Šiuo metu, kintant aplinkos sąlygoms ir kylant įvairioms visuomenės sveikatos krizioms, vartotojai vis didesnį dėmesį skiria namų higienai ir sveikatai. Tuo pačiu metu funkcionalizavimas tapo pagrindine buitinių ploviklių sektoriaus vystymosi tendencija; vartotojai nebetenkina plovikliais, kurie siūlo tik standartines valymo galimybes, bet taip pat ieško papildomų savybių, tokių kaip sterilizavimas ir kvapas. Be to, plačiai pritaikius visiškai automatines skalbimo mašinas, vartotojai vis dažniau renkasi įvairių rūšių drabužių skalbimą kombinuotomis įkrovomis. Dėl šių veiksnių sparčiai išaugo vartotojų paklausa buitinių ploviklių, turinčių dezinfekuojančių ir dezinfekuojančių savybių.
Pastaraisiais metais dezinfekavimo ir dezinfekavimo produktų įvairovė taip pat labai išsiplėtė – nuo vienkartinių-dezinfekavimo priemonių tapo daugiafunkciniais sudėtiniais produktais, kuriuose dera ir valymo, ir sterilizavimo galimybės. Be to, taikymo sritis išsiplėtė nuo vien tekstilės ir apima daugybę buitinių valymo produktų,-tokių kaip indų plovikliai, grindų ir paviršiaus valikliai bei tualeto dubenėlių valikliai.
Pagal atitinkamas standarto QB/T 2850-2007 *Antibakteriniai ir bakteriostatiniai plovikliai* nuostatas, šios pramonės šakos produktai, vadinami „antibakteriniais ir bakteriostatiniais plovikliais“, yra gaminami naudojant aktyviąsias paviršiaus medžiagas kartu su specifiniais baktericidais arba bakteriostatais; tai kasdien-naudojami cheminiai valymo produktai, pasižymintys antibakterinėmis/bakteriostatinėmis savybėmis ir valymo/dėmių{5}}šalinimo funkcijomis. Tokių dezinfekuojančių ir dezinfekuojančių ploviklių formulavimas kelia keletą techninių iššūkių: Pirma, tinkamų baktericidų parinkimas; antra, įvertinant pasirinktų baktericidų suderinamumą ir sinergetinį veikimą, kai jie derinami su kitais ploviklio komponentais; ir trečia, optimalaus baktericidų įtraukimo į kompoziciją metodo nustatymas. Šiame dokumente daugiausia dėmesio skiriama šiems trims aspektams, sistemingai apžvelgiant sudedamąsias dalis, užtikrinančias buitinių ploviklių sterilizavimo ir bakteriostatinį poveikį, konkrečiai nagrinėjant jų suderinamumo charakteristikas ir įdėjimo būdus.
1. Buitiniuose plovikliuose esančių baktericidų tipai
Pagal kilmę baktericidai gali būti plačiai skirstomi į sintetinius baktericidus ir natūralius baktericidus. Pagal cheminę sudėtį jie gali būti skirstomi į halogeno-, deguonies-, aldehido-, fenolio-, ketvirtinių amonio druskų, guanidino- junginių, tradicinių žolelių ekstraktų ir kitus tipus. Kasdien{7}}naudojant cheminius ploviklius, pagrindiniai šių baktericidų mikroorganizmai yra *Staphylococcus aureus*, *Escherichia coli* (E. coli) ir *Candida albicans*. Buitiniuose plovikliuose naudojami baktericidai turi atitikti šiuos kriterijus: ① Aukštos saugos-ne{11}}toksiškos žmonėms ir mažai dirginančios; ② Didelis efektyvumas{12}}efektyvus net pridėjus nedidelius kiekius; ③ Geras suderinamumas su aktyviosiomis paviršiaus medžiagomis ir kitomis ploviklio pagalbinėmis medžiagomis; ④ Geras tirpumas ir sklaidymas{13}}nepažeidžiant pagrindinės produkto savybės ar kvapo.
Halogeniniai{0}}agentai
Baktericidai, kurių sudėtyje yra halogeno-, apima chloro-, bromo- ir jodo- turinčius agentus. Kadangi halogeniniai elementai iš prigimties pasižymi stipriomis oksidacinėmis savybėmis, junginiai, kurių sudėtyje yra šių elementų, paprastai pasižymi stipriomis baktericidinėmis ir balinimo savybėmis.
① Chloro{0}}turintys baktericidai
Chloro{0}}turintys baktericidai turi stiprią baktericidinę galią, galinčią pašalinti įvairius mikroorganizmus,{1}}įskaitant bakterijų sporas. Be to, jie turi privalumų, tokių kaip platus prieinamumas ir maža kaina; tačiau jų stiprus dirginimas ir jautrumas pH riboja jų taikymo sritį. Įprasti chloro -turintys baktericidai, naudojami buitiniuose plovikliuose, visų pirma yra natrio hipochloritas ir natrio dichlorizocianuratas. Pramoniniu būdu pagamintame natrio hipochlorite aktyvaus chloro kiekis paprastai yra maždaug 10–20 %; veikia kaip stiprus oksidatorius, turintis stiprų baktericidinį ir balinamąjį poveikį, nors yra ėsdinantis metalus ir linkęs skilti. Kalbant apie suderinamumą, natrio hipochloritas gali pažeisti tam tikrus dažus ir neigiamai reaguoti su kvapiosiomis medžiagomis, fermentais ir fluorescencinėmis balinimo medžiagomis; todėl jis dažnai atskirai naudojamas dezinfekavimo tirpaluose ir balinimo produktuose. Natrio dichloroizocianuratas{10}}dar žinomas kaip dichloras{11}}yra plataus veikimo spektro baktericidas; nors jo sausų miltelių forma yra stabili laikant, jo vandeninis tirpalas pasižymi prastu stabilumu. Natrio dichlorizocianuratas neturi kaupiamojo toksiškumo ar mutageninio poveikio, pasižymi dideliu saugumo profiliu, todėl yra tinkamas naudoti buitiniuose plovikliuose. Kalbant apie suderinamumą, tokios medžiagos kaip riebalų rūgščių dietanolamidai, alkilfenolio polioksietileno eteriai, boraksas ir natrio karbonatas turi natrio dichlorizocianurato skaidymą; ir atvirkščiai, tokios medžiagos kaip natrio alkilbenzensulfonatas, natrio riebalų alkoholio eterio sulfatas, riebalų alkoholio polioksietileno eteriai, natrio sulfatas ir natrio chloridas padidina natrio dichlorizocianurato stabilumą.
② Bromo{0}}baktericidai
Įprastos bromo{0}}baktericidų rūšys visų pirma apima bromochlorodimetilhidantoiną ir dibromdimetilhidantoiną; Šios priemonės yra nekenksmingos aplinkai po naudojimo. Palyginti su chloro -baktericidais, bromo- pagrindu pagamintos medžiagos pasižymi geresniu mikrobų naikinimo veiksmingumu šarminėje aplinkoje ir greičiau skaidosi. Tačiau dėl brangesnės bromo{5}}baktericidai dažniausiai naudojami dezinfekcijai ligoninėse ir epidemijų{6}}apimtose vietovėse, o buitiniuose plovikliuose jų naudojimas yra gana ribotas.
③ Jodo{0}}baktericidai
Jodo{0}}baktericidai-, tokie kaip elementinis jodas ir jodoforai-, plačiai naudojami medicinos ir visuomenės sveikatos srityse; pastaraisiais metais jie taip pat buvo pritaikyti ploviklių pramonėje. Elementinis jodas pasižymi puikiu pralaidumu, leidžiančiu greitai prasiskverbti pro ląstelių sieneles ir sukelti baltymų denatūraciją bei inaktyvaciją. Tyrimai parodė, kad sudarant 0,5 % jodo mišinį su dvylika skirtingų paviršinio aktyvumo medžiagų -įskaitant natrio riebalų alkoholio polioksietileno eterio sulfatą (AES)-, gaunamas jodo{8}} pagrindu pagamintas antimikrobinis ploviklis pasiekia labai patenkinamą veiksmingumą ir antibakterinį poveikį.
Peroksidai
Ištirpę vandenyje, peroksido{0}}baktericidai disocijuoja ir susidaro laisvieji radikalai, turintys didelį redokso potencialą. Vėliau šie radikalai pažeidžia mikroorganizmų pralaidumo barjerus-arba atakuoja jų baltymus, DNR ir kitus ląstelių komponentus-ir galiausiai miršta mikroorganizmai.
① Skysti peroksidai
Pagrindiniai skysti peroksidai, naudojami šiame kontekste, yra vandenilio peroksidas ir peracto rūgštis. Šios medžiagos yra labai ėsdinančios ir balina audinius. Šiuo metu vandenilio peroksidas daugiausia naudojamas saugių baliklių gamyboje. Nors kai kurie tyrimai nagrinėjo jo taikymą indų plovikliuose, jo įtraukimas į tokias kompozicijas kelia daug suderinamumo problemų, nes jo skilimą gali sukelti tokie veiksniai kaip sunkieji metalai, šarminė aplinka ir šviesos poveikis.
② Kietieji peroksidai
Kietieji peroksidai -ypač natrio perboratas ir natrio perkarbonatas-daugiausia naudojami miltelių pavidalo plovikliuose. Pažymėtina, kad tiek natrio perboratui, tiek natrio perkarbonatui reikalinga aukštesnė temperatūra, kad išsiskirtų deguonis; todėl jie neturi baktericidinio poveikio, kol temperatūra neviršija 40 laipsnių. Be to, junginių, tokių kaip natrio perkarbonatas, stabilumas yra gana prastas. Remiantis šiomis savybėmis, šios klasės biocidai pirmiausia naudojami skalbimo mašinų vonių valikliuose, kanalizacijos atidarytuvuose ir panašiuose gaminiuose.
③ Stabilizuotas chloro dioksidas
Pasaulio sveikatos organizacija chloro dioksidą priskyrė A1 klasės labai efektyviam ir saugiam biocidui. Kambario temperatūroje jos egzistuoja kaip gelsvos-žalios dujos, pasižyminčios dideliu cheminiu reaktyvumu, o jų dezinfekavimo veiksmingumas yra penkis kartus didesnis nei elementinio chloro.
Guanidino dariniai
Guanidino{0}}pagrindo biocidai plačiai skirstomi į biguanidus ir monoguanidus. Biguanidų kategorijai priklauso chlorheksidinas ir jo dariniai, poliheksametileno biguanido druskos ir poliaminopropil biguanidas. Monoguanidų kategoriją daugiausia sudaro poliheksametileno monoguanidas, kurio yra įvairių druskų formų, tokių kaip hidrochloridas, stearatas ir propionatas. Tyrimai parodė, kad hidrochlorido forma pasižymi stipresniu baktericidiniu veiksmingumu, palyginti su kitomis druskų formomis.
Chlorheksidinas (taip pat žinomas kaip Hibitanas) daugiausia yra dviejų formų: acetato ir gliukonato. Pasižymi plataus-spektro bakteriostatinėmis savybėmis; esant didelėms koncentracijoms, jis demonstruoja ir baktericidinį, ir bakteriostatinį poveikį, o esant mažoms koncentracijoms jo veikimas pirmiausia yra bakteriostatinis. Tačiau chlorheksidinas yra neveiksmingas prieš bakterijų sporas ir grybelius. Kasdienių cheminių produktų srityje jis dažniausiai naudojamas kaip konservantas rankų dezinfekavimo priemonėse, dantų pastose ir odos priežiūros produktuose.
Poliheksametilenguanidino hidrochloridas klasifikuojamas kaip mažo-toksiškumo medžiaga; jis nėra -ėsdinantis metalų ir nebalina audinių. Šios klasės biocidai pasižymi puikiu tirpumu vandenyje ir terminiu stabilumu; jie gamina minimalias putas, yra lengvai nuplaunami ir nejautrūs pH svyravimams. Palyginti su chloro - arba peroksido- pagrindu pagamintais biocidais, poliheksametilenguanidino (PHMG) biocidai yra mažiau toksiški ir dirgina, todėl juos naudoti yra saugesni; todėl jie plačiai naudojami buitiniuose plovikliuose. Tyrimai parodė, kad naudojant PHMG biocidus, kurių sąlyčio laikas yra tik 5–10 minučių, pakanka sumažinti bendrą bakterijų skaičių ir koliforminių bakterijų kiekį ant stalo indų paviršių iki lygio, atitinkančio atitinkamus nacionalinius higienos standartus. Didieji ploviklių gamintojai vėliau pristatė įvairius buitinius valymo produktus, kurių veiklioji biocidinė sudedamoji dalis yra PHMG. Dėl suderinamumo, kadangi guanidino{11}pagrindo biocidai yra katijoninės medžiagos, reikėtų vengti jų naudoti kartu su muilu, anijoninėmis aktyviosiomis paviršiaus medžiagomis ir panašiomis medžiagomis; be to, tam tikros nejoninės paviršiaus aktyviosios medžiagos taip pat gali pakenkti jų biocidiniam veiksmingumui. Be to, PHMG, naudojamas kaip atskira sudėties sudedamoji dalis, yra klasifikuojamas kaip mažo{14}}efektyvumo biocidas; todėl tais atvejais, kai reikalingas didelis{15}}intensyvus arba ilgalaikis dezinfekavimo poveikis, jis turėtų būti naudojamas sinergiškai su kitomis biocidinėmis medžiagomis.
Ketvirtinės amonio druskos
Ketvirtinės amonio druskos yra katijoninių aktyviųjų paviršiaus medžiagų klasė. Tarp jų alkil-pagrįstos ketvirtinės amonio druskos-, konkrečiai suskirstytos į vienos-grandinės ir dvigubos-grandinės-, yra plačiausiai naudojamos kaip biocidai. Iki šiol ši klasė išsivystė per septynias produktų kartas. Pirmajai ir antrajai kartoms būdingas benzalkonio chloridas ir benzalkonio bromidas, o septintoji karta susideda iš mišinių, sudarytų iš polimerinių ketvirtinių amonio druskų, sujungtų su alkildimetilbenzilamonio chloridu ir alkildimetiletilbenzilamonio chloridu. Nors ketvirtinės amonio druskos yra neveiksmingos prieš grybelius, Mycobacterium tuberculosis* ir bakterijų sporas, jos turi stiprių bakteriostatinių savybių, galinčių slopinti bakterijų augimą ir dauginimąsi net esant labai mažoms koncentracijoms.
Kalbant apie suderinamumą, visi ketvirtiniai amonio biocidai veikia kaip katijoninės aktyviosios paviršiaus medžiagos. Nors dvigubos-grandinės ketvirtinės amonio druskos yra tam tikro laipsnio atsparumo neigiamam anijoninių aktyviųjų paviršiaus medžiagų ir kieto vandens poveikiui, vis dėlto reikėtų vengti jų formuoti kartu ar naudoti kartu su anijoninėmis aktyviosiomis paviršiaus medžiagomis. Be to, tokios medžiagos kaip jodas, kalio jodidas, salicilo rūgštis ir peroksidai turi antagonistinį poveikį, kai yra derinami su ketvirtinėmis amonio dezinfekavimo priemonėmis; todėl tepant reikėtų vengti šių medžiagų priemaišų. Pastaraisiais metais ketvirtinio amonio dezinfekantų naudojimas buitiniuose plovikliuose tapo vis plačiau paplitęs.
Kitos sintetinės dezinfekcijos priemonės
Sintetinės dezinfekcijos priemonės taip pat apima tokias kategorijas kaip aldehidai ir fenoliai. Tarp aldehido{1}}dezinfekavimo priemonių formaldehidas labai dirgina, veikia lėtai ir gali sukelti kancerogeninį pavojų. Kalbant apie fenolio -dezinfekavimo priemones, galimi pavojai, susiję su dažniausiai naudojamomis medžiagomis-, tokiomis kaip triklozanas ir triklokarbanas{5}}, yra nuolat veikiami; Atsižvelgiant į šias saugos problemas, jų įtraukimas į produktų sudėtį turi būti atidžiai ir apdairus.
Natūralios dezinfekcijos priemonės
Atsižvelgiant į jų kilmę, natūralias dezinfekavimo priemones galima plačiai suskirstyti į augalinės{0}}, gyvūninės{1} ir mikroorganizmų{2} kilmės kategorijas. Dėl mažo toksiškumo ir minimalaus dirginimo natūralias dezinfekavimo priemones vartotojai mieliau priima, todėl nuolat didėja susidomėjimas šios srities moksliniais tyrimais. Dabartinės mokslinių tyrimų pastangos daugiausia sutelktos į augalinės-dezinfekavimo priemones, nors kai kuriuose tyrimuose taip pat buvo tiriama, kaip į buitinių ploviklių sudėtį įeina gyvūninės- arba mikroorganizmų{7} kilmės dezinfekcijos priemonės.
① Augalinės{0}}dezinfekavimo priemonės
Augalų -dezinfekavimo priemonės apibrėžiamos kaip antimikrobiniai preparatai, gaminami iš įvairių augalų dalių, pvz., šaknų, stiebų, lapų ir žiedų, išskiriant komponentus, -turinčius baktericidinį arba bakteriostatinį aktyvumą{2}}, skirtus naudoti prieš patogeninius mikroorganizmus. Pagrindinės veikliosios sudedamosios dalys, randamos augalinių -dezinfekavimo priemonių sudėtyje, yra alkaloidai, flavonoidai, steroidai, terpenai, taninai, eteriniai aliejai, terpenoidai, saponinai, kumarinai, lignanai, stilbenai, polisacharidai, fenoliai, chinonai, esteriai ir organinės rūgštys. Į detergentų sudėtį įdedant augalinės -dezinfekavimo medžiagos, iškyla du pagrindiniai iššūkiai: pirma, optimalios dozės nustatymas; ir antra, tvarkyti gautą ploviklio sistemos spalvą. Nors augalinės -dezinfekavimo priemonės paprastai turi ribotą antimikrobinį poveikį ir reikalauja didesnes gamybos sąnaudas, dėl mažo jų dirginimo profilio jie vis plačiau naudojami buitiniuose plovikliuose.
② Gyvūnų{0}}biocidai
Medžiagos, išgautos iš gyvūnų,{0}}pvz., lizocimas, antimikrobiniai peptidai ir antimikrobiniai baltymai- turi skirtingą antimikrobinio veiksmingumo laipsnį. Šiuo metu chitozanas yra plačiausiai naudojama gyvulinės kilmės medžiaga ploviklių sektoriuje; tačiau jo naudojimą plovikliuose labai riboja prastas tirpumas vandenyje ir daugumoje organinių tirpiklių, taip pat iš prigimties silpnas antimikrobinis poveikis. Siekiant pašalinti šiuos apribojimus, mokslinių tyrimų pastangos buvo sutelktos į chitozano antimikrobinių gebėjimų stiprinimą cheminiu būdu modifikuojant, siekiant sukurti chitozano darinių seriją, arba į chitozano matricą įtraukiant labai stiprius antimikrobinius veiksnius.
③ Mikrobų{0}}Išvesti biocidai
Mikrobų{0}}išvesti biocidai gali būti plačiai suskirstyti į du tipus: pirmasis apima tiesioginį mikroorganizmų,-pvz., bakteriofagų, virusų, bakterijų ir grybelių{2}}naudojimą, kad būtų pasiektas antimikrobinis poveikis; antroji naudoja mikroorganizmų metabolinius produktus antimikrobiniams tikslams. Iki šiol tyrimų, susijusių su šios konkrečios klasės biocidų taikymu ploviklių preparatuose, tebėra gana ribota.
Biocidų parinkimas ir įtraukimas į buitinius ploviklius
Kuriant antimikrobinių ploviklių formulę reikia atidžiai atsižvelgti į specifines valomų paviršių ar objektų savybes. Tam reikia pasirinkti tinkamus biocidus ir aktyviąsias paviršiaus medžiagas, taip pat įvertinti įvairių mišinio komponentų sinerginį suderinamumą. Pavyzdžiui, grindų ir baldų valikliai: chloro -pagrindo biocidų paprastai vengiama, nes jie keičia medienos spalvą; katijoninės ketvirtinės amonio druskos yra palyginti švelnios ir mažai toksiškos, nors jų antimikrobinis veiksmingumas yra palyginti silpnesnis; Priešingai, poliheksametileno biguanidas (PHMB) yra veiksmingas ir prieš gram-teigiamas, ir prieš gram{4}}neigiamas bakterijas. Be to, jis nėra -toksiškas, nedirginantis ir veiksmingas nuo grybelių ir pelėsių,-tokių kaip *Candida albicans*. Dėl savo polimerinės molekulinės struktūros PHMB po pakartotinio naudojimo adsorbuojasi ant grindų ir baldų paviršių, taip užtikrindamas ilgalaikį antimikrobinį poveikį. Remiantis šiais išsamiais svarstymais, pasirinktoje formulėje naudojama mišri biocidų sistema, kurią sudaro 20 % poliheksametileno biguanido ketvirtinės amonio druskos, 45 % dodecildimetilbenzilo amonio chlorido ir dialkilo ketvirtinės amonio druskos, skirtos naudoti grindų ir baldų valymo produktuose. Atsižvelgiant į katijoninių biocidų pasirinkimą, renkantis su jais maišomas paviršiaus aktyviąsias medžiagas reikia būti ypač atsargiems, kad būtų užtikrintas suderinamumas ir optimalus veikimas. Galiausiai preparate naudojami riebalų alkoholio polioksietileno eteriai, dodecildimetilbetainas, šakotosios -grandinės riebalų alkoholio polioksietileno eteriai, alkilgliukozidai ir aminų oksidai kaip pagrindiniai aktyviosios paviršiaus medžiagos komponentai. Konkrečiai, riebalų alkoholio polioksietileno eteriai žymiai sumažina paviršiaus įtampą, taip palengvindami biocidų migraciją į bakterijų ląstelių paviršių ir vėlesnį jų prasiskverbimą į ląstelės vidų, taip padidindami jų baktericidinį efektyvumą. Dodecildimetilbetainas ir amino oksidai pasižymi būdingomis baktericidinėmis savybėmis ir turi sinerginį poveikį plovimo atžvilgiu. Alkilgliukozidai yra švelnaus pobūdžio ir pasižymi puikiomis sklaidosi savybėmis, todėl efektyviai sumažina lipnumo pojūtį ant grindų ir baldų paviršių.
Kalbant apie biocidų įterpimo metodą, dauguma biocidų kaip žaliavos dedami tiesiai į ploviklių kompozicijas mišinio proceso metu. Nors šis metodas yra paprastas ir lengvai įgyvendinamas, jis suteikia antimikrobinę arba bakteriostatinę naudą išvalytam objektui tik paties plovimo ciklo metu; Pasibaigus valymo procesui, šie privalumai bus riboti. Šis apribojimas ypač ryškus gaminiuose, tokiuose kaip skalbinių plovikliai, kuriuos paskutiniais skalbimo ciklo etapais reikia kruopščiai nuplauti dideliu kiekiu vandens, todėl nuolatinis antimikrobinių ar bakteriostatinių savybių palaikymas tampa dar sudėtingesnis. Todėl kai kurios mokslinių tyrimų pastangos buvo nukreiptos į alternatyvių įtraukimo metodų,-pvz., mikrokapsuliavimo-naudojimą, siekiant užtikrinti ilgalaikio- šių naudingų medžiagų atpalaidavimo savybes.
