2016年中國異噻唑啉酮類殺菌劑產品概況及主要應用領域分析
2016-12-22 11:59:39
天緯化學
617
轉載《中國產業(yè)信息網》
1、產品概述
異噻唑啉酮類殺菌劑是以異噻唑啉酮衍生物為主要活性成分的殺菌劑產品，常見的異噻唑啉酮衍生物包括CIT/MIT、MIT、OIT、DCOIT、BIT 等，此類殺菌劑是國際上公認的高效、低毒、廣譜的綠色殺菌劑。異噻唑啉酮殺菌劑產品誕生于20 世紀70 年代初，由美國羅門哈斯（Rohm&Haas）研制成功并取得專利，推出了活性成分為CIT/MIT 的卡松（Kathon）系列產品，廣泛應用于工業(yè)殺菌。20 世紀80 年代后期，國外對異噻類化合物的研究達到高潮，隨著MIT、OIT 等新的衍生物成分不斷開發(fā)，該類產品在殺菌性能及使用范圍上的優(yōu)良性能被逐漸認識。1990 年初，羅門哈斯又開發(fā)了衍生物DCOIT，并應用于船舶涂料。由于DCOIT 對于船舶防腐除藻的性能優(yōu)異且兼具綠色環(huán)保的優(yōu)點，于1996 年贏得了美國“總統(tǒng)綠色化學挑戰(zhàn)獎”。與其他工業(yè)殺菌劑相比，異噻類殺菌劑具有廣譜（對硫酸鹽還原菌、淤泥成型菌、鐵氧化菌、霉菌、酵母菌等細菌及藻類等各種微生物都有很強的殺滅和遏制效果）、高效（很低的劑量就能產生很強的殺生效果）、配伍性好（可與其他多種原藥劑復配使用）、PH 值適應范圍寬、環(huán)境友好等顯著優(yōu)點。
幾十年來，陶氏化學（原羅門哈斯）、英國索爾等國際化工巨頭對異噻唑啉酮的應用范圍進行了持續(xù)開發(fā)和推廣，產品優(yōu)勢逐漸被下游客戶認可，目前在鋼鐵冶煉、油田注水、火力發(fā)電、造紙、煉油、化工、輕紡、工業(yè)清洗、切削油、水性涂料、日化等領域得到廣泛應用。隨著產品暴利時代的終結，異噻類產品性價比優(yōu)勢逐漸凸顯出來，目前已成為一種主流的非氧化性殺菌劑，與其他殺菌劑產品構成相互協(xié)同的殺菌、抑菌、防霉、防腐、滅藻體系。隨著全球各國對環(huán)境安全的日益重視，異噻類產品憑借其優(yōu)越的殺菌性能及環(huán)境友好特性，仍然具有較大的市場和發(fā)展空間。
我國對異噻唑啉酮的研究始于20 世紀80 年代末，最早作為化妝品防腐防霉劑介紹到國內市場，90 年代初開始在工業(yè)循環(huán)冷卻水中得到廣泛應用。原國家經濟貿易委員會于2001 年發(fā)布的《當前國家鼓勵發(fā)展的節(jié)水設備（產品）目錄（第一批）》中明確了異噻唑啉酮為國家鼓勵發(fā)展的水處理藥劑。我國對該類產品早期研究主要在對已知幾種異噻唑啉酮類衍生物合成的探索及殺菌效果的檢測上，近年來加強了應用類產品的自主研究開發(fā)，該類產品在國內應用范圍得以不斷拓展。異噻唑啉酮類產品在國內的使用時間遠不如歐美，目前主要用于工業(yè)水處理、造紙、油漆涂料及日化行業(yè)，應用水平和范圍還有一定的提升空間，市場需求仍在逐年增加。尤其是高端的MIT、OIT、DCOIT 主要出口國外，國內市場還有待開發(fā)。
2、主要產品和應用領域
（1）主要產品情況
眾多工業(yè)領域的生產過程、產品保存對殺菌、抑菌、防腐、防霉具有不可或缺的需求，異噻唑啉酮類產品憑借其用量少、廣譜、效期較長、綠色環(huán)保等優(yōu)良特性，成為主流工業(yè)非氧化性殺菌劑之一。常見的異噻類殺菌劑主要包括CIT/MIT、MIT、OIT、DCOIT 和BIT 等幾類產品，均為異噻唑啉酮的衍生物，基本情況如下表：
（2）各下游應用領域概況
異噻唑啉酮類產品應用范圍很廣，用量最大的行業(yè)包括工業(yè)水處理、造紙、涂料、日化等，各行業(yè)具體情況如下：
異噻唑啉酮類產品應用領域
（1）工業(yè)水處理
在工業(yè)循環(huán)水系統(tǒng)中，由于水的不斷蒸發(fā)濃縮、物料泄漏和適宜的水溫，造成了細菌、藻類和真菌的大量繁殖，而生物黏泥在換熱設備上的附著會嚴重影響換熱效率，同時微生物也會對設備和管道產生腐蝕，進而影響整個系統(tǒng)的運行，甚至導致停產。據統(tǒng)計，全球采油工業(yè)每年因腐蝕而損耗的金屬可達其金屬使用量的18%。美國和德國科研機構的統(tǒng)計數據表明：僅硫酸鹽還原菌（SRB）腐蝕一項對油田礦場供水系統(tǒng)所造成的損失就達7 億美元/年，因此，在循環(huán)水中微生物的控制是十分重要的。石油化工、火電廠、焦化等行業(yè)中，循環(huán)冷卻水用水量巨大，對殺菌劑的需求也較大。
全球水處理殺菌劑的需求在40 億美元左右。用于控制工業(yè)用水的殺菌劑種類很多，且性能存在差異，單個產品難以殺滅所有有害微生物，因此一般為幾種產品復配使用，異噻唑啉酮類產品為主流的非氧化性殺菌劑之一。
工業(yè)水處理行業(yè)常用殺菌劑
（2）造紙行業(yè)
造紙過程中的紙漿、涂料均容易滋生微生物，大量繁殖會產生斷紙，導致紙張上產生污點、黑斑和孔洞等紙病，造成添加劑、涂料變質，導致紙張變色，堵塞網孔，紙機系統(tǒng)及紙產品中產生異味等諸多負面影響。因此，造紙廠生產過程中制漿、涂布和白水循環(huán)都需要大量使用防腐劑，紙張也有防霉要求。
我國造紙化學品中防腐劑的市場容量超過10 億元，其中以異噻唑啉酮衍生物份額最大，其次為均三嗪類、有機溴類等其他工業(yè)防腐劑。好的造紙工業(yè)殺菌劑不僅應具有高效、低毒、廣譜等性質，還要無臭味，不影響成紙的顏色，良好的自身生物降解，長期使用不污染環(huán)境，pH≤9 時不分解失效，異噻唑啉酮衍生物滿足這些條件，既可以用于漿料的殺菌防腐也可以用于涂料的殺菌防腐，在實踐中一般與其他產品復配使用。
（3）涂料防腐
異噻唑啉酮類殺菌劑用于涂料防腐具有用量小、效期長且環(huán)境友好等特點，逐漸成為甲醛類殺菌劑的替代品。MIT 適用于涂料罐內殺菌防霉，使涂料在生產和儲存期內不變質；BIT 對罐內和室內涂料有很好的殺菌作用，可以在制漆的任何工藝過程中加入；OIT 對水性漆有很好的防霉效果，耐候性好，適用于外墻涂料的防霉。DCOIT 在美國主要應用于海洋油漆，對抑制船體藻類生長具有很好的效果，在我國的使用還有待推廣。
（4）日化行業(yè)
個人護理產品、化妝品含有水和蛋白質等營養(yǎng)成分，大部分開啟后均是多次重復使用，因而較容易污染微生物而導致腐敗變質。變質的產品會產生異味、分層、變色和霉斑等現象，給消費者健康造成危害，也使商品失去使用的價值。因此，日化產品在生產過程就要嚴格控制以防止細菌的生成，而消費者在使用和存放過程中也面臨著二次污染問題，所以必須加入適宜的防腐劑以抑制微生物的繁殖，而防腐劑的安全性和穩(wěn)定性至關重要。
異噻唑啉酮類產品用于日化產品防腐具有配伍性好、廣譜高效、低毒、環(huán)境安全，有效期長等特點。使用質量分數在0.03%-0.1%內即有良好的抗菌殺菌作用，可用于膏霜、乳液、香波、護發(fā)劑、兒童用及眼用化妝品中。2004 年美國羅門哈斯公司推出的相關產品中的關鍵活性成分為MIT，2005 年6 月該防腐劑又獲得了歐洲權威機構的批準。異噻唑啉酮衍生物作為一種防腐殺菌劑已經廣泛應用在化妝品中。2007 年5 月，我國衛(wèi)生部下發(fā)了“關于批準9.69%甲基異噻唑啉酮（MIT）作為化妝品原料使用的通知”（衛(wèi)監(jiān)督發(fā)[2007]172 號），規(guī)定MIT 可以作為化妝品防腐劑使用。
（5）其他領域
除以上行業(yè)外，異噻唑啉酮類產品還有以下應用：
（6）區(qū)域分布
從地理位置講，我國北方地區(qū)更加適合異噻唑啉酮的生產。主要原因是北方地區(qū)的平均氣溫比南方低，濕度也比南方小，而異噻唑啉酮的生產需要消耗冷量，并且有干燥過程，因此溫度低、氣候干燥的環(huán)境適合異噻唑啉酮的生產。基于以上原因，國內的異噻唑啉酮生產廠家，主要集中在北方地區(qū)，而南方較少。
我公司推出3Q系列殺菌劑、防腐劑、 殺菌劑，主要應用在石油化工、電力冶金等工業(yè)循環(huán)水處理，造紙工業(yè)，木材工業(yè)，涂料工業(yè)、皮革行業(yè)、日化行業(yè)及金屬切削液等行業(yè)的殺菌，防腐，防霉。