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什么是工業(yè)殺菌劑（抗菌劑）？
作者：寧波賽弗克林新材料有限公司 | 發(fā)布時間：2021-11-03 |
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微生物給人類帶來的益處是眾所周知的，例如:廚房烹調(diào)用的醬油、食醋、味精，餐桌上喝的啤酒、黃酒、白酒，防治疾病用的疫苗和抗生素，作為有機(jī)溶劑的乙醉、丙酮以及農(nóng)業(yè)上的菌肥等，也可利用微生物發(fā)醉生產(chǎn)。然而，由微生物所引起的危害，如動植物病變，食物、飼料、材料的霉變、腐變和腐蝕等，迫使人們長期以來采用各種方法與微生物引起的危害進(jìn)行斗爭。所以微生物控制一直是人類所關(guān)注的課題。微生物控制的方法可分為物理方法、化學(xué)方法和生物方法三類。物理方法主要通過溫度、水分，或使用輻射、氣體、壓力以及超聲波等物理手段殺菌：化學(xué)方法主要是指用酸、堿等化學(xué)藥劑通過氧化還原等手段殺菌；生物方法主要通過寄生、互生、共生以及拮抗等手段達(dá)到殺菌抑菌目的。其中用殺菌劑防止微生物生長，迄今仍是比較寬泛采用的方法。
工業(yè)殺菌劑的定義我們理解的“殺菌”并不意味著一定需要把微生物殺死，雖然有一部分殺菌劑對微生物有殺滅作用，但是大多數(shù)的殺菌劑對微生物只是起到抑制其生長和繁殖的作用。另外，許多殺菌劑對微生物的“殺死”或“抑制”是與它的使用劑量或接觸時間密切相關(guān)的，在低劑量或短時間接觸時可能只是抑制作用，而在高劑量或長時間接觸時則可能引起殺滅作用。不過，在殺菌劑的實際應(yīng)用時，由于使用對象、環(huán)境條件、目標(biāo)微生物種類和數(shù)量的差異等原因，這個“閾值"是很難掌握的。其實不論微生物是“殺死作用”或“抑制作用”，乃是在程度上的劃分，均屬于“微生物控制”，也就是說微生物的生長和繁殖不能超出一定范圍，或使其按控制者的意愿進(jìn)行。
在這里“殺菌劑”是一個使用習(xí)慣稱呼，概念上更偏向于“生物殺滅劑或生物殺傷劑(biocide) ”，包括殺微生物劑、殺軟體動物劑、殺螨劑、殺蟲劑、除草劑等;其中“殺微生物劑”同樣是一個總稱，包括殺菌劑、抗菌劑、防腐劑、防霉劑、除藻劑等（術(shù)語解釋）
術(shù)語：生物殺滅劑
定義：所有能夠殺死生物體的制劑的統(tǒng)稱
來源：WS/T466-2014《消毒專業(yè)名詞術(shù)語》
術(shù)語：殺菌劑
定義：包含一個或多個物質(zhì)的混合物，其目的是以任何形式對有害微生物進(jìn)行破壞、阻止、使之無害,預(yù)防或加以控制
來源：歐盟BPR（EU）No 528/2012
術(shù)語：灌內(nèi)防腐劑
定義：用于除食品、飼料、化妝品、醫(yī)藥產(chǎn)品或醫(yī)療器械以外的制成品的保存，通過控制微生物腐變來確保其保質(zhì)期的產(chǎn)品
來源：歐盟BPR（EU）No 528/2012 附件五
術(shù)語：抗菌劑
定義：一種物質(zhì)或混合物，用于破壞或抑制有害微生物，如細(xì)菌、病毒或真菌在非生物體和表面的生長
來源：美國環(huán)境保護(hù)署(EPA)
術(shù)語：工業(yè)殺菌劑
定義：在工業(yè)領(lǐng)域中用以殺滅和(或)抑制微生物生長的制劑
來源：2021年陳儀本等著編《工業(yè)殺菌劑》
術(shù)語：防腐劑
定義：是指能殺死、抑制和阻礙霉腐微生物生長與繁殖，防止保護(hù)對象腐朽、腐爛(腐變)或腐蝕的一類制劑
來源：2003年呂嘉櫪編著《輕化工產(chǎn)品防霉技術(shù)》
術(shù)語：微生物
定義：在顯微鏡下才能看到的微小實體，包括細(xì)菌、真菌、病毒、某些原生動物和藻類
來源：WS/T 466- 2014《消毒專業(yè)名詞術(shù)語》
術(shù)語：殺微生物劑
定義：能夠殺滅微生物，尤其是致病性微生物的化學(xué)或生物制劑
來源：WS/T 466- 2014《消毒專業(yè)名詞術(shù)語》
術(shù)語：抗菌
定義：采用化學(xué)或物理方法殺滅細(xì)菌或妨礙細(xì)菌生長繁殖及其活性的過程
來源：WS/T 466- 2014《消毒專業(yè)名詞術(shù)語》
術(shù)語：抗菌劑
來源：能夠殺滅微生物或抑制其生長和繁殖的制劑
來源：WS/T 466- -2014《消毒專業(yè)名詞術(shù)語》
術(shù)語：滅菌
定義：殺滅或清理傳播媒介上一切微生物的處理
來源：WS/T 466- -2014《消毒專業(yè)名詞術(shù)語》
術(shù)語：滅菌劑
定義：能夠殺滅-切微生物,達(dá)到滅菌要求的制劑
來源：WS/T 466- -2014《消毒專業(yè)名詞術(shù)語》
術(shù)語：抑菌
定義：采用化學(xué)或物理方法抑制或妨礙細(xì)菌生長繁殖及其活性的過程
來源：WS/T 466- -2014《消毒專業(yè)名詞術(shù)語》
術(shù)語：抑菌劑
定義：對細(xì)菌的生長繁殖有抑制作用但不能將其殺死的制劑
來源：WS/T 466- - 2014《消毒專業(yè)名詞術(shù)語》
術(shù)語：防霉
定義：指產(chǎn)品具有耐受或阻止、抑制霉菌孢子及菌絲體的生長與繁殖的能力
來源：GB/T 1741- -2007《漆膜耐霉菌性測定法》
術(shù)語：防霉劑
定義：指能夠防止易沾染霉菌材料表面霉菌生長的化合物
來源：GB/T 24128 2018/ISO 16869:200808《塑料塑料防霉 劑的防霉效果評估》
術(shù)語：殺真菌劑
定義：用于殺滅真菌的化學(xué)或生物制劑
來源：WS/T 466- 2014《消毒專業(yè)名詞術(shù)語》
術(shù)語：消毒劑
定義：采用一種或多種化學(xué)或生物的殺微生物因子制成的用于消毒的制劑
來源：WS/T466- -2014《消毒專業(yè)名詞術(shù)語》
術(shù)語：抗藻
定義：采用化學(xué)或物理等方法殺滅藻類或妨礙藻類生長繁殖及其活性的過程
來源：GB/T21353- 2008《漆膜抗藻性測定法》
術(shù)語：除螨
定義：指產(chǎn)品具有的驅(qū)避螨蟲或抑制螨蟲生長繁殖的能力
來源：GB/T 24253- 2009《紡織品 防螨性能的評價》）
由于使用習(xí)慣不同，在英語中，廣義的殺微生物劑概念為“microbieides", 廣義的抗菌劑概念為“antimicrobial"; 狹義的殺菌劑可譯作“batericides”, 類似的還有殺真菌劑“fungicides" 和除藻劑“algicides” 等概念;同理狹義的抗菌亦譯作“anti- bacteria”，類似的還有防霉“anti- fungi"、抗病毒“ani-virus” 等概念。
事實上一種藥劑往往既能殺死或抑制霉菌，又能殺死或抑制細(xì)菌或酵母，或許還對藻類、軟體動物有效，反而只對種生物起作用的不多， 在這里我們統(tǒng)稱為 “工業(yè)殺菌劑”。
在實際應(yīng)用過程中，各種廣義的和狹義的殺菌、防腐、防霉、抗菌等概念往往被混合使用，經(jīng)常不作具體的說明，比如同樣的藥劑在不同的行業(yè)習(xí)慣稱呼不一樣:在循環(huán)冷卻水行業(yè)習(xí)慣稱為“殺菌滅藻劑”，在涂料行業(yè)稱為“罐內(nèi)防腐劑”，在金屬加工液、紙漿行業(yè)稱為“殺菌劑”;在涂料行業(yè)稱為“干膜防霉劑”，在塑料行業(yè)稱為“抗菌劑”，在木材行業(yè)稱為“木材防腐劑”，而在海洋涂料行業(yè)又稱為“防污劑”。專家們完全熟悉這些區(qū)別，并認(rèn)為這些概念是理所當(dāng)然的，但使用者常常為之困惑，有時需要結(jié)合上下文意思或者各行業(yè)使用習(xí)慣統(tǒng)考慮。 為了避免混亂， 可以通過下面加以理解。
英文字面意思的由來：
biocide (生物殺滅劑)→bios (生命)
microbicides (殺微生物劑)→microbes (微生物)
bactericides (殺菌劑)→bacteria (細(xì)菌)
fungicides (殺真菌劑)→fungi (真菌)
algicides (除藻劑)→algae (藻)
insecticides (殺蟲劑) →insects (昆蟲)
acaricides (殺螨劑) →mites (螨)
molluscicides (殺軟體動物) →molluscs (軟體 動物)
herbicides (除草劑)士→plants (植物)
這里涉及的生物體包括微生物、昆蟲、螨、軟體動物和植物等，微生物只是生物體的一個分支。嚴(yán)格意義來說，在本書中采用生物殺滅劑(或生物殺傷劑)比工業(yè)殺菌劑概念更精確，但從國內(nèi)使用習(xí)慣而言，工業(yè)殺菌劑比生物殺滅劑(或生物殺傷劑)更加符合國內(nèi)消費者使用習(xí)慣。
就使用范圍而言，目前的殺菌劑主要應(yīng)用于農(nóng)業(yè)、醫(yī)學(xué)和工業(yè)三個方面。①農(nóng)業(yè)殺菌劑主要包括大田農(nóng)藥、普藥、水產(chǎn)養(yǎng)殖用藥及相關(guān)的品種:②醫(yī)用殺菌劑主要是控制人體健康的藥物及相關(guān)的品種;③如無特別法規(guī)規(guī)定，其他殺菌劑基本都可以歸為工業(yè)殺菌劑的范疇。不過，對于某一種殺菌劑來說，其歸屬并不都是獨一的、 固定的。 殺菌劑就其本身而言，就是一個化學(xué)物質(zhì)，用于農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，就是農(nóng)業(yè)殺菌劑:用于醫(yī)學(xué)領(lǐng)域就是醫(yī)用殺菌劑:同樣用于工業(yè)領(lǐng)域，就是工業(yè)殺菌齊有劑。
一般認(rèn)為， 工業(yè)殺菌劑主要保護(hù)工業(yè)產(chǎn)品制造過程、儲存過程以及使用過程三個階段免于有害生物的侵蝕，分別稱為殺菌劑、罐內(nèi)防腐劑和干膜防霉劑、抗菌劑、防污劑、驅(qū)螨劑及表面消毒劑等。
綜上所述，工業(yè)殺菌劑是在工業(yè)領(lǐng)域中用于系滅或擁制生物體的制劑的統(tǒng)稱，是隨著人類社會工業(yè)文明的開始和各種殺菌劑的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展而來的。
微生物的分類：
微生物→細(xì)胞型微生物→原核微生物→細(xì)菌→大腸桿菌/枯草桿菌
微生物→細(xì)胞型微生物→原核微生物→放線菌
微生物→細(xì)胞型微生物→真核微生物→霉菌/酵母菌/藻類/原生動物
微生物→非細(xì)胞型微生物→病毒
微生物→非細(xì)胞型微生物→非病毒
工業(yè)殺菌劑的分類
眾所周知，市面上出售的有機(jī)殺菌劑數(shù)量大、品種多，對其進(jìn)行精確分類是比較困難的，我們根據(jù)現(xiàn)有的資料，試從以下幾個方面進(jìn)行分類。
工業(yè)殺菌劑先是化學(xué)物質(zhì)，那么化學(xué)物質(zhì)分類同樣適合工業(yè)殺菌劑?；瘜W(xué)物質(zhì)樹狀分類法是一種比較常見的方法。
化學(xué)物質(zhì)樹狀分類法：
物質(zhì)→分子種類→純凈物→元素種類→單質(zhì)→化學(xué)性質(zhì)→金屬單質(zhì)/非金屬單質(zhì)/稀有氣體單質(zhì)
物質(zhì)→分子種類→純凈物→元素種類→化合物→是否含C→無機(jī)物→構(gòu)成→氧化物/酸/堿/鹽
物質(zhì)→分子種類→純凈物→元素種類→化合物→是否含C→有機(jī)物→CO，CO2，CO2-3除外
市場上有許多工業(yè)殺菌劑，或者稱呼為防腐劑、防霉劑、防藻劑、防污劑、
抗菌劑、抑菌劑等，從化學(xué)物質(zhì)分類法來看，主要屬于無機(jī)化合物和有機(jī)化合物，同時包折部分單質(zhì)金屬如銀、鋅、銅等及其載體。
我們把具有殺滅或抑制有害生物的有機(jī)化合物稱為“有 機(jī)殺菌劑”;把具有殺滅或抑制有害生物的無機(jī)化合物稱為“無機(jī)殺菌劑”。而把自身具有殺
滅或抑制微生物功能的一類材料稱為 “抗菌材料”，目前抗菌材料更多的是通過添加一定的抗菌物質(zhì)(稱為抗菌劑)制備而成。其中如銀、鋅、銅、鈦等金屬離子及其金屬鹽化合物通過離子交換、物理吸附以及表面包覆等加工技術(shù)，與硅膠、高嶺土、沸石、磷酸鹽等無機(jī)載體相結(jié)合，從而制得的具有抗菌能力的制劑，我們習(xí)慣稱為“無機(jī)抗菌劑”?！翱咕鷦狈Q呼主要集中在塑料、紡織、陶瓷、金屬等幾大類。
一，按作用機(jī)理分類
工業(yè)殺菌劑按照作用機(jī)理可分為親電活性和膜活性，親電活性按照殺菌機(jī)理又可分為電負(fù)性和氧化性兩大類，膜活性又可分為溶解性和質(zhì)子性兩大類。
工業(yè)殺菌劑→親電活性→電負(fù)性→異噻唑啉酮、醛氨基甲酸酯、DBNPA、BNPD、’Cu、Ag、Hg
工業(yè)殺菌劑作用機(jī)理分類：
工業(yè)殺菌劑→親電活性→氧化性→氯、溴、臭氧、過氧化物
工業(yè)殺菌劑→膜活性→溶解性→季銨鹽、雙胍、酚、醇
工業(yè)殺菌劑→膜活性→質(zhì)子性→弱酸、尼泊金酯、吡啶硫酮鈉，DBNPA- -2,2-二澳3氰基丙酰膠;BNPD 2-澳-2-硝基-1,3-丙二醇
二，按來源分類
(1) 天然殺菌劑 是指來自天然礦物、植物源、動物源和微生物源的化學(xué)物質(zhì)，且具有殺菌作用。如硫黃、石灰、值精蛋白、蜂巢蠟?zāi)z、檢葉油(日柏醉)、蘆薈提取物。艾菊提取物、蕺菜、茶葉(多酚)、山崳、芥末提取油(烯丙基異硫氰酸酯)、脫乙酰甲殼素、桂皮油等。
(2) 化學(xué)殺菌劑 是指一些天然條件下并不存在的由人工合成的化學(xué)物質(zhì)，且具有殺菌作用。。
三，按化學(xué)組成分類
由兩種或兩種以上元索化合形成的純物物質(zhì)稱為“化合物”， 化合物分為無機(jī)化合物和有機(jī)化合物。工業(yè)殺菌劑是化合物，按照組成可以分為無機(jī)殺菌劑、有機(jī)殺菌劑；有機(jī)殺菌劑進(jìn)-步可分為低分子有機(jī)殺菌劑和高分子有機(jī)殺菌劑。
(1)無機(jī)殺菌劑 與無機(jī)化合物相對應(yīng)，通常指不含碳元素的化合物，且具有
殺菌作用。比如臭氧、漂白粉、雙氧水(過氧化氫)、二氧化氯、亞硫酸及其鹽、高錳酸鉀、硼酸鈉等。
(2)有機(jī)殺菌劑狹義上的有機(jī)化合物主要是指由碳元素、氫元素組成，含碳的化合物，但是不包括碳的氧化物和硫化物。比如:醇類、醛類、酚類、有機(jī)和無機(jī)酸、酯和鹽、含活性鹵素基團(tuán)化合物、有機(jī)金屬化合物等等。
上面所表述的大部分都屬于低分子有機(jī)殺菌劑，其使用歷史悠久，生產(chǎn)工藝也較為成熟，并且在大部分領(lǐng)域具有不可取代的作用。與無機(jī)殺菌劑相比，有機(jī)殺菌劑效果更持久，便于添加到涂料、乳液、塑料、皮革、水處理劑、木材等有機(jī)物體系中，根據(jù)有機(jī)殺菌劑抑殺有害生物的效用，亦可將其細(xì)分為殺菌劑、防腐劑、防霉劑、防藻劑、防污劑、抗細(xì)菌劑或抗菌劑等，但從作用方式來看，不管哪類稱呼，低分子有機(jī)殺菌劑和生物體之間均為接觸性殺傷，我們可以低分子有機(jī)殺菌劑比作“子彈”，在保護(hù)工業(yè)產(chǎn)品免于微生物侵蝕的同時，隨著微生物不斷被消滅或控制，“子彈”亦在不斷消耗，正所謂“傷敵一千自損八百”。
高分子有機(jī)殺菌劑的殺菌性能主要是通過帶殺(或抗)菌活性官能團(tuán)的單體聚合以接枝的方式在高分子鏈上引入殺(或抗)菌官能團(tuán)而獲得的。高分子有機(jī)殺菌劑不僅具有安全性能優(yōu)異，活性物質(zhì)不易揮發(fā)、不易溶出、不易滲人人或動物表皮等特點，而且殺菌性能穩(wěn)定、優(yōu)異，比低分子有機(jī)殺菌劑更不易產(chǎn)生抗藥性。我們可以把此類抗菌劑比作“繩鏢”，“鏢”作為殺菌基團(tuán)，“繩”
作為高分子聚合物，這樣的殺菌結(jié)構(gòu)，攻防兼?zhèn)洌植贿^度傷害周圍的菌群環(huán)境。 相對于低分子殺菌劑，高分子殺菌劑的殺菌機(jī)理非常復(fù)雜，其分子量、分子量分布以及在溶液中的形態(tài)都可能對殺菌劑的殺菌性能產(chǎn)生影響。此外，高分子殺菌劑的交聯(lián)結(jié)構(gòu)對殺菌性能影響也非常大。寧波賽弗克林新材料有限公司還考察了交聯(lián)結(jié)構(gòu)對高分子殺菌劑殺菌性能的影響，結(jié)果表明，隨著高分子載體交聯(lián)度的升高，殺菌產(chǎn)品的殺菌率明顯降低。
鑒于其對環(huán)境的友好性，使其具有非常廣闊的應(yīng)用前景，近年來受到越來越多的重視。
四，按實際應(yīng)用領(lǐng)域分類
工業(yè)殺菌劑涉及行業(yè)相當(dāng)多，如造紙、皮革、水處理、涂料、膠黏劑、密封膠、色漿、顏料、金屬加工液、紡織纖維、塑料、木材等，行業(yè)包羅萬象，可以說有水和空氣的地方就需要用到殺菌劑。
美國EPA (美國環(huán)境保護(hù)署)根據(jù)殺菌劑的應(yīng)用將其分為兩大類:其為非公共
衛(wèi)生產(chǎn)品，用于控制具有經(jīng)濟(jì)和美學(xué)意義的微生物的生長，主要特征是微生物可能會對物體造成破壞。如冷卻塔、燃料、木材、紡織品、涂料、塑料、紙品、金屬加工液、海洋防污等領(lǐng)域的處理。其二為公共衛(wèi)生產(chǎn)品，旨在控制在任何無生命環(huán)境中對人類具有傳染性的微生物，主要特征是微生物的存在可能引起人的疾病。比如醫(yī)院的外科手術(shù)、儀器設(shè)備、環(huán)境等消毒;食品加工工廠、餐飲機(jī)構(gòu)等非生物表面或物體消毒;其他如空氣消毒液、洗衣消毒液、游泳池和凈水器消毒等。
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