一款復(fù)配高效消毒液性能研究

劉紅紅 方一銘 梁成滿 鄭 義 黃秋香

廣州南順清潔用品有限公司，廣東廣州，511430

受新冠疫情的影響，消毒劑的應(yīng)用范圍逐步從醫(yī)院延伸到了食品加工廠、學(xué)校、辦公區(qū)域、家庭等場所。家用消毒液的市場需求越來越大。作為家庭消毒液的殺菌劑除了具備殺菌譜廣、安全、低毒等特性外，還應(yīng)符合低刺激性的要求。

目前，市面上常見的家用消毒液主要有酚類和陽離子表面活性劑兩種類型。酚類多采用對氯間二甲苯酚（PCMX）作為殺菌原料，陽離子表面活性劑多用十二烷基二甲基芐基氯化銨作為殺菌原料。PCMX廣泛用于衣物消毒、家具硬表面消毒等，對金黃色葡萄球菌、大腸桿菌和白念珠菌具有較好的殺滅效果[1]，但是其在水中的溶解度很小，多年來常用醇醚溶劑來溶解PCMX，經(jīng)毒理學(xué)研究，醇醚溶劑中的乙二醇醚被歸類為CMR（致癌、致畸和生殖毒性），在許多行業(yè)中被禁用，盡管醇醚溶劑現(xiàn)在的使用仍然很廣泛，但均具有職業(yè)接觸極限值。十二烷基二甲基芐基氯化銨（1227），別名苯扎氯銨、潔爾滅等，是一種非氧化性的殺菌劑，具有廣譜高效的殺菌滅藻能力。十二烷基二甲基芐基氯化銨毒性小、無累積性，易溶于水，殺菌效果不受水質(zhì)影響，因此廣泛應(yīng)用于醫(yī)療、紡織印染和水處理行業(yè)[2]。

消毒液的研究大多存在兩個(gè)問題：第一，安全、高效、環(huán)保和廣譜的理想型消毒劑的研發(fā)成本較高，且難度大；第二，長期使用單一化學(xué)合成類的消毒劑，容易使微生物產(chǎn)生耐藥性。因此，本文將通過復(fù)配十二烷基二甲基芐基氯化銨和對氯間二甲苯酚來增強(qiáng)消毒液的殺菌性能的同時(shí)降低其成本。同時(shí)，考察其復(fù)配后的消毒效果的協(xié)同效應(yīng)，制備出一款高效低毒的消毒液。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 儀器

熱恒溫培養(yǎng)箱，DHP-0082B，上海一恒科學(xué)儀器有限公司；精密酸度計(jì)，Phs-3C，上海精密科學(xué)儀器有限公司；電子天平，JJ6238BC，美國雙杰兄弟集團(tuán)有限公司；電動攪拌機(jī)，RW20，IKA公司。

1.2 原料

對氯間二甲苯酚(有效物含量98%)，江蘇煥鑫新材料股份有限公司；十二烷基二甲基芐基氯化銨(有效物含量45%)，中山市科美油脂化工有限公司；異己二醇（有效物含量99%），廣州長今日化有限公司；AEO-9（有效物含量99%），巴斯夫股份公司。

1.3 試驗(yàn)方法

以表1為消毒液配方進(jìn)行配制。

表1 高效低毒消毒水配方

（1）按表1中的重量百分比將對氯間二甲苯酚、異己二醇混合，組成A相；攪拌30 min，使對氯間二甲苯酚完全溶解。

（2）按表1中的重量百分比稱取去離子水，等分為5份。

（3）加入上述去離子水1份，按上述重量百分比加入十二烷基二甲基芐基氯化銨、香精、AEO-9組成B相。

（4）剩余4份去離子水作為C相。

（5）先將A相和B相攪拌混合，再和C相進(jìn)行乳化，攪拌均勻后，取樣檢測合格，過濾出料體。

1.4 檢測方法

1.4.1 外觀、氣味試驗(yàn)

按照GB/T 21241－2022《衛(wèi)生潔具清洗劑》中的5.2規(guī)定的方法進(jìn)行。

1.4.2 pH值指標(biāo)

按照GB/T 6368－2008《表面活性劑 水溶液pH值的測定 電位法》規(guī)定的方法進(jìn)行檢驗(yàn)。

1.4.3 十二烷基二甲基芐基氯化銨

按照GB/T 5174－2018《表面活性劑 洗滌劑陽離子活性物含量的測定 直接兩相滴定法》規(guī)定的方法進(jìn)行檢驗(yàn)，其中分子量按357進(jìn)行計(jì)算。

1.4.4 對氯間二甲苯酚

按照GB 27947－2011《酚類消毒劑衛(wèi)生要求》進(jìn)行檢驗(yàn)。

1.4.5 砷試驗(yàn)

按GB/T 5009.76－2010《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)匯編 GB5009系列》規(guī)定的方法進(jìn)行。

1.4.6 鉛試驗(yàn)

按GB 5009.74－2010《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)匯編GB5009系列》規(guī)定的方法進(jìn)行。

1.4.7 穩(wěn)定性試驗(yàn)

按《消毒技術(shù)規(guī)范》（2002年版）規(guī)定的方法進(jìn)行。

1.4.8 微生物殺滅測試

將單獨(dú)使用PCMX、復(fù)配PCMX和十二烷基二甲基芐基氯化銨的消毒液送檢測試其殺菌、殺滅病毒、長效抑菌性能（參考標(biāo)準(zhǔn)：《消毒技術(shù)規(guī)范》（2022版本）、《日化產(chǎn)品長效抑菌效果評價(jià)方法》T/ZGXX 0004－2022、《酚類消毒劑衛(wèi)生要求》GB 27947－2011）。

2 結(jié)果與討論

2.1 配方原料選定

2.1.1 殺菌成分

對氯間二甲苯酚（PCMX）是一種有機(jī)化合物，分子式為C8H9ClO，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，易溶于醇、醚、聚二醇等有機(jī)溶劑，但不易溶于水。是一種廣譜的防霉抗菌劑，對多數(shù)革蘭氏陽性菌、革蘭氏陰性菌、真菌、霉菌都有較好的殺滅效果[3]，可作為防霉抗菌劑廣泛應(yīng)用于消毒或個(gè)人護(hù)理用品，如去屑香波、洗手液、肥皂和其他衛(wèi)生用品等抗菌洗滌劑中。

十二烷基二甲基芐基氯化銨（1227）是陽離子季銨鹽表面活性劑，常作為廣譜殺菌劑，通過改變細(xì)菌胞漿膜通透性，使菌體胞漿物質(zhì)外滲，阻礙其代謝而起殺滅作用[4]。對革蘭氏陽性菌作用較強(qiáng)，對銅綠假單胞菌、抗酸桿菌和細(xì)菌芽孢無效。廣泛用于個(gè)人護(hù)理、洗發(fā)香波、護(hù)發(fā)素等產(chǎn)品。

2.1.2 溶劑

由于PCMX在水中的溶解度只有0.03%，但是易溶于醇、醚、揮發(fā)性較低的油和堿性溶液等溶劑中[5]，綜合考慮，選擇異己二醇作為溶劑。異己二醇是新一代環(huán)保型溶劑，有非常低的表面張力，添加它能顯著改善產(chǎn)品的潤濕性能，同時(shí)它還具有優(yōu)異的溶解能力，很低的氣味；相比于醇醚溶劑，可以在不降低效果的情況下抵消強(qiáng)刺激的氣味。

2.1.3 表面活性劑的選擇

添加一定量的表面活性劑，可適當(dāng)提升配方中油溶性的PCMX的溶解性，使配方的穩(wěn)定性更好，同時(shí)還能增強(qiáng)PCMX活性物的親水性，提高PCMX的殺菌效果[6]。由于AEO-9生物降解性好，對環(huán)境友好，與其他陰離子、非離子、陽離子表面活性劑復(fù)配使用，具有出眾的協(xié)同效應(yīng)，綜合考慮配方的穩(wěn)定性和產(chǎn)品氣味、成本等方面因素，選取6%AEO-9作為配方表面活性劑。

2.2 復(fù)配消毒液理化指標(biāo)測試結(jié)果

見表2。

表2 消毒液理化指標(biāo)

2.3 樣品組和對照組的殺菌性能測試結(jié)果

見表3。

表3 殺菌測試數(shù)據(jù)

2.4 樣品組和對照組的殺病毒性能測試結(jié)果

見表4。

表4 殺病毒測試數(shù)據(jù)

2.5 樣品組和對照組長效抑菌性能測試結(jié)果

見表5。

表5 長效抑菌測試數(shù)據(jù)

根據(jù)表3～表5結(jié)果顯示，同等稀釋濃度、同等作用時(shí)間下，復(fù)配PCMX和十二烷基二甲基芐基氯化銨的消毒液在殺菌、殺病毒方面明顯好于單獨(dú)使用PCMX，在長效抑菌方面，復(fù)配消毒液使用更低濃度的PCMX和單獨(dú)使用高濃度的PCMX具有相同的抑菌效果。

3 結(jié)論

經(jīng)測試，結(jié)果證明本文中所制備的消毒液具有較好的殺菌、殺病毒和長效抑菌性能，其pH值和穩(wěn)定性也滿足使用要求。配方通過復(fù)配PCMX和十二烷基二甲基芐基氯化銨，在提高殺菌性能的同時(shí)，降低了PCMX的使用量，從而大大降低了配方成本。同時(shí)，使用異己二醇替換醇醚類溶劑后，減少了由醇醚類溶劑所引發(fā)的安全問題。