防霉抑菌洗衣皂的研究

李秋芳，黄柳云，周传检，胡永志，龙致科，王 韧，周 慧

（柳州两面针股份有限公司，广西 柳州 545001）

1.前言

洗衣皂是人类使用历史最悠久的洗涤用品。此类产品可细分为透明皂、增白皂、普通肥皂、内衣皂等，它们均用来洗涤衣物，去除衣物上的污渍，保持衣物干净亮洁。随着科技的进步和人们对于健康、天然、环保的理念日益推崇，洗衣皂作为绿色、天然、易生物降解的洗涤产品而重新受到众多消费者的关注。但是，随着社会的发展，人们对洗涤衣物的要求不再只是简单地清洁去污，而是希望洗涤产品能够增加更多的功能。尤其是对于贴身衣物而言，雨季时衣物往往无法干透，因此防霉和除菌是消费者最希望达到的效果。

在每年的春季和冬季，太阳光照减少，衣物晾晒不干透，更容易滋生各种病菌。使用一般的衣物洗涤剂洗涤后，很难清除大部分的病菌，加之晾晒不透，残留衣物上的病菌极易与人体接触，造成皮肤炎症，尤其是新生儿易受金黄色葡萄球菌感染而罹患浓疱疮疹，女性则易致滴虫性阴道炎、霉菌性阴道炎等感染。

根据现有的成熟技术，有效去除衣物上常见病菌的主要途径是使用消毒剂或消毒器械。常用的消毒剂产品以其成分进行分类主要有9种:含氯消毒剂、过氧化物类消毒剂、醛类消毒剂、醇类消毒剂、含碘消毒剂、酚类消毒剂、环氧乙烷、双胍类消毒剂和季铵盐类消毒剂。一般家庭中常用的消毒剂为“84”消毒液，其主要成份是次氯酸钠。

本文研究了TCC、PCMX、玉洁纯三种广谱抑菌剂在洗衣皂中的复配使用方法。采用复配抑菌剂制成的洗衣皂，能够有效抑制金黄色葡萄球和大肠杆菌两种常见致病菌，并解决了洗衣皂贮存中易变色的问题，具有持续、安全、稳定的抑菌效果。

此外，添加天然植物提取液的功能性洗衣皂产品在市场上受到许多消费者的青睐。植物防霉萃取液选用蛇床子、桑白皮、灵香草、防风4种植物，采用75%的酒精提取醇溶液。植物防霉类洗衣皂目前在国内市场还较鲜见。本文通过添加植物防霉萃取液，实验论证了产品在防霉方面的优异效果，进而证实其对皮肤和纤维均有极好的相容性。

2.实验部分

2.1 实验原料和仪器

2.1.1 实验原料

TCC，进口；PCMX，广州；玉洁纯，进口；皂基，广州；BHT，进口；EDTA-2Na，进口。

TCC的化学名称为3,4,4'-三氯均二苯脲。它对于革兰氏阳性菌和阴性菌以及真菌、病毒都有抑杀效果，在化妆品中的用量控制在小于1.5%，目前已广泛应用于化妆品、洗涤护理产品、卫生保健产品中。其口服半数致死量LD50≥5600mg/kg（小鼠），LD50≥7940mg/kg（兔），属于无毒级；皮肤急性刺激实验:对眼睛和皮肤无刺激。它可溶于6501、AEO9、AEO7和聚乙二醇300等非离子表面活性剂中。

PCMX的化学名称为4-氯3,5-二甲酚。它对大部分革兰氏阳性和阴性菌、霉菌具极好的杀灭效果，其急性口服剂量LD50≥3000g/kg（白鼠），属于低毒、无刺激性的原料。在化妆品中的用量控制在小于0.5%。

玉洁纯的化学名称为三氯羟苯醚。它是一种非离子的高效广谱抗微生物剂，对革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌均有广泛的抗菌作用，其口服半数致死量LD50≥3800mg/kg（小鼠），属于低毒。它在环境中可以迅速分解代谢，通常不会造成环境问题。在化妆品中的用量控制在小于0.5%。

2.1.2 仪器

香皂实验机；洁净操作台；恒温培养箱；色差仪。

2.2 抑菌实验

2.2.1 抑菌方法

目前国内外可以用来进行抑菌检测的方法较多，而且浓度和抑菌时间的不同对于检测结果的影响很大。国家标准GB19877.3-2005《特种香皂》中规定了抑菌检测的浓度和时间，能够据此科学地对抑菌效果进行比较。因此，本研究选用该标准作为衡量洗衣皂产品抑菌效果的方法。

实验时，将三种杀菌剂进行互配，分别测试复配后样品的抑菌效果。

1）细菌培养:在胰蛋白酶分解的大豆酪蛋白琼脂斜面培养基上培养菌株，保存在6℃～10℃的冰箱中，转接培养体间隔不得超过14天。为了开展细菌生长抑制试验，在装有胰蛋白酶分解的大豆酪蛋白肉汗培养基的试管中，保持37℃，进行3次24h菌株继代培养，使用最后一次得到的继代培养株来做抑制试验。

2）培养皿的制备:取一层每毫升含0.001g特种香皂的胰蛋白胨葡萄糖琼脂液于试验培养皿中；另取一层每毫升含0.001g非特种香皂的胰蛋白胨葡萄糖琼脂液于对照培养皿中。加热溶液不超过50℃，将培养皿在37℃下保持48h，弃去被染细菌的培养皿。

3）抑菌浓度0.1%，于恒温恒湿箱在37℃下培养48h。

2.2.2 操作步骤

分两组进行抑菌实验，具体操作步骤如下:

1）将TCC、玉洁纯、PCMX单独添加到洗衣皂配方中，首先测试出单个杀菌剂在洗衣皂配方中的抑菌效果。如表1中的1#至6#配方。

2）将TCC、玉洁纯、PCMX自由复配到洗衣皂配方中，测试杀菌剂复合的洗衣皂的抑菌效果。如表1中的7#至11#配方。

2.2.3 抑菌实验结果分析

TCC、PCMX和玉洁纯单独使用在洗衣皂配方里，均可以完全抑制金黄色葡萄球菌的生长。但是，三者对于大肠杆菌的抑制作用存在差异，只有玉洁纯可以完全抑制大肠杆菌的生长。

TCC、PCMX和玉洁纯三种原料互配，其结果是PCMX和TCC复配可以完全抑制金黄色葡萄球菌的生长，不能完全抑制大肠杆菌的生长；而玉洁纯分别和TCC、PCMX复配，均可以完全抑制金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的生长。

2.3 洗衣皂老化变色实验

2.3.1 实验方法

选出独自添加杀菌剂的洗衣皂（表1中2#～5#配方）和复配杀菌剂的洗衣皂样品（表1中的9#～11#配方），在40℃和常温两种温度下考察2周。2周后，测试洗衣皂表面前后的白度差值，得到洗衣皂的贮存变色情况。

采用色差仪进行测试，在ISOR457条件下，测试洗衣皂的前后白度差值。

2.3.2 试验结果分析

试验结果如表1所示。将TCC添加至洗衣皂配方中，可以缓解洗衣皂的贮存变色过程，洗衣皂的变色速度变慢，且添加量越大、洗衣皂变色速度越慢，如2#和3#配方对比；将玉洁纯添加至洗衣皂配方中，洗衣皂变色速度比较快，如5#配方；PCMX添加至洗衣皂配方中，洗衣皂的贮存变色也会加速，如4#配方，但比玉洁纯会好一些。

2.4 杀菌剂的复配和优选

如表1所示，玉洁纯对于抑制大肠杆菌有较好的作用，而TCC和PCMX则要差一些。将玉洁纯分别与TCC、PCMX进行复配，均可以达到增强抑制大肠杆菌的效果。另一方面，TCC可以对洗衣皂起到缓解变色进程的作用，从而减少洗衣皂存放过程中的变色现象。

表1 TCC、玉洁纯和PCMX在洗衣皂中的抑菌效果测试结果（%）

为此，通过将玉洁纯与TCC或者将玉洁纯与PCMX进行复配，可以减少TCC或PCMX的用量，进而减少配方中杀菌剂的总用量。通过这种方式，既节约了配方成本，又增强了抑菌效果。

2.5 防霉实验

进行防霉实验的目的是考察产品在抑制霉菌苞子萌发及菌丝体生长方面所具有的能力。

2.5.1 防霉测试方法

根据洗衣皂的用途，选定GB/T24346-2009《纺织品防霉性能的评价》作为评估洗衣皂防霉效果的检测依据。

1）试验样的制作:采用未经防霉处理的棉织布，裁成5.0cm×5.0cm方块，经灭菌处理后待用。将皂块切成薄片，放入蒸馏水中，于40～50℃加热溶解，制成10%的浓度；将裁好的棉纺布浸泡其中10min，然后取出自然晾干。

对照样亦采用未经防霉处理的棉织布。

2）试验方法:将试验样与对照样分别接种霉菌苞子，并放置在适合霉菌生长的环境条件下培养28天后，观察霉菌在试样表面的生长情况。根据试样表面长霉程度来评价样品的防霉性能。对照样用于测试霉菌苞子的活性。

实验菌种为:黑曲霉ATCC16404，绿色木霉AS.3.2941，绳状青霉GIM 3.103，球毛壳霉AS 3.3601。

3）评级标准:0级——在放大镜下无明显长霉；1级——霉菌生长稀少或局部生长，在样品表面的覆盖面积少于10%；2级——霉菌在样品表面的覆盖面积为10%～30%；3级——霉菌在样品表面的覆盖面积为30%～60%；4级——霉菌在样品表面的覆盖面积＞60%。

2.5.2 实验设计

根据中草药的性能特点，筛选出中草药的组方，将蛇床子、桑白皮、灵香草、防风4味中药进行复配，作为防霉效果的中药成分。采用75%的酒精提取中药提取液，按不同的比例加入洗衣皂配方中，进行防霉实验。

设计出四组洗衣皂配方，分别将中药复方以不同的量添加至配方中，以筛选出最低用量，同时考察配方的稳定性。配方详见表2。

表2 中药防霉配方

2.5.3 实验结果讨论

通过防霉实验评定了13#～16#配方的防霉等级，结果如表3所示。

表3 防霉分析检测结果

从表3中可以看出，本实验设计的洗衣皂配方具有较强的防霉效果。添加有中药提取液的配方其防霉等级均达到了0级，即在放大镜下无明显霉菌生长。在中药提取液添加至0.5%以上时，整个配方的防霉效果都达到了0级。因此，此中药复方醇提取液的最低添加浓度可以确定为0.5%。

2.5.4 防霉抑菌效果的稳定性

评价13#～16#配方防霉抑菌效果的稳定性时，先将洗衣皂样品置于40℃下烘45天，然后取出并放置于常温下，测试防霉效果。洗衣皂样品防霉抑菌效果的稳定性测试结果如表4所示。

表4 防霉抑菌效果稳定性测试

从表4可以看出，经过45天的加热破坏实验，洗衣皂配方的防霉抑菌效果没有受到影响。这说明，四组配方的防霉抑菌效果是稳定的。

3.结论

将TCC、玉洁纯、PCMX添加至洗衣皂中，可以完全抑制金黄色葡萄球菌的生长。三种原料的抑菌浓度分别为TCC 0.3%、玉洁纯0.3%、PCMX 0.3%，都能保证配方的有效性。但是，TCC和PCMX虽然能够完全抑制金黄色葡萄球菌的生长，却不能完全抑制大肠杆菌的生长。将TCC和PCMX分别与玉洁纯进行复配，则可以完全抑制金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的生长。通过复配，在减少配方中杀菌剂的总使用量、降低配方成本的同时，增强了洗衣皂的抑菌效果。

根据洗衣皂变色实验的结果，玉洁纯比TCC或PCMX更容易造成洗衣皂的变色。因此，采用复配方式，可以减少因单独使用玉洁纯而造成的洗衣皂色泽的变化。添加TCC后，比不添加任何杀菌剂的洗衣皂变色速度还要缓慢一些。

将蛇床子、桑白皮、灵香草、防风四味中药复方提取的醇提溶液添加至洗衣皂配方后，对于霉菌（绿色木霉、绳状青霉、球毛壳霉、黑曲霉）具有很强的抑制作用，防霉等级可以达到0级。

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