2016年中国异噻唑啉酮类杀菌剂产品概况及主要应用领域分析

浏览:8015 发表时间:2016-11-14 21:50:36 来源:中国产业信息网

     异噻唑啉酮类杀菌剂是以异噻唑啉酮衍生物为主要活性成分的杀菌剂产品,常见的异噻唑啉酮衍生物包括CIT/MIT、MIT、OIT、DCOIT、BIT 等,此类杀菌剂是国际上公认的高效、低毒、广谱的绿色杀菌剂。异噻唑啉酮杀菌剂产品诞生于20 世纪70 年代初,由美国罗门哈斯(Rohm&Haas)研制成功并取得专利,推出了活性成分为CIT/MIT 的卡松(Kathon)系列产品,广泛应用于工业杀菌。20 世纪80 年代后期,国外对异噻类化合物的研究达到高潮,随着MIT、OIT 等新的衍生物成分不断开发,该类产品在杀菌性能及使用范围上的优良性能被逐渐认识。1990 年初,罗门哈斯又开发了衍生物DCOIT,并应用于船舶涂料。由于DCOIT 对于船舶防腐除藻的性能优异且兼具绿色环保的优点,于1996 年赢得了美国“总统绿色化学挑战奖”。与其他工业杀菌剂相比,异噻类杀菌剂具有广谱(对硫酸盐还原菌、淤泥成型菌、铁氧化菌、霉菌、酵母菌等细菌及藻类等各种微生物都有很强的杀灭和遏制效果)、高效(很低的剂量就能产生很强的杀生效果)、配伍性好(可与其他多种原药剂复配使用)、PH 值适应范围宽、环境友好等显著优点。

    几十年来,陶氏化学(原罗门哈斯)、英国索尔等国际化工巨头对异噻唑啉酮的应用范围进行了持续开发和推广,产品优势逐渐被下游客户认可,目前在钢铁冶炼、油田注水、火力发电、造纸、炼油、化工、轻纺、工业清洗、切削油、水性涂料、日化等领域得到广泛应用。随着产品暴利时代的终结,异噻类产品性价比优势逐渐凸显出来,目前已成为一种主流的非氧化性杀菌剂,与其他杀菌剂产品构成相互协同的杀菌、抑菌、防霉、防腐、灭藻体系。随着全球各国对环境安全的日益重视,异噻类产品凭借其优越的杀菌性能及环境友好特性,仍然具有较大的市场和发展空间。

    我国对异噻唑啉酮的研究始于20 世纪80 年代末,最早作为化妆品防腐防霉剂介绍到国内市场,90 年代初开始在工业循环冷却水中得到广泛应用。原国家经济贸易委员会于2001 年发布的《当前国家鼓励发展的节水设备(产品)目录(第一批)》中明确了异噻唑啉酮为国家鼓励发展的水处理药剂。我国对该类产品早期研究主要在对已知几种异噻唑啉酮类衍生物合成的探索及杀菌效果的检测上,近年来加强了应用类产品的自主研究开发,该类产品在国内应用范围得以不断拓展。异噻唑啉酮类产品在国内的使用时间远不如欧美,目前主要用于工业水处理、造纸、油漆涂料及日化行业,应用水平和范围还有一定的提升空间,市场需求仍在逐年增加。尤其是高端的MIT、OIT、DCOIT 主要出口国外,国内市场还有待开发。

    众多工业领域的生产过程、产品保存对杀菌、抑菌、防腐、防霉具有不可或缺的需求,异噻唑啉酮类产品凭借其用量少、广谱、效期较长、绿色环保等优良特性,成为主流工业非氧化性杀菌剂之一。

    异噻唑啉酮类产品应用范围很广,用量最大的行业包括工业水处理、造纸、涂料、日化等,各行业具体情况如下:

    (1)工业水处理

    在工业循环水系统中,由于水的不断蒸发浓缩、物料泄漏和适宜的水温,造成了细菌、藻类和真菌的大量繁殖,而生物黏泥在换热设备上的附着会严重影响换热效率,同时微生物也会对设备和管道产生腐蚀,进而影响整个系统的运行,甚至导致停产。据统计,全球采油工业每年因腐蚀而损耗的金属可达其金属使用量的18%。美国和德国科研机构的统计数据表明:仅硫酸盐还原菌(SRB)腐蚀一项对油田矿场供水系统所造成的损失就达7 亿美元/年,因此,在循环水中微生物的控制是十分重要的。石油化工、火电厂、焦化等行业中,循环冷却水用水量巨大,对杀菌剂的需求也较大。

    全球水处理杀菌剂的需求在40 亿美元左右。用于控制工业用水的杀菌剂种类很多,且性能存在差异,单个产品难以杀灭所有有害微生物,因此一般为几种产品复配使用,异噻唑啉酮类产品为主流的非氧化性杀菌剂之一。

   (2)造纸行业

    造纸过程中的纸浆、涂料均容易滋生微生物,大量繁殖会产生断纸,导致纸张上产生污点、黑斑和孔洞等纸病,造成添加剂、涂料变质,导致纸张变色,堵塞网孔,纸机系统及纸产品中产生异味等诸多负面影响。因此,造纸厂生产过程中制浆、涂布和白水循环都需要大量使用防腐剂,纸张也有防霉要求。

    我国造纸化学品中防腐剂的市场容量超过10 亿元,其中以异噻唑啉酮衍生物份额最大,其次为均三嗪类、有机溴类等其他工业防腐剂。好的造纸工业杀菌剂不仅应具有高效、低毒、广谱等性质,还要无臭味,不影响成纸的颜色,良好的自身生物降解,长期使用不污染环境,pH≤9 时不分解失效,异噻唑啉酮衍生物满足这些条件,既可以用于浆料的杀菌防腐也可以用于涂料的杀菌防腐,在实践中一般与其他产品复配使用。

    (3)涂料防腐

    异噻唑啉酮类杀菌剂用于涂料防腐具有用量小、效期长且环境友好等特点,逐渐成为甲醛类杀菌剂的替代品。MIT 适用于涂料罐内杀菌防霉,使涂料在生产和储存期内不变质;BIT 对罐内和室内涂料有很好的杀菌作用,可以在制漆的任何工艺过程中加入;OIT 对水性漆有很好的防霉效果,耐候性好,适用于外墙涂料的防霉。DCOIT 在美国主要应用于海洋油漆,对抑制船体藻类生长具有很好的效果,在我国的使用还有待推广。

    (4)日化行业

    个人护理产品、化妆品含有水和蛋白质等营养成分,大部分开启后均是多次重复使用,因而较容易污染微生物而导致腐败变质。变质的产品会产生异味、分层、变色和霉斑等现象,给消费者健康造成危害,也使商品失去使用的价值。因此,日化产品在生产过程就要严格控制以防止细菌的生成,而消费者在使用和存放过程中也面临着二次污染问题,所以必须加入适宜的防腐剂以抑制微生物的繁殖,而防腐剂的安全性和稳定性至关重要。

    异噻唑啉酮类产品用于日化产品防腐具有配伍性好、广谱高效、低毒、环境安全,有效期长等特点。使用质量分数在0.03%-0.1%内即有良好的抗菌杀菌作用,可用于膏霜、乳液、香波、护发剂、儿童用及眼用化妆品中。2004 年美国罗门哈斯公司推出的相关产品中的关键活性成分为MIT,2005 年6 月该防腐剂又获得了欧洲权威机构的批准。异噻唑啉酮衍生物作为一种防腐杀菌剂已经广泛应用在化妆品中。2007 年5 月,我国卫生部下发了“关于批准9.69%甲基异噻唑啉酮(MIT)作为化妆品原料使用的通知”(卫监督发[2007]172 号),规定MIT 可以作为化妆品防腐剂使用。

    (5)其他领域

 除以上行业外,异噻唑啉酮类产品还应用于皮革防腐、林业防腐、金属切削液、农业杀菌剂和水产养殖等领域。

    (6)区域分布

    从地理位置讲,我国北方地区更加适合异噻唑啉酮的生产。主要原因是北方地区的平均气温比南方低,湿度也比南方小,而异噻唑啉酮的生产需要消耗冷量,并且有干燥过程,因此温度低、气候干燥的环境适合异噻唑啉酮的生产。基于以上原因,国内的异噻唑啉酮生产厂家,主要集中在北方地区,而南方较少。


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