[发明专利]纸和纸板中杀真菌剂的效力提高

说明书

本专利要求2005年1月5日提交的美国临时专利申请60/641,618的优先权。

发明背景

真菌生长严重威胁人类健康，修复或替换污染的建筑材料的潜在成本是无法估计的。众所周知，从表面生长释放的真菌孢子是过敏原，并且由于至少一种的毒性副产物已经引起了另外的担心。根据Gomy等的新近研究，暴露出各种健康问题，包括称作“病态建筑综合征(sick buildingsyndrome)”的居住者正在增加。另外的担心来自人对可以在非常低湿度水平(低到20％)释放的真菌碎片的变应性应答，这种变应性应答与对真菌孢子所观察到的类似。

据观察，用于那些建筑材料中的纸和纸板是这样的真菌生长的场所。纸、纸板和建筑材料中的典型湿度足以维持生长。纸和纸板的纤维素，连同纤维网中的残留污染物一起，提供了充足的食物来源，而其它建筑产品组分如淀粉粘合剂又扩大了食物来源。

由于真菌可以在低到40℉至高达130℉的温度下生长，大多数室内条件以及大部分室外条件都易使其生长。尽管已经尝试采用仔细的施工管理和湿度控制来限制真菌生长，但是在如美国东北部的地区也已经观察到真菌污染问题，而这些地区的相对湿度很少超过推荐的最大限度，并且建筑材料也不是露天的。大气中的真菌孢子提供了真菌向所述材料的充分接种，并且额外的凝结而成的水分或水渍使得真菌污染的威胁的可能性更大。

石膏板被用于在住宅、教育和商业建筑中广泛使用的清水墙建筑产品。石膏板主要用于内墙和天花板结构，某些特制板用于外部应用。即使真菌污染物可能来自由半水合硫酸钙制成的石膏芯，石膏板上真菌生长的主要位置也为覆盖石膏芯每一侧的饰面和背衬纸。一旦安装，石膏板的处理和/或修复就可能变得非常困难和昂贵，因为真菌污染物可能被封在其中并且无法接近。

房主们一般看见在壁橱中、沿着踢脚板和浴室墙壁上的真菌生长；但是移开安装的板将揭示背面上隐藏的生长。具有甚至很小的水渍或凝结水珠的区域经常是严重污染的。能看见的真菌生长是暗绿色或黑色的点，这些点可以生长到完全覆盖受侵袭的区域。许多售后处理通常基于氯漂白，使污点变淡。这些处理倾向于在多次处理后损伤油漆或涂层，并且不能防止真菌的返回。

已经进行了许多努力以开发一种控制真菌生长的方法。下列专利文献描述了针对这一问题的不同处理方法：

美国专利6,705,939教导了设计空气除湿系统以控制生长。然而，如上所述，在低湿度为典型条件的美国地区，例如东北，已经发现了严重的污染问题。另外，新的研究显示，真菌碎片，作为潜在的像真菌孢子那样的过敏原，在低达40％的湿度水平下更适宜释放。

其它方法采用合成纸张代替纤维素纸饰面，试图消除潜在的真菌生长场所。美国专利3,993,822和6,770,354针对这一问题，用玻璃纤维代替石膏板的纸覆盖物。美国专利申请2003/0037502教导使用无纺的纸张并且要求控制石膏芯中的所述真菌营养物以防止其生长。这些覆盖物通常比纸饰面贵，安装成本也更高，并且它们难以上漆或贴墙纸。控制石膏芯中的真菌营养物仍然是困难的，因为原料来源不一致，而且许多真菌有机体表现出极大的适应性。因此，结果是，该方法不具有商业可行性。

美国专利5,421,867，该专利授予Yeager等人并且转让给CuCorp，Inc.，建议对水泥(cementious)基产品使用杀真菌剂。美国专利3,918,891和3,998,944，该专利授予Long并且转让给United States GypsumCompany，推荐对覆盖石膏芯的纸张使用杀真菌剂以改善石膏板。其中所述的杀真菌剂是水溶性金属醌醇化物(quinolate)盐，更具体为醌醇铜。这样的防腐剂从环境观点考虑是不适宜的。而且，所述的抗真菌组合物在它们的应用方面是非常特殊的，缺乏处理石膏产品的批量应用所需的灵活度。

美国专利6,440,365论述了使用盐酸和加热以在真菌出现后破坏其生长。该方法可以破坏生物体，但是也损坏石膏板纸饰面中存在的纤维素纤维和已安装的木材组件。另外，盐酸对使用者存在严重的烟熏问题，对周围的材料也有腐蚀问题。难以从已有建筑物的封闭区域中完全除去，从而造成正在考虑的健康和腐蚀问题。

美国专利5,338,345和5,882,731教导了使用阻挡涂层以防止大气中的真菌接触石膏板。然而，在涂层由于长期暴露于清洗或环境应力而变薄或损坏的区域，真菌生长可以在石膏板的芯中或表面下不受阻碍地进行。