防污涂料坚持铜

十年前,国际海事组织(IMO)放置一个全球禁止使用三丁基锡(TBT)防污系统和终结曾经是最重要的化学物质在航运业。TBT——一组化合物包括一至四个有机组件连接到一个锡原子通过carbon-tin共价键——用于做它的工作。这是高度有效地防止藤壶、贝壳和其他海洋生物,沉降到船船体的习惯。当海洋生物窒息他们的船体、船放慢速度,使用更多的燃料,所以人们一直在寻找办法保持顽强的小旅行者他们的船只。

但浸出从防污漆到海洋环境,TBT是剧毒对非目标生物。由此产生的禁止物质迫使防污行业转变。

变得高度依赖铜、资深保护船只。早在18世纪,船体被覆盖着一层薄薄的化合物,与海水反应,它会形成铜酰氯,能阻止海洋生物得到控制。现在,大多数防污产品包括铜金属氧化物与其他co-biocides相结合,如锌羟基吡啶硫酮或聚合物代森锌。

但就像之前TBT,铜会失宠。它的广泛使用在商业运输和休闲船只意味着令人担忧的是大量的铜浸出从涂料和引发环境问题。

替代防污技术已经存在了10 - 20年,但没有一个大的吸收

防污漆,最终是为了在水中不能可持续的未来的一部分,”说的笑话Wezenbeek从荷兰国家公共卫生和环境研究所(国家)。的铜和锌的化合物,经常超过水质标准在荷兰国家立法和欧盟水框架指令。”

在去年发布的一项研究中,国家警告说,防污涂料是一种有毒物质排放的重要来源。¹几个月前,德国的环境局(非洲联合银行)发现,防污漆休闲船只仅德国水域污染每年约有70吨铜。²惊恐不已,这可能对细菌、藻类和鱼类在海洋生态系统,非洲联合银行要求船主手清洁船的藻类和其他不必要的增长,而不是依靠杀生的油漆。

目前,铜基涂料仍坚持全球船船体。只有在美国华盛顿州的裁定,它将逐步淘汰使用铜基漆休闲船只到2021年由于有毒影响青少年鲑鱼。但是声音对金属的船油漆使用的呼声越来越高。加州的农药监管部门已经建立了一个最大的铜浸出率为防污产品,2018年7月1日生效。和欧盟委员会(European Commission)一直在推动成员国和行业努力工作找到替代铜和投资于替代。

但取代铜的道路是崎岖不平的。国家的研究指出一些替代铜基油漆,它认为安全,等“硬实力”犯规释放涂料、电影与纤维、超声波系统和简单存储船从水里拉出来。但是Wezenbeek说消费者防污系统是保守的,一般坚持系统他们知道,作品的。

此外,我们几乎不知道如何有效、环保这些替代品。那些不包含任何杀虫剂可以进入市场而不严格的测试需要根据欧盟法律,处理杀生的防污,杀生的产品监管(BPR)。

荷兰政府想要解决这个问题通过建立一个性能测试项目,比较不同non-biocidal non-self-polishing防污系统,根据Wezenbeek。她补充称,该项目可能形成标准化的基础为防污系统有效性测试。这种测试可以帮助说服消费者,有效替代铜、Wezenbeek希望。

防污漆,最终是为了在水中不能可持续的未来的一部分

至于他们的环境风险,我们确实有一些线索,她说:“如果一个涂料最终是为了在水里,因为它是自动上光或烧蚀,或如果它通过释放有毒物质,杀生的油漆一样,那么这不是一个积极的环境概要文件。如果涂层是非常困难的,持续多年,不排放有毒物质,其环境概要文件更好。”

涂料行业,然而,怀疑non-biocidal替代品可以对手铜。我认为(国家和非洲联合银行)有点乐观,说得婉转些,”特雷弗说菲尔丁从英国涂料联合会(BCF命令)。菲尔丁说硬涂层和其他替代防污技术已经存在了,也许20年(但)市场上没有一个大的吸收。

有各种各样的原因缺乏热情向选择,根据部署。有些太贵,很难应用或仅在某些条件下有效工作。硬涂层,例如,需要更大程度的维护和更多的时间花在清理船只。”,并不是说有进一步发展这些替代品不会改善,可能会占据更大的市场份额。但这不是好像轻轻拨一下开关,你可以拿出biocide-based防污技术,代之以biocide-free,”菲尔丁说。

孩子们在这一领域

同时,铜窘境是推动创新。行业正在努力生成非金属防污技术,可以跟上铜有效性和实用性。

例如,阿克苏诺贝尔公司是其支持紫外发光二极管(UV-LED)。综合防护涂料,它们发出紫外线,防止表面的生物淤积船上或船。化工巨头将基于这种技术的第一代商业产品市场在2023年。

亚洲最大的涂料制造商之一,日本去年推出了防污技术基于anti-thrombogenic聚合物用于构造人工心脏和血管在医学领域。医疗聚合物材料被设计成没有生物可以粘在表面,目的是防止血液凝块。日本涂料解决海洋旅行者用同样的原则。

规模较小的公司也正试图打开市场,新的化学反应。詹森PMP推出了一个产品- Econea基于arylpyrrole化合物,tralopyril,而不是金属。它分解迅速,可以在保持匹配铜污染海洋生物,据该公司。瑞典中小企业iTech medetomidine进入市场(贸易名称Selektope),一种有机化合物,能对抗藤壶通过暂时刺激cyprid幼虫的章鱼胺受体。这使幼虫在游泳模式,无法附着在船体。

商船将外来物种引入港口和港口。他们从那里到达码头,没有足够的保护休闲渔船和游艇,他们被英国和欧洲不同地区的海岸线

防污另一种方法是通过欧盟低排放防污(叶)项目。打胜合作研究机构、涂料生产商和海事协会、叶解决杀生的油漆是否能通过不同的活性物质释放工作机制,更好地对环境的健康状况。

叶导致原型油漆,而不是将杀虫剂释放到水中,释放它对直接接触污染微生物的影响。杀生的效应发生在油漆,而不是在它的最外层,因此导致低化学物质排放到环境中。项目成功测试了这项技术的衍生品avermectin——分子的发现被授予2015年诺贝尔生理学或医学奖——作为活性物质。

该项目于2016年结束,但项目协调员埃米利亚诺·Pinori说工作还远未结束。”叶是来证明一个完全copper-free防污涂料是可能的,”他说。在瑞典的研究机构工作,Pinori一直在探索avermectin潜在contact-active杀生的涂料、高分子喷涂料和anti-barnacle环氧树脂涂料。我真的看到avermectin不是作为另一种杀虫剂,而是作为一个分子不同的防污方法,”他说。你可以把几乎所有的材料变成一种防污材料将在一个avermectin-based产品anti-barnacle属性。”

但叶avermectin技术停滞了。抗微生物剂,研究人员需要一个公司来帮助他们把化合物通过欧盟的监管体系,BPR。一个昂贵和耗时的奋进号,Pinori和他的团队正在努力寻找有人愿意承担。

犯规的未来?

BPR是原因和障碍的铜替代传奇。供应量预计将导致一些化学物质用于防污漆从欧盟市场消失,而这可能会更难解决入侵物种。

一些公司决定不申请BPR的批准,因为他们无法证明其成本,菲尔丁说。别人太不确定他们的物质或产品将使其通过监管的严格的风险评估。

与此同时,一些常用co-biocides可能不可用了。锌羟基吡啶硫酮,将列为reprotoxic 1 b根据分类,标签和包装(CLP)监管。这将触发一个禁止在BPR和结束其使用在防污漆,它是目前用于降低配方的铜含量。“我们有一个问题,因为我们做什么,回到增加我们铜水平?如果我们这样做,产品会失败风险评估(根据BPR),”菲尔丁说。

菲尔丁说,目前,防污行业正处于一个平衡的情况。但他警告说,我们正在进入一个非常紧要关头的剩余数量的活性物质,这些物质仍面临极限浓度远低于水平,他们是有用的。的供应量担心这种情况增加了对环境和人类健康的风险。

海洋环境的认为像一个主要火车站,紧随其后的是一组公共汽车站。你有商船引进外来物种进入港口和港口和他们从那里到达码头,没有足够的保护休闲渔船和游艇,他们最终被送往英国和欧洲不同地区的海岸线,”菲尔丁说。

如果我们减少的程度防污漆工作在欧盟水域和全球入侵物种就会增加,我们的环境将会受到影响。”

是否,铜仍将是解决方案的一部分(或问题)仍有待观察。