在海洋织物上,如座椅垫、室内装饰地板和其他乙烯基表面,粉红色污渍是一个常见的问题。一旦有了污渍,就洗不干净了。然而,有一些方法可以从一开始就防止粉色污渍,要么阻止导致粉色污渍的细菌生长,要么用涂层密封基底。

在进行预防之前,重要的是要区分“粉色污渍”和“粉色”,这是两个独立的,不相关的问题。粉红色是由增塑乙烯基上的细菌活动引起的,而粉红色是由聚合物过热和/或空气污染物对聚合物表面的作用引起的化学反应引起的。

锯齿

聚烯烃和其他聚合物的粉红色和/或黄色是一种变色与通常用作抗氧化剂的酚类化合物的过度氧化有关。酚类抗氧化剂是牺牲的。如果没有添加足够数量的醌,以及/或其他配方成分充当氧化催化剂,以及/或它们因过热而耗尽,就会形成一种名为醌的化合物(图1)。醌是一种亮红色的发色团,根据其浓度和配方中的其他成分,可以显示为粉红色或黄色。裸TiO2在较高的加工温度或热老化研究中能催化醌的形成。在配方中适量添加硬脂酸锌可以缓解这个问题,因为醌锌化合物是无色的。

醌类
图1”醌类。

粉红色的细菌染色

粉红色染色是一个术语,用于描述微生物生长在增塑(柔性)乙烯基和其他聚合物表面的结果。网状链霉菌是一种革兰氏阳性细菌,主要存在于土壤和腐烂的植被中。链霉菌是放线菌纲中最大的属,也是链霉菌科的模式属。大多数链霉菌产生孢子,并因其独特的“泥土”气味而闻名,这是由挥发性代谢物土臭素产生的。这个属曾一度被认为是一种真菌。

链霉菌的特点是具有复杂的次级代谢(也称为专门化代谢),尽管次级代谢产物并不是机体生存所必需的。临床上有用的天然抗生素(如新霉素、cyp霉素、gris霉素、bottromycin和氯霉素)有三分之二以上是由链霉菌产生的。抗生素的产生是为了对抗其他细菌的自卫。链霉素的名字直接来自链霉菌。第二次世界大战结束时,美国陆军在密歇根州巴特克里的一家军医院试验链霉素治疗危及生命的感染。第一个接受治疗的病人没有活下来;第二名患者存活了下来,但由于治疗的副作用失明了。1946年3月,第三位病人是罗伯特·j·多尔(Robert J. Dole),他后来成为美国参议院多数党领袖和总统候选人。他经历了迅速而有力的恢复。

粉色染色剂和增塑剂

用于船用座椅和室内装饰的柔性乙烯基,随着时间的推移会慢慢渗出增塑剂,这一过程被称为增塑剂迁移。柔性乙烯基板表面的增塑剂被链面菌网消耗并代谢。其中一种代谢物是可溶的红色染料。红色染料通过吸收向下进入乙烯基基质,即从较高浓度到较低浓度的通道。这可以通过用圆珠笔在透明、柔软的乙烯基纸表面写字来证明。油墨会通过或迁移通过柔性乙烯基,并从反面出来。

柔性乙烯基表面的增塑剂蒸发到空气中。这就是为什么有弹性的乙烯基会随着时间的推移而变硬和开裂。“新车气味”是增塑剂迁移到表面,蒸发到空气中。增塑剂迁移也可以用胶带演示。把一片遮蔽胶带粘在柔软的乙烯基板上。增塑剂会从浓度较高的柔性乙烯基中通过表面,进入浓度较低的压敏胶粘剂中,使其变成一团黏糊糊的东西。

预防的方法

预防是解决粉色污渍问题的最好方法。没有常规的方法来清洁粉红色的污渍,因为引起污渍的染料已经被吸收,不再在表面。最近的一项专利申请(US 2016/0281037 A1 2016年9月29日)描述了一种使用热、光(波长494±5 nm)和漂白剂(氧化剂)漂白现有链verticulum网花中的粉色染色剂的方法。

ASTM标准E1428是评价合成高分子材料抵抗网状链霉菌能力的一种方法。在新鲜的琼脂平板上培养并覆盖网链细胞。将试样面朝下放置在接种板表面。将有盖的试验容器在高湿度条件下孵育14天,但在一周内可以看到一些对比结果。潜伏期后,检查标本进行染色。扁平聚合物材料很容易测试。粉红色染色很容易通过肉眼检查确定。由于缺乏对比,在深色材料上检查染色可能会有问题。在粉红色灯光下检查测试表面(不属于ASTM标准的一部分)将增强对比度,并更好地在深色基材上区分粉红色污渍。

传统的预防网状链霉菌生长的方法是使用毒素,即杀菌剂。常见的生物杀菌剂包括砷化合物和各种与碘或锌复合的有机化合物。砷,例如10,10-氧双苯氧胂(OPBA)是相当有效的。这是一种生物杀菌剂,它的设计目的是迁移到基质的表面,给它一个大的抑制区。由于生态和安全的原因,砷不再受欢迎。

一种更仁慈、更温和的替代砷的候选物质是吡硫锌(ZPT)。ZPT已被用于有效治疗头皮屑超过50年,并已成为最常见的头皮屑治疗材料,例如海飞丝洗发水。这是一种模拟自然发生的抗菌素曲霉酸干扰细胞分裂的分子。ZPT在水中的溶解度低(中性pH为8 ppm),因此它适用于户外涂料,并应提供对细菌、真菌和藻类等微生物的保护。

ZPT不能很好地与金属羧酸盐固化剂一起工作。在含有金属离子(如铁)的水基涂料中,一种隔离剂或螯合剂总是使离子不发生反应和溶于水的好主意。乙二胺四乙酸,即EDTA,是一种常用的螯合剂。EDTA的毒性很低。其实就是把它注射到人体内,通过螯合治疗重金属中毒。ZPT被紫外线分解缓慢,即使在阳光直射下也能提供多年的保护。它必须以颗粒材料的形式在配方中支付,从而形成缓释活性涂层表面,通过干扰细胞分裂来控制链轮菌网种群及其活性。

最近有一种很有前途的抗菌添加剂是纳米银,它是一种直径为10-9米或十亿分之一米的银元素颗粒。银对人或动物无毒,但会杀死微生物。这就是为什么用银做的餐具变得流行的原因。

另一种方法是使用屏障涂层。用于柔性乙烯基的PVDF涂料密封乙烯基表面,不允许增塑剂通过。作为证据,考虑胶带和压敏粘合剂如何在pvdf涂层的柔性乙烯基表面上使用,而不会因增塑剂迁移而导致粘合剂失效。PVDF涂层不含毒素,化学上“紧密”,所以不会被吸收,使表面高度清洁。没有食物的表面是不会生长网状链的。如果PVDF表面被营养物质污染,网状链霉菌生长,可能会产生染料,但不能被吸收,所以可以用肥皂和水或酒精擦拭干净表面。PVDF涂层提供了一个容易清洁,疏水的表面和令人愉快的干燥的手。

表面涂层可以保护表面的顶部,但网状链霉菌也可以生长在基底的背面。粉红色染料可以在背面产生和吸收,通过乙烯基基板并出现在顶部表面。如果防护面漆是透明或半透明的,那么污迹将是可见的,但仍然会对化妆品造成损害。在座椅上,乙烯基内饰覆盖着一个泡沫垫,如果座椅漏水,水渗透到座椅内部结构,链verticullium网状物就会在乙烯基和泡沫上生长。

如前所述,内部生长也会产生复合土臭素(图2),从希腊语翻译过来就是“泥土的气味”。这种气味与森林地面上雨后潮湿腐烂的植被有关。它与酸发生反应,产生无臭的铜臭素。土臭素在森林里可能不会让人太不舒服,它也确实被用于香水,但当它从座位上散发出来时,它的香气就不那么宜人了。室内装饰织物的内侧和泡沫垫的表面应进行ZPT处理。为了获得均匀的涂抹效果,应该先喷洒或刷上水基的ZPT悬浮液或浆液,让其完全干燥,然后再覆盖坐垫,将ZPT颗粒困在软垫座椅内。ZPT,如前所述,只溶于水,所以粉末会留在内部表面的位置。即使水进入,它也会阻止网链藻和其他有害植物的内部开花。

Geosmin
图2”Geosmin。