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)
洗衣皂是人類使用歷史最悠久的洗滌用品。此類產(chǎn)品可細(xì)分為透明皂、增白皂、普通肥皂、內(nèi)衣皂等,它們均用來(lái)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(jìn)步和人們對(duì)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(chǎn)品而重新受到眾多消費(fèi)者的關(guān)注。但是,隨著社會(huì)的發(fā)展,人們對(duì)洗滌衣物的要求不再只是簡(jiǎn)單地清潔去污,而是希望洗滌產(chǎn)品能夠增加更多的功能。尤其是對(duì)于貼身衣物而言,雨季時(shí)衣物往往無(wú)法干透,因此防霉和除菌是消費(fèi)者最希望達(dá)到的效果。
在每年的春季和冬季,太陽(yáng)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(jù)現(xiàn)有的成熟技術(shù),有效去除衣物上常見(jiàn)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(chǎn)品以其成分進(jìn)行分類主要有9種:含氯消毒劑、過(guò)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?nèi)N廣譜抑菌劑在洗衣皂中的復(fù)配使用方法。采用復(fù)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(jiàn)致病菌,并解決了洗衣皂貯存中易變色的問(wèn)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(chǎn)品在市場(chǎng)上受到許多消費(fèi)者的青睞。植物防霉萃取液選用蛇床子、桑白皮、靈香草、防風(fēng)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(guó)內(nèi)市場(chǎng)還較鮮見(jiàn)。本文通過(guò)添加植物防霉萃取液,實(shí)驗(yàn)論證了產(chǎn)品在防霉方面的優(yōu)異效果,進(jìn)而證實(shí)其對(duì)皮膚和纖維均有極好的相容性。
2.1.1 實(shí)驗(yàn)原料
TCC,進(jìn)口;PCMX,廣州;玉潔純,進(jìn)口;皂基,廣州;BHT,進(jìn)口;EDTA-2Na,進(jìn)口。
TCC的化學(xué)名稱為3,4,4'-三氯均二苯脲。它對(duì)于革蘭氏陽(yáng)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(yīng)用于化妝品、洗滌護(hù)理產(chǎn)品、衛(wèi)生保健產(chǎn)品中。其口服半數(shù)致死量LD50≥5600mg/kg(小鼠),LD50≥7940mg/kg(兔),屬于無(wú)毒級(jí);皮膚急性刺激實(shí)驗(yàn):對(duì)眼睛和皮膚無(wú)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(xué)名稱為4-氯3,5-二甲酚。它對(duì)大部分革蘭氏陽(yáng)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(wú)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(xué)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(duì)革蘭氏陽(yáng)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(huì)造成環(huán)境問(wèn)題。在化妝品中的用量控制在小于0.5%。
2.1.2 儀器
香皂實(shí)驗(yàn)機(jī);潔凈操作臺(tái);恒溫培養(yǎng)箱;色差儀。
2.2.1 抑菌方法
目前國(guó)內(nèi)外可以用來(lái)進(jìn)行抑菌檢測(cè)的方法較多,而且濃度和抑菌時(shí)間的不同對(duì)于檢測(cè)結(jié)果的影響很大。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB19877.3-2005《特種香皂》中規(guī)定了抑菌檢測(cè)的濃度和時(shí)間,能夠據(jù)此科學(xué)地對(duì)抑菌效果進(jìn)行比較。因此,本研究選用該標(biāo)準(zhǔn)作為衡量洗衣皂產(chǎn)品抑菌效果的方法。
實(shí)驗(yàn)時(shí),將三種殺菌劑進(jìn)行互配,分別測(cè)試復(fù)配后樣品的抑菌效果。
1)細(xì)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(zhuǎn)接培養(yǎng)體間隔不得超過(guò)14天。為了開展細(xì)菌生長(zhǎng)抑制試驗(yàn),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(jìn)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(lái)做抑制試驗(yàn)。
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(yàn)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(duì)照培養(yǎng)皿中。加熱溶液不超過(guò)50℃,將培養(yǎng)皿在37℃下保持48h,棄去被染細(xì)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(jìn)行抑菌實(shí)驗(yàn),具體操作步驟如下:
1)將TCC、玉潔純、PCMX單獨(dú)添加到洗衣皂配方中,首先測(cè)試出單個(gè)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(fù)配到洗衣皂配方中,測(cè)試殺菌劑復(fù)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(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
TCC、PCMX和玉潔純單獨(dú)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(zhǎng)。但是,三者對(duì)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(zhǎng)。
TCC、PCMX和玉潔純?nèi)N原料互配,其結(jié)果是PCMX和TCC復(fù)配可以完全抑制金黃色葡萄球菌的生長(zhǎng),不能完全抑制大腸桿菌的生長(zhǎng);而玉潔純分別和TCC、PCMX復(fù)配,均可以完全抑制金黃色葡萄球菌和大腸桿菌的生長(zhǎng)。
2.3.1 實(shí)驗(yàn)方法
選出獨(dú)自添加殺菌劑的洗衣皂(表1中2#~5#配方)和復(fù)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(cè)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(jìn)行測(cè)試,在ISOR457條件下,測(cè)試洗衣皂的前后白度差值。
2.3.2 試驗(yàn)結(jié)果分析
試驗(yàn)結(jié)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(guò)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(duì)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(huì)加速,如4#配方,但比玉潔純會(huì)好一些。
如表1所示,玉潔純對(duì)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(jìn)行復(fù)配,均可以達(dá)到增強(qiáng)抑制大腸桿菌的效果。另一方面,TCC可以對(duì)洗衣皂起到緩解變色進(jìn)程的作用,從而減少洗衣皂存放過(guò)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(cè)試結(jié)果(%)
為此,通過(guò)將玉潔純與TCC或者將玉潔純與PCMX進(jìn)行復(fù)配,可以減少TCC或PCMX的用量,進(jìn)而減少配方中殺菌劑的總用量。通過(guò)這種方式,既節(jié)約了配方成本,又增強(qiáng)了抑菌效果。
進(jìn)行防霉實(shí)驗(yàn)的目的是考察產(chǎn)品在抑制霉菌苞子萌發(fā)及菌絲體生長(zhǎng)方面所具有的能力。
2.5.1 防霉測(cè)試方法
根據(jù)洗衣皂的用途,選定GB/T24346-2009《紡織品防霉性能的評(píng)價(jià)》作為評(píng)估洗衣皂防霉效果的檢測(cè)依據(jù)。
1)試驗(yàn)樣的制作:采用未經(jīng)防霉處理的棉織布,裁成5.0cm×5.0cm方塊,經(jīng)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(duì)照樣亦采用未經(jīng)防霉處理的棉織布。
2)試驗(yàn)方法:將試驗(yàn)樣與對(duì)照樣分別接種霉菌苞子,并放置在適合霉菌生長(zhǎng)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(zhǎng)情況。根據(jù)試樣表面長(zhǎng)霉程度來(lái)評(píng)價(jià)樣品的防霉性能。對(duì)照樣用于測(cè)試霉菌苞子的活性。
實(shí)驗(yàn)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(píng)級(jí)標(biāo)準(zhǔn):0級(jí)——在放大鏡下無(wú)明顯長(zhǎng)霉;1級(jí)——霉菌生長(zhǎng)稀少或局部生長(zhǎng),在樣品表面的覆蓋面積少于10%;2級(jí)——霉菌在樣品表面的覆蓋面積為10%~30%;3級(jí)——霉菌在樣品表面的覆蓋面積為30%~60%;4級(jí)——霉菌在樣品表面的覆蓋面積>60%。
2.5.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
根據(jù)中草藥的性能特點(diǎn),篩選出中草藥的組方,將蛇床子、桑白皮、靈香草、防風(fēng)4味中藥進(jìn)行復(fù)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(jìn)行防霉實(shí)驗(yàn)。
設(shè)計(jì)出四組洗衣皂配方,分別將中藥復(fù)方以不同的量添加至配方中,以篩選出最低用量,同時(shí)考察配方的穩(wěn)定性。配方詳見(jiàn)表2。
表2 中藥防霉配方
2.5.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果討論
通過(guò)防霉實(shí)驗(yàn)評(píng)定了13#~16#配方的防霉等級(jí),結(jié)果如表3所示。
表3 防霉分析檢測(cè)結(jié)果
從表3中可以看出,本實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的洗衣皂配方具有較強(qiáng)的防霉效果。添加有中藥提取液的配方其防霉等級(jí)均達(dá)到了0級(jí),即在放大鏡下無(wú)明顯霉菌生長(zhǎng)。在中藥提取液添加至0.5%以上時(shí),整個(gè)配方的防霉效果都達(dá)到了0級(jí)。因此,此中藥復(fù)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(píng)價(jià)13#~16#配方防霉抑菌效果的穩(wěn)定性時(shí),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(cè)試防霉效果。洗衣皂樣品防霉抑菌效果的穩(wěn)定性測(cè)試結(jié)果如表4所示。
表4 防霉抑菌效果穩(wěn)定性測(cè)試
從表4可以看出,經(jīng)過(guò)45天的加熱破壞實(shí)驗(yàn),洗衣皂配方的防霉抑菌效果沒(méi)有受到影響。這說(shuō)明,四組配方的防霉抑菌效果是穩(wěn)定的。
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(zhǎng)。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(zhǎng),卻不能完全抑制大腸桿菌的生長(zhǎng)。將TCC和PCMX分別與玉潔純進(jìn)行復(fù)配,則可以完全抑制金黃色葡萄球菌和大腸桿菌的生長(zhǎng)。通過(guò)復(fù)配,在減少配方中殺菌劑的總使用量、降低配方成本的同時(shí),增強(qiáng)了洗衣皂的抑菌效果。
根據(jù)洗衣皂變色實(shí)驗(yàn)的結(jié)果,玉潔純比TCC或PCMX更容易造成洗衣皂的變色。因此,采用復(fù)配方式,可以減少因單獨(dú)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(fēng)四味中藥復(fù)方提取的醇提溶液添加至洗衣皂配方后,對(duì)于霉菌(綠色木霉、繩狀青霉、球毛殼霉、黑曲霉)具有很強(qiáng)的抑制作用,防霉等級(jí)可以達(dá)到0級(jí)。
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