Pada masa ini, dalam keadaan persekitaran yang berubah-ubah dan kemunculan pelbagai krisis kesihatan awam, pengguna memberi penekanan yang lebih terhadap kebersihan dan kesihatan isi rumah. Pada masa yang sama, kefungsian telah muncul sebagai trend pembangunan utama dalam sektor detergen isi rumah; pengguna tidak lagi berpuas hati dengan detergen yang hanya menawarkan keupayaan pembersihan standard, tetapi juga mencari sifat tambahan seperti pensterilan dan pewangi. Tambahan pula, penggunaan meluas mesin basuh automatik sepenuhnya telah menyebabkan pengguna semakin gemar membasuh pelbagai jenis pakaian dalam beban gabungan. Faktor-faktor ini telah mendorong lonjakan pesat dalam permintaan pengguna untuk produk detergen isi rumah dengan sifat pembasmian kuman dan sanitasi.
Dalam beberapa tahun kebelakangan ini, kepelbagaian produk sanitasi dan penyahjangkitan juga telah berkembang dengan ketara, berkembang daripada-penyahjangkitan satu tujuan kepada produk-berbilang fungsi yang menggabungkan kedua-dua keupayaan pembersihan dan pensterilan. Selain itu, skop aplikasi telah meluas daripada tekstil sahaja untuk merangkumi pelbagai jenis produk pembersihan rumah-seperti detergen pencuci pinggan mangkuk, pencuci lantai dan permukaan serta pencuci mangkuk tandas.
Menurut peruntukan berkaitan standard QB/T 2850-2007, *Pencuci Antibakteria dan Bakteriostatik*, produk yang dirujuk sebagai "detergen antibakteria dan bakteriostatik" dalam industri ini dirumus menggunakan surfaktan dalam kombinasi dengan bakteria atau bakteriostat tertentu; ini adalah produk pembersihan kimia -penggunaan harian yang mempunyai kedua-dua sifat antibakteria/bakteriostatik dan pembersihan/penyingkiran-fungsi. Perumusan detergen pembasmi kuman dan pembasmian kuman tersebut memberikan beberapa cabaran teknikal: Pertama, memilih racun bakteria yang sesuai; kedua, menilai keserasian dan prestasi sinergistik bakteria terpilih apabila digabungkan dengan komponen detergen lain; dan ketiga, menentukan kaedah optimum untuk memasukkan bakteria ke dalam formulasi. Kertas kerja ini memfokuskan kepada tiga aspek ini, mengkaji secara sistematik bahan-bahan yang bertanggungjawab untuk menyediakan kesan pensterilan dan bakteriostatik dalam detergen isi rumah-secara khusus mengkaji ciri-ciri keserasian dan kaedah penggabungannya.
1. Jenis-jenis Racun Bakteria dalam Detergen Isi Rumah
Berdasarkan asalnya, bakterisida boleh dikelaskan secara meluas kepada bakteria sintetik dan bakteria semulajadi. Berdasarkan komposisi kimianya, ia boleh dikategorikan kepada berasaskan halogen-, berasaskan oksigen-, berasaskan aldehid-, berasaskan fenol-, garam ammonium kuaternari, sebatian berasaskan guanidine-, ekstrak herba tradisional dan jenis lain. Dalam konteks penggunaan-pencuci kimia harian, mikroorganisma sasaran utama untuk bakteria ini ialah *Staphylococcus aureus*, *Escherichia coli* (E. coli) dan *Candida albicans*. Bakteria yang digunakan dalam detergen isi rumah hendaklah memenuhi kriteria berikut: ① Keselamatan tinggi-tidak-toksik kepada manusia dan rendah kerengsaan; ② Kecekapan tinggi-berkesan walaupun ditambah dalam kuantiti yang kecil; ③ Keserasian yang baik dengan surfaktan dan bahan tambahan detergen lain; ④ Keterlarutan dan keterserakan yang baik-tanpa menjejaskan prestasi asas atau pewangi produk.
Ejen berasaskan-halogen
Bakteria berasaskan halogen-termasuk klorin-mengandungi, bromin-mengandungi dan iodin-agen. Oleh kerana unsur-unsur halogen sememangnya mempunyai sifat pengoksidaan yang kuat, sebatian yang mengandungi unsur-unsur ini lazimnya mempamerkan keupayaan bakteria dan pelunturan yang kuat.
① Klorin-mengandungi Bakterisid
Klorin-mengandungi bakterisida mempunyai kuasa bakteria yang kuat, mampu menghapuskan pelbagai mikroorganisma-termasuk spora bakteria. Tambahan pula, mereka menawarkan kelebihan seperti ketersediaan yang luas dan kos yang rendah; bagaimanapun, kerengsaan dan kepekaan yang kuat terhadap pH mengehadkan skop penggunaannya. Klorin biasa-mengandungi bakteria yang digunakan dalam detergen isi rumah terutamanya termasuk natrium hipoklorit dan natrium dikloroisosianurat. Natrium hipoklorit yang dihasilkan secara industri biasanya mengandungi kandungan klorin aktif kira-kira 10% hingga 20%; ia bertindak sebagai agen pengoksidaan yang kuat dengan kesan bakteria dan pelunturan yang kuat, walaupun ia menghakis logam dan terdedah kepada penguraian. Dari segi keserasian, natrium hipoklorit boleh merosakkan pewarna tertentu dan bertindak balas buruk dengan pewangi, enzim, dan agen pemutih pendarfluor; akibatnya, ia sering digunakan secara bebas dalam penyelesaian disinfektan dan produk peluntur. Sodium dichloroisocyanurate-juga dikenali sebagai Dichlor-adalah-spektrum bakteria yang luas; manakala bentuk serbuk keringnya stabil semasa penyimpanan, larutan berairnya menunjukkan kestabilan yang lemah. Sodium dichloroisocyanurate tidak menunjukkan ketoksikan kumulatif atau kesan mutagenik, menawarkan profil keselamatan yang tinggi, dan oleh itu sesuai untuk digunakan dalam detergen isi rumah. Dari segi keserasian, bahan seperti dietanolamida asid lemak, alkilfenol polioksietilena eter, boraks, dan abu soda memberikan kesan penguraian pada natrium dikloroisosianurat; Sebaliknya, bahan-bahan seperti natrium alkilbenzenasulfonat, natrium lemak alkohol eter sulfat, alkohol lemak polioksietilena eter, natrium sulfat, dan natrium klorida meningkatkan kestabilan natrium dichloroisocyanurate.
② Bakterisida berasaskan Bromin-
Varieti biasa bromin-bakterisida berasaskan terutamanya termasuk bromochlorodimethylhydantoin dan dibromodimethylhydantoin; ejen ini mesra alam selepas digunakan. Berbanding dengan bakteria-berasaskan klorin, agen berasaskan bromin-mempamerkan keberkesanan membunuh mikrob yang unggul dalam persekitaran beralkali dan merosot dengan lebih cepat. Walau bagaimanapun, disebabkan kosnya yang lebih tinggi, bakteria-berasaskan bromin kebanyakannya digunakan untuk pembasmian kuman di hospital dan-kawasan yang dilanda wabak, manakala penggunaannya dalam detergen isi rumah masih agak terhad.
③ Bakterisida berasaskan Iodin-
Bakterisid-iodin-seperti unsur iodin dan iodofor-digunakan secara meluas dalam bidang perubatan dan kesihatan awam; dalam beberapa tahun kebelakangan ini, mereka juga telah menemui aplikasi dalam industri detergen. Iodin unsur mempunyai kebolehtelapan yang sangat baik, membolehkannya menembusi dinding sel dengan cepat dan mendorong denaturasi dan penyahaktifan protein. Kajian telah menunjukkan bahawa dengan merumuskan campuran 0.5% iodin dengan dua belas surfaktan berbeza-termasuk natrium lemak alkohol polioksietilena eter sulfat (AES)-detergen antimikrob berasaskan iodin-yang terhasil mencapai tahap yang sangat memuaskan bagi kedua-dua detergensi dan keberkesanan bakteria.
Peroksida
Selepas larut dalam air, bakteria-berasaskan peroksida akan berpecah untuk menghasilkan radikal bebas yang mempunyai potensi redoks yang tinggi. Radikal ini kemudiannya mengganggu halangan kebolehtelapan mikroorganisma-atau menyerang protein, DNA dan komponen selularnya yang lain-akhirnya membawa kepada kematian mikrob.
① Cecair Peroksida
Cecair peroksida utama yang digunakan dalam konteks ini ialah hidrogen peroksida dan asid peracetic. Bahan ini bersifat sangat menghakis dan memberikan kesan pelunturan pada fabrik. Pada masa ini, hidrogen peroksida digunakan terutamanya dalam perumusan-peluntur selamat berwarna. Walaupun beberapa penyelidikan telah meneroka aplikasinya dalam detergen pencuci pinggan, penggabungannya ke dalam formulasi sedemikian memberikan banyak cabaran keserasian, kerana penguraiannya boleh dicetuskan oleh faktor seperti logam berat, persekitaran beralkali dan pendedahan kepada cahaya.
② Peroksida Pepejal
Peroksida pepejal-khususnya natrium perborat dan natrium perkarbonat-kebanyakannya digunakan dalam formulasi detergen serbuk. Terutama, kedua-dua natrium perborat dan natrium perkarbonat memerlukan suhu tinggi untuk membebaskan oksigen; akibatnya, mereka tidak menggunakan keberkesanan bakteria mereka sehingga suhu melebihi 40 darjah. Tambahan pula, kestabilan sebatian seperti natrium perkarbonat agak lemah. Berdasarkan ciri-ciri ini, kelas biosida ini digunakan terutamanya dalam formulasi untuk pembersih tab mesin basuh, pembuka longkang dan produk yang serupa.
③ Klorin Dioksida yang distabilkan
Klorin dioksida diklasifikasikan oleh Pertubuhan Kesihatan Sedunia sebagai biosid Kelas A1 yang sangat berkesan dan selamat. Pada suhu bilik, ia wujud sebagai gas hijau-kekuningan yang dicirikan oleh kereaktifan kimia yang tinggi, dan keberkesanan pembasmian kuman adalah lima kali lebih besar daripada unsur klorin.
Derivatif Guanidine
Biosida berasaskan Guanidine-dikategorikan secara meluas kepada biguanida dan monoguanida. Kategori biguanide termasuk chlorhexidine dan derivatifnya, garam polyhexamethylene biguanide, dan polyaminopropyl biguanide, antara lain. Kategori monoguanida terdiri terutamanya daripada polyhexamethylene monoguanide, yang terdapat dalam pelbagai bentuk garam seperti hidroklorida, stearat, dan propionat. Kajian telah menunjukkan bahawa bentuk hidroklorida mempamerkan keberkesanan bakteria yang lebih kuat berbanding dengan bentuk garam yang lain.
Chlorhexidine (juga dikenali sebagai Hibitane) kebanyakannya terdapat dalam dua bentuk: asetat dan glukonat. Ia mempunyai sifat bakteriostatik spektrum luas-; pada kepekatan tinggi, ia menunjukkan kesan bakteria dan bakteriostatik, manakala pada kepekatan rendah, tindakannya adalah bakteriostatik terutamanya. Walau bagaimanapun, chlorhexidine tidak berkesan terhadap spora bakteria dan kulat. Dalam bidang produk kimia harian, ia biasanya digunakan sebagai pengawet dalam pembersih tangan, ubat gigi, dan produk penjagaan kulit.
Polyhexamethylene guanidine hydrochloride dikelaskan sebagai-bahan ketoksikan rendah; ia tidak-menghakis logam dan tidak memberikan kesan pelunturan pada fabrik. Kelas biosid ini mempamerkan keterlarutan air dan kestabilan haba yang sangat baik; ia menghasilkan buih yang minimum, mudah dibilas, dan tidak sensitif terhadap turun naik pH. Berbanding dengan biosid berasaskan klorin-atau peroksida-, biosid polyhexamethylene guanidine (PHMG) mempunyai ketoksikan dan kerengsaan yang lebih rendah, menjadikannya lebih selamat untuk digunakan; akibatnya, ia digabungkan secara meluas ke dalam detergen isi rumah. Kajian telah menunjukkan bahawa penggunaan biosid PHMG untuk masa sentuhan hanya 5 hingga 10 minit adalah mencukupi untuk mengurangkan jumlah bilangan bakteria dan paras koliform pada permukaan pinggan mangkuk ke tahap yang mematuhi piawaian kebersihan negara yang berkaitan. Pengeluar detergen utama kemudiannya telah melancarkan rangkaian produk pembersihan rumah yang pelbagai yang menampilkan PHMG sebagai bahan biosid aktif. Berkenaan keserasian, memandangkan biosid{11}}berasaskan guanidine ialah agen kationik, penggunaannya harus dielakkan bersama-sama dengan sabun, surfaktan anionik dan bahan serupa; tambahan pula, surfaktan bukan{12}}ion tertentu juga boleh menjejaskan keberkesanan biosidalnya. Selain itu, PHMG yang digunakan sebagai bahan kendiri dalam rumusan dikelaskan sebagai{14}}biosida berkecekapan rendah; oleh itu, dalam aplikasi yang memerlukan{15}}intensiti tinggi atau kesan pembasmian kuman yang berpanjangan, ia harus digunakan secara sinergi dengan agen biosid yang lain.
Garam Ammonium Kuaternari
Garam ammonium kuaterner ialah kelas surfaktan kationik. Antaranya, garam ammonium kuaternari-alkil-yang dikategorikan secara khusus kepada-rantai tunggal dan{4}}varian rantai-adalah yang paling banyak digunakan sebagai biosid. Sehingga kini, kelas ini telah berkembang melalui tujuh generasi produk. Generasi pertama dan kedua dicirikan oleh benzalkonium klorida dan benzalkonium bromida, manakala generasi ketujuh terdiri daripada campuran yang terdiri daripada garam ammonium kuaternari polimer yang digabungkan dengan alkil dimetil benzil ammonium klorida dan alkil dimetil etil benzil ammonium klorida. Walaupun garam ammonium kuaternari tidak berkesan terhadap kulat, *Mycobacterium tuberculosis*, dan spora bakteria, ia mempunyai sifat bakteriostatik yang kuat, mampu menghalang pertumbuhan dan pembiakan bakteria walaupun pada kepekatan yang sangat rendah.
Dari segi keserasian, semua biosida ammonium kuaterner berfungsi sebagai surfaktan kationik. Walaupun-garam ammonium kuaternari rantai dua menunjukkan tahap ketahanan tertentu terhadap kesan buruk surfaktan anionik dan air keras, formulasi bersama-nya atau penggunaan serentak dengan surfaktan anionik harus dielakkan. Tambahan pula, bahan seperti iodin, kalium iodida, asid salisilik, dan peroksida mempamerkan kesan antagonis apabila digabungkan dengan pembasmi kuman ammonium kuaterner; oleh itu, campuran bahan-bahan ini harus dielakkan semasa permohonan. Dalam beberapa tahun kebelakangan ini, penggunaan disinfektan ammonium kuaterner dalam detergen isi rumah telah menjadi semakin meluas.
Pembasmi Kuman Sintetik Lain
Pembasmi kuman sintetik juga merangkumi kategori seperti aldehid dan fenol. Antara pembasmi kuman-aldehid, formaldehid sangat merengsa, bertindak perlahan dan menimbulkan risiko karsinogenik yang berpotensi. Berkenaan penyahjangkit berasaskan fenol-, potensi bahaya yang dikaitkan dengan agen yang biasa digunakan-seperti triclosan dan triclocarban-sedang terdedah secara berterusan; memandangkan kebimbangan keselamatan ini, kemasukan mereka dalam formulasi produk memerlukan pertimbangan yang teliti dan berhemat.
Pembasmian Kuman Semulajadi
Berdasarkan asalnya, pembasmi kuman semula jadi boleh dikelaskan secara meluas kepada kategori-turunan tumbuhan,-haiwan dan-terhasil mikroorganisma. Disebabkan ketoksikannya yang rendah dan kerengsaan yang minimum, pembasmi kuman semulajadi cenderung lebih mudah diterima oleh pengguna, yang membawa kepada lonjakan minat penyelidikan yang berterusan dalam bidang ini. Usaha penyelidikan semasa tertumpu terutamanya pada-pembasmi kuman terbitan tumbuhan, walaupun sebilangan terhad kajian juga telah meneroka penggabungan- atau mikroorganisma-disinfektan yang diperolehi ke dalam formulasi detergen isi rumah.
① Tumbuhan-Bahan Kuman Terhasil
Pembasmi kuman-terhasil tumbuhan ditakrifkan sebagai persediaan antimikrob yang dihasilkan dengan mengekstrak komponen-yang mempunyai aktiviti bakteria atau bakteriostatik-daripada pelbagai bahagian tumbuhan, seperti akar, batang, daun dan bunga, untuk digunakan terhadap mikroorganisma patogen. Konstituen aktif utama yang ditemui dalam-pembasmi kuman terbitan tumbuhan termasuk alkaloid, flavonoid, steroid, terpena, tanin, minyak pati, terpenoid, saponin, kumarin, lignan, stilbenes, polisakarida, fenol, kuinon, ester dan asid organik. Apabila menggabungkan-pembasmi kuman terhasil daripada tumbuhan ke dalam formulasi detergen, dua cabaran utama timbul: pertama, menentukan dos optimum; dan kedua, menguruskan warna terhasil sistem detergen. Walaupun pembasmi kuman-terhasil tumbuhan biasanya mempunyai potensi antimikrob yang terhad dan memerlukan kos pengeluaran yang lebih tinggi, profil kerengsaan yang rendah telah menyebabkan penggunaannya yang semakin meluas dalam produk detergen isi rumah.
② Haiwan-Biosida Terhasil
Bahan yang diekstrak daripada haiwan-seperti lisozim, peptida antimikrob dan protein antimikrob-semuanya mempunyai tahap keberkesanan antimikrob yang berbeza-beza. Pada masa ini, kitosan ialah ejen-terdapat haiwan yang paling banyak digunakan dalam sektor detergen; walau bagaimanapun, penggunaannya dalam detergen dikekang dengan ketara oleh keterlarutan yang lemah dalam air dan kebanyakan pelarut organik, serta potensi antimikrob yang sememangnya ringan. Untuk menangani batasan ini, usaha penyelidikan telah menumpukan pada meningkatkan keupayaan antimikrob kitosan melalui pengubahsuaian kimia untuk membangunkan satu siri derivatif kitosan, atau dengan memasukkan faktor antimikrobial yang sangat kuat ke dalam matriks kitosan.
③ Mikrob-Biosida Terhasil
Biosida yang diperolehi -mikrob boleh dikategorikan secara meluas kepada dua jenis: yang pertama melibatkan penggunaan langsung mikroorganisma-seperti bakteria, virus, bakteria dan kulat-untuk mencapai kesan antimikrob; yang kedua menggunakan hasil sampingan metabolik mikroorganisma untuk tujuan antimikrob. Sehingga kini, penyelidikan mengenai penggunaan kelas biosid khusus ini dalam formulasi detergen masih agak terhad.
Pemilihan dan Penggabungan Biosida dalam Detergen Isi Rumah
Reka bentuk formulasi detergen antimikrob memerlukan pertimbangan yang teliti terhadap ciri khusus permukaan atau objek yang sedang dibersihkan. Ini memerlukan pemilihan biosid dan surfaktan yang sesuai, serta menilai keserasian sinergistik pelbagai komponen dalam adunan. Mengambil pembersih lantai dan perabot sebagai contoh: biosid-berasaskan klorin biasanya dielakkan kerana ia menyebabkan perubahan warna pada kayu; garam ammonium kuaternari kationik agak ringan dan mempunyai ketoksikan yang rendah, walaupun keberkesanan antimikrobnya secara perbandingan lebih lemah; polyhexamethylene biguanide (PHMB), sebaliknya, berkesan terhadap kedua-dua bakteria Gram-positif dan Gram-negatif. Tambahan pula, ia tidak-toksik, tidak-merengsa dan berkesan terhadap kulat dan acuan-seperti *Candida albicans*. Oleh kerana struktur molekul polimernya, PHMB menjerap ke lantai dan permukaan perabot selepas penggunaan berulang, dengan itu memberikan kesan antimikrob yang berterusan. Berdasarkan pertimbangan menyeluruh ini, formulasi terpilih menggunakan sistem biosid campuran yang terdiri daripada 20% garam ammonium kuaternari polyhexamethylene biguanide, 45% dodecyl dimethyl benzyl ammonium chloride, dan garam ammonium kuaternari dialkil untuk digunakan dalam produk pembersihan lantai dan perabot. Memandangkan pemilihan biosid kationik, penjagaan khusus mesti dilakukan apabila memilih surfaktan untuk diadun dengannya bagi memastikan keserasian dan prestasi optimum. Akhirnya, perumusan menggunakan eter polioksietilena alkohol berlemak, dodesil dimetil betaine,{15}}eter polioksietilena alkohol berlemak bercabang, alkil glukosida dan oksida amina sebagai komponen surfaktan utama. Khususnya, eter polioksietilena alkohol berlemak dengan ketara mengurangkan ketegangan permukaan, dengan itu memudahkan penghijrahan biosid ke permukaan sel bakteria dan penembusan seterusnya ke dalam bahagian dalam sel, dengan itu meningkatkan keberkesanan bakterianya. Dodecyl dimethyl betaine dan amina oxides mempunyai sifat bakteria yang wujud dan mempamerkan kesan sinergistik berkenaan dengan detergensi. Alkil glukosida bersifat lembut dan mempunyai keupayaan penyebaran yang sangat baik, dengan berkesan mengurangkan sensasi melekat pada permukaan lantai dan perabot.
Mengenai kaedah penggabungan biosid, kebanyakan biosid ditambah terus ke dalam formulasi detergen sebagai bahan mentah semasa proses pengkompaunan. Walaupun pendekatan ini mudah dan mudah dilaksanakan, ia memberikan faedah antimikrob atau bakteriostatik kepada objek yang dibersihkan hanya semasa kitaran pencucian sebenar; ia menawarkan pengekalan terhad faedah ini sebaik sahaja proses pembersihan selesai. Had ini amat ketara dalam produk seperti detergen dobi, yang memerlukan pembilasan yang banyak dengan jumlah air yang banyak semasa peringkat akhir kitaran basuh, menjadikan penyelenggaraan berterusan faedah antimikrob atau bakteriostatik lebih mencabar. Akibatnya, beberapa usaha penyelidikan telah menumpukan pada membangunkan kaedah penggabungan alternatif-seperti penggunaan mikroenkapsulasi-untuk mencapai sifat pelepasan-berkekalan untuk ejen yang bermanfaat ini.
