Industriële en consumentenpolymeren kunnen gevoelig zijn voor microbiële aantasting, waardoor ongewenste effecten optreden zoals vlekken, geuren en fysieke degradatie.
Bacteriën en schimmels voeden zich met de meeste plastic en polymeer additieven – vaak leidend tot een potentieel verlies van productintegriteit. Dit is vooral waar voor openluchttoepassingen, waar de constante milieuspanningen dramatisch het leven van een onbehandeld artikel verminderen.
Antimicrobial additieven voor polymeren verstrekken uitstekende benefits.
Interested in het verschil tussen antimicrobial vs antibacterial?
Benefits of Antimicrobial Plastic
An antimicrobial plastic additief biedt waardevolle bescherming voor polymeren. Het wordt opgenomen in een grote verscheidenheid van kunststoffen & polymere materialen om de groei van micro-organismen te verhinderen. Dit verlengt hun levensduur, onderhoudt hun esthetische aantrekkingskracht, en vermindert de bioburden aan het oppervlak.
Onze Ultra-Fresh antimicrobiële behandelingen zijn toepasbaar op alle soorten polymeerproductie, waaronder spuitgieten of rotatiegieten, extrusie, geblazen film, kalanderen, of coatings.
Actieve ingrediënten die worden gebruikt om antimicrobiële kunststof te maken?
Historisch gezien beschouwde de plasticindustrie – met name de vinyl- en polyurethaanschuimindustrie – 10,10′-oxybisphenox-arsine of “OBPA” als de gouden standaard in antimicrobiële bescherming. Deze biocide op basis van arseen genoot de voorkeur vanwege de lage kosten en de antimicrobiële effectiviteit.
Heden ten dage kan OBPA in Europa niet worden gebruikt omdat het niet op de BPR-lijst staat en goederen die in de EU worden ingevoerd deze biocide niet mogen bevatten. Bovendien wordt OBPA momenteel herzien door het Amerikaanse Environmental Protection Agency.
Als gevolg hiervan is een generatie nieuwere, groenere en even effectieve antimicrobiële opties ontwikkeld om OBPA te vervangen (lees meer over OBPA-vervangingen voor antimicrobieel polyurethaanschuim).
De meest voorkomende additieven die worden gebruikt om antimicrobiële kunststoffen te vervaardigen, omvatten verschillende isothiazolinonbehandelingen, zinkpyrithion, thiabendazool en zilverantimicrobiële producten. Elk actief ingrediënt heeft zijn sterke en zwakke punten.
Zink en zilver hebben bijvoorbeeld een sterke antibacteriële activiteit bij lage concentraties, maar hoge niveaus zijn nodig om adequate schimmelwerende eigenschappen te bereiken. Andere, zoals isothiazolinonen en thiabendazool, hebben robuuste antischimmelprofielen, maar zijn niet zo effectief tegen bacteriële aanvallen.
Synergetische combinaties van verschillende actieve stoffen kunnen het totale gebruik van antimicrobiële stoffen verlagen, economische besparingen opleveren en, het belangrijkste, superieure antimicrobiële prestaties leveren.
Het streven naar innovatie omarmend, zijn we een samenwerking aangegaan met VinylPlus® en de Vinyl Sustainability Council in onze verenigde initiatieven voor de eliminatie van gevaarlijke ingrediënten en processen uit de vinylproductie-industrie.
Hulp nodig bij het kiezen van de beste antimicrobiële additieven voor kunststoffen? Wij kunnen u helpen. Wij bieden gemengde combinaties in vloeibare formaten of kunnen helpen met het vergemakkelijken van een aangepaste antimicrobiële masterbatch.
Hoe worden antimicrobiële kunststoffen gemaakt?
Antimicrobiële additieven voor polymeren kunnen worden toegepast door directe toevoeging, of als een antimicrobiële masterbatch, tijdens het fabricageproces.
Een antimicrobiële masterbatch kan worden geleverd in dragers die geschikt zijn voor de meeste polymeren, waaronder PVC, PE, HDPE, PP, polyamide, polyester, ABS, polycarbonaat en styrenics.
Antimicrobiële additieven voor kunststoffen worden ook gebruikt voor de behandeling van elastomere polymeren en rubbers zoals TPE’s en TPV’s.
Verschillende Ultra-Fresh-behandelingen zijn goedgekeurd door de FDA en EPA voor contact met levensmiddelen en zijn opgenomen in de Europese EFSA-richtlijnen. Bovendien zijn zilverantimicrobiële producten geschikt voor verwerkingstoepassingen bij hoge temperaturen en transparante soorten zoals ABS en polycarbonaat.
Lees meer over het behandelen van polymeerproducten met een antimicrobiële coating voor kunststof.
Hoe worden antimicrobiële kunststoffen getest om er zeker van te zijn dat ze werken?
Bij het bekijken van een nieuw vervaardigd polymeer zijn antimicrobiële additieven niet waarneembaar. Antimicrobial additieven voor plastiek zenden geen geur uit. Zij zouden geen verschil in kleur moeten veroorzaken en zij kunnen niet aan de oppervlakte worden gezien of worden gevoeld. In feite zien antimicrobiële kunststoffen er precies hetzelfde uit als onbehandelde. Dus hoe werkt antimicrobiële kunststof en hoe kan het worden getest?
Vele testmethoden ontwikkeld door organisaties zoals de American Association of Textile Chemists and Colorists (AATCC); American Society for Testing and Materials (ASTM); International Organization for Standardization (ISO); en Japanese Industrial Standard (JIS) zijn beschikbaar om de prestaties van antimicrobiële polymeeradditieven te evalueren.
Dergelijke gestandaardiseerde testmethoden zijn vaak ontwikkeld voor specifieke soorten materialen, eindgebruiken, of antimicrobiële middelen; daarom is het kiezen van de juiste testmethode van cruciaal belang.
Gemeenschappelijke testmethoden die worden gebruikt om schimmelwerende polymeren te beoordelen, omvatten de ASTM G21 en AATCC Methode 30, terwijl antibacteriële kunststof vaak wordt getest met behulp van de ISO 22196 of de JIS Z 2801.
Polymeer materialen bestemd voor marine of outdoor toepassingen worden vaak ook beoordeeld op gevoeligheid voor roze vlekken met behulp van de ASTM E1428 (u kunt meer lezen over roze vlekken in ons blog artikel getiteld: Pink Staining On Vinyl – A Problem).
Contacteer onze laboratoria om meer te leren over de tests die we routinematig uitvoeren voor onze klanten.
Hoe werken antimicrobiële kunststoffen?
De onderstaande foto’s illustreren het voordeel van antimicrobiële additieven voor kunststoffen. Onder de juiste omstandigheden kunnen schimmel en meeldauw op onbehandeld vinyl gedijen door het polymeer als voedselbron te gebruiken.
Door antimicrobiële additieven voor polymeren tijdens het productieproces toe te voegen, wordt het vinyl bestand tegen microbiële groei. Hierdoor blijven de esthetische aantrekkingskracht en de treksterkte behouden, terwijl de gebruiksduur van het PVC-product wordt verlengd.
Beide vinylmonsters werden getest met behulp van ASTM G21.
Hoe werken antibacteriële kunststoffen?
De onderstaande foto’s tonen de doeltreffendheid van antibacterieel plastic aan.
Twee monsters van polymeren, een behandeld met antibacteriële toevoeging Ultra-Fresh en een andere zonder antibacteriële behandeling, werden getest met behulp van de ISO 20743.
Dezelfde hoeveelheden bacteriën (methicillineresistente Staphylococcus aureus, ook bekend als “MRSA”) werden aan elk monster toegevoegd en vervolgens gedurende 24 uur geïncubeerd bij 37C/98F (lichaamstemperatuur).
Na afloop werden beide monsters beoordeeld om te bepalen hoeveel bacteriën er nog over waren.
Zoals te zien is op de onderstaande foto’s, werden grote hoeveelheden bacteriën teruggewonnen uit het onbehandelde plastic. Van het antibacteriële plastic werden daarentegen zeer weinig bacteriën teruggevonden.
De onderstaande grafiek laat zien hoe antibacterieel plastic in de loop van de tijd presteert. Hetzelfde aantal bacteriën werd toegevoegd aan antibacterieel plastic en ook aan hetzelfde onbehandelde polymeermateriaal.
De monsters werden gedurende 24 uur geïncubeerd bij 98F/37C (lichaamstemperatuur). Daarna werd het aantal resterende bacteriën bepaald.
De bacteriën op het onbehandelde polymeer groeiden exponentieel (van ongeveer 50.000 tot meer dan 500.000!).
Het antibacteriële plastic had echter 99,9% minder bacteriën in vergelijking met het onbehandelde monster na dezelfde tijdsperiode.
Wilt u meer vergelijkingsfoto’s zien? Bezoek onze antimicrobiële fotogalerij.
Waar wordt antimicrobiële kunststof gebruikt?
Antimicrobiële polymeren en antibacteriële kunststof worden gebruikt op vele gebieden voor eindgebruik. We hebben hieronder een aantal voorbeelden voor eindgebruik opgesomd.
- Huishoudelijke artikelen: Snijplanken, wandbekleding, apparaten, toiletbrillen, vloeren, matrassen
- Commercieel: PVC rolgordijnen, auto-interieurs, verpakkingen, borden, elektronica, zitmeubelen
- Fitness: yogamatten, schoeisel, plunjezakken, sportuitrusting
- Bouwproducten: vloeren, vinyl gevelbekleding, ramen, isolatie, leidingen, dakbedekkingsmembranen
- Gezondheidszorg: bedrijfsbenodigdheden, medische apparatuur, zitmeubelen, aanrechtbladen, opslag
Voor meer informatie over Ultra-Fresh antimicrobiële additieven voor polymeren, neem contact met ons op!
Download onze antimicrobiële kunststoffen PDF
Lees onze blog over antimicrobiële masterbatches of kom meer te weten over de klanten met wie wij samenwerken.
Lees meer over onze andere antimicrobiële toepassingen:
- Antimicrobiële weefselbehandeling
- Antimicrobieel polyurethaanschuim
- Antimicrobiële vloeren en tapijt
- Antimicrobiële coatings