抗菌添加剂需求持续增长，大咖纷纷锁定细分应用领域

用于塑料的杀菌和抗菌添加剂随时准备解决各种应用中的微生物生长问题，限制材料降解并延长产品寿命。
2020年新冠疫情的爆发使微生物在世界各地的“高接触”表面上滋生，各地的个人和组织都变得特别关注表面消毒。塑料行业的许多其他大趋势，甚至是对一次性包装及其对塑料废物处理的影响以及提高可回收性的需求的担忧，都被暂时搁置了。虽然这些问题在2021年年中重新变得突出，但对“清洁”表面的渴望肯定会继续下去。为此，塑料配方设计师可以使用一系列无机（银或锌基）和有机活性成分添加剂，这些添加剂可以将抗菌保护“嵌入”聚合物中并抑制塑料表面微生物的生长。

抗菌添加剂领域的领先企业妙抗保国际（Microban International）研发副总裁 Ivan Ong 博士说：“这场疫情使人们密切关注，如果微生物不加以控制，会对我们的生活产生重大影响。”

Ong预测塑料应用中抗菌添加剂的使用将持续增长。 “产品中内置的抗菌剂有助于延长产品的使用寿命。疫情过后，我们认为这种好处有助于新兴的企业和工业可持续发展努力。通过延长塑料产品的使用寿命，抗菌剂可以通过防止过早变成废物需要处置而发挥有益作用。通过它们的设计，将抗菌剂用于重复使用的耐用物品，它们带来的好处将有助于鼓励行业和消费者从一次性包装和产品转向耐用的多次使用产品。

例如，今年早些时候，全球电信设备制造商 Poly（于 2019年由Plantronics 和Polycom合并成立）宣布将在其最新的 Rove DECT IP 电话中使用妙抗保技术，来控制可能对产品造成破坏的表面细菌的生长。Poly语音协作和专业耳机业务部副总裁兼总经理 John Lamarque 表示，此举意味着其客户可以“回到世界各地的仓库、零售中心和医院工作时，放心地使用我们的设备。”

Biomaster 抗菌母粒与硬质 PVC 墙板

Addmaster，一家提供 Biomaster 抗菌母粒的英国公司，自今年 1 月以来一直是瑞典 Polygiene 的子公司，其创始人Paul Morris还说，疫情已经让公众了解卫生表面的重要性，这将对抗菌药物使用的增长产生重大影响。他在最近的一篇博客中指出：“关于我们如何阻止病原体进入我们身体的教育计划……产生了任何（抗菌塑料）广告预算都无法实现的影响。” 随着人们恢复“接近正常”的生活，他说我们将看到“希望抗菌产品和表面能够让消费者放心并吸引消费者购买其商业产品的公司数量激增。”

不出所料，过去一年中提出的一个常见问题是，是否可以使用添加剂来保护塑料产品免受 SARS-CoV-2 病毒（导致 Covid-19新冠病毒）的侵害。行业专家（包括 Addmaster的那些专家）警告说，公司应该小心抗病毒声明，任何声明都应该有数据支持。随着许多专业实验室现在能够处理 SARS-CoV-2 病毒，一些塑料产品已经过测试，以测量添加剂在保护塑料表面免受病毒侵害方面的功效。Addmaster 表示，最近测试了由英国 BePlas生产的包含Biomaster 抗菌技术的硬质 PVC 墙板（ISO 21702:2019），与对比样相比，6 小时后病毒减少了 96% 以上。卫生墙布专为医院、餐饮和制造工厂等环境而设计。

BioCote看到个领域的增长机会

BioCote 也位于英国，提供一系列抗菌添加剂，包括银、锌和有机化合物，以及银/锌和银/铜混合物等组合。 它也看到了抗菌添加剂用于塑料产品保护的增长，并提高了部分产品的产能。该公司强调，其技术不能保护用户免受致病细菌、病毒或其他有害生物的侵害，也不能替代良好的卫生和清洁。然而，它确实可以将产品表面上导致气味和污渍的微生物减少多达 99.99%，并通过防止材料降解来延长产品的使用寿命。

BioCote 解释说，关于抗菌产品可以做什么的声明受到严格监管，尽管这些规定因国家而异。例如，在美国，抗菌活性物质被归类为杀虫剂，并在 EPA 注册。含有抗菌素的产品也可以注册，或者归类为“处理过的物品”，只要它满足某些要求，包括限制营销声明的严格规则，就可以免于注册。

“‘经过处理的物品’是一种含有杀虫剂的产品，目的是保护产品本身。 ‘处理过的物品’不得做出任何可能被解释为因含有抗菌技术而对用户或环境有益的声明，”BioCote 的董事总经理大卫·霍尔说。“我们投入大量时间与客户合作制定信息，以帮助传达抗菌产品的好处以及客户应该关心的原因，但一切都基于事实和数据，并且在很大程度上植根于产品如何真正发挥作用的现实。”

Hall表示，该公司正在与一系列新合作伙伴合作开发抗菌塑料的新应用，其中公共交通是一个不断增长的领域。2020 年，BioCote 与美国品牌 Aeros Interior Solutions (AIS) 建立合作伙伴关系，将抗菌技术集成到飞机内部部件中，例如托盘桌、马桶罩、马桶座圈和窗帘，以保护其产品免受异味、污渍和导致材料降解的微生物的侵害。

BioCote 还参与了英国的 Amicable 项目。该项目由英国创新研究基金资助，包括来自华威大学（University of Warwick）华威制造集团 (WMG) 的制造商和研究人员，旨在生产具有嵌入式抗菌性能的创新轻质复合抓杆。

“抓杆将用于广泛的公共交通应用，例如公共汽车、铁路、地铁和电车，包括考文垂轻轨系统的新原型车辆。电线杆本身将适合改装，这意味着它们可以安装到新车辆上，也可以取代公共汽车和地铁 [伦敦公共公共交通系统] 中现有的钢杆。虽然该项目最初侧重于公共交通应用，以提高清洁度和额外的产品保护，但这些材料有可能用于游轮、医疗家具或任何有可能产生气味、染色或微生物引起材料降解的地方，”霍尔解释道。

BioCote 还与许多汽车OEM厂及其供应链合作伙伴合作开发含抗菌素的内饰和暖通空调组件。

塑料部件的抗菌保护有助于产品保持更长时间的清洁，并减少微生物期间引起的材料降解，使产品更耐用。 “BioCote 的数据显示，在 25 年的平均产品寿命有持续的抗菌功效，”霍尔说。他指出，因为寻求减少对一次性塑料的需求，过去几年来自可重复使用产品市场的询价有所回升，例如，使用抗菌技术保护的可重复使用的饮料瓶和咖啡杯。

山宁泰关注高接触表面的模塑产品

“消费者对卫生越来越敏感，”总部位于瑞士的山宁泰（Sanitized）应用实验室负责人 Cédric Münger 说。 他说，以前人们最关心厨房和浴室等区域的卫生，但今天“门把手不再是疫情之前的样子了。”

不断增长的应用领域包括用于高接触表面的模塑产品，例如电灯开关和购物车把手，以及用于覆盖表面的自粘薄膜。 山宁泰在今年 2 月推出了新的抗菌产品。这些 BroadTect 产品基于不同的活性成分、活性成分组合和供货形式，具有广泛的保护范围，对细菌、霉菌、霉菌、酵母菌和藻类均有效。

“每种基材都有自己的特性。从我们的产品系列中，我们可以选择最适合所需基材的产品，”Münger 说。山泰宁MBE 19-71母料是新的 BroadTect 产品之一 ，它包含多种活性成分。“它是一种高度兼容的母料，也可以在高温下使用，并且对水和紫外线非常稳定，”他说。

山泰宁已针对 SARS-CoV-2 病毒测试了其 BroadTect 产品，但对全面陈述有效性持谨慎态度，因为在评估系统时高度依赖基材。“我们能根据我们的经验就哪种活性成分在哪种基材中表现良好提出建议，”Münger 说。该公司还指出，监管环境很复杂，并建议用户要特别注意声明，具体取决于抗菌或塑料制品的销售国家/地区。

Radical Materials:测试至关重要

根据英国聚合物添加剂供应商 Radical Materials 的说法，由于抗菌性能因活性成分和聚合物而异，因此测试至关重要，该公司在其 SteriTouch 品牌下拥有一系列塑料抗菌剂。Radical Materials总监Nick Corlett 表示：“不可否认，疫情导致了对杀菌剂的需求激增，无论是在它们常用的领域还是以前没有真正采用的领域。

他说，人们对兼具抗菌和异味吸收特性的抗菌剂和添加剂特别感兴趣。抗病毒特性是另一个备受关注的领域，但该公司表示，在模制塑料中实现抗病毒效果存在挑战。Corlett 建议，在薄涂层中实现抗病毒特性通常比在模制产品中更可行（从成本角度来看）。

今年4月，Radical Materials 在其 SteriTouch 品牌下推出了一种新添加剂，该公司声称该添加剂在 3 小时内对噬菌体 Phi6 的功效为 99.9999%，在 2 小时内对 SARS-CoV-2 的功效为 93%。 该液体添加剂适用于溶剂基涂料应用，但该公司仍在继续探索用于水基体系和聚合物的抗病毒添加剂。

“在BPR（欧盟监管系统）和EPA 注册、适用于聚合物并能够提供良好抗病毒功效的杀菌剂的数量是有限的，”Corlett 说。 “实现对病毒的长期、强大的功效比对细菌更难，特别是因为宿主材料本身有重要影响。具有出色抗菌性能的杀菌剂可能在一种材料中没有抗病毒功效，但在另一种材料中表现出良好的功效。

其他需要考虑的挑战是抗病毒添加剂会导致变色、与颜料不兼容以及物理强度或阻燃性的损失。 “在测试了大多数活性物质后，包括基于银、铜、锌、硅烷季铵盐和几种有机物的活性物质，我们现在对每种物质在不同材料和不同条件下的表现有了更清晰的了解，”Corlett 说。

Parx Materials新产品具有生物相容性

总部位于荷兰的Parx Materials使用元素锌生产其 Saniconcentrate 添加剂技术，其功能是防止细菌和病毒粘附在表面上。该公司声称，其创造抗菌表面的方法没有任何产生耐药性的风险，具有生物相容性，并且不会迁移。

Parx表示，根据ISO 21702和 ISO 18184测试，其添加剂技术已证明对霉菌、真菌、细菌和病毒（如 Corona 229E、H1N1 和 H3N2）的生长有效。首席执行官 Michaël van der Jagt 表示，在固体表面上，该技术在24小时内对 SARS-CoV-2 的有效性达到了99%。据说它还可以有效对抗另一种令人担忧的微生物：耳念珠菌——一种可以在表面上持续存在的抗药性真菌。该公司在6月份报告说，其 Saniconcentrate 在 24 小时后显示出对念珠菌有87%的功效。

一项为期四年的真实耐用性测试，其中含有 3% Saniconcentrate 的砧板在家庭中使用，并在洗碗机中清洗超过 1000 次的洗碗机循环。测试表明，这些砧板保持了它们的抗菌活性，并在实验结束时其抗菌性能“仍如新的一般”，van der Jagt 说这证实了添加剂即使在恶劣的条件下也不会迁移。

Parx Materials继续推出新产品并开发应用，最近为改性行业推出了一系列用于聚酰胺和注塑成型 ABS 的添加剂。

 Gelest：提供持久的抗菌保护

2020年被三菱化学公司收购的美国 Gelest 使用一种基于硅烷季铵盐的抗菌技术。这种非迁移性添加剂具有强正电荷，可破坏微生物的细胞膜，据说对细菌、真菌和藻类有效。Gelest 副总裁兼生命科学总经理 Shiming Wo 说：“硅烷季铵盐抗菌剂不会促进抗菌素耐药性，它们提供持久的抗菌保护，并且具有令人信服的安全性。”

这些添加剂以BioSafe名称销售，并在美国 EPA 注册，并获得美国 FDA和NSF认证，可用于直接食品接触。该公司表示，人们对其 BioSafe HM4100 抗菌剂越来越感兴趣，这种抗菌剂可以复合到热塑性塑料中，用于个人护理、家庭护理、医疗设备、个人防护设备、食品包装和新市场。

 Benvic：多用途Plastisafe 抗菌技术

总部位于法国的欧洲复合制造商 Benvic Group 使用了多种抗菌技术。该公司营销经理 Eric Grange 表示，银离子抗菌技术应用于其某些 PVC 改性料，用于为医院或其他消毒至关重要的环境生产垫圈和电缆导管。它还开发了一种名为 Plastisafe 的抗菌技术，可用在PVC 和PLA 改性，也可作为母料混合到一系列热塑性塑料（如 PP、PE、PA、ABS）中以提供抑菌性能。

“Plastisafe 会改变表面并产生静电排斥细菌。该解决方案的优势在于它完全与食品接触兼容、无害且成本低于基于金属的技术，”Grange 表示。Plastisafe 用于医院、食品工业以及触摸表面，如计算机键盘和牙刷。据该公司称，它还适用于医疗包装和药物输送系统。

 Avient ：含抗菌剂TPE 表面

去年，Avient 推出了三种 GLS 热塑性弹性体，其中含有基于 Lonza 的吡啶硫酮锌的抗菌添加剂，在美国和亚洲有售，据说潜在应用包括消费电子产品、个人护理用品把手和汽车应用，如杯架垫和暖通空调密封件。该公司表示，高接触 TPE 表面容易受到微生物生长引起的有害美学和机械性能变化的影响，但含有抗菌剂的部件可以抑制微生物生长，从而延长使用寿命。

据公司特种工程材料高级营销经理Russ Danielson 称，Avient 已根据 JIS Z2801和 ASTM G21-15标准测试了该材料的模塑板，并确定添加剂通过抑制细菌生长（99.9% 或更多）和抵抗真菌和霉菌生长来保护塑料部件。

Polymer Resources：关注工程塑料应用

总部位于美国的 Polymer Resources Ltd. 全国销售副总裁Bill Galla 表示，人们对抗菌剂的兴趣也在向工程塑料应用领域发展。他说，当该公司在 2020 年之前对抗菌工程热塑性改性料进行试验时，大多数客户都认为使用抗菌剂成本过高且不必要。但情况已发生改变。“客户现在将抗菌产品开发视为一种增值需求，而不仅仅是‘有了挺好的’，”他说。

Polymer Resources 最近将一种抗菌聚碳酸酯材料（PC）商业化，该化合物已通过 UL 认证，适用于所有颜色，并经过全面的抗菌活性测试。 据Galla称，该材料适用于医疗保健和家庭环境中的开关、外壳和壁挂式覆盖物等电气应用。他说，这种“高接触”场合越来越多地由抗菌剂制成。

向 UL认证的树脂中添加任何级别的抗菌添加剂都需要重新测试认证才能获得 UL认证，”Galla说。他说，该公司的UL 卡上的抗菌 PC 能够实现与非抗菌版本相似的性能。目前Polymer Resources 正在开发将类似抗菌技术用于更多工程树脂牌号。


本文翻译自AMI《配混世界》杂志

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