本發(fā)明公開了一種長效防霉抗菌乳膠漆的制備方法，屬于建筑材料制備技術領域。
背景技術：
建筑乳膠涂料以其優(yōu)良的成膜性能和對環(huán)境的友好性而得到廣泛應用，發(fā)展迅猛。由于建筑乳膠涂料的涂膜沒有溶劑型建筑涂料致密，容易受到細菌及微生物的侵蝕而出現霉斑，影響建筑物的美觀，這給建筑涂料的開發(fā)和研究提出了新的課題。
提高建筑乳膠涂料防霉抗菌性的最有效途徑是加入具有防霉抗菌功能并能在涂膜中穩(wěn)定存在的物質，發(fā)揮長效抗菌作用。傳統(tǒng)的防霉抗菌劑，如甲醛，重金屬鹽、苯酚、五氯酚鈉等，由于對環(huán)境和人體有毒，已經禁止使用。目前抗菌劑主要有天然抗菌劑、有機抗菌劑和無機抗菌劑三大類。
天然抗菌劑主要有殼聚糖、天然萃取物等，品種不多，耐久性較差，應用受到限制。有機抗菌劑主要有異噻唑啉酮類、苯并異噻唑啉酮類、有機胺類等，它們的短期抗菌效果較明顯，但耐久性和耐溫變性較差，在紫外光照射下容易分解，從而限制了其在涂料尤其是外墻涂料上的應用。無機抗菌劑主要是銀系抗菌劑和具有光催化作用的物質（納米二氧化鈦等）。銀系抗菌劑具有很好的抗菌效果和耐久性，但由于粒徑問題及銀離子抗菌劑的價格昂貴，因此限制了它在涂料中的應用；具有光催化作用的物質主要是指納米二氧化鈦和納米氧化鋅，其利用光催化作用產生的強氧化性使微生物或微生物細胞組織失去活性，由于在作用過程中，納米粒子本身沒有參與反應，沒有任何損失，因此，具有長效的抗菌作用，但是其使用必須在光照條件下才能發(fā)揮應有功效，且納米粒子在使用過程中易發(fā)生團聚，從而影響涂膜性能。
技術實現要素：
本發(fā)明主要解決的技術問題是：針對傳統(tǒng)防霉抗菌乳膠漆中抗菌成分儲存穩(wěn)定性差，涂覆后耐久性較差，且在涂料中易團聚，導致涂膜性能差的問題，提供了一種以枯草芽孢桿菌誘使果蠅幼蟲產生的分泌物為抗菌成分，經高溫篩選后干燥成分，與瓜爾膠復配添加至乳膠漆中，制得長效防霉抗菌乳膠漆的方法。本發(fā)明首先利用自制培養(yǎng)基培養(yǎng)枯草芽孢桿菌，制得菌素懸浮液，將其注射進入果蠅幼蟲體內，再利用紅糖和小麥麥麩等混合培養(yǎng)，誘使果蠅幼蟲體內產生抗菌性有效成分，隨后將果蠅幼蟲冷凍研磨成粉，再經高溫處理篩選除去不穩(wěn)定的雜質蛋白，得到可穩(wěn)定存放的抗菌成分，最后與瓜爾膠、苯乙烯/丙烯酸酯共聚乳液等混合均勻即得長效防霉抗菌乳膠漆。本發(fā)明利用高溫篩選枯草芽孢桿菌誘使果蠅幼蟲產生的抗菌成分，與瓜爾膠復配后在乳膠漆中分散性能優(yōu)異，涂膜后可長效穩(wěn)定發(fā)揮防霉抗菌作用，且對人體無毒，綠色環(huán)保，有效解決了傳統(tǒng)防霉乳膠漆儲存穩(wěn)定性差，耐久性差的問題。
為了解決上述技術問題，本發(fā)明所采用的技術方案是：
（1）按接種量為3～5%向1號培養(yǎng)基表面接種枯草芽孢桿菌，隨后將1號培養(yǎng)基移入恒溫培養(yǎng)箱，于溫度為35～37℃條件下，恒溫培養(yǎng)2～3天，再用200～300mL去離子水淋洗培養(yǎng)基表面，得菌絲懸浮液，備用，所述的1號培養(yǎng)基是由10～15g胰化蛋白胨，0.6～0.8g牛肉膏，6～8g氯化鈉，20～25g葡萄糖，20～25g瓊脂粉，與800～1000mL去離子水混合而成；
（2）依次稱取150～170g紅糖，50～60g小麥麩皮，100～120g玉米粉，15～20g瓊脂，倒入盛有1800～2000mL去離子水的燒杯中，再將燒杯至于微波加熱器中，于功率為260～300W條件下，加熱20～30min，待自然冷卻至60～65℃時，再向燒杯中加入18～20g酵母粉和10～12mL丙酸，待冷卻至室溫，得2號培養(yǎng)基；
（3）選取30～50頭果蠅三齡幼蟲，置于培養(yǎng)箱中，饑餓處理24～36h，再通過微量注射器對每一頭果蠅幼蟲注射1～3μL步驟（1）備用菌絲懸浮液，隨后將果蠅幼蟲置于上述所得果蠅幼蟲培養(yǎng)基中，再將培養(yǎng)基轉入20℃恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)24～36h，收集果蠅幼蟲，并轉入冷凍研磨儀中研磨得幼蟲粉末；
（4）將上述所得幼蟲粉末與去離子水按質量比為1：15～1：20混合均勻，隨后靜置45～60min，離心分離，棄去下層沉淀物，收集上層液，并轉入燒杯中，隨后將燒杯置于數顯測速恒溫磁力攪拌器中，于溫度為80～90℃，轉速為400～500r/min條件下，恒溫攪拌反應45～60min，過濾，除去濾餅，收集濾液，再將濾液經真空冷凍干燥得白色固體；
（5）按重量份數計，在混料機中依次加入100～150份KX-101B苯丙乳液，20～25份鈦白粉，120～150份去離子水，8～15份上述所得白色固體，2～4份瓜爾膠，3～5份羥乙基纖維素，1～3份六偏磷酸鈉，4～6份丙二醇，2～4份聚羧酸鈉，于溫度為45～50℃，轉速為800～1200r/min條件下，恒溫攪拌混合45～60min，待自然冷卻至室溫，出料灌裝，即得長效防霉抗菌乳膠漆。
本發(fā)明的應用方法：經人工徹底清除墻面舊基層霉斑、油污、粉塵和松散物質，露出基底，待墻面干燥后批刮防霉抗菌膩子粉，干燥后打磨平整，自然養(yǎng)護18～24h，隨后于施工溫度為5～35℃，相對濕度為75～85%，墻面含水率為6～8%條件下，將本發(fā)明所得長效防霉抗菌乳膠漆與水按質量比為10：1～12：1混合后，采用刷涂方式涂刷至墻面，涂刷兩次，第二次施工須待第一次涂膜完全干燥后方可進行，控制乳膠漆用量為12.0～12.6m2/L，待第二次施工完畢，自然養(yǎng)護5～7天，即可。經檢測，本發(fā)明所得乳膠漆表干時間為45～60min，24h耐堿性無異常，耐洗刷次數可達1200～1300次，揮發(fā)性有機物含量為30～40g/L，重金屬及游離甲醛均未測出，防霉等級可達0級，抗菌率為98.8～99.9%，使用3～5年后，抗菌率仍可達90.2～91.6%。
本發(fā)明的有益效果是：
（1）本發(fā)明所得長效防霉抗菌乳膠漆持效性和耐候性好，對人體安全無毒，且使用過程中微生物不易產生抗藥性；
（2）本發(fā)明所得乳膠漆使用后涂層耐霉壽命可達6～8年，且涂膜美觀、裝飾性強，可廣泛應用于室內建筑墻面裝飾使用，具有廣闊的市場應用前景。
具體實施方式
按接種量為3～5%向1號培養(yǎng)基表面接種枯草芽孢桿菌，隨后將1號培養(yǎng)基移入恒溫培養(yǎng)箱，于溫度為35～37℃條件下，恒溫培養(yǎng)2～3天，再用200～300mL去離子水淋洗培養(yǎng)基表面，得菌絲懸浮液，備用，所述的1號培養(yǎng)基是由10～15g胰化蛋白胨，0.6～0.8g牛肉膏，6～8g氯化鈉，20～25g葡萄糖，20～25g瓊脂粉，與800～1000mL去離子水混合而成；依次稱取150～170g紅糖，50～60g小麥麩皮，100～120g玉米粉，15～20g瓊脂，倒入盛有1800～2000mL去離子水的燒杯中，再將燒杯至于微波加熱器中，于功率為260～300W條件下，加熱20～30min，待自然冷卻至60～65℃時，再向燒杯中加入18～20g酵母粉和10～12mL丙酸，待冷卻至室溫，得2號培養(yǎng)基；選取30～50頭果蠅三齡幼蟲，置于培養(yǎng)箱中，饑餓處理24～36h，再通過微量注射器對每一頭果蠅幼蟲注射1～3μL備用菌絲懸浮液，隨后將果蠅幼蟲置于上述所得果蠅幼蟲培養(yǎng)基中，再將培養(yǎng)基轉入20℃恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)24～36h，收集果蠅幼蟲，并轉入冷凍研磨儀中研磨得幼蟲粉末；將上述所得幼蟲粉末與去離子水按質量比為1：15～1：20混合均勻，隨后靜置45～60min，離心分離，棄去下層沉淀物，收集上層液，并轉入燒杯中，隨后將燒杯置于數顯測速恒溫磁力攪拌器中，于溫度為80～90℃，轉速為400～500r/min條件下，恒溫攪拌反應45～60min，過濾，除去濾餅，收集濾液，再將濾液經真空冷凍干燥得白色固體；按重量份數計，在混料機中依次加入100～150份KX-101B苯丙乳液，20～25份鈦白粉，120～150份去離子水，8～15份上述所得白色固體，2～4份瓜爾膠，3～5份羥乙基纖維素，1～3份六偏磷酸鈉，4～6份丙二醇，2～4份聚羧酸鈉，于溫度為45～50℃，轉速為800～1200r/min條件下，恒溫攪拌混合45～60min，待自然冷卻至室溫，出料灌裝，即得長效防霉抗菌乳膠漆。
實例1
按接種量為3%向1號培養(yǎng)基表面接種枯草芽孢桿菌，隨后將1號培養(yǎng)基移入恒溫培養(yǎng)箱，于溫度為35℃條件下，恒溫培養(yǎng)2天，再用200mL去離子水淋洗培養(yǎng)基表面，得菌絲懸浮液，備用，所述的1號培養(yǎng)基是由10g胰化蛋白胨，0.6g牛肉膏，6g氯化鈉，20g葡萄糖，20g瓊脂粉，與800mL去離子水混合而成；依次稱取150g紅糖，50g小麥麩皮，100g玉米粉，15g瓊脂，倒入盛有1800mL去離子水的燒杯中，再將燒杯至于微波加熱器中，于功率為260W條件下，加熱20min，待自然冷卻至60℃時，再向燒杯中加入18g酵母粉和10mL丙酸，待冷卻至室溫，得2號培養(yǎng)基；選取30頭果蠅三齡幼蟲，置于培養(yǎng)箱中，饑餓處理24h，再通過微量注射器對每一頭果蠅幼蟲注射1μL備用菌絲懸浮液，隨后將果蠅幼蟲置于上述所得果蠅幼蟲培養(yǎng)基中，再將培養(yǎng)基轉入20℃恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)24h，收集果蠅幼蟲，并轉入冷凍研磨儀中研磨得幼蟲粉末；將上述所得幼蟲粉末與去離子水按質量比為1：15混合均勻，隨后靜置45min，離心分離，棄去下層沉淀物，收集上層液，并轉入燒杯中，隨后將燒杯置于數顯測速恒溫磁力攪拌器中，于溫度為80℃，轉速為400r/min條件下，恒溫攪拌反應45min，過濾，除去濾餅，收集濾液，再將濾液經真空冷凍干燥得白色固體；按重量份數計，在混料機中依次加入100份KX-101B苯丙乳液，20份鈦白粉，120份去離子水，8份上述所得白色固體，2份瓜爾膠，3份羥乙基纖維素，1份六偏磷酸鈉，4份丙二醇，2份聚羧酸鈉，于溫度為45℃，轉速為800r/min條件下，恒溫攪拌混合45min，待自然冷卻至室溫，出料灌裝，即得長效防霉抗菌乳膠漆。
經人工徹底清除墻面舊基層霉斑、油污、粉塵和松散物質，露出基底，待墻面干燥后批刮防霉抗菌膩子粉，干燥后打磨平整，自然養(yǎng)護18h，隨后于施工溫度為10℃，相對濕度為75%，墻面含水率為6%條件下，將本發(fā)明所得長效防霉抗菌乳膠漆與水按質量比為10：1混合后，采用刷涂方式涂刷至墻面，涂刷兩次，第二次施工須待第一次涂膜完全干燥后方可進行，控制乳膠漆用量為12.0m2/L，待第二次施工完畢，自然養(yǎng)護5天，即可。經檢測，本發(fā)明所得乳膠漆表干時間為45min，24h耐堿性無異常，耐洗刷次數可達1200次，揮發(fā)性有機物含量為30g/L，重金屬及游離甲醛均未測出，防霉等級可達0級，抗菌率為98.8%，使用3年后，抗菌率仍可達90.2%。
實例2
按接種量為4%向1號培養(yǎng)基表面接種枯草芽孢桿菌，隨后將1號培養(yǎng)基移入恒溫培養(yǎng)箱，于溫度為36℃條件下，恒溫培養(yǎng)2天，再用250mL去離子水淋洗培養(yǎng)基表面，得菌絲懸浮液，備用，所述的1號培養(yǎng)基是由12g胰化蛋白胨，0.7g牛肉膏，7g氯化鈉，22g葡萄糖，22g瓊脂粉，與900mL去離子水混合而成；依次稱取160g紅糖，55g小麥麩皮，110g玉米粉，18g瓊脂，倒入盛有1900mL去離子水的燒杯中，再將燒杯至于微波加熱器中，于功率為280W條件下，加熱25min，待自然冷卻至62℃時，再向燒杯中加入19g酵母粉和11mL丙酸，待冷卻至室溫，得2號培養(yǎng)基；選取40頭果蠅三齡幼蟲，置于培養(yǎng)箱中，饑餓處理32h，再通過微量注射器對每一頭果蠅幼蟲注射2μL備用菌絲懸浮液，隨后將果蠅幼蟲置于上述所得果蠅幼蟲培養(yǎng)基中，再將培養(yǎng)基轉入20℃恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)32h，收集果蠅幼蟲，并轉入冷凍研磨儀中研磨得幼蟲粉末；將上述所得幼蟲粉末與去離子水按質量比為1：18混合均勻，隨后靜置55min，離心分離，棄去下層沉淀物，收集上層液，并轉入燒杯中，隨后將燒杯置于數顯測速恒溫磁力攪拌器中，于溫度為85℃，轉速為450r/min條件下，恒溫攪拌反應55min，過濾，除去濾餅，收集濾液，再將濾液經真空冷凍干燥得白色固體；按重量份數計，在混料機中依次加入120份KX-101B苯丙乳液，22份鈦白粉，140份去離子水，12份上述所得白色固體，3份瓜爾膠，4份羥乙基纖維素，2份六偏磷酸鈉，5份丙二醇，3份聚羧酸鈉，于溫度為48℃，轉速為1000r/min條件下，恒溫攪拌混合55min，待自然冷卻至室溫，出料灌裝，即得長效防霉抗菌乳膠漆。
經人工徹底清除墻面舊基層霉斑、油污、粉塵和松散物質，露出基底，待墻面干燥后批刮防霉抗菌膩子粉，干燥后打磨平整，自然養(yǎng)護20h，隨后于施工溫度為20℃，相對濕度為80%，墻面含水率為7%條件下，將本發(fā)明所得長效防霉抗菌乳膠漆與水按質量比為11：1混合后，采用刷涂方式涂刷至墻面，涂刷兩次，第二次施工須待第一次涂膜完全干燥后方可進行，控制乳膠漆用量為12.4m2/L，待第二次施工完畢，自然養(yǎng)護6天，即可。經檢測，本發(fā)明所得乳膠漆表干時間為50min，24h耐堿性無異常，耐洗刷次數可達1280次，揮發(fā)性有機物含量為35g/L，重金屬及游離甲醛均未測出，防霉等級可達0級，抗菌率為99.6%，使用4年后，抗菌率仍可達90.8%。
實例3
按接種量為5%向1號培養(yǎng)基表面接種枯草芽孢桿菌，隨后將1號培養(yǎng)基移入恒溫培養(yǎng)箱，于溫度為37℃條件下，恒溫培養(yǎng)3天，再用300mL去離子水淋洗培養(yǎng)基表面，得菌絲懸浮液，備用，所述的1號培養(yǎng)基是由15g胰化蛋白胨，0.8g牛肉膏，8g氯化鈉，25g葡萄糖，25g瓊脂粉，與1000mL去離子水混合而成；依次稱取170g紅糖，60g小麥麩皮，120g玉米粉，20g瓊脂，倒入盛有2000mL去離子水的燒杯中，再將燒杯至于微波加熱器中，于功率為300W條件下，加熱30min，待自然冷卻至65℃時，再向燒杯中加入20g酵母粉和12mL丙酸，待冷卻至室溫，得2號培養(yǎng)基；選取50頭果蠅三齡幼蟲，置于培養(yǎng)箱中，饑餓處理36h，再通過微量注射器對每一頭果蠅幼蟲注射3μL備用菌絲懸浮液，隨后將果蠅幼蟲置于上述所得果蠅幼蟲培養(yǎng)基中，再將培養(yǎng)基轉入20℃恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)36h，收集果蠅幼蟲，并轉入冷凍研磨儀中研磨得幼蟲粉末；將上述所得幼蟲粉末與去離子水按質量比為1：20混合均勻，隨后靜置60min，離心分離，棄去下層沉淀物，收集上層液，并轉入燒杯中，隨后將燒杯置于數顯測速恒溫磁力攪拌器中，于溫度為90℃，轉速為500r/min條件下，恒溫攪拌反應60min，過濾，除去濾餅，收集濾液，再將濾液經真空冷凍干燥得白色固體；按重量份數計，在混料機中依次加入150份KX-101B苯丙乳液，25份鈦白粉，150份去離子水，15份上述所得白色固體，4份瓜爾膠，5份羥乙基纖維素，3份六偏磷酸鈉，6份丙二醇，4份聚羧酸鈉，于溫度為50℃，轉速為1200r/min條件下，恒溫攪拌混合60min，待自然冷卻至室溫，出料灌裝，即得長效防霉抗菌乳膠漆。
經人工徹底清除墻面舊基層霉斑、油污、粉塵和松散物質，露出基底，待墻面干燥后批刮防霉抗菌膩子粉，干燥后打磨平整，自然養(yǎng)護24h，隨后于施工溫度為35℃，相對濕度為85%，墻面含水率為8%條件下，將本發(fā)明所得長效防霉抗菌乳膠漆與水按質量比為12：1混合后，采用刷涂方式涂刷至墻面，涂刷兩次，第二次施工須待第一次涂膜完全干燥后方可進行，控制乳膠漆用量為12.6m2/L，待第二次施工完畢，自然養(yǎng)護7天，即可。經檢測，本發(fā)明所得乳膠漆表干時間為60min，24h耐堿性無異常，耐洗刷次數可達1300次，揮發(fā)性有機物含量為40g/L，重金屬及游離甲醛均未測出，防霉等級可達0級，抗菌率為99.9%，使用5年后，抗菌率仍可達91.6%。