Биоциды

Содержание статьи

• Функции
• Производство
• Роль консерванта
• Состав
• Виды

Каучук и пластмасса могут подвергаться негативному воздействию разных грибков и бактерий, которые портят их внешний вид и эксплуатационные качества. На материалах в таких случаях появляются черные пятна, они обесцвечиваются, начинают неприятно пахнуть, обрастают биологическими организмами. Именно биоциды защищают от подобных бактерий и грибков.

Функции биоцидов

Для борьбы с микробиологическими вредителями, биоциды выполняют следующие функции:

1. Препятствуют размножению микроорганизмов внутри и снаружи пластмасс, снижению физического и сенсорного качества. Неприятные ароматы появляются из-за воздействия вредителей, а также оскудения поверхностного слоя и внутреннего основания. Биоциды в производстве одежды, обуви используется в таких целях.
2. Не позволяют скапливаться вредным микроорганизмам, которые переносят инфекции среди людей. Биоцид служит дополнительным средством очистки, наиболее дешевым и удобным.

Производство биоцидов

Согласно отчету «Мировой рынок биоцидов: типы, сферы применения, тренды и прогнозы (2011 — 2016), мировой рынок химических веществ в 2010 году имел прибыль равную 7,2 млрд долларов, а к 2016 году прогнозируется 9,4 млрд. Лидером в производстве биоцидов является Северная Америка, которая имела 45% продаж от общего рынка в 2010 году. Быстрое развитие Китая и Индии, и спроса на препараты в них, прогнозирует рост рынка в азиатско-тихоокеанском направлении. Наименьший рынок – это европейский.

Ожидается, что на биоциды спрос будет постоянно расти, следовательно, как и их производство. Применение препаратов охватывает широкую область: обработка древесины, воды, при производстве лакокрасочных изделий, покрытий, в косметологии, и даже в продуктовой промышленности. Основной тенденцией будет развитие сегмента рынка наиболее экологически безопасных, эффективных, безвредных для окружающей природной среды биоцидов.

Населению всегда требуется все больше и больше питьевой воды, поэтому и отрасль по обработке воды для безопасного применения человеком сохраняет тенденцию роста.

Агрохимикатами также являются биоциды, то есть при помощи акарицидов, нематоцидов, фунгицидов, гербицидов и инсектицидов обрабатывают сельхозкультуры. Чтобы сохранить большие урожаи препараты являются большими помощниками в сельском хозяйстве.

В промышленном производстве большую долю занимают лакокрасочные составы, которые весьма подвержены отрицательному воздействию бактерий и грибов, как во время складирования, так и после нанесения на поверхность. Так вот, именно биоциды борются с этими микроорганизмами, поэтому широко используются в лакокрасочной и полимерной промышленности.

Биоцид как консервант

Применение биоцидов

Биоциды используются в следующих сферах:

1. Переработка пищевой продукции.
2. Лечебные учреждения.
3. Дома престарелых.
4. Производство пластмасс и каучуковых материалов.

Во всех этих сферах очень велик риск заражения вредоносными грибами и бактериями, а биоциды защищают от них, а значит, экономят средства на уборку грязи и обеззараживание.

В составе высокоплотного полиэтилена, полипропилена, полистирола, поликарбоната, полиэфиров, термоотверждающей смолы, полиуретана есть биоциды.

Для защиты разных материалов от гниения и порчи в результате деятельности грибов и бактерий в состав этих материалов вводят биоциды. Биоцидные составы также могут содержать наночастицы серебра в целях увеличения сопротивляемости болезнетворным микроорганизмам. Примерами такого применениями можно назвать изготовление антимикробных носков или мыло, в основе которых лежат наноматериалы. В современной промышленности постоянно появляются новые области применения подобных средств. Часто небольшое добавление антимикробных нановеществ в продукцию является маркетинговым ходов, преследующим цель увеличение продаж и привлечение покупателей.

Применение биоцидов очень полезно для изготовления специально обработанного белья, которое используется длительное время, если нет возможности своевременной стирки. В экстремальных условиях, во время путешествий, длительных экспедиций это бывает действительно незаменимо для людей, помогает сохранить здоровье. Текстильные материалы, обработанные биоцидами, не позволяют размножаться бактериям, жизнедеятельность которых вызывает появление неприятного запаха, высыпаний на кожном покрове человека. Примером использования антимикробных свойств биоцидов служит производство стелек и подкладок в обувь, которые препятствуют появлению неприятных запахов. Для защиты от грибковых заболеваний ног такие стельки, носочно-чулочные предметы одежды применяются профессиональными спортсменами, военнослужащими.

Большинство людей сталкивались с продуктом, в составе которого есть биоциды, возможно и не подозревая об этом.

Очень распространенные сейчас антимикробные салфетки для рук являются ярким примером, существуют подстилки для мусорных ящиков и контейнеров против появления плесени и ненужных запахов.

Перспективным производством является изготовления обработанных оберточных материалов, которые позволяют хранить продукты более длительное время и защищают их от вредных микроорганизмов. Фильтры, пропитанные биоцидами, получившие антимикробные характеристики, используются для очистки питьевой воды, при консервации соков из овощей и фруктов. Фильтры также прочищают воздух в лечебных учреждениях, биологических исследовательских лабораториях.

Таблица. Биоциды для подавления роста аэробных и анаэробных бактерий, дрожжевых и плесневых грибов.

Активные вещества	Консерванты
Доноры формальдегида	ACTICIDE® GR, ACTICIDE ® ОХ, ACTICIDE® F(N), ACTICIDE® EF, ACTICIDE ® KL
Метил-/Хлорметилизотиазолинон (MIT/CIT 1:3)	ACTICIDE® MV, 14 ACTICIDE® MV
Метилизотиазолинон (MIT)	ACTICIDE® M 50
Бензизотиазолинон (BIT)	ACTICIDE ® BW 33
Метилизотиазолинон / Бензизотиазолинон (1:1)	ACTICIDE® MBS
Полигексаметиленбигуанидин	ACTICIDE® PHB 20
Октилизотиазолинон (OIT)	ACTICIDE®45 или DW
Иодпропилбутилкарбамат (IPBC)	ACTICIDE® IPS 30
Пиритион натрия	ACTICIDE ® LV 508

Состав биоцидов

Рассмотрим биоцидов состав. Современные препараты имеют подложку, которая может быть твердой, жидкой, похожей на тесто, с ее помощью при добавлении активных химических ингредиентов получается нужный состав.

Условиями производства биоцидов обязательно являются:

1. Активное биологическое вещество, которое убивает грибки, водоросли и бактерии.
2. Устойчивость к термическому воздействию, что позволяет увеличивать эксплуатационный период.
3. Способность не портить внешний вид, внутреннюю структуру полимерных материалов.
4. Безопасность для человеческого организма, противоаллергенность, отсутствие токсичности и раздражения кожных покровов.
5. Соответствие стандартам по защите окружающей природы.
6. Превышение прибыли производства над затратами.
7. Соответствие установленным стандартам, получение необходимых сертификатов, подтверждающей документации.

В качестве подложек используют:

• соевое масло,
• эпоксидированное,
• эфиры,
• растворы на основе гликоля,
• на основе спирта,
• воду.

Это перечислены жидкие подложки, а активными химическими веществами могут быть производные от металла или мышьяка, ароматизированные или на основе галогена.

Виды биоцидов

Различают несколько видов биоцидов, среди которых можно выделить:

1. Биостатики, которые препятствуют росту уже существующих вредных бактерий и грибов.
2. Репелленты, которые отпугивают микроорганизмы от защищаемой поверхности.

Рекомендуется, конечно, для получения наибольшего эффекта применять препараты широкого охвата, или соединять несколько видов биоцидов в один состав. Существуют биоциды, у которых срок годности ограничен, а когда он заканчивается токсичность препарата пропадает.

Полимерные составы наносят меньший вред окружающей среде.

Как уже указывалось выше, биоцидные препараты применяются в целях защиты материалов от вредного воздействия, а также защиты здоровья человека от патогенных микробов.

Классифицировать биоциды можно по воздействию на биологических вредителей:

1. Фунгицид используется для обработки изделий в борьбе с грибами, в основном, плесневыми.
2. Бактерицид борется с бактериями, которые вызывают гниение, образование слизи, выделяют вредные кислоты.
3. Моллюскицид (альгицид) защищает поверхности морских судов, промышленных сооружений и инфраструктуру, находящуюся в водной среде, от обрастания моллюсками и водорослями.
4. Инсектицид борется с термитами, молью и прочие насекомыми-вредителями древесины, им обрабатывают деревянные, текстильные поверхности и изделия.
5. Гербицид не дает разрастаться растениям, например, на деревянных памятниках архитектуры, площадках, где ведется строительство, обочинах дорог, аэродромных полосах, железнодорожных транспортных путях.
6. Зооцид борется с животными. Родентицид отпугивает крыс, мелких грызунов, авицид отгоняет птиц, которые очень вредят, например, в аэропортах.

По спектру применения биоцидные составы подходят:

1. Для обработки бумаги, картона, древесины, в общем, материалов, в основе которых заложена целлюлоза.
2. Для защиты резиновых, пластиковых изделий, искусственной кожи, в общем, синтетики.
3. Для изделий из текстиля.
4. Для нанесения на натуральную кожу.
5. Для применения в нефтепродуктах, таких как, масло, смазки, топливо.
6. Для добавления в смазочные и охлаждающие жидкости.
7. Для применения в составе лакокрасочных составах.

Но чаще всего биоцидные средства по своим характеристикам подходят для использования в нескольких группах материалов.

По своему набору химических веществ биоциды можно классифицировать на:

1. Неорганические составы.
2. Нитросоединение, углеводород.
3. Фенол, спирт и производные от них соединений.
4. Кетон, органкислота.
5. Амин, соль аминов и аммониевые производные.
6. Соединения из органических элементов.
7. Гетероциклические составы.