本发明公开了一种长效防霉抗菌乳胶漆的制备方法，属于建筑材料制备技术领域。
背景技术：
建筑乳胶涂料以其优良的成膜性能和对环境的友好性而得到广泛应用，发展迅猛。由于建筑乳胶涂料的涂膜没有溶剂型建筑涂料致密，容易受到细菌及微生物的侵蚀而出现霉斑，影响建筑物的美观，这给建筑涂料的开发和研究提出了新的课题。
提高建筑乳胶涂料防霉抗菌性的最有效途径是加入具有防霉抗菌功能并能在涂膜中稳定存在的物质，发挥长效抗菌作用。传统的防霉抗菌剂，如甲醛，重金属盐、苯酚、五氯酚钠等，由于对环境和人体有毒，已经禁止使用。目前抗菌剂主要有天然抗菌剂、有机抗菌剂和无机抗菌剂三大类。
天然抗菌剂主要有壳聚糖、天然萃取物等，品种不多，耐久性较差，应用受到限制。有机抗菌剂主要有异噻唑啉酮类、苯并异噻唑啉酮类、有机胺类等，它们的短期抗菌效果较明显，但耐久性和耐温变性较差，在紫外光照射下容易分解，从而限制了其在涂料尤其是外墙涂料上的应用。无机抗菌剂主要是银系抗菌剂和具有光催化作用的物质（纳米二氧化钛等）。银系抗菌剂具有很好的抗菌效果和耐久性，但由于粒径问题及银离子抗菌剂的价格昂贵，因此限制了它在涂料中的应用；具有光催化作用的物质主要是指纳米二氧化钛和纳米氧化锌，其利用光催化作用产生的强氧化性使微生物或微生物细胞组织失去活性，由于在作用过程中，纳米粒子本身没有参与反应，没有任何损失，因此，具有长效的抗菌作用，但是其使用必须在光照条件下才能发挥应有功效，且纳米粒子在使用过程中易发生团聚，从而影响涂膜性能。
技术实现要素：
本发明主要解决的技术问题是：针对传统防霉抗菌乳胶漆中抗菌成分储存稳定性差，涂覆后耐久性较差，且在涂料中易团聚，导致涂膜性能差的问题，提供了一种以枯草芽孢杆菌诱使果蝇幼虫产生的分泌物为抗菌成分，经高温筛选后干燥成分，与瓜尔胶复配添加至乳胶漆中，制得长效防霉抗菌乳胶漆的方法。本发明首先利用自制培养基培养枯草芽孢杆菌，制得菌素悬浮液，将其注射进入果蝇幼虫体内，再利用红糖和小麦麦麸等混合培养，诱使果蝇幼虫体内产生抗菌性有效成分，随后将果蝇幼虫冷冻研磨成粉，再经高温处理筛选除去不稳定的杂质蛋白，得到可稳定存放的抗菌成分，最后与瓜尔胶、苯乙烯/丙烯酸酯共聚乳液等混合均匀即得长效防霉抗菌乳胶漆。本发明利用高温筛选枯草芽孢杆菌诱使果蝇幼虫产生的抗菌成分，与瓜尔胶复配后在乳胶漆中分散性能优异，涂膜后可长效稳定发挥防霉抗菌作用，且对人体无毒，绿色环保，有效解决了传统防霉乳胶漆储存稳定性差，耐久性差的问题。
为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：
（1）按接种量为3～5%向1号培养基表面接种枯草芽孢杆菌，随后将1号培养基移入恒温培养箱，于温度为35～37℃条件下，恒温培养2～3天，再用200～300mL去离子水淋洗培养基表面，得菌丝悬浮液，备用，所述的1号培养基是由10～15g胰化蛋白胨，0.6～0.8g牛肉膏，6～8g氯化钠，20～25g葡萄糖，20～25g琼脂粉，与800～1000mL去离子水混合而成；
（2）依次称取150～170g红糖，50～60g小麦麸皮，100～120g玉米粉，15～20g琼脂，倒入盛有1800～2000mL去离子水的烧杯中，再将烧杯至于微波加热器中，于功率为260～300W条件下，加热20～30min，待自然冷却至60～65℃时，再向烧杯中加入18～20g酵母粉和10～12mL丙酸，待冷却至室温，得2号培养基；
（3）选取30～50头果蝇三龄幼虫，置于培养箱中，饥饿处理24～36h，再通过微量注射器对每一头果蝇幼虫注射1～3μL步骤（1）备用菌丝悬浮液，随后将果蝇幼虫置于上述所得果蝇幼虫培养基中，再将培养基转入20℃恒温培养箱中培养24～36h，收集果蝇幼虫，并转入冷冻研磨仪中研磨得幼虫粉末；
（4）将上述所得幼虫粉末与去离子水按质量比为1：15～1：20混合均匀，随后静置45～60min，离心分离，弃去下层沉淀物，收集上层液，并转入烧杯中，随后将烧杯置于数显测速恒温磁力搅拌器中，于温度为80～90℃，转速为400～500r/min条件下，恒温搅拌反应45～60min，过滤，除去滤饼，收集滤液，再将滤液经真空冷冻干燥得白色固体；
（5）按重量份数计，在混料机中依次加入100～150份KX-101B苯丙乳液，20～25份钛白粉，120～150份去离子水，8～15份上述所得白色固体，2～4份瓜尔胶，3～5份羟乙基纤维素，1～3份六偏磷酸钠，4～6份丙二醇，2～4份聚羧酸钠，于温度为45～50℃，转速为800～1200r/min条件下，恒温搅拌混合45～60min，待自然冷却至室温，出料灌装，即得长效防霉抗菌乳胶漆。
本发明的应用方法：经人工彻底清除墙面旧基层霉斑、油污、粉尘和松散物质，露出基底，待墙面干燥后批刮防霉抗菌腻子粉，干燥后打磨平整，自然养护18～24h，随后于施工温度为5～35℃，相对湿度为75～85%，墙面含水率为6～8%条件下，将本发明所得长效防霉抗菌乳胶漆与水按质量比为10：1～12：1混合后，采用刷涂方式涂刷至墙面，涂刷两次，第二次施工须待第一次涂膜完全干燥后方可进行，控制乳胶漆用量为12.0～12.6m2/L，待第二次施工完毕，自然养护5～7天，即可。经检测，本发明所得乳胶漆表干时间为45～60min，24h耐碱性无异常，耐洗刷次数可达1200～1300次，挥发性有机物含量为30～40g/L，重金属及游离甲醛均未测出，防霉等级可达0级，抗菌率为98.8～99.9%，使用3～5年后，抗菌率仍可达90.2～91.6%。
本发明的有益效果是：
（1）本发明所得长效防霉抗菌乳胶漆持效性和耐候性好，对人体安全无毒，且使用过程中微生物不易产生抗药性；
（2）本发明所得乳胶漆使用后涂层耐霉寿命可达6～8年，且涂膜美观、装饰性强，可广泛应用于室内建筑墙面装饰使用，具有广阔的市场应用前景。
具体实施方式
按接种量为3～5%向1号培养基表面接种枯草芽孢杆菌，随后将1号培养基移入恒温培养箱，于温度为35～37℃条件下，恒温培养2～3天，再用200～300mL去离子水淋洗培养基表面，得菌丝悬浮液，备用，所述的1号培养基是由10～15g胰化蛋白胨，0.6～0.8g牛肉膏，6～8g氯化钠，20～25g葡萄糖，20～25g琼脂粉，与800～1000mL去离子水混合而成；依次称取150～170g红糖，50～60g小麦麸皮，100～120g玉米粉，15～20g琼脂，倒入盛有1800～2000mL去离子水的烧杯中，再将烧杯至于微波加热器中，于功率为260～300W条件下，加热20～30min，待自然冷却至60～65℃时，再向烧杯中加入18～20g酵母粉和10～12mL丙酸，待冷却至室温，得2号培养基；选取30～50头果蝇三龄幼虫，置于培养箱中，饥饿处理24～36h，再通过微量注射器对每一头果蝇幼虫注射1～3μL备用菌丝悬浮液，随后将果蝇幼虫置于上述所得果蝇幼虫培养基中，再将培养基转入20℃恒温培养箱中培养24～36h，收集果蝇幼虫，并转入冷冻研磨仪中研磨得幼虫粉末；将上述所得幼虫粉末与去离子水按质量比为1：15～1：20混合均匀，随后静置45～60min，离心分离，弃去下层沉淀物，收集上层液，并转入烧杯中，随后将烧杯置于数显测速恒温磁力搅拌器中，于温度为80～90℃，转速为400～500r/min条件下，恒温搅拌反应45～60min，过滤，除去滤饼，收集滤液，再将滤液经真空冷冻干燥得白色固体；按重量份数计，在混料机中依次加入100～150份KX-101B苯丙乳液，20～25份钛白粉，120～150份去离子水，8～15份上述所得白色固体，2～4份瓜尔胶，3～5份羟乙基纤维素，1～3份六偏磷酸钠，4～6份丙二醇，2～4份聚羧酸钠，于温度为45～50℃，转速为800～1200r/min条件下，恒温搅拌混合45～60min，待自然冷却至室温，出料灌装，即得长效防霉抗菌乳胶漆。
实例1
按接种量为3%向1号培养基表面接种枯草芽孢杆菌，随后将1号培养基移入恒温培养箱，于温度为35℃条件下，恒温培养2天，再用200mL去离子水淋洗培养基表面，得菌丝悬浮液，备用，所述的1号培养基是由10g胰化蛋白胨，0.6g牛肉膏，6g氯化钠，20g葡萄糖，20g琼脂粉，与800mL去离子水混合而成；依次称取150g红糖，50g小麦麸皮，100g玉米粉，15g琼脂，倒入盛有1800mL去离子水的烧杯中，再将烧杯至于微波加热器中，于功率为260W条件下，加热20min，待自然冷却至60℃时，再向烧杯中加入18g酵母粉和10mL丙酸，待冷却至室温，得2号培养基；选取30头果蝇三龄幼虫，置于培养箱中，饥饿处理24h，再通过微量注射器对每一头果蝇幼虫注射1μL备用菌丝悬浮液，随后将果蝇幼虫置于上述所得果蝇幼虫培养基中，再将培养基转入20℃恒温培养箱中培养24h，收集果蝇幼虫，并转入冷冻研磨仪中研磨得幼虫粉末；将上述所得幼虫粉末与去离子水按质量比为1：15混合均匀，随后静置45min，离心分离，弃去下层沉淀物，收集上层液，并转入烧杯中，随后将烧杯置于数显测速恒温磁力搅拌器中，于温度为80℃，转速为400r/min条件下，恒温搅拌反应45min，过滤，除去滤饼，收集滤液，再将滤液经真空冷冻干燥得白色固体；按重量份数计，在混料机中依次加入100份KX-101B苯丙乳液，20份钛白粉，120份去离子水，8份上述所得白色固体，2份瓜尔胶，3份羟乙基纤维素，1份六偏磷酸钠，4份丙二醇，2份聚羧酸钠，于温度为45℃，转速为800r/min条件下，恒温搅拌混合45min，待自然冷却至室温，出料灌装，即得长效防霉抗菌乳胶漆。
经人工彻底清除墙面旧基层霉斑、油污、粉尘和松散物质，露出基底，待墙面干燥后批刮防霉抗菌腻子粉，干燥后打磨平整，自然养护18h，随后于施工温度为10℃，相对湿度为75%，墙面含水率为6%条件下，将本发明所得长效防霉抗菌乳胶漆与水按质量比为10：1混合后，采用刷涂方式涂刷至墙面，涂刷两次，第二次施工须待第一次涂膜完全干燥后方可进行，控制乳胶漆用量为12.0m2/L，待第二次施工完毕，自然养护5天，即可。经检测，本发明所得乳胶漆表干时间为45min，24h耐碱性无异常，耐洗刷次数可达1200次，挥发性有机物含量为30g/L，重金属及游离甲醛均未测出，防霉等级可达0级，抗菌率为98.8%，使用3年后，抗菌率仍可达90.2%。
实例2
按接种量为4%向1号培养基表面接种枯草芽孢杆菌，随后将1号培养基移入恒温培养箱，于温度为36℃条件下，恒温培养2天，再用250mL去离子水淋洗培养基表面，得菌丝悬浮液，备用，所述的1号培养基是由12g胰化蛋白胨，0.7g牛肉膏，7g氯化钠，22g葡萄糖，22g琼脂粉，与900mL去离子水混合而成；依次称取160g红糖，55g小麦麸皮，110g玉米粉，18g琼脂，倒入盛有1900mL去离子水的烧杯中，再将烧杯至于微波加热器中，于功率为280W条件下，加热25min，待自然冷却至62℃时，再向烧杯中加入19g酵母粉和11mL丙酸，待冷却至室温，得2号培养基；选取40头果蝇三龄幼虫，置于培养箱中，饥饿处理32h，再通过微量注射器对每一头果蝇幼虫注射2μL备用菌丝悬浮液，随后将果蝇幼虫置于上述所得果蝇幼虫培养基中，再将培养基转入20℃恒温培养箱中培养32h，收集果蝇幼虫，并转入冷冻研磨仪中研磨得幼虫粉末；将上述所得幼虫粉末与去离子水按质量比为1：18混合均匀，随后静置55min，离心分离，弃去下层沉淀物，收集上层液，并转入烧杯中，随后将烧杯置于数显测速恒温磁力搅拌器中，于温度为85℃，转速为450r/min条件下，恒温搅拌反应55min，过滤，除去滤饼，收集滤液，再将滤液经真空冷冻干燥得白色固体；按重量份数计，在混料机中依次加入120份KX-101B苯丙乳液，22份钛白粉，140份去离子水，12份上述所得白色固体，3份瓜尔胶，4份羟乙基纤维素，2份六偏磷酸钠，5份丙二醇，3份聚羧酸钠，于温度为48℃，转速为1000r/min条件下，恒温搅拌混合55min，待自然冷却至室温，出料灌装，即得长效防霉抗菌乳胶漆。
经人工彻底清除墙面旧基层霉斑、油污、粉尘和松散物质，露出基底，待墙面干燥后批刮防霉抗菌腻子粉，干燥后打磨平整，自然养护20h，随后于施工温度为20℃，相对湿度为80%，墙面含水率为7%条件下，将本发明所得长效防霉抗菌乳胶漆与水按质量比为11：1混合后，采用刷涂方式涂刷至墙面，涂刷两次，第二次施工须待第一次涂膜完全干燥后方可进行，控制乳胶漆用量为12.4m2/L，待第二次施工完毕，自然养护6天，即可。经检测，本发明所得乳胶漆表干时间为50min，24h耐碱性无异常，耐洗刷次数可达1280次，挥发性有机物含量为35g/L，重金属及游离甲醛均未测出，防霉等级可达0级，抗菌率为99.6%，使用4年后，抗菌率仍可达90.8%。
实例3
按接种量为5%向1号培养基表面接种枯草芽孢杆菌，随后将1号培养基移入恒温培养箱，于温度为37℃条件下，恒温培养3天，再用300mL去离子水淋洗培养基表面，得菌丝悬浮液，备用，所述的1号培养基是由15g胰化蛋白胨，0.8g牛肉膏，8g氯化钠，25g葡萄糖，25g琼脂粉，与1000mL去离子水混合而成；依次称取170g红糖，60g小麦麸皮，120g玉米粉，20g琼脂，倒入盛有2000mL去离子水的烧杯中，再将烧杯至于微波加热器中，于功率为300W条件下，加热30min，待自然冷却至65℃时，再向烧杯中加入20g酵母粉和12mL丙酸，待冷却至室温，得2号培养基；选取50头果蝇三龄幼虫，置于培养箱中，饥饿处理36h，再通过微量注射器对每一头果蝇幼虫注射3μL备用菌丝悬浮液，随后将果蝇幼虫置于上述所得果蝇幼虫培养基中，再将培养基转入20℃恒温培养箱中培养36h，收集果蝇幼虫，并转入冷冻研磨仪中研磨得幼虫粉末；将上述所得幼虫粉末与去离子水按质量比为1：20混合均匀，随后静置60min，离心分离，弃去下层沉淀物，收集上层液，并转入烧杯中，随后将烧杯置于数显测速恒温磁力搅拌器中，于温度为90℃，转速为500r/min条件下，恒温搅拌反应60min，过滤，除去滤饼，收集滤液，再将滤液经真空冷冻干燥得白色固体；按重量份数计，在混料机中依次加入150份KX-101B苯丙乳液，25份钛白粉，150份去离子水，15份上述所得白色固体，4份瓜尔胶，5份羟乙基纤维素，3份六偏磷酸钠，6份丙二醇，4份聚羧酸钠，于温度为50℃，转速为1200r/min条件下，恒温搅拌混合60min，待自然冷却至室温，出料灌装，即得长效防霉抗菌乳胶漆。
经人工彻底清除墙面旧基层霉斑、油污、粉尘和松散物质，露出基底，待墙面干燥后批刮防霉抗菌腻子粉，干燥后打磨平整，自然养护24h，随后于施工温度为35℃，相对湿度为85%，墙面含水率为8%条件下，将本发明所得长效防霉抗菌乳胶漆与水按质量比为12：1混合后，采用刷涂方式涂刷至墙面，涂刷两次，第二次施工须待第一次涂膜完全干燥后方可进行，控制乳胶漆用量为12.6m2/L，待第二次施工完毕，自然养护7天，即可。经检测，本发明所得乳胶漆表干时间为60min，24h耐碱性无异常，耐洗刷次数可达1300次，挥发性有机物含量为40g/L，重金属及游离甲醛均未测出，防霉等级可达0级，抗菌率为99.9%，使用5年后，抗菌率仍可达91.6%。