Antimikrobinen muovi ja polymeerit

Teollisuus- ja kuluttajakäyttöön tarkoitetut polymeerit voivat olla alttiita mikrobien hyökkäyksille, jotka aiheuttavat epätoivottuja vaikutuksia, kuten värjäytymistä, hajuja ja fyysistä hajoamista.

Bakteerit ja sienet syövät useimpia muovien ja polymeerien lisäaineita – mikä johtaa usein tuotteen koskemattomuuden mahdolliseen menettämiseen. Tämä pätee erityisesti ulkokäyttöön, jossa jatkuvat ympäristöstressit lyhentävät dramaattisesti käsittelemättömän tuotteen käyttöikää.

Polymeerien antimikrobiset lisäaineet tarjoavat erinomaisia etuja.

Interested in the difference between antimicrobial vs. antibacterial?

Benefits of Antimicrobial Plastic

Antimikrobinen muovilisäaine tarjoaa arvokasta suojaa polymeereille. Sitä lisätään monenlaisiin muoveihin & polymeerimateriaaleihin mikro-organismien kasvun estämiseksi. Tämä pidentää niiden käyttöikää, säilyttää niiden esteettisen viehättävyyden ja vähentää pinnan biologista rasitusta.

Meidän Ultra-Fresh-antimikrobikäsittelymme soveltuvat kaikentyyppiseen polymeerien valmistukseen, mukaan lukien ruisku- tai rotaatiovalu, ekstruusio, puhalluskalvo, kalanterointi tai pinnoitteet.

Aktiiviset ainesosat, joita käytetään antimikrobisen muovin valmistuksessa?

Historiallisesti muoviteollisuus – erityisesti vinyyli- ja polyuretaanivaahtoteollisuus – piti 10,10′-oksibisfenoksiarsiinia eli ”OBPA:ta” antimikrobisen suojan kultaisena standardina. Tätä arseenipohjaista biosidia pidettiin ensisijaisena sen alhaisen hinnan ja antimikrobisen tehokkuuden vuoksi.

Tänä päivänä OBPA:ta ei voida käyttää Euroopassa, koska sitä ei ole lueteltu BPR-luettelossa, eivätkä EU:hun tuotavat tuotteet saa sisältää tätä biosidia. Lisäksi OBPA on parhaillaan Yhdysvaltain ympäristönsuojeluviraston tarkasteltavana.

Tämän seurauksena OBPA:n tilalle on kehitetty sukupolvi uudempia, ympäristöystävällisempiä ja yhtä tehokkaita mikrobilääkevaihtoehtoja (lue lisää OBPA:n korvaavista mikrobilääkevaihtoehdoista antimikrobisessa polyuretaanivaahdossa).

Yleisimpiä mikrobilääkevalmisteiden valmistuksessa käytettyjä lisäaineita ovat erilaiset isotiatsolinonikäsittelyt, sinkkipyritioni, tiabendatsoli ja hopeaa sisältävät mikrobien torjunta-aineet. Jokaisella vaikuttavalla aineella on omat vahvuutensa ja heikkoutensa.

Esimerkiksi; sinkillä ja hopealla on vahva antibakteerinen aktiivisuus pieninä pitoisuuksina, mutta riittävien sienilääkkeellisten ominaisuuksien saavuttamiseksi tarvitaan suuria määriä. Toisilla aineilla, kuten isotiatsolinoneilla ja tiabendatsolilla, on vahvat sienilääkkeet, mutta ne eivät ole yhtä tehokkaita bakteerihyökkäyksiä vastaan.

Erilaisten tehoaineiden synergistisillä yhdistelmillä voidaan alentaa antimikrobisten aineiden kokonaiskäyttömäärää, saada aikaan taloudellisia säästöjä ja, mikä tärkeintä, saada aikaan ylivoimainen antimikrobinen teho.

Sitoutuessamme sitoutumisemme innovaatiopolitiikkaan olemme tehneet yhteistyötä VinylPlus®:n ja vinyylin kestävyysneuvoston VinylPlus®:n ja Vinyl Sustainability Council:n kanssa yhteisissä aloitteissamme, jotka tähtäävät siihen, että vaaralliset raaka-aineet ja -käsittelyt saadaan poistetuksi vinyylitaideteollisuudelta.

Tarvitsetko apua muovien parhaiden antimikrobisten lisäaineiden valinnassa? Me voimme auttaa. Tarjoamme sekoitettuja yhdistelmiä nestemäisessä muodossa tai voimme auttaa räätälöidyn antimikrobisen masterbatchin helpottamisessa.

Miten antimikrobisia muoveja valmistetaan?

Polymeereihin käytettäviä antimikrobisia lisäaineita voidaan käyttää suoraan lisäämällä tai antimikrobisena masterbatchina valmistusprosessin aikana.

Antimikrobinen masterbatch voidaan toimittaa useimpiin polymeereihin, kuten PVC:hen, PE:hen, HDPE:hen, PP:hen, polyamidiin, polyesteriin, ABS:ään, polykarbonaattiin ja styreeneihin soveltuvissa kantaja-aineissa.

Muovien antimikrobisia lisäaineita käytetään myös elastomeeristen polymeerien ja kumien, kuten TPE:iden ja TPV:iden, käsittelyyn.

Useat Ultra-Fresh-käsittelyt ovat FDA:n ja EPA:n hyväksymiä elintarvikekontakteja varten, ja ne sisältyvät Euroopan elintarviketurvallisuusviranomaisen EFSA:n ohjeisiin. Lisäksi hopean antimikrobiset tuotteet soveltuvat korkean lämpötilan käsittelysovelluksiin ja läpinäkyviin laatuluokkiin, kuten ABS:ään ja polykarbonaattiin.

Lue lisää polymeerituotteiden käsittelystä muovin antimikrobisella pinnoitteella.

Miten antimikrobisia muoveja testataan, jotta voidaan olla varmoja, että ne toimivat?

Kun tarkastellaan vastavalmistettua polymeeriä, antimikrobiset lisäaineet eivät ole havaittavissa. Muovin antimikrobisista lisäaineista ei lähde hajua. Niiden ei pitäisi aiheuttaa eroa väriin, eikä niitä voi nähdä tai tuntea pinnalla. Itse asiassa antimikrobiset muovit näyttävät täsmälleen samalta kuin käsittelemättömät muovit. Miten antimikrobinen muovi siis toimii ja miten sitä voidaan testata?

Monien organisaatioiden, kuten American Association of Textile Chemists and Colorists (AATCC), American Society for Testing and Materials (ASTM), International Organization for Standardization (ISO) ja Japanese Industrial Standard (JIS), kehittämien testimenetelmien avulla voidaan arvioida antimikrobisten polymeerilisäaineiden suorituskykyä.

Tällaiset standardoidut testimenetelmät on usein kehitetty tietyntyyppisiä materiaaleja, loppukäyttökohteita tai antimikrobisia aineita varten; siksi oikean testimenetelmän valinta on ratkaisevan tärkeää.

Yleisiä testimenetelmiä, joita käytetään antifungaalisten polymeerien arviointiin, ovat ASTM G21 ja AATCC:n menetelmä 30, kun taas antibakteeriset muovit testataan usein ISO 22196 tai JIS Z 2801 -menetelmällä.

Meri- tai ulkokäyttöön tarkoitettujen polymeerimateriaalien alttius vaaleanpunaiselle värjäytymiselle arvioidaan usein myös ASTM E1428 -menetelmällä (voit lukea lisää vaaleanpunaisesta värjäytymisestä blogiartikkelistamme otsikolla: Pinkki värjäytyminen vinyylillä – ongelma).

Ota yhteyttä laboratorioihimme, jos haluat lisätietoja testeistä, joita suoritamme rutiiniluonteisesti asiakkaidemme tarpeisiin.

Kuinka antimikrobiset muovit toimivat?

Alla olevat kuvat havainnollistavat muovien antimikrobisten lisäaineiden hyötyjä. Oikeissa olosuhteissa homeet ja homeet voivat kukoistaa käsittelemättömässä vinyylissä käyttämällä polymeeriä ravinnonlähteenä.

Lisäämällä antimikrobisia lisäaineita polymeereihin valmistusprosessin aikana vinyylistä tulee vastustuskykyinen mikrobien kasvulle. Tämä säilyttää esteettisyyden ja vetolujuuden ja lisää samalla PVC-tuotteen loppukäyttöikää.

Kummatkin vinyylinäytteet testattiin ASTM G21 -menetelmällä.

Antimikrobinen vinyyli, joka on käsitelty Ultra-Freshillä
Käsittelemätön PVC

Miten antibakteeriset muovit toimivat?

Alhaalla olevat valokuvat havainnollistavat antibakteerisen muovin tehoa.

Kaksi polymeerinäytettä, joista toinen oli käsitelty Ultra-Fresh-antibakteerilisäaineella ja toinen ilman antibakteerista käsittelyä, testattiin ISO 20743 -standardin mukaisesti.

Kumpaankin näytteeseen lisättiin sama määrä bakteereja (metisilliinille vastustuskykyinen Staphylococcus aureus, joka tunnetaan myös nimellä ”MRSA”), ja sen jälkeen näytettä inkuboitiin 37 C:n / 98 F:n (ruumiinlämpötila) lämpötilassa 24 tuntia.

Sen jälkeen molemmat näytteet arvioitiin sen määrittämiseksi, kuinka paljon bakteereja oli jäljellä.

Kuten alla olevista kuvista näkyy, käsittelemättömästä muovista saatiin talteen suuria määriä bakteereja. Sen sijaan antibakteerisesta muovista saatiin talteen hyvin vähän bakteereja.

MRSA talteen antibakteerisesta muovista
MRSA talteen käsittelemättömästä muovista

Alhaalla olevasta kuvaajasta käy ilmi, miten antibakteerinen muovi käyttäytyy ajan myötä. Sama määrä bakteereja lisättiin antibakteeriseen muoviin ja myös samaan käsittelemättömään polymeerimateriaaliin.

Näytteitä inkuboitiin 24 tuntia 98F/37C:ssa (ruumiinlämpö). Sen jälkeen määritettiin jäljellä olevien bakteerien määrä.

Käsittelemättömän polymeerin bakteerit kasvoivat eksponentiaalisesti (noin 50 000:sta yli 500 000:een!).

Antibakteerisessa muovissa oli kuitenkin 99,9 % vähemmän bakteereja kuin käsittelemättömässä näytteessä saman ajanjakson jälkeen.

Haluatko nähdä lisää vertailukuvia? Vieraile antimikrobisessa kuvagalleriassamme.

Missä antimikrobista muovia käytetään?

Antimikrobisia polymeerejä ja antibakteerista muovia käytetään monilla loppukäyttöalueilla. Olemme listanneet alla muutamia esimerkkejä loppukäytöstä.

  • Kodintarvikkeet: Leikkuulaudat, seinäpäällysteet, kodinkoneet, wc-istuimet, lattiat, patjat
  • Kaupalliset tuotteet: PVC-kaihtimet, autojen sisätilat, pakkaukset, kyltit, elektroniikka, istuimet
  • Fitness: joogamatot, jalkineet, säkit, urheiluvälineet
  • Rakennustuotteet: lattiapäällysteet, vinyyliset sivuraidoituslevyt, ikkunat, eristys, putkistot, kattokalvot
  • Terveydenhuolto: Liiketoimintatarvikkeet, lääkinnälliset laitteet, istuimet, työtasot, varastointi

Jos haluat lisätietoja polymeerien antimikrobisista Ultra-Fresh-lisäaineista, ota yhteyttä!

Lataa antimikrobisia muoveja koskeva PDF-tiedostomme

Lue blogimme antimikrobisista masterbatcheista tai tutustu asiakkaisiin, joiden kanssa teemme yhteistyötä.

Lue lisää muista antimikrobisista sovelluksistamme:

  • Antimikrobinen kankaankäsittely
  • Antimikrobinen polyuretaanivaahto
  • Antimikrobiset lattiapäällysteet ja matot
  • Antimikrobiset pinnoitteet

.

Jätä kommentti