吳松康靖何金太

（1.星牌優(yōu)時吉建筑材料有限公司北京分公司 北京 100025 2.北京建筑材料科學研究總院有限公司 北京 100041）

隨著社會的發(fā)展，人們對裝飾材料的要求也越來越多樣化，用戶不但要求礦棉吸聲板要有變化多端的圖案和裝飾效果，也希望它有更多其他功能，例如抗菌防霉、調節(jié)空氣濕度、分解室內有害氣體[1]、電磁波吸收[2-3]等功能。因此，礦棉吸聲板的功能化是一個重要發(fā)展趨勢。醫(yī)療機構普遍具有人流量大、人群結構復雜、容易發(fā)生交叉感染、對衛(wèi)生條件要求較高等特征。因此，對用于醫(yī)療機構的裝飾裝修材料也提出新要求，迫切需要具有安全防火、吸聲降噪、抗菌防霉性能的礦棉吸聲板。

本文篩選相容性好、廣譜高效、穩(wěn)定性好、低毒環(huán)保的抗菌劑添加于普通涂料配方中，按《抗菌涂料》（HG/T3950—2007）測試產品的抗細菌和霉菌性能；同時考慮抗菌劑加入后對涂料顏色值、施工性的影響以及抗菌劑的安全性等因素，確定抗菌涂料的配方；將抗菌涂料噴涂于礦棉吸聲板表面，按《抗菌塑料抗菌性能試驗方法和抗菌效果》（QB/T2591—2003）檢測，制備具有抗菌防霉性能的礦棉吸聲板。

1 實驗

1.1 實驗原料

金紅石鈦白粉、重質碳酸鈣、煅燒高嶺土、純丙乳液、抗菌劑A、抗菌劑B、抗菌劑C、抗菌劑D，助劑等以上均為市售產品；無涂層礦棉吸聲板，星牌優(yōu)時吉建筑材料有限公司提供，表1為普通涂料的基礎配方。

表1 普通涂料的基礎配方

1.2 抗菌防霉礦棉吸聲板的制備

將適量的分散劑、潤濕劑、消泡劑加入到一定量去離子水中，1000r/min下攪拌10min后；然后將鈦白粉、重質碳酸鈣、煅燒高嶺土加入到上述溶液中，3000r/min下攪拌30min，使其充分分散；然后降低攪拌速度，加入乳液、pH值調節(jié)劑、成膜助劑、流平劑、增稠劑、抗菌劑等，攪拌均勻，調整涂料粘度，即得到抗菌防霉涂料。再將一定量的上述涂料噴涂于礦棉板，待涂料干燥后即得抗菌防霉礦棉吸聲板。

1.3 性能測試

抗菌涂料依據(jù)《抗菌涂料》（HG/T3950—2007）檢測抗細菌性能、抗細菌耐久性和抗霉菌性能；抗菌防霉礦棉吸聲板依據(jù)《抗菌塑料抗菌性能試驗方法和抗菌效果》（QB/T2591—2003）檢測抗細菌性能和抗霉菌性能。

2 結果與討論

2.1 抗菌涂料的抗細菌性能

抗菌涂料開發(fā)的關鍵是抗菌劑的選擇。抗菌劑是指在一定的時間段內，能夠抑制細菌、真菌等微生物的滋生和繁殖，并使其濃度低于國家規(guī)定水平的化學物質。目前，市場上在售的抗菌劑主要分為有機抗菌劑、天然抗菌劑和無機抗菌劑三類，其品種及優(yōu)缺點見表2，天然抗菌劑由于可選擇品種少、穩(wěn)定性差。因此，本試驗選用有機和無機四種抗菌劑進行試驗，按不同添加量加入到普通涂料中配制抗菌涂料，按標準《抗菌涂料》（HG/T3950—2007）檢測抗細菌性能，檢測結果見表3。

表2 抗菌劑的分類及優(yōu)缺點

表3 抗菌涂料的抗細菌性能

《抗菌涂料》（HG/T3950—2007）中按抗菌效果的程度，抗菌涂料分為兩個等級：Ⅰ級和Ⅱ級。Ⅰ級適用于抗菌性能要求高的場所，抗細菌性能≥99%；Ⅱ級適用于有抗菌性能要求的場所，抗細菌性能≥90%。表3中的抗菌涂料均達到Ⅰ級要求，其中抗菌劑A有效成分為水基銀離子白色液體，對細菌、霉菌、酵母菌有廣譜殺菌性；抗菌劑B有效成分為硫化鋅粉體，熱穩(wěn)定性好；抗菌劑C有效成分為吡啶硫酮鋅液體，對真菌、藻類、細菌有廣譜殺菌性，耐高溫、耐紫外線；抗菌劑D有效成分為碘代丙炔基氨基甲酸丁酯和1，2-苯并異噻唑啉-3-酮，白色液體，廣譜干膜抗菌防霉劑。

2.2 抗菌涂料的抗細菌耐久性

將四種抗菌劑按不同添加量加入到普通涂料中，配制抗菌涂料，按標準《抗菌涂料》（HG/T3950—2007）檢測抗細菌耐久性能（采用1支30W、波長為253.7nm的紫外燈，抗菌涂料試板距離紫外燈0.8~1.0m，照射100h后，檢查抗細菌性能），檢測結果見表4。

《抗菌涂料》（HG/T3950—2007）中抗細菌耐久性能分為兩個等級：Ⅰ級和Ⅱ級。Ⅰ級適用于抗菌性能要求高的場所，抗細菌耐久性能≥95%；Ⅱ級適用于有抗菌性能要求的場所，抗細菌耐久性能≥85%。從上表可以看出，所選抗菌劑配制的抗菌涂料有良好的抗細菌耐久性能。

表4 抗菌涂料的抗細菌耐久性能

2.3 抗菌涂料的抗霉菌性能

將四種抗菌劑按不同添加量加入到普通涂料中，配制抗菌涂料，按標準《抗菌涂料》（HG/T3950—2007）檢測抗霉菌性能，檢測結果見表5。

《抗菌涂料》（HG/T3950—2007）中規(guī)定：Ⅰ級抗菌涂料的抗霉菌性能為0級，不長，即顯微鏡下觀察未見生長；Ⅱ級抗菌涂料的抗霉菌性能為1級，痕跡生長，即肉眼可見生長，但生長覆蓋面積小于10%。從表5可知，除添加抗菌劑B的涂料配方抗霉菌效果稍差外，其他的涂料配方抗霉菌效果都不錯。

表5 抗菌涂料的抗霉菌性能

2.4 抗菌劑對涂料顏色值的影響

2.4.1 抗菌劑的變色性

將少量抗菌劑均勻涂于白色卡紙上，常溫干燥后，用分光測試儀測試試樣的顏色值，結果見表6，其中抗菌劑A和抗菌劑C色差值較大，抗菌劑A含有銀離子，在空氣中易氧化變暗，故明度值L較空白偏低；抗菌劑C含有吡啶硫銅鋅，為白色偏黃相粉末，故b值比空白偏高；抗菌劑B為白色粉末，故明度值較空白偏高；抗菌劑D含有少量氧化鋅（白色粉體），故明度值較空白偏高。

表6 抗菌劑的顏色變化

2.4.2 抗菌涂料與普通涂料的色差值

將普通涂料和配制好的抗菌涂料涂于礦棉吸聲板，干燥后檢測涂料的顏色值，結果見表7：從表6可以看出，四種抗菌劑對涂料色差值影響較?。?個月），色差值小于1視為合格。

表7 普通涂料和抗菌涂料的顏色值及色差值

2.5 抗菌劑的安全性

選擇抗菌劑時，需選用沒有致癌、致畸、致生殖毒性風險，可生物降解、無生物蓄積風險的產品。經查閱國內外相關標準，標準中對硫化鋅和銀系殺菌劑的限量沒有規(guī)定，對吡啶硫銅鋅、碘代丙炔基氨基甲酸丁酯和異噻唑酮類抗菌劑的設定值規(guī)定見表8。

抗菌涂料加入抗菌劑C0.3%時，抗菌劑C含有吡啶硫酮鋅為50%，所以，抗菌涂料加入吡啶硫酮鋅的量為：0.3×0.50=0.15%=1500mg/kg。

抗菌涂料加入抗菌劑D0.6%時，抗菌劑D含有10%的碘代丙炔基氨基甲酸丁酯和BIT7.5%，所以，抗菌涂料加入碘代丙炔基氨基甲酸丁酯的量為0.6×0.1=0.06%=600mg/kg＜1500mg/kg；加入BIT的量為0.6×0.075=0..045%=450mg/kg＜500mg/kg。

經上面計算分析，所選抗菌劑的添加量沒有超過標準規(guī)定的限制。

2.6 抗菌防霉型礦棉吸聲板性能檢測

綜合考慮抗菌劑的抗細菌、霉菌、變色性和安全性，選擇添加抗菌劑C和D作為抗菌涂料的配方，將上述抗菌涂料噴涂刷于礦棉板上，按照（QB/T2591—2003）檢測礦棉板的抗菌防霉性能，各項性能均達到標準要求。

表8 抗菌劑的限量標準

圖1 抗菌防霉型礦棉吸聲板抗細菌性能檢測（大腸埃希氏菌）

圖2 抗菌防霉型礦棉吸聲板抗細菌性能檢測（金黃色葡萄球菌）

圖3 抗菌防霉型礦棉吸聲板防霉菌性能檢測

表9 抗菌涂料的抗細菌耐久性能

3 結論

（1）分析不同抗菌劑的抗細菌性能和防霉菌性能：銀系抗菌劑在添加量較少時，抗細菌性能很好；硫化鋅需要較大添加量時，抗細菌性能較好；吡啶硫酮鋅的抗細菌性能好；上述幾個抗菌劑較低添加量時，防霉菌性能差；抗菌劑D的抗細菌和霉菌性能好，性價比高；所選抗菌劑的抗細菌耐久性均達到標準要求。

（2）分析不同抗菌劑的變色性及對涂料顏色值的影響：銀系抗菌劑易在空氣中氧化變黑；吡啶硫銅鋅為白色偏黃相粉體；抗菌劑在涂料配方中加量較少，對涂料的顏色值基本沒有影響。

（3）經涂刷添加抗菌劑C和D抗菌涂料的礦棉吸聲板按（QB/T2591—2003）檢測，抗菌防霉性能符合標準要求。

抗菌防霉型礦棉吸聲板以高效廣譜、安全環(huán)保的抗菌劑為添加劑配制抗菌涂料，具有很好的抗菌防霉性能，同時不影響產品的施工性和顏色值；該礦棉板不但具有普通礦棉板的裝飾功能，而且對多種細菌具有抑制作用，且制備工藝簡單、成本低廉，適用于醫(yī)院等有衛(wèi)生要求的場所。