Eins og er, innan um breyttar umhverfisaðstæður og tilkomu ýmiss konar lýðheilsukreppu, leggja neytendur meiri áherslu á hreinlæti og heilsu heimilanna. Samhliða því hefur virknivæðing komið fram sem lykilþróunarstefna í þvottaefnisgeiranum til heimilisnota; Neytendur eru ekki lengur ánægðir með þvottaefni sem bjóða bara upp á staðlaða hreinsunarmöguleika, heldur leita einnig eftir viðbótareiginleikum eins og dauðhreinsun og ilm. Ennfremur hefur útbreiðsla fullsjálfvirkra þvottavéla orðið til þess að neytendur kjósa í auknum mæli að þvo ýmsar gerðir af fatnaði í samsettu álagi. Þessir þættir hafa knúið hraða aukningu í eftirspurn neytenda eftir hreinsiefni til heimilisnota með sótthreinsandi og sótthreinsandi eiginleika.
Á undanförnum árum hefur úrval sótthreinsiefna og sótthreinsiefna einnig stækkað umtalsvert og þróast úr einstakra-sótthreinsiefnum í fjöl-samsettar vörur sem sameina bæði hreinsunar- og dauðhreinsunargetu. Þar að auki hefur notkunarsviðið breikkað frá vefnaðarvöru eingöngu til að ná yfir mikið úrval af hreinsiefnum til heimilisnota-svo sem uppþvottaefni, gólf- og yfirborðshreinsiefni og salernisskálarhreinsiefni.
Samkvæmt viðeigandi ákvæðum staðalsins QB/T 2850-2007, *Bakteríudrepandi og bakteríudrepandi hreinsiefni*, eru vörurnar sem vísað er til sem "sýkla- og bakteríudrepandi hreinsiefni" í þessum iðnaði samsettar með yfirborðsvirkum efnum í samsetningu með sérstökum bakteríudrepandi eða bakteríueyðandi efnum; þetta eru daglegar-efnahreinsunarvörur sem hafa bæði bakteríudrepandi/sýkladrepandi eiginleika og hreinsunar-/bletti-aðgerðir. Samsetning slíkra hreinsi- og sótthreinsiefna býður upp á nokkrar tæknilegar áskoranir: Í fyrsta lagi að velja viðeigandi bakteríudrepandi efni; í öðru lagi að meta eindrægni og samverkandi frammistöðu valinna bakteríudrepanna þegar þau eru sameinuð öðrum þvottaefnishlutum; og í þriðja lagi að ákvarða ákjósanlega aðferð til að fella bakteríudrepnin inn í samsetninguna. Í þessari grein er lögð áhersla á þessa þrjá þætti, kerfisbundið endurskoðað innihaldsefnin sem bera ábyrgð á að veita dauðhreinsandi og bakteríudrepandi áhrif í þvottaefnum til heimilisnota-sérstaklega skoðuð samhæfingareiginleika þeirra og aðferðir við innlimun.
1. Tegundir bakteríueyða í þvottaefnum til heimilisnota
Byggt á uppruna þeirra er hægt að flokka bakteríudrepandi efni í stórum dráttum í tilbúið bakteríueitur og náttúrulegt bakteríudrep. Byggt á efnasamsetningu þeirra er hægt að flokka þau í halógen-undirstaða, súrefni-undirstaða, aldehýð-undirstaða, fenól-undirstaða, fjórðung ammóníumsölt, guanidín-sambönd, hefðbundin jurtaseyði og aðrar tegundir. Í samhengi við daglega-notkun efnahreinsiefna eru aðalmarkörverur þessara bakteríudrepa *Staphylococcus aureus*, *Escherichia coli* (E. coli) og *Candida albicans*. Bakteríudrepandi efni sem notuð eru í þvottaefni til heimilisnota ættu að uppfylla eftirfarandi skilyrði: ① Mikið öryggi-ekki-eitrað mönnum og lítið í ertingu; ② Mikil skilvirkni-árangursrík, jafnvel þegar bætt er við í litlu magni; ③ Góð samhæfni við yfirborðsvirk efni og önnur þvottaefni; ④ Góður leysni og dreifileiki-án þess að það komi niður á grundvallarframmistöðu eða ilm vörunnar.
Halógen-miðlarar
Halógen-bakteríudrepandi efni innihalda klór-, bróm- og joð-efni. Þar sem halógenþættir hafa í eðli sínu sterka oxandi eiginleika, hafa efnasambönd sem innihalda þessa þætti venjulega öfluga bakteríudrepandi og bleikjandi eiginleika.
① Klór-sem inniheldur bakteríudrepandi efni
Klór-bakteríudrepandi efni hafa sterkan bakteríudrepandi kraft, sem getur útrýmt ýmsum örverum-þar á meðal bakteríugróum. Ennfremur bjóða þeir upp á kosti eins og mikið framboð og litlum tilkostnaði; Hins vegar takmarka mikil erting þeirra og næmi fyrir pH gildi þeirra. Algeng klór-bakteríudrepandi efni sem notuð eru í þvottaefni til heimilisnota eru fyrst og fremst natríumhýpóklórít og natríumdíklórísósýanúrat. Iðnaðarframleitt natríumhýpóklórít inniheldur venjulega virkt klórinnihald um það bil 10% til 20%; það virkar sem sterkt oxunarefni með öflugum bakteríudrepandi og bleikjandi áhrifum, þó það sé ætandi fyrir málma og viðkvæmt fyrir niðurbroti. Hvað varðar eindrægni getur natríumhýpóklórít skaðað ákveðin litarefni og bregst illa við ilmefnum, ensímum og flúrljómandi hvítandi efni; þar af leiðandi er það oft notað sjálfstætt í sótthreinsandi lausnir og bleikvörur. Natríumdíklórísósýanúrat-einnig þekkt sem díklór-er breiðvirkt-sýkladrepandi efni; á meðan þurrduftform þess er stöðugt við geymslu sýnir vatnslausnin lélegan stöðugleika. Natríumdíklórísósýanúrat hefur engin uppsöfnuð eituráhrif eða stökkbreytandi áhrif, býður upp á mikið öryggi og er því hentugur til notkunar í heimilisþvottaefni. Hvað varðar eindrægni, hafa efni eins og fitusýrudíetanólamíð, alkýlfenólpólýoxýetýleneter, borax og gosaska niðurbrotsáhrif á natríumdíklórísósýanúrat; öfugt, efni eins og natríumalkýlbensensúlfónat, natríumfitualkóhól etersúlfat, fitualkóhól pólýoxýetýlen etrar, natríumsúlfat og natríumklóríð auka stöðugleika natríumdíklórísósýanúrats.
② Bakteríudrepandi efni sem byggjast á brómi-
Algengar tegundir bakteríudrepandi efna sem byggjast á brómi- eru fyrst og fremst brómklórdímetýlhýdantóín og díbrómdímetýlhýdantóín; þessi efni eru umhverfisvæn eftir notkun. Samanborið við klór-bakteríudrepandi efni sýna bróm-efni yfirburða örverudrápvirkni í basísku umhverfi og brotna niður hraðar. Hins vegar, vegna hærri kostnaðar þeirra, eru bakteríudrepandi efni sem byggjast á brómi aðallega notuð til sótthreinsunar á sjúkrahúsum og farsóttum{{6} svæðum, en notkun þeirra í þvottaefni til heimilisnota er enn frekar takmörkuð.
③ Bakteríudrepandi efni sem byggjast á joð-
Joð-bakteríudrepandi efni-eins og frumefni joð og joðfór-eru víða notuð á sviði læknisfræði og lýðheilsu; á undanförnum árum hafa þeir einnig fundið notkun innan þvottaefnaiðnaðarins. Frumefnisjoð hefur framúrskarandi gegndræpi, sem gerir því kleift að komast hratt inn í frumuveggi og framkalla eðlisbreytingu og óvirkjun próteina. Rannsóknir hafa sýnt fram á að með því að búa til blöndu af 0,5% joði með tólf mismunandi yfirborðsvirkum efnum-þar á meðal natríumfitualkóhól pólýoxýetýlenetersúlfati (AES)-þvo sem joð-sýklalyfið byggir á örverueyðandi þvottaefni nær mjög fullnægjandi magni bæði bakteríudrepandi verkunar og bakteríudrepandi verkunar.
Peroxíð
Við upplausn í vatni losna peroxíð-bakteríudrepandi og mynda sindurefna sem hafa mikla afoxunargetu. Þessar róteindir trufla í kjölfarið gegndræpishindranir örvera-eða ráðast á prótein þeirra, DNA og aðra frumuhluta- og leiða að lokum til örverudauða.
① Fljótandi peroxíð
Aðal fljótandi peroxíðin sem notuð eru í þessu samhengi eru vetnisperoxíð og perediksýra. Þessi efni eru mjög ætandi í eðli sínu og hafa bleikjandi áhrif á efni. Eins og er er vetnisperoxíð fyrst og fremst notað í samsetningum á lita-öruggum bleikjum. Þó að sumar rannsóknir hafi kannað notkun þess í uppþvottaefni, felur innleiðing þess í slíkar samsetningar margar áskoranir um samhæfni, þar sem niðurbrot þess getur komið af stað vegna þátta eins og þungmálma, basískt umhverfi og ljóss.
② Föst peroxíð
Peroxíð í föstu formi-sérstaklega natríumperbórat og natríumperkarbónat-eru aðallega notuð í þvottaefni í duftformi. Sérstaklega þurfa bæði natríumperbórat og natríumperkarbónat hækkað hitastig til að losa súrefni; þar af leiðandi beita þeir ekki bakteríudrepandi verkun fyrr en hitastigið fer yfir 40 gráður. Ennfremur er stöðugleiki efnasambanda eins og natríumperkarbónats tiltölulega lélegur. Byggt á þessum eiginleikum er þessi flokkur sæfiefna fyrst og fremst notaður í samsetningar fyrir pottahreinsiefni fyrir þvottavélar, frárennslisopnara og svipaðar vörur.
③ Stöðugt klórtvíoxíð
Klórdíoxíð er flokkað af Alþjóðaheilbrigðismálastofnuninni sem A1 flokks mjög áhrifaríkt og öruggt sæfiefni. Við stofuhita er það til sem gulleitt-grænt gas sem einkennist af mikilli efnahvarfsemi og sótthreinsandi virkni þess er fimm sinnum meiri en frumefnis klórs.
Guanidín afleiður
Gúanidín-sæfiefni eru í stórum dráttum flokkuð í biguaníð og monoguaníð. Bígúaníðflokkurinn inniheldur meðal annars klórhexidín og afleiður þess, pólýhexametýlenbígúaníðsölt og pólýamínóprópýlbígúaníð. Mónógúaníðflokkurinn samanstendur fyrst og fremst af pólýhexametýlenmónógúaníði, fáanlegt í ýmsum saltformum eins og hýdróklóríði, sterati og própíónati. Rannsóknir hafa gefið til kynna að hýdróklóríðformið sýnir sterkari bakteríudrepandi verkun samanborið við önnur saltform.
Klórhexidín (einnig þekkt sem Hibitane) er aðallega fáanlegt í tveimur gerðum: asetatinu og glúkónatinu. Það býr yfir víðtækum-sýklaeiginleikum; við háan styrk sýnir það bæði bakteríudrepandi og bakteríudrepandi áhrif, en við lágan styrk er verkun þess fyrst og fremst bakteríudrepandi. Hins vegar er klórhexidín óvirkt gegn bakteríugróum og sveppum. Á sviði daglegra efnavara er það almennt notað sem rotvarnarefni í handhreinsiefni, tannkrem og húðvörur.
Pólýhexametýlen gúanidínhýdróklóríð er flokkað sem efni með litlum-eiturhrifum; það er ekki-ætandi fyrir málma og hefur ekki bleikandi áhrif á efni. Þessi flokkur sæfiefna sýnir framúrskarandi vatnsleysni og hitastöðugleika; þær framleiða lágmarks froðu, auðvelt er að skola þær af og eru ónæmar fyrir pH-sveiflum. Í samanburði við sæfiefni sem byggjast á klór- eða peroxíð-, hafa pólýhexametýlen gúanidín (PHMG) sæfiefni minni eiturhrif og ertingu, sem gerir þau öruggari í notkun; þar af leiðandi eru þau víða notuð í þvottaefni til heimilisnota. Rannsóknir hafa sýnt að notkun PHMG sæfiefna í snertitíma sem er aðeins 5 til 10 mínútur nægir til að draga úr heildarfjölda baktería og magni kólígerla á borðbúnaðarflötum í það magn sem er í samræmi við viðeigandi innlenda hreinlætisstaðla. Helstu þvottaefnisframleiðendur hafa í kjölfarið sett á markað fjölbreytt úrval af hreinsiefnum til heimilisnota með PHMG sem virka sæfiefninu. Varðandi samrýmanleika, þar sem sæfiefni sem eru byggð á gúanidíni- eru katjónísk efni, ætti að forðast notkun þeirra í tengslum við sápur, anjónísk yfirborðsvirk efni og svipuð efni; ennfremur geta ákveðin ó- yfirborðsvirk efni einnig dregið úr sæfiefnavirkni þeirra. Að auki flokkast PHMG sem sjálfstætt innihaldsefni í samsetningu sem lítið-sæfiefni; því, í forritum sem krefjast mikils- eða langvarandi sótthreinsunaráhrifa, ætti það að vera notað með samverkandi áhrifum við önnur sæfiefni.
Fjórðungs ammoníumsölt
Kvartær ammóníumsölt eru flokkur katjónískra yfirborðsvirkra efna. Meðal þeirra eru alkýl-undirstaða fjórðung ammóníumsölt-sérstaklega flokkuð í ein-keðju og tvöföld-keðjuafbrigði- mest notuð sem sæfiefni. Hingað til hefur þessi flokkur þróast í gegnum sjö kynslóðir af vörum. Fyrsta og önnur kynslóð einkennist af bensalkónklóríði og bensalkóníumbrómíði, en sjöunda kynslóðin samanstendur af blöndum sem samanstanda af fjölliðuðum fjórðungum ammóníumsöltum ásamt alkýldímetýlbensýlammoníumklóríði og alkýldímetýletýlbensýlammóníumklóríði. Þrátt fyrir að fjórðungs ammóníumsölt séu óvirk gegn sveppum, *Mycobacterium tuberculosis* og bakteríugróum, hafa þau öfluga bakteríudrepandi eiginleika, sem geta hindrað bakteríuvöxt og æxlun jafnvel við mjög lágan styrk.
Hvað varðar eindrægni virka öll fjórðung ammóníumsæfiefni sem katjónísk yfirborðsvirk efni. Þó að tvöföld-keðju fjórðungs ammóníumsölt sýni ákveðna mótstöðu gegn skaðlegum áhrifum anjónískra yfirborðsvirkra efna og harðs vatns, ætti samt sem áður að forðast sam-samsetningu þeirra eða samtímis notkun með anjónískum yfirborðsvirkum efnum. Ennfremur sýna efni eins og joð, kalíumjoðíð, salisýlsýra og peroxíð andstæð áhrif þegar þau eru sameinuð fjórðungum ammoníumsótthreinsiefnum; því ætti að forðast blöndun þessara efna meðan á notkun stendur. Á undanförnum árum hefur notkun fjórðungs ammoníumsótthreinsiefna í þvottaefni til heimilisnota orðið sífellt útbreiddari.
Önnur tilbúin sótthreinsiefni
Tilbúin sótthreinsiefni ná einnig yfir flokka eins og aldehýð og fenól. Meðal sótthreinsiefna sem byggjast á aldehýði- er formaldehýð mjög ertandi, virkar hægt og hefur mögulega krabbameinsvaldandi áhættu í för með sér. Varðandi sótthreinsiefni sem byggjast á fenól-eru stöðugt verið að koma í ljós hugsanlegar hættur sem tengjast algengum efnum-eins og tríklósan og tríklókarban-; í ljósi þessara öryggisvandamála krefst það vandlega og skynsamlegrar íhugunar að taka þau inn í vörusamsetningar.
Náttúruleg sótthreinsiefni
Byggt á uppruna þeirra er hægt að flokka náttúruleg sótthreinsiefni í stórum dráttum í flokka -úr plöntum,-dýrum og örverum-. Vegna lítillar eiturhrifa þeirra og lágmarks ertingar, hafa náttúruleg sótthreinsiefni tilhneigingu til að verða auðveldari samþykkt af neytendum, sem leiðir til stöðugrar aukningar á áhuga á rannsóknum á þessu sviði. Núverandi rannsóknir beinast fyrst og fremst að sótthreinsiefnum úr plöntu-, þó að takmarkaður fjöldi rannsókna hafi einnig kannað innlimun sótthreinsiefna úr dýrum- eða örverum- í þvottaefni til heimilisnota.
① Planta-Sótthreinsiefni
Sótthreinsiefni úr plöntu- eru skilgreind sem sýklalyf sem eru framleidd með því að draga íhluti- sem hafa bakteríudrepandi eða bakteríudrepandi virkni- úr ýmsum plöntuhlutum, svo sem rótum, stilkum, laufum og blómum, til notkunar gegn sjúkdómsvaldandi örverum. Helstu virku innihaldsefnin sem finnast í sótthreinsiefnum - úr plöntum eru alkalóíðar, flavonóíðar, sterar, terpenar, tannín, ilmkjarnaolíur, terpenóíð, sapónín, kúmarín, lignan, stilben, fjölsykrur, fenól, kínón, esterar og lífrænar sýrur. Þegar sótthreinsiefni úr plöntu- eru blandað í þvottaefnissamsetningar koma upp tvær megináskoranir: Í fyrsta lagi að ákvarða ákjósanlegur skammtur; og í öðru lagi að stjórna lit þvottaefniskerfisins sem myndast. Þrátt fyrir að sótthreinsiefni úr plöntu- hafi yfirleitt takmarkaðan sýklalyfjavirkni og í för með sér hærri framleiðslukostnað, hefur lítill ertingarhlutfall þeirra leitt til þess að þau eru notuð í auknum mæli í þvottaefni til heimilisnota.
② Dýra-sæfiefni
Efni unnin úr dýrum-eins og lýsósím, örverueyðandi peptíð og örverueyðandi prótein- hafa öll mismikla sýklalyfjavirkni. Eins og er er kítósan mest notaða dýra-efnið í þvottaefnisgeiranum; Hins vegar er notkun þess í þvottaefni verulega takmörkuð vegna lélegs leysni í vatni og flestum lífrænum leysum, sem og vægs sýklalyfjavirkni þess í eðli sínu. Til að bregðast við þessum takmörkunum hafa rannsóknir beinst að því að efla sýklalyfjagetu kítósans með efnafræðilegum breytingum til að þróa röð kítósanafleiða, eða með því að innlima mjög öfluga sýklalyfjaþætti í kítósan fylkið.
③ Örvera-Afleidd sæfiefni
Örvera-afleidd sæfiefni má í stórum dráttum flokka í tvær gerðir: sú fyrri felur í sér beina beitingu örvera-eins og bakteríusveppa, vírusa, baktería og sveppa-til að ná fram sýklalyfjum; önnur nýtir efnaskipta aukaafurðir örvera í sýklalyfjatilgangi. Hingað til eru rannsóknir á notkun þessa sérstaka flokks sæfiefna í þvottaefnasamsetningum tiltölulega takmarkaðar.
Val og íblöndun sæfiefna í þvottaefni til heimilisnota
Samsetningarhönnun örverueyðandi þvottaefna krefst vandlegrar skoðunar á sérkennum yfirborðs eða hluta sem verið er að þrífa. Þetta felur í sér að velja viðeigandi sæfiefni og yfirborðsvirk efni, auk þess að meta samvirkni hinna ýmsu innihaldsefna í blöndunni. Tökum gólf- og húsgagnahreinsiefni sem dæmi: klór-sæfiefni eru almennt forðast vegna þess að þau valda mislitun í viði; katjónísk fjórðung ammóníumsölt eru tiltölulega væg og hafa litla eiturhrif, þó að sýklalyfjaverkun þeirra sé tiltölulega veikari; pólýhexametýlenbígúaníð (PHMB) er aftur á móti áhrifaríkt gegn bæði Gram-jákvæðum og Gram-neikvæðum bakteríum. Ennfremur er það ekki-eitrað, ekki-ertandi og áhrifaríkt gegn sveppum og myglusveppum-eins og *Candida albicans*. Vegna fjölliða sameindabyggingarinnar aðsogast PHMB á gólf- og húsgagnaflöt eftir endurtekna notkun og gefur þar með viðvarandi sýklalyfjaáhrif. Byggt á þessum yfirgripsmiklu forsendum notar valin samsetning blandað sæfiefniskerfi sem samanstendur af 20% pólýhexametýlenbígúaníð fjórðungs ammóníumsalti, 45% dódecýldímetýlbensýlammóníumklóríði og dialkýl fjórbætt ammóníumsalti til notkunar í gólf- og húsgagnahreinsiefni. Í ljósi valsins á katjónískum sæfiefnum verður að gæta sérstakrar varúðar við val á yfirborðsvirku efninu sem á að blanda saman við þau til að tryggja samhæfni og bestu frammistöðu. Að lokum notar samsetningin fitualkóhól pólýoxýetýleneter, dódecýldímetýlbetaín, greinótta-keðju fitualkóhólpólýoxýetýlenetera, alkýlglúkósíð og amínoxíð sem aðal yfirborðsvirka efnisþættina. Sérstaklega draga fitualkóhól pólýoxýetýlenetrar verulega úr yfirborðsspennu og auðvelda þannig flutning sæfiefna á bakteríufrumuyfirborð og í kjölfarið kemst þeirra inn í frumuna og eykur þar með bakteríudrepandi verkun þeirra. Dódecýl dímetýl betaín og amínoxíð hafa meðfædda bakteríudrepandi eiginleika og hafa samverkandi áhrif með tilliti til hreinsiefna. Alkýl glúkósíð eru mild í eðli sínu og hafa framúrskarandi dreifingargetu, sem dregur í raun úr klístri tilfinningu sem eftir er á yfirborði gólfa og húsgagna.
Varðandi aðferðina við innlimun sæfiefna er flestum sæfiefnum bætt beint við þvottaefnissamsetningar sem hráefni meðan á blöndunarferlinu stendur. Þó að þessi aðferð sé einföld og auðveld í framkvæmd, þá veitir hún sýklalyfja- eða bakteríudrepandi ávinning fyrir hreinsaðan hlut aðeins meðan á þvottaferlinu stendur; það býður upp á takmarkaða varðveislu á þessum ávinningi þegar hreinsunarferlinu er lokið. Þessi takmörkun er sérstaklega áberandi í vörum eins og þvottaefni, sem þarfnast víðtækrar skolunar með miklu magni af vatni á lokastigum þvottalotunnar, sem gerir viðvarandi viðhald sýklalyfja eða bakteríudrepandi ávinnings enn erfiðara. Þar af leiðandi hafa sumar rannsóknir beinst að því að þróa aðrar aðferðir við innlimun-eins og notkun örhylkja-til að ná fram viðvarandi-losunareiginleikum þessara gagnlegu efna.
