化学吸附型除臭剂“KESMON®”除臭・抗菌效果
时间：2015-05-09 13:58:30 来源： 点击量：
概要：化学吸附式除臭剂，是通过与有害气体成分进行化学反应而达到除臭的目的，对于不同种类的气体包括氨基性气体，硫系气体，醛类等分别对应有不同种类的除臭剂。硫系化学吸附式除臭剂，由于含有铜锌化合物，除了除臭功能外，还发现具有抗菌效果。
对含铜锌化合物的硫磺系化学吸附式除臭剂进行抗菌效果测试，发现抗菌效果较弱，但在后整理加工到纤维上时，得到良好的抗菌效果。
１． 序言
除臭剂的除臭机理，分为物理吸附、化学吸附、分解及遮蔽4种。物理吸附是指恶臭成分在类似活性炭等多孔状材料空隙内浓缩，化学吸附是指恶臭成分与除臭剂发生化学反应结合，而被吸附在除臭剂表面，分解是指臭气中的恶臭成分与触媒物质接触后发生分解，遮蔽是指利用强烈的芳香气味掩盖臭气，从而使人感觉不到恶臭。这四种吸附方式中，化学吸附具有短时间就能起到除臭作用的效果，而且与物理吸附不同，不会存在吸附臭气之后再释放的现象，具有实用性高的优点。
另一方面，化学吸附的缺点是，通过反应只能吸附特定的恶臭成分，使得除臭的种类受到限制。例如，H阳离子交换体、NH4型阳离子交换体能够吸附氨气，却不能吸附酸性气体和含硫气体。因此，在各种臭气成分夹杂的环境条件下，多种不同的化学吸附式除臭剂配合使用，才能起到更好的除臭效果。东亚合成具有应对不同臭气的种类齐全的化学吸附式除臭材料。表1中列出了具有代表性的化学吸附式除臭剂的反应机理及与活性炭除臭速度的比较。
含银、铜、锌化合物配合使用制成硫化氢、甲硫醇等硫系气体的化学吸附式除臭剂，通过与含硫化合物配位结合，可以消除硫化氢、甲硫醇等硫系气体。这些金属也能抑制微生物生长繁殖、具有抗菌作用，这一点已广为报道，因此硫系气体化学吸附式除臭剂在实际中有可能作为除臭抗菌剂使用。但是，硫系气体化学吸附式除臭剂在应用中被确认具有抗菌效果的实例很少。另一方面，银系无机抗菌剂在实际应用中被确认具有除臭效果的实例也很少。因此，本报告将对含有银、铜、锌化合物的化学吸附式除臭剂和银系无机抗菌剂的除臭效果和抗菌效果进行评估，并探讨同时具有除臭效果和抗菌效果的多功能添加剂是否可投入到实际应用。
２．试样及主要特性
除臭剂选用对壁纸和一次性尿布有实际应用实例的含铜的KESMON NS-20C和含锌的KESMON NS-10N两种硫系气体化学吸附式除臭剂。银系无机抗菌剂选用NOVARON AG1100，其直接混合于纤维纺丝加工中已有成熟的应用。表2中列出了各样品的代表特性，电镜扫描照片，激光衍射得到的平均粒径及BET比表面积。
３． 实验方法
３－１．除臭容量的测定
对硫系气体的除臭容量，以甲硫醇为测量对象。将0.01克除臭剂或抗菌剂样品置于测试袋，密封后，注入含有甲硫醇浓度为1000ppm的1L空气，利用气体检测管GASTEC No .71H测量2小时后的残留气体浓度。以减少的浓度计算出表2中列出的每克样品的甲硫醇除臭容量表。
３－２．最小抑菌浓度MIC试验方法
样品的抗菌性能测试，用最小抑菌浓度的方法对金黄色葡萄球菌NBRC12732和大肠杆菌NBRC3972进行检测。1600mg/L的Muller Hinton培养悬浊液，调制10ml，以此为基础按1/2的比例不断稀释。在各浓度的悬浮液中，加入0.1毫升约104cfu / ml的悬浮菌液，放入37℃的低温恒温器中24小时，以125rpm振荡。从振荡后的各浓度的悬浮液中分别采集0.1ml，放入标准琼脂培养基37℃，48小时的混释培养。未观察到的细菌数增加的最小浓度就是最小抑菌浓度。结果记载于表2中。
３－３．试样棉布的后整理加工方法
将丙烯酸乳液和除臭剂使用匀浆仪混合，除臭剂与树脂乳液的固含物比例为1:3，将约为１８０ｇ／ｍ２的棉布浸渍于已混合好的丙烯酸乳液中，取出风干。通过调整乳液分量，使棉布上丙烯酸乳液粘合剂的附着量为0.1，0.5及2.0g /ｍ２。
３－４．后整理加工棉布试样的除臭测试方法
后整理加工棉布的除臭效果测试，按照社团法人纤维评价技术协议会制订的除臭加工纤维产品认证标准规定的测试分析设备与方法来进行。将通过3-3处理后的加工棉布试样100ｃｍ２放入测试袋后密封，之后密封袋中注入3L 含有8ppm浓度甲硫醇气体，静置保存2个小时。2个小时后利用气体检测管GASTEC No .70L测定密封箱残留气体浓度。各个样品的除臭率结果如图1所示。
３－５．后整理加工布的抗菌测试方法
加工布的抗菌效果，采用ISO20743纤维-抗菌加工纤维制品抗菌性能实验方法，测试用金黄色葡萄球菌NBRC12732进行评估。将0.4克通过3 -3步骤加工好的棉布试样，放入30毫升的西林瓶进行高压灭菌后，用按1/20比例稀释的普通肉汤中悬浮１０５cfu / mL悬浮菌液0.2毫升浸透加工布试样。将西林瓶密封，在37℃条件下静置保存18个小时后，采用混释平板培养法，使用标准琼脂培养基测定残留的菌数。将加工布试样的残留菌数与未加工布的测定残留菌数对比，计算出的抗菌活性值见图2。
４．结论与分析
根据除臭容量评估和后整理加工布的除臭效果方面的结果分析，确认了化学吸附式除臭剂KESMON NS -20C和 KESMON NS - 10N，对硫系气体具有除臭作用。另外，观察KESMON NS -20C和 KESMON NS - 10N的最小抑菌浓度，KESMON NS -20C是NOVARON AG1100的100倍以上，KESMON NS - 10N则是NOVARON AG1100的数倍到十倍，显示出其抗菌性能较差；但在加工后棉布试样纤维布的抗菌测试中，即使是0.1g / m2比较低的附着量也显现出了良好的抗菌效果。在MIC和纤维抗菌性效果测试方法中，测试用菌的营养液浓度不同，MIC营养液浓度较高可能较大的影响其效果，可能是使得效果较低的重要因素。但是，抗菌性能较差的化学吸附式除臭剂，只要在纤维加工中有足够的附着量的话，也能起到很好的抗菌效果。
另外一方面，银系无机抗菌剂NOVARON AG1100抗菌性能极为出色，但除臭容量及后整理加工纤维的除臭效果与化学吸附式除臭剂相比，有比较明显的劣势。银对硫系气体的除臭机理与铜和锌相同，但是，由于只具有单分子层化学吸附功能，同时比表面积太小，为4m 2/g，这些可能是造成NOVARON AG1100除臭效果低下的原因。
５．今后展望
含铜或含锌的硫系化学吸附式除臭剂KESMON NS-20C和KESMON NS-10N，在实验中被发现具有抗菌效果，配合其原有的除臭功能，期待今后作为除臭抗菌剂具有应用价值。针对现代高度密闭的住宅，对于室内臭气的关注，需求日益增加；同时，近来还有很多有关抗菌和抗过敏等其他舒适性方面的要求。此次报告提供了兼备多种功能有效的研究结果，使我们可以更加有效的配合市场需求进行实际应用开发。
