防霉抑菌洗衣皂的研究

李秋芳，黃柳云，周傳檢，胡永志，龍致科，王 韌，周 慧

（柳州兩面針股份有限公司，廣西 柳州 545001）

1.前言

洗衣皂是人類使用歷史最悠久的洗滌用品。此類產品可細分為透明皂、增白皂、普通肥皂、內衣皂等，它們均用來洗滌衣物，去除衣物上的污漬，保持衣物干凈亮潔。隨著科技的進步和人們對于健康、天然、環(huán)保的理念日益推崇，洗衣皂作為綠色、天然、易生物降解的洗滌產品而重新受到眾多消費者的關注。但是，隨著社會的發(fā)展，人們對洗滌衣物的要求不再只是簡單地清潔去污，而是希望洗滌產品能夠增加更多的功能。尤其是對于貼身衣物而言，雨季時衣物往往無法干透，因此防霉和除菌是消費者最希望達到的效果。

在每年的春季和冬季，太陽光照減少，衣物晾曬不干透，更容易滋生各種病菌。使用一般的衣物洗滌劑洗滌后，很難清除大部分的病菌，加之晾曬不透，殘留衣物上的病菌極易與人體接觸，造成皮膚炎癥，尤其是新生兒易受金黃色葡萄球菌感染而罹患濃皰瘡疹，女性則易致滴蟲性陰道炎、霉菌性陰道炎等感染。

根據現(xiàn)有的成熟技術，有效去除衣物上常見病菌的主要途徑是使用消毒劑或消毒器械。常用的消毒劑產品以其成分進行分類主要有9種:含氯消毒劑、過氧化物類消毒劑、醛類消毒劑、醇類消毒劑、含碘消毒劑、酚類消毒劑、環(huán)氧乙烷、雙胍類消毒劑和季銨鹽類消毒劑。一般家庭中常用的消毒劑為“84”消毒液，其主要成份是次氯酸鈉。

本文研究了TCC、PCMX、玉潔純三種廣譜抑菌劑在洗衣皂中的復配使用方法。采用復配抑菌劑制成的洗衣皂，能夠有效抑制金黃色葡萄球和大腸桿菌兩種常見致病菌，并解決了洗衣皂貯存中易變色的問題，具有持續(xù)、安全、穩(wěn)定的抑菌效果。

此外，添加天然植物提取液的功能性洗衣皂產品在市場上受到許多消費者的青睞。植物防霉萃取液選用蛇床子、桑白皮、靈香草、防風4種植物，采用75%的酒精提取醇溶液。植物防霉類洗衣皂目前在國內市場還較鮮見。本文通過添加植物防霉萃取液，實驗論證了產品在防霉方面的優(yōu)異效果，進而證實其對皮膚和纖維均有極好的相容性。

2.實驗部分

2.1 實驗原料和儀器

2.1.1 實驗原料

TCC，進口；PCMX，廣州；玉潔純，進口；皂基，廣州；BHT，進口；EDTA-2Na，進口。

TCC的化學名稱為3,4,4'-三氯均二苯脲。它對于革蘭氏陽性菌和陰性菌以及真菌、病毒都有抑殺效果，在化妝品中的用量控制在小于1.5%，目前已廣泛應用于化妝品、洗滌護理產品、衛(wèi)生保健產品中。其口服半數(shù)致死量LD50≥5600mg/kg（小鼠），LD50≥7940mg/kg（兔），屬于無毒級；皮膚急性刺激實驗:對眼睛和皮膚無刺激。它可溶于6501、AEO9、AEO7和聚乙二醇300等非離子表面活性劑中。

PCMX的化學名稱為4-氯3,5-二甲酚。它對大部分革蘭氏陽性和陰性菌、霉菌具極好的殺滅效果，其急性口服劑量LD50≥3000g/kg（白鼠），屬于低毒、無刺激性的原料。在化妝品中的用量控制在小于0.5%。

玉潔純的化學名稱為三氯羥苯醚。它是一種非離子的高效廣譜抗微生物劑，對革蘭氏陽性菌和革蘭氏陰性菌均有廣泛的抗菌作用，其口服半數(shù)致死量LD50≥3800mg/kg（小鼠），屬于低毒。它在環(huán)境中可以迅速分解代謝，通常不會造成環(huán)境問題。在化妝品中的用量控制在小于0.5%。

2.1.2 儀器

香皂實驗機；潔凈操作臺；恒溫培養(yǎng)箱；色差儀。

2.2 抑菌實驗

2.2.1 抑菌方法

目前國內外可以用來進行抑菌檢測的方法較多，而且濃度和抑菌時間的不同對于檢測結果的影響很大。國家標準GB19877.3-2005《特種香皂》中規(guī)定了抑菌檢測的濃度和時間，能夠據此科學地對抑菌效果進行比較。因此，本研究選用該標準作為衡量洗衣皂產品抑菌效果的方法。

實驗時，將三種殺菌劑進行互配，分別測試復配后樣品的抑菌效果。

1）細菌培養(yǎng):在胰蛋白酶分解的大豆酪蛋白瓊脂斜面培養(yǎng)基上培養(yǎng)菌株，保存在6℃～10℃的冰箱中，轉接培養(yǎng)體間隔不得超過14天。為了開展細菌生長抑制試驗，在裝有胰蛋白酶分解的大豆酪蛋白肉汗培養(yǎng)基的試管中，保持37℃，進行3次24h菌株繼代培養(yǎng)，使用最后一次得到的繼代培養(yǎng)株來做抑制試驗。

2）培養(yǎng)皿的制備:取一層每毫升含0.001g特種香皂的胰蛋白胨葡萄糖瓊脂液于試驗培養(yǎng)皿中；另取一層每毫升含0.001g非特種香皂的胰蛋白胨葡萄糖瓊脂液于對照培養(yǎng)皿中。加熱溶液不超過50℃，將培養(yǎng)皿在37℃下保持48h，棄去被染細菌的培養(yǎng)皿。

3）抑菌濃度0.1%，于恒溫恒濕箱在37℃下培養(yǎng)48h。

2.2.2 操作步驟

分兩組進行抑菌實驗，具體操作步驟如下:

1）將TCC、玉潔純、PCMX單獨添加到洗衣皂配方中，首先測試出單個殺菌劑在洗衣皂配方中的抑菌效果。如表1中的1#至6#配方。

2）將TCC、玉潔純、PCMX自由復配到洗衣皂配方中，測試殺菌劑復合的洗衣皂的抑菌效果。如表1中的7#至11#配方。

2.2.3 抑菌實驗結果分析

TCC、PCMX和玉潔純單獨使用在洗衣皂配方里，均可以完全抑制金黃色葡萄球菌的生長。但是，三者對于大腸桿菌的抑制作用存在差異，只有玉潔純可以完全抑制大腸桿菌的生長。

TCC、PCMX和玉潔純三種原料互配，其結果是PCMX和TCC復配可以完全抑制金黃色葡萄球菌的生長，不能完全抑制大腸桿菌的生長；而玉潔純分別和TCC、PCMX復配，均可以完全抑制金黃色葡萄球菌和大腸桿菌的生長。

2.3 洗衣皂老化變色實驗

2.3.1 實驗方法

選出獨自添加殺菌劑的洗衣皂（表1中2#～5#配方）和復配殺菌劑的洗衣皂樣品（表1中的9#～11#配方），在40℃和常溫兩種溫度下考察2周。2周后，測試洗衣皂表面前后的白度差值，得到洗衣皂的貯存變色情況。

采用色差儀進行測試，在ISOR457條件下，測試洗衣皂的前后白度差值。

2.3.2 試驗結果分析

試驗結果如表1所示。將TCC添加至洗衣皂配方中，可以緩解洗衣皂的貯存變色過程，洗衣皂的變色速度變慢，且添加量越大、洗衣皂變色速度越慢，如2#和3#配方對比；將玉潔純添加至洗衣皂配方中，洗衣皂變色速度比較快，如5#配方；PCMX添加至洗衣皂配方中，洗衣皂的貯存變色也會加速，如4#配方，但比玉潔純會好一些。

2.4 殺菌劑的復配和優(yōu)選

如表1所示，玉潔純對于抑制大腸桿菌有較好的作用，而TCC和PCMX則要差一些。將玉潔純分別與TCC、PCMX進行復配，均可以達到增強抑制大腸桿菌的效果。另一方面，TCC可以對洗衣皂起到緩解變色進程的作用，從而減少洗衣皂存放過程中的變色現(xiàn)象。

表1 TCC、玉潔純和PCMX在洗衣皂中的抑菌效果測試結果（%）

為此，通過將玉潔純與TCC或者將玉潔純與PCMX進行復配，可以減少TCC或PCMX的用量，進而減少配方中殺菌劑的總用量。通過這種方式，既節(jié)約了配方成本，又增強了抑菌效果。

2.5 防霉實驗

進行防霉實驗的目的是考察產品在抑制霉菌苞子萌發(fā)及菌絲體生長方面所具有的能力。

2.5.1 防霉測試方法

根據洗衣皂的用途，選定GB/T24346-2009《紡織品防霉性能的評價》作為評估洗衣皂防霉效果的檢測依據。

1）試驗樣的制作:采用未經防霉處理的棉織布，裁成5.0cm×5.0cm方塊，經滅菌處理后待用。將皂塊切成薄片，放入蒸餾水中，于40～50℃加熱溶解，制成10%的濃度；將裁好的棉紡布浸泡其中10min，然后取出自然晾干。

對照樣亦采用未經防霉處理的棉織布。

2）試驗方法:將試驗樣與對照樣分別接種霉菌苞子，并放置在適合霉菌生長的環(huán)境條件下培養(yǎng)28天后，觀察霉菌在試樣表面的生長情況。根據試樣表面長霉程度來評價樣品的防霉性能。對照樣用于測試霉菌苞子的活性。

實驗菌種為:黑曲霉ATCC16404，綠色木霉AS.3.2941，繩狀青霉GIM 3.103，球毛殼霉AS 3.3601。

3）評級標準:0級——在放大鏡下無明顯長霉；1級——霉菌生長稀少或局部生長，在樣品表面的覆蓋面積少于10%；2級——霉菌在樣品表面的覆蓋面積為10%～30%；3級——霉菌在樣品表面的覆蓋面積為30%～60%；4級——霉菌在樣品表面的覆蓋面積＞60%。

2.5.2 實驗設計

根據中草藥的性能特點，篩選出中草藥的組方，將蛇床子、桑白皮、靈香草、防風4味中藥進行復配，作為防霉效果的中藥成分。采用75%的酒精提取中藥提取液，按不同的比例加入洗衣皂配方中，進行防霉實驗。

設計出四組洗衣皂配方，分別將中藥復方以不同的量添加至配方中，以篩選出最低用量，同時考察配方的穩(wěn)定性。配方詳見表2。

表2 中藥防霉配方

2.5.3 實驗結果討論

通過防霉實驗評定了13#～16#配方的防霉等級，結果如表3所示。

表3 防霉分析檢測結果

從表3中可以看出，本實驗設計的洗衣皂配方具有較強的防霉效果。添加有中藥提取液的配方其防霉等級均達到了0級，即在放大鏡下無明顯霉菌生長。在中藥提取液添加至0.5%以上時，整個配方的防霉效果都達到了0級。因此，此中藥復方醇提取液的最低添加濃度可以確定為0.5%。

2.5.4 防霉抑菌效果的穩(wěn)定性

評價13#～16#配方防霉抑菌效果的穩(wěn)定性時，先將洗衣皂樣品置于40℃下烘45天，然后取出并放置于常溫下，測試防霉效果。洗衣皂樣品防霉抑菌效果的穩(wěn)定性測試結果如表4所示。

表4 防霉抑菌效果穩(wěn)定性測試

從表4可以看出，經過45天的加熱破壞實驗，洗衣皂配方的防霉抑菌效果沒有受到影響。這說明，四組配方的防霉抑菌效果是穩(wěn)定的。

3.結論

將TCC、玉潔純、PCMX添加至洗衣皂中，可以完全抑制金黃色葡萄球菌的生長。三種原料的抑菌濃度分別為TCC 0.3%、玉潔純0.3%、PCMX 0.3%，都能保證配方的有效性。但是，TCC和PCMX雖然能夠完全抑制金黃色葡萄球菌的生長，卻不能完全抑制大腸桿菌的生長。將TCC和PCMX分別與玉潔純進行復配，則可以完全抑制金黃色葡萄球菌和大腸桿菌的生長。通過復配，在減少配方中殺菌劑的總使用量、降低配方成本的同時，增強了洗衣皂的抑菌效果。

根據洗衣皂變色實驗的結果，玉潔純比TCC或PCMX更容易造成洗衣皂的變色。因此，采用復配方式，可以減少因單獨使用玉潔純而造成的洗衣皂色澤的變化。添加TCC后，比不添加任何殺菌劑的洗衣皂變色速度還要緩慢一些。

將蛇床子、桑白皮、靈香草、防風四味中藥復方提取的醇提溶液添加至洗衣皂配方后，對于霉菌（綠色木霉、繩狀青霉、球毛殼霉、黑曲霉）具有很強的抑制作用，防霉等級可以達到0級。

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