底,全球抗菌涂料市场规模将超过70亿美元。由于全球新冠病毒带来的影响,真正的市场规模或将提前到达,也将加速市场细分。
由于抗菌粉末涂料在医疗、钢铁和家具行业以及家用电器领域广泛的应用,预计抗菌粉末涂料市场将在预测时间内以10%左右的速度增长。它还可用于消毒设备、冰箱、医院病床、厨房水槽、自动扶梯、钢制储物柜、电梯和厨具。
目前,抗菌涂料的研究主要集中在抗菌剂和涂料的匹配性问题及环境安全问题方面。买化塑智库也整理了目前收录的相关抗菌文章,以飨读者。
作者:胡中源、魏君、董立志、郑毅河北晨阳工贸集团有限公司技术研发中心
摘要:水性双组分聚氨酯涂料具有环保及经济上的诸多优点而受到人们的广泛关注。我们在此基础上研发出的双组分抗菌防涂鸦水漆,具有优异的抗菌、防霉及抗涂鸦性能。重点探讨了乳液选择、PVC的选择、固化剂种类及用量的选择及抗菌剂种类及搭配的选择等方面。
2、一种抗菌除醛双组份水性木器白面漆的研制
作者:丘子范,冯星俊,邹肖平(广东伊思曼新材料科技股份有限公司,顺德, 528303.)
摘要:研发了一种抗菌除醛双组份水性木器白面漆,包括甲组份、乙组份和水,所述甲组份、乙组份和水的质量份配比为100:20~25:10~20,其中甲组份由以下质量百分含量的原料制成:水性羟基丙烯酸树脂、复合改性自交联丙烯酸聚合物、水性钛白浆、水性消光剂、消泡剂、润湿剂、增稠剂、分散剂、流平剂、防霉杀菌剂、余量为水;乙组份由以下质量百分含量的原料制成:亲水性脂肪族聚异氰酸酯和丙二醇甲醚醋酸酯,其抗菌除醛效果好,环保,硬度好,丰满度高,耐污渍,成本适中。
作者:崔吉星、张辉等
摘要:为提高抗菌粉末涂料的耐久性,研究了一种以纳米银为主要抗菌成分的长效抗菌粉末涂料,并对该涂料的抗菌性、抗菌耐久性、耐黄变性以及漆膜外观性能进行了考察。结果表明:该抗菌粉末涂料具有优异的抗菌性能和耐久性,对革兰氏阳性菌大肠杆菌初次灭菌率超过99.99%,并且能够经受20kPa力情况下的360次反复擦拭。随着抗菌剂添加量的增加,涂膜抗菌性能提高,但黄变程度增加。此外研究还发现,抗菌剂的添加对漆膜的光泽和雾影影响较小,光泽略有降低,雾影略有增加。
作者:张文毓 中国船舶重工集团公司第七二五研究所;
摘要:概述了抗菌涂料常用的3类抗菌剂的抗菌机理及研发现状,综述了抗菌涂料的研究现状并指出其发展方向。
作者:刘黎明 上海鹏图抗菌新材料有限公司
摘要:随着涂料技术的不断发展和环保要求的不断提升,水性涂料应运而生,杀菌剂主要目的为对空间里的空气及墙面有杀菌防腐的功效,最终为了使处在室内的人身体健康。
新冠疫情的发生,让我们看到环境中的微生物包括病毒、细菌、霉菌、真菌等对人类的健康和生活影响有多大。期望涂料行业研发进一步提高技术,推出更高性能的杀灭环境中的有害微生物的抗菌抗病毒涂料。
经历疫情,预计人们将更注重环境和个人卫生,具有抗菌、抗病毒、净化空气性能的涂料会得到重视。预计抗菌涂料今年将会出现阶段性的市场增长。