Лакокрасочные покрытия с антимикробным эффектом
Антимикробные (гигиенические) покрытия отвечают концепции самозащиты поверхности от микробного заражения, где благодаря нанесенному покрытию или свойствам субстрата обеспечивается контроль над микроорганизмами. Их разрабатывают для получения самоочищающихся и самодезинфицирующихся поверхностей.
Антимикробные покрытия применяются для обеспечения дополнительных защитных свойств, поддержки соблюдения гигиенических стандартов и охраны здоровья, уменьшения риска заражения поверхности и попадания микроорганизмов в пищу и организм человека, сокращения частоты мытья и дезинфекции (уменьшение расходов) и сокращения использования обычных биоцидов.
Области применения антимикробных покрытий весьма разнообразны. К ним относятся:
пищевая промышленность, производство напитков: пекарни, пивоварни, молокозаводы, ресторанные кухни, склады для хранения пищевых продуктов, участки водоподготовки;
учреждения здравоохранения: больницы, лаборатории, операционные, стоматологические кабинеты, производство фармацевтической продукции;
животноводство: птицефабрики, молочные фермы, ветеринарные клиники;
общественные учреждения и индустрия досуга: школы, детские сады, гостиницы, столовые на предприятиях, бассейны, спортивные центры, супермаркеты.
Существуют разные способы и технологии создания покрытий с антимикробными свойствами. К ним относятся введение в рецептуру ЛКМ химических элементов, например, йода, серебра, а также органических и неорганических соединений — аминов, солей металлов, фотоактивного TiO2, наносолей серебра. Используют биологические активные субстанции (экстракты растений, кислоты и др.), не так давно была разработана технология контролируемого высвобождения активного ингредиента биоцида.
Однако большинство технологий демонстрируют ограниченную эффективность против отдельных бактерий, и это было проверено. Для оценки эффективности антимикробных покрытий можно использовать методики, аналогичные тестированию пленочных консервантов: ISO 15457/15458 или лабораторную методику Schülke 022/023.
Проверка эффективности антимикробных покрытий
Экспериментальная часть
Для проверки эффективности антимикробных покрытий были протестированы коммерческие ЛКМ с заявленным антимикробным эффектом, приобретенные в Германии.
Эффективность тестировали по следующим методикам:
противобактериальной — определение области ингибирования (Schülke);
противогрибковой — фунгицидное действие (SM 022a/schülke).
Кроме этого оценивали антимикробное действие за счет ионов серебра и/или фотоактивного TiO2 и дополнительно тестировали образцы с Parmetol® CF 8 в концентрации 0,5 и 1,0%.
Результаты тестирования
Ни одна из протестированных красок не показала эффективности против тестируемых микроорганизмов. За исключением штукатурки для внутренних работ «плесень-стоп», где наблюдалось некоторое действие против E. coli, ни один из этих продуктов не подтвердил заявленную эффективность.
Все протестированные продукты продемонстрировали явный эффект ингибирования микроорганизмов при добавлении 0,5% Parmetol CF 8.
Рис. 1. Грибки Aspergillus niger
0 1 -2 3 4
Оценка:
| 0 = Роста на образце нет или он наблюдается только по краям (не более1%) | Тест пройден |
| 1 = Рост от краев (до 25%) 2 = Единичные колонии на поверхности образца (25–75%) 3 = Рост на поверхности (75% и выше, но неполное покрытие) | Ограниченнаязащита |
| 4 = Поверхность полностью покрыта микроорганизмами (100%) | Нет защиты |
Рис. 2. Водоросли: Scenedesmus vacuolatus
> 18 мм / - 5 мм / + 0 мм / ++ 0 мм / +++
Оценка:
1-й параметр: Определение области ингибирования в мм;
2-й параметр: Видимый рост водорослей на тестируемых образцах:
- нет роста;
+ слабый рост;
++ умеренный рост;
+++ сильный рост.
Таблица 1. Тестирование эффективности коммерческих антимикробных покрытий
| № | Тестируемый продукт | Технология | Заявление производителя |
| 1 | Наружная краска для фасадов на основе акрилатов | Наносеребро | Длительная защита против плесени, водорослей и мха, предотвращаетмикробную инфекцию, дружественно к окружающей среде |
| 2 | Краска для стен, для внутренних работ | Наносеребро | Доказанная эффективность против MRSA, St. aureusи E. coli, негативно воздействует на плесень |
| 3 | Гигиеническая краска для стен, для внутренних работ | Наносеребро | Специальная краска для медицинского, промышленного и бытового применения, доказанное антимикробное действие против грибков и бактерий |
| 4 | Краска для внутренних работ «плесень-стоп» | Фотоактивный TiO2 и ионы серебра | Подавляет рост плесени в течение 5 лет, не содержит «традиционных» консервантов. Эффективность доказана несколькими лабораториями (TŰV и др.) |
| 5 | Штукатурка для внутренних работ «плесень-стоп» | Фотоактивный TiO2 и ионы серебра | Подавляет рост плесени в течение 5 лет, не содержит «традиционных» консервантов. Эффективность доказана несколькими лабораториями (TŰV и др.) |
Таблица 2. Область ингибирования
| Материал/Продукт | Staphylococcus aureus | Escherichiacoli | Candidaalbicans |
| Наружная краска для фасадов на основе акрилатов | 0 | 0 | 0 |
| +0,5% Parmetol CF 8 | 2 | 2 | 8 |
| +1,0% Parmetol CF 8 | 4 | 2 | 10 |
| Краска для стен, для внутренних работ | 0 | 0 | 0 |
| +0,5% Parmetol CF 8 | 5 | 5 | 5 |
| +1,0% Parmetol CF 8 | 6 | 6 | 6 |
| Гигиеническая краска для стен, для внутренних работ | 0 | 0 | 0 |
| +0,5% Рarmetol CF 8 | 4 | 5 | 6 |
| +1,0% Parmetol CF 8 | 5 | 5 | 7 |
| Краска для внутренних работ «плесень-стоп» | 0 | 0 | 0 |
| +0,5% Parmetol CF 8 | 4 | 5 | 8 |
| +1,0% Parmetol CF 8 | 5 | 6 | 10 |
| Штукатурка для внутренних работ «плесень-стоп» | 0 | 5 | 0 |
| +0,5% Parmetol CF 8 | 9 | 15 | 14 |
| +1,0% Parmetol CF 8 | 10 | 16 | 15 |
| Примечание: 0 — нет ингибирования; >1 — эффективность ингибирования. | |||
Результаты тестирования
Краска и штукатурка для внутренних работ «плесень-стоп» показали ограниченную эффективность против протестированных грибков. Однако в их составе обнаружены традиционные органические биоциды IPBC и DBT (дибутилтин) (химический анализ TÜV-Rheinland), что противоречит заявлению на этикетке.
Другие краски оказались неэффективны против грибков.
Введение 0,5% Parmetol CF 8 обеспечивает полную фунгицидную защиту.
Таблица 3. Проверка фунгицидного действия
| Материал/Продукт | Staphylococcus aureus | Escherichiacoli | Candidaalbicans |
| Наружная краска для фасадов на основе акрилатов | 4 | 4 | 4 |
| +0,5% Parmetol CF 8 | 0 | 0 | 0 |
| +1,0% Parmetol CF 8 | 0 | 0 | 0 |
| Краска для стен, для внутренних работ | 4 | 4 | 4 |
| +0,5% Parmetol CF 8 | 0 | 0 | 0 |
| +1,0% Parmetol CF 8 | 0 | 0 | 6 |
| Гигиеническая краска для стен, для внутренних работ | 4 | 4 | 4 |
| +0,5% Рarmetol CF 8 | 0 | 0 | 0 |
| +1,0% Parmetol CF 8 | 0 | 0 | 0 |
| Краска для внутренних работ «плесень-стоп» | 0 | 1 | 4 |
| +0,5% Parmetol CF 8 | 0 | 0 | 0 |
| +1,0% Parmetol CF 8 | 0 | 0 | 0 |
| Штукатурка для внутренних работ «плесень-стоп» | 3 | 0 | 0 |
| +0,5% Parmetol CF 8 | 0 | 0 | 0 |
| +1,0% Parmetol CF 8 | 0 | 0 | 0 |
| Примечание: 0 — нет роста (тест пройден); 1–3 — ограниченная эффективность; 4 — полное покрытие (тест не пройден). | |||
Заключение
В ЛКМ существуют различные технологии, заявляющие об антимикробных свойствах. Большинство из них чисто маркетинговые. Антимикробная эффективность материала должна быть доказана соответствующими методами.
Большинство антимикробных покрытий не обеспечивают достаточной защиты от распространенных бактерий, дрожжей, водорослей и мха.
На сегодняшний день антимикробные технологии в ЛКМ не могут заменить биоциды. Пленочные консерванты, такие как Parmetol® CF 8, обеспечивают достаточное действие против микроорганизмов.
Антимикробные (гигиенические) покрытия отвечают концепции самозащиты поверхности от микробного заражения, где благодаря нанесенному покрытию или свойствам субстрата обеспечивается контроль над микроорганизмами. Их разрабатывают для получения самоочищающихся и самодезинфицирующихся поверхностей.
________________________________________
Антимикробные покрытия применяются для обеспечения дополнительных защитных свойств, поддержки соблюдения гигиенических стандартов и охраны здоровья, уменьшения риска заражения поверхности и попадания микроорганизмов в пищу и организм человека, сокращения частоты мытья и дезинфекции (уменьшение расходов) и сокращения использования обычных биоцидов.
