提供霉菌和霉抗性的抗微生物和抗真菌添加剂制造技术

对纤维材料和建筑材料赋予对霉菌和霉生长的抗性的、天然来源的添加剂，其包括一种或多种从植物物种组中提取的添加剂，所述植物物种诸如来自桃金娘科，芸香科，姜科和唇形科的那些，以及来源于特殊物种的精油，所述物种诸如选自以下各组的那些：五脉白千层，石南叶白千层，互生叶白千层，白千层，宽皮橘和牛至。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】提供霉菌和霉抗性的抗微生物和抗真菌添加剂专利技术背景 专利
一般而言，本专利技术涉及建筑材料，更具体而言，涉及可以与建筑材料结合从而对其提供霉菌(mold)和霉(mildew)抗性的添加剂。技术背景建筑材料的近期趋势是倾向于使用无机成分材料，至少部分地扰乱可 以为霉菌和霉的生长做准备的任何繁殖基础。例如，共同拥有的美国专利 号6,524,679利用包含随机定向的无机纤维的材料作为基础覆面材料，从 而避免可以接触到按照本文所讲述的方法制成的石膏板的水分或其他液 体的吸收和吸入。以下共同拥有的专利为本文所描述和要求保护的专利技术提 供补充的背景:2004年10月19日提交的美国专利申请序列号10/968,680， 其以公开号2005/0121131被公开，2005年4月12日授权的美国专利号 6,878,321，和美国专利号6,524,679。还使用了防水石膏板，例如，其中，也如上述专利和申请和申请所讲 述地，通过向石膏墙板的一个或多个部分加入聚合添加剂。更近期，还对建筑材料提供了添加剂，如对石膏墙板或对接合剂。引 入这些添加剂，从而活跃地抑制霉菌和霉在具有生长优势的条件下，例如 在潮湿或湿润的条件下的生长。Long的美国专利号3,998,944描述了一种 化学药品，其利用喹啉醇化物的重金属盐活跃地抑制霉菌在纸质表面石膏 面板中的生长，及Veeramasuneni等的美国专利号6,893,752描述了一种化 学药品，其利用嵌入石膏中的合成化学药品，如羟基吡啶硫酮盐，活跃地 抑制霉菌在石膏面板中的生长。其他的霉菌和霉的生长抑制剂由于与接合剂(joint compoimd)—起使 用而众所周知。例如，Deodhas等的美国专利号6,663,979讲述了使用有效浓度的杀菌剂作为防腐剂。然而，所有的这些现有技术方法和系统依赖于昂贵，且可能对环境有 害的合成抗细菌或抗真菌化合物，已知其中的一些已经用作杀虫剂或农 药。这些包括羟基吡啶硫酮(l-羟基吡啶-2-硫酮)，甲基氯异噻唑啉酮或甲 基异噻唑啉酮，所有这些化合物为了提供用于显著抑制广泛多样的霉菌和 霉种类长时期生长的有效量，均需要相对高浓度。如在现有技术中所讲述 地，合成的杀虫剂化合物可能引起与它们的应用有关的健康危险，特别是 对那些会对甚至微小浓度敏感的个体，在这些个体中，微小的浓度可以触 发生理反应。另外，由于导致较新建筑更紧密密封性的现代隔离方法，随 着室内空气的再循环，甚至微小水平的任意化学药品透入室内环境，经过 一段时间，可以变得更加浓縮。认为必要的是以非常低的浓度有效抑制大量多种霉菌和霉种类生长 的化合物或化合物组，所述化合物是天然生成的，是可再生资源，且可以 将其提供容易引入建筑材料或涂覆于纤维材料上，且该化合物可以长时期 地保持它们抗细菌和抗真菌的特性。作为降低易感性个体可能的生理反应 以及添加剂成本的方法，进一步需要降低添加剂化学药品浓度和使用天然 来源的化合物。专利技术概述因此，本文所描述和要求保护的是一组从已知植物物种的油中提取出 的天然和有机来源的化合物，少量所述化合物可以有效地显著抑制若干和 广泛范围种类的霉菌和霉的生长，普遍已知霉菌和霉通常在建筑过程中或 之后生长在纤维或建筑材料中。在优选的实施方案中，所述有效地提供抗 细菌，抗病毒和抗真菌的特性的化合物来源于来自若干植物物种的油或浓縮物，其中所述植物种类取自桃金娘科(M;rtocea)，芸香科(/ tocea)，姜 科(Z&gAeraceae)和唇形科(丄a6Wea)。已发现来源于白千层属(Me/a/eca)， 且特别是五脉白千层(Me/a/eMca《m'^eem'a)的精油具有强有力的霉菌 和霉生长抑制剂，且特别是来源于此的包含若干萜和里哪醇的化合物，正 如下文中详细描述地。进一步发现使用在油中发现的本专利技术抗细菌，抗病毒和抗真菌化合物和化合物组合连同将这些化合物靶向引入到玻璃纤维强化石膏(GRG) 板的表层中，可以最有效地使用，正如上述共同拥有和专利技术的美国专利号6,524,679和6,878,321，以及美国公开专利申请号2005/0159057和 2005/0121131中所描述地。因此，本文所描述和要求保护的是用于向纤维或建筑材料和用于建筑 物的纤维或建筑材料中引入添加剂的方法，所述添加剂通过应用控制病 毒、细菌和真菌生长有效量的所述添加剂组合物，从而促进对霉菌和霉生 长的抗性，所述添加剂包含一种或多种天然来源的精油，其选自由下列植 物科组成的组桃金娘科，芸香科(/ tocefl^)，姜科和唇形科。更特别 地，所述精油优选地天然来源于由以下植物物种组成的组五脉白千层， 石南叶白千层(Me/a/ewca en'c^/b/fa)， 白千层(Me/a/ewca/ewca^few/ra)， 互生叶白千层(Me/a/eMraa/^w/o//fl)，宽皮橘(OTrj r幼'cwtoto)和牛至 (CWgaw画vw/gore)。附图简述当与附图对应地进行观察时，根据以下的详细描述更加容易地理解本 文所描述和要求保护的专利技术，其中图1是根据本专利技术的多层石膏板的横截面视图，其中至少一个表面层包含一种或多种本专利技术的抗细菌和抗真菌化合物；图2是按照根据本专利技术的抗细菌和抗真菌石膏板的第二备选实施方案 的多层石膏板横截面视图。图3是含有根据本专利技术的抗细菌和抗真菌组合物或由其涂覆的纤维材 料代表部分的详细视图。优选实施方案详述以下更加详细地描述了已发现抑制细菌、病毒和/或真菌生长的化合 物，并且在图1和2中显示了两种石膏板10, 110的备选优选结构。这些 石膏板10和110将所述本专利技术化合物结合于一层或多层石膏中，或被靶 向于排列在石膏板前和后表面的石膏层。用于利用所述本专利技术化合物生产 石膏板的方法和制造设备可以是任意已知类型。如上述美国专利号6,878,321和6,524,679所分别讲述地，用于生产GRG的优选方法和设备 优选地抑制分层，并在该板中提供防水性质，以及抗微生物和抗真菌性质。尽管以下参考图1中举例说明的优选的GRG板建筑描述了所需的性 质，但是实际上所述化合物可以用于任意建筑材料板的范围，其无限制地 包括纸质表面石膏板面板，石膏板接合剂，混凝土板，水泥板，纤维石膏 和面板，衬垫材料，盖板，防潮板，X型板，绝缘板，轴衬，拱腹板，背 板，核心板，天花板，石膏玻璃垫板，包括GRG，并且甚至可以用于层 板或纸张覆盖墙板，复合结构，用于覆盖墙板接合的胶带，以及其他建筑 材料中和其上。而且，如图2中所示，当与GRG—起有优势的使用以及 引入位于其表面的致密泥浆层中时，所述本专利技术的化合物在遍及石膏板结 构分布时，即包括在核心石膏板中或具有单层结构的板中，可以是有效的。 当然，由生产成本考虑，通过将有效化合物浓缩在预期最容易生长霉菌和 霉的表面层中，使所述本专利技术化合物靶向该表面层可以是优选的。现参考图1，按照美国专利号6,878，321和6,524,679所讲述的方法制 造的多层板10包括中心核心板12和两个表面层14， 16。如图l中所示， 表面层14， 16中的每一个均包括结构表面薄板，在下述单层石膏板的情 形或随机定向的无机纤维垫衬或薄板15中通常包含纸张。该垫衬纤维无 需按比例显示，且它们本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种建筑材料，其通过应用有效量的添加剂控制细菌和真菌生长而用于抵抗霉菌和霉生长的建筑，所述添加剂包含一种或多种天然来源的精油，所述精油选自由下列植物科组成的组：　　　　桃金娘科，芸香科，姜科和唇形科。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2005-8-23 11/209,375及其等价物的限制。如所述，与聚合添加剂或不与聚合添加剂联合，可以将所述本发明化合物仅引入到致密泥浆层14， 16中，致密泥浆层14， 16位于基本涂覆相 对不致密的核心石膏层12的表面。优选的提供所需抗细菌和抗真菌特性的添加剂是取自若干组植物物 种的精油，所述植物物种包括白千层属，橘子等。所述本发明有机油包括 若干个体化合物的组和范围，在一些情形中，与其他被测试的添加剂中发 现的化合物组相似。对于哪种所述化合物是提供所需特性的有效成分，已 经得到了确定的结论。然而，由来自于不同精油的抗细菌和抗真菌性质测 试的数据，确信在成分化合物中特定化合物最有效地抑制特定霉菌和/或霉 种类的生长的同时，若干化合物的组合对抗击大多数常见细菌/真菌提供有 效的活性。关于哪种特定化合物对哪种特定霉菌或霉培养物最有效的更确 定的相互关系需要另外的测试。由对测试的若干油中的成分化合物的细菌/真菌生长抑制性质的分析 确信，认为若干萜化合物，及特别是单萜，单萜烯醇类，萜烯氧化物，苧烯，里哪醇和1， 8桉油酚是提供最高效的成分。不认为这些化合物的一 种有效抗击所有霉菌和霉的培养物，但是认为若干化合物或组合对大多数霉菌和霉的常见形式有效。而且，发现如以百万分率(ppm)测量，与石膏泥浆成比例的精油浓度在非常小的浓度时有效，这正如以上与石膏板中添 加剂的示范制剂的参考所述。正如可由该数据所见，确定为可能抑制细菌和真菌生长的最有效的精 油是来源于白千层属的油，且发现最有效的是五脉白千层，也通常称为绿花白千层(7WozJ/)或脱皮树。该物种原产于多沼泽的地区，如澳大利亚，并且最近在佛罗里达成为不需要的物种，在那里认为该植物是入侵植物物 种。尽管还未建立对来源于该植物物种的油的正式或确定的研究以测定 它的组成，该领域的文献显示来源于五脉白千层的精油的成分包括以下各项倍半萜；单萜烯醇类；里哪醇；倍半萜醇；反-橙花叔醇(81-82%)， 法呢醇；萜烯氧化物。按照抗细菌和抗真菌精油的第二优选方案，发现柑橘树油在抑制不需 要的霉菌和霉在建筑材料上的生长中具有活性。这些油源自的植物科是芸 香科或柑橘类水果科，且文献提供作为经过测试的具体植物油，即宽皮橘 中的活性成分如下单萜苧烯(65-94%);单萜烯醇类；酯；醛；香豆素。还包含黄酮类化合物，类葫萝卜素，类固醇。经测试为活跃抑制霉菌和霉生长的第三种天然产生的油是白千层属 的另一个成员，即互生叶白千层，有时称为茶树。文献显示了来自茶树的精油成分如下单萜(3-20%); a和P蒎烯，月桂烯；倍半萜；单萜烯醇类 (45-50%):萜烯氧化物。认为活跃抑制霉菌和霉生长的第四种天然产生的油是白千层属的另 一个成员，即石南叶白千层，有时称为凌娜蔷薇(Rosalina)。文献显示了 来自凌娜蔷薇的精油的如下成分单萜烯醇类(41-62%);里哪醇；a萜， 单萜和倍半萜(13-35%); a蒎烯；对伞花烃，苧烯；？萜品烯，香橙烯 (aromandrene)， 绿花减。本领域中具有普通知识的人可以提出另外的其他添加剂，例如其他尚 未测试过，或可能甚至尚未发现的天然来源的油。可以认为来自这些未知 物种的精油是本发明的等价物。本发明在此描述并参考图1-3的实施方案进行了举例说明，但是应该理解本发明抗细菌和抗真菌的建筑材料性质在不显著偏离本发明的精神 的条件下，易于改进和改变。例如，可以改变多种材料的尺寸、大小和形 状，从而适应于特殊的应用，包括用作接合剂混合物中的干燥成分。类似 地，如上所述，建筑面板可以形成不同的形状或尺寸。因此，本文所举例 说明和描述的具体实施方案仅仅是为了举例说明的目的，且本发明不受任 何除以下权利要求外的限制。权利要求1....

【专利技术属性】
技术研发人员：罗伯特J赫伯，马克E荷尼斯，
申请(专利权)人：BPB股份有限公司，
类型：发明
国别省市：GB[英国]