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表面活性剂在消毒领域应用(一)

文章来源: 发布时间:2024-07-17

我们通常将物质相与相之间的分界面称为界面,如气/液、气/固、液/液、固/固、固/液五种。其中又将包含有气相的界面称为表面,包括液体表面和固体表面。表面活性剂能通过吸附作用,在表(界)面形成吸附膜,降低表面张力,来改变表(界)面的化学性质。因此,通俗来讲,表面活性剂是一种功能性的精细化工产品,通过少量加入就能使表(界)面状态发生明显变化,从而使表面活性剂具有润湿、渗透、起泡、乳化、杀菌等功能。


那么,表面活性剂的这些功能,如何应用到消毒领域,提升消杀效果呢?我们先来探讨润湿、渗透功能对消杀效果的提升。


1、生物膜的形成

大部分病原微生物是随着生物膜生长的。首先,浮游微生物通过范德华力、疏水作用力、静电力等与表(界)面进行微弱的黏附。此时,病原微生物并没有形成稳定、牢固的生物膜,该生物膜很容易被清除。随着黏附的病原体在生长繁殖的同时不断分泌胶状的胞外多糖基质,使其与表(界)的黏附也变得更加牢固,形成微生物菌落,所形成的生物膜也由薄变厚,此时所形成的生物膜就很难被清除。


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2、生物膜对消毒剂的抗性机理

生物膜的形成,会对消毒剂产生抗性作用。生物膜的胞外多糖和蛋白质等聚合基质结构可形成阻力,延迟消毒剂等物质的生物膜基质渗透。与直接作用于游离微生物相比,生物膜的存在降低了消毒剂对黏附在表(界)面上的微生物的可及性。


针对细菌生物被膜与游离菌对消毒剂抗性比较研究发现,使用含800mg/L的过氧乙酸消毒剂对鲍曼不动杆菌、金黄色葡萄球菌和铜绿假单胞菌游离菌的平均杀灭率分别为90.53%、87.64%和83.16%,但对其细菌生物被膜的平均杀灭率仅为82.56%、84.81%和82.85%;用含150mg/L的二氧化氯消毒剂作用1min,对鲍曼不动杆菌、金黄色葡萄球菌和铜绿假单胞菌游离菌的平均杀灭率分别为96.95%、96.18%和96.05%,对其细菌生物被膜的平均杀灭率仅为86.37%、89.54%和91.20%。由此可见,形成生物膜的细菌对消毒剂的抗性都比游离菌强。


除此之外,一些生物膜结构成分还可以与某些消毒剂发生反应,使消毒剂部分消耗,从而降低消毒剂的消杀效果。另外,消毒剂对表(界)面的润湿覆盖性,同样会影响消毒剂的消杀效果,只有当液滴对表(界)面进行完全的覆盖时,才能真正避免漏消的可能。


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3、润湿、渗透功能对消杀效果的提升

基于生物膜以及表(界)面润湿程度对消杀效果的影响,表面活性剂所具有的润湿、渗透功能,就可通过与消毒成分的复配,来提升消毒剂的消杀效果:


(1)润湿性能对消杀效果的提升:表面活性剂的润湿功能,能使消毒剂对表(界)面的润湿性增强,尤其是墙壁裂缝、角落等容易积攒病原微生物菌落,又不易被清洁处,使消毒剂真正做到对消杀界面的全覆盖、无死角;另一方面,润湿功能也能使消毒剂与表(界)面接触更快速。二者相互结合,提升消杀效果。液滴对表(界)面的润湿程度,可借助Dataphysics OCA15EC 视频光学接触角测量仪(成都科宏达表面活性剂研究中心实验室设备)通过接触角大小来评定。


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接触角大小与润湿程度的相关性



(2)渗透性能对消杀效果的提升:表面活性剂的渗透功能,能使消毒剂更快速的破坏病原体生物膜,并渗入生物膜内部,提升消毒剂与病原微生物的触及程度;同时,也能协助消毒剂更容易、更快速的破坏、深入病原体细胞膜结构,从而提升消杀效果。


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表面活性剂渗透功能对生物膜的破坏


4、小结

综上所述,表面活性剂以其独特润湿、渗透功能,与消毒剂成分相结合,能有效提高消毒剂与病原微生物的触及,提升消杀效果。


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