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家用洗滌劑中殺菌劑的種類

2024-10-12職場

殺菌劑按來源可以分為合成類殺菌劑和天然殺菌劑,按化學成分可以分為鹵系、氧系、醛類、酚類、季銨鹽、胍類、中草藥萃取物等。在日化洗滌劑產品中,殺菌劑的作用菌種主要為金黃色葡萄球菌、大腸桿菌和白色念珠菌。

1.鹵素類

鹵素類殺菌劑包括含氯類、含溴類及含碘類。由於鹵族元素均具有較強的氧化性,因而含有這些元素的化合物也通常具有較強的殺菌和漂白效能。 ①含氯殺菌劑 含氯殺菌劑殺菌力強,可以殺滅包括細菌芽孢在內的各類微生物,此外,含氯殺菌劑還具有來源廣、成本低等優點,但含氯殺菌劑有較強的刺激性,對pH敏感,限制了它的使用範圍。家用洗滌劑中常用的含氯殺菌劑主要有次氯酸鈉及二氯異氰尿酸鈉等。 工業制備的次氯酸鈉,產品中有效氯含量約為10%~20%,為強氧化劑,有較強的殺菌和漂白作用,但對金屬有腐蝕作用,易分解,在液體洗滌劑中一般需要添加Na2CO3或Na2SiO3以增強次氯酸鈉的穩定性。在配伍方面,次氯酸鈉對部份染料失真傷,而且會與香精、酶和熒光增白劑等發生作用,因而常單獨用於消毒液、漂漬液中。 二氯異氰尿酸鈉,亦稱優氯凈,是一種廣譜殺菌劑,其幹粉貯存穩定,水溶液穩定性差。二氯異氰尿酸鈉無蓄積毒性及誘變作用,安全性好,適合在家用洗滌劑中使用。在配伍性方面,脂肪酸二乙醇醯胺、烷基酚聚氧乙烯醚、硼砂和純堿等物質對二氯異氰尿酸鈉有分解作用,而烷基苯磺酸鈉、脂肪醇醚硫酸鈉、脂肪醇聚氧乙烯醚、硫酸鈉、氯化鈉等則會加強二氯異氰尿酸鈉的穩定性。 ②含溴殺菌劑 含溴殺菌劑的常用品種主要有溴氯海因、二溴海因,其使用後對環境友好。相比於含氯類殺菌劑,含溴殺菌劑在堿性環境中對微生物有更好的殺滅能力,且降解速度更快,但因含溴類殺菌劑價格貴,因此多用於醫院、疫源地的消毒中心,家用洗滌劑中的套用還較少。 ③含碘殺菌劑 含碘殺菌劑,如單質碘、碘伏等被廣泛用於醫學衛生領域,近年來,在洗滌劑領域也有所套用。單質碘的滲透性好,能迅速穿透細胞璧使蛋白質變性失去活性。有研究表明,將0.5%的碘與脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鈉(AES) 等12種表面活性劑復配,得到的含碘抗菌洗滌劑可以獲得較為滿意的去汙及殺菌效果。

2.過氧化物類

過氧化物類殺菌劑溶於水後,會解離出具有高氧化還原電位的自由基,從而破壞微生物的通透性屏障或蛋白質、DNA等,最終導致微生物死亡。 ①液態過氧化物 液態過氧化物主要有雙氧水和過氧乙酸,其腐蝕性較大,對織物具有漂白作用。目前,雙氧水主要套用於彩漂液的配方中,有研究嘗試將雙氧水套用於餐具洗滌劑中,但由於重金屬、堿性環境、光照等均能引起雙氧水的分解,因而將其加入配方中時配伍禁忌較多。 ②固態過氧化物 固態的過硼酸鈉、過碳酸鈉多套用於粉狀洗滌劑配方中,其中,過硼酸鈉和過碳酸鈉的釋氧溫度高,溫度達40°C以上才能發揮殺菌功效。且過碳酸鈉等的穩定性也較差。基於此,該類殺菌劑主要套用於洗衣機槽清洗劑、管道疏通劑等配方中。 ③穩定二氧化氯 二氧化氯被世界衛生組織列為A1級高效安全殺菌劑,其在常溫下為黃綠色瓦斯,具有很高的化學活性,消毒效果是氯氣的5倍。顏珩燁等人將穩定性二氧化氯與AES、6501、TX-10、十二烷基苯磺酸鈉復配制成液體洗滌劑,測試產品的去汙能力、發泡力、殺菌性等效能,結果表明,添加二氧化氯後,配方的去汙力高於市售洗滌劑,且二氧化氯與表面活性劑有「協同作用」,能夠增強洗滌效果。此外,二氧化氯具有一定的增黏性,但當其濃度較高時,產品的發泡力有所下降。

3.胍類

殺菌劑主要分為雙胍類殺菌劑和單胍類殺菌劑,其中雙胍類殺菌劑有氯己定及其衍生物,聚六亞甲基雙胍鹽、聚氨丙基雙胍等;單胍類殺菌劑主要是聚六亞甲基單胍,有鹽酸鹽、硬脂酸鹽、丙酸鹽等,已有研究表明,鹽酸鹽的殺菌效果較其他種類的殺菌效果更強。 氯己定,又稱洗必泰,主要有醋酸鹽和葡萄糖酸鹽兩類,具有廣譜抑菌作用,該物質在高濃度下顯示出殺菌和抑菌作用,在低濃度下主要為抑菌作用,但氯己定不能殺滅細菌芽孢及真菌,在日化領域常用作洗手液、牙膏、護膚品的防腐劑。 聚六亞甲基胍鹽酸鹽屬於低毒性物質,對金屬無腐蝕,對織物無漂白作用。該類殺菌劑水溶性及熱穩定性好,泡沫低且易沖洗,對pH不敏感。與含氯殺菌劑或過氧化物類殺菌劑相比,聚六亞甲基胍類殺菌劑的毒性、刺激性更低,更為安全,被廣泛套用於家用洗滌劑中。 在配伍性方面,由於胍類殺菌劑屬於陽離子殺菌劑,在使用時應避免與皂類、陰離子表面活性劑等配伍,除此之外,一些非離子表面活性劑也會影響其殺菌力。同時,單一配方的聚六亞甲基胍屬於低效殺菌劑,在需要高強度或長時間消毒效果的配方中,應與其他殺菌劑協同使用。

4.季銨鹽類

季銨鹽是一種陽離子表面活性劑,作為殺菌劑套用較多的為烷基礎類別季銨鹽,包括單鏈季銨鹽和雙鏈季銨鹽兩類。其發展至今已有七代產品,第一、二代產品是以苯紮氯銨和苯紮溴銨為代表,第七代產品是聚合季銨鹽與烷基二甲基芐基銨、烷基二甲基乙基芐銨氯化物的混合物。盡管季銨鹽類不能殺滅真菌、結核桿菌和細菌芽孢,但其抑菌作用強大,在極低濃度下仍可抑制細菌生長繁殖。在配伍性方面,季銨鹽類殺菌劑都是陽離子表面活性劑,盡管雙鏈季銨鹽在一定程度上能抵抗陰離子表面活性劑及硬水的不利作用,但仍需避免與陰離子表面活性劑合用。另外,碘、碘化鉀、水楊酸、過氧化物等物質與季銨鹽類殺菌劑有拮抗作用,使用時應避免混入上述物質。

5.其他合成殺菌劑

合成殺菌劑中還包含醛類、酚類等殺菌劑。醛類殺菌劑中的甲醛刺激性大、消毒作用慢且存在致癌隱患,酚類殺菌中常用的三氯生及三氯卡班的潛在危害被不斷披露,鑒於其安全性問題,配方研發中應慎重考慮。

6.天然殺菌劑

天然殺菌劑按其來源可分為植物源殺菌劑、動物源殺菌劑及微生物源殺菌劑。由於天然殺菌劑的毒性低、刺激性小,更傾向於被消費者接受,研究熱度不斷上升。目前的研究主要集中在植物源殺菌劑,但也有少數研究嘗試在家用洗滌劑中使用動物或微生物來源的殺菌劑。 ①植物源殺菌劑 植物源殺菌劑是指由植物的根、莖、葉、花等部位提取具有殺菌、抑菌活性的成分,進而制成用於病原菌的殺菌制劑。植物源殺菌劑的活性物質主要有生物堿、黃酮類、甾體、萜烯類、單寧、精油、萜類、皂甙類、香豆素、木脂素、芪類、多醣類、酚類、醌類、酯類、有機酸等。 將植物源殺菌劑添加到洗滌劑配方中時,主要存在兩個問題:一是添加量,二是洗滌劑體系的顏色。 ②動物源殺菌劑 從動物中提取的溶菌酶、抗菌肽、抗菌蛋白質等物質都有一定的抗菌效果。目前,在洗滌劑領域套用最多的是殼聚糖,但由於其難溶於水和大部份溶劑且本身的抗菌能力比較溫和,在洗滌劑中的套用受到了很大限制。有研究透過化學改性開發了一系列殼聚糖衍生物或向殼聚糖中加入高效抗菌因子來提升殼聚糖的抗菌能力。 ③微生物源殺菌劑 微生物源殺菌劑分為兩類,一類是直接用微生物如噬菌體、病毒、細菌及真菌等來抗菌,另一類是利用微生物的代謝產物進行抗菌。目前,該類殺菌劑在洗滌劑中的研究還不多。