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湿巾防腐效能试验方法探讨
——USP35-<51>&CTFAM-5方法

2021-04-13吕萌赵萌北京桑普生物化学技术有限公司

生活用纸 2021年4期
关键词:湿巾织造布防腐

吕萌 赵萌 北京桑普生物化学技术有限公司

湿巾作为非织造布产品中的一员,近年来随着消费者卫生和健康意识的提升,对其接受程度越来越高。2019年,中国湿巾市场规模约达70亿元,年增长率约25%,其中通用湿巾占比最大,其次是婴童湿巾(编者注:数据源自中研普华研究报告《2020—2025年中国湿巾行业竞争格局及投资前景预测报告》,由于数据来源不同,该数据与生活用纸专业委员会公布数据略有不同)。无论成人湿巾或是婴童湿巾,产品中都会含有大量纯水和部分营养成分,在生产和消费者使用过程中可能面临着微生物污染,如在生产过程中人员操作不当,或者在使用时产品长时间暴露在外部环境中,都有可能造成湿巾的污染。为保证产品的安全,需要加入适量防腐剂。而防腐剂添加量过低,对微生物无抑制作用;添加量过高,一则增加产品成本,二则可能会引起皮肤不适或者出现过敏反应,因此确定产品配方的防腐体系及添加量是非常关键的。

防腐效能试验是目前国际上普遍采用的防腐能力的评价方法,可用来判定产品配方中防腐体系以及添加量是否合适、有效。常见的参考方法有:USP(美国药典,第51章—抗菌效能测试)、CTFA M-3(美国个人护理产品委员会,微生物指南方法3——水溶性个人护理产品防腐效能测试)、CTFA M-5(美国个人护理产品委员会,微生物指南方法5—非织造个人护理用品的试验方法)、EP(欧洲药典,第5.1.3章—抗菌防腐功效)等。这些都是以水为基质或载体,以及水溶性产品的测试方法。

国内企业及第三方检测机构在进行湿巾防腐效能测试时,绝大多数都是先将湿巾液挤出,再在湿巾挤出液中加入各试验菌悬浊液来进行防腐效能测试,如参照传统USP方法(采用湿巾挤出液进行试验)。针对上述方法,我们会存在一些疑虑,湿巾产品在使用过程中是直接抽取非织造布进行擦拭,并不是单纯地使用湿巾液,而目前的防腐效能测试方法大多数是使用挤出液来进行,测试结果是否能真实的反映出湿巾产品的防腐效能呢?有没有一种方法,可以在更贴近于湿巾正常使用状态下来进行防腐效能测试?如果有,不同操作的方法对于同一湿巾产品防腐效能的评判结果是否一致?所以根据湿巾使用的实际情况,在防腐效能测试中,考虑成品的典型用途并在成品状态下对其进行试验是很重要的。例如,非织造基材,如预饱和湿巾或毛巾,应以实际使用时的擦拭形式进行测试,而不仅仅是测试添加溶液。CTFA M-5指南就是为非织造个人护理用品设计的,如含有水的湿巾或毛巾。

接下来我们参照美国药典USP35-<51>和CTFA M-5这两种防腐效能评价方法,针对湿巾进行试验来回答上述问题,并对这两种方法进行比较。

1 参考试验方法

(1)美国药典USP35-<51> ANTIMICROBIAL EFFECTIVENESS TESTING(参照该方法,使用成品湿巾挤出液进行挑战试验)。

(2)CTFA Microbiology Guidelines 2007 M-5 Methods for Preservation Testing of Nonwoven Substrate Personal Care Products(直接在成品湿巾非织造布上接菌进行挑战试验,即在湿巾样品的四角和中心位置点菌,也称为五点法)。图例如下:

2 湿巾挑战比对试验设计

3 试验过程及分析

选取2个防腐体系进行比对试验,每个防腐体系分为三组样品进行试验。

防腐体系①一组样品(细菌、真菌)防腐体系①二组样品(细菌、真菌)

防腐体系①三组样品(细菌)防腐体系①三组样品(真菌)

防腐体系②一组样品(细菌、真菌)防腐体系②二组样品(细菌、真菌)

防腐体系②三组样品(细菌)防腐体系②三组样品(真菌)

3.1 防腐剂含量检测数据

使用液相色谱仪对防腐体系①的一组(湿巾药液)、二组(成品湿巾挤出液)样品进行BC、CPS含量测定,对防腐体系②的一组(湿巾药液)、二组(成品湿巾挤出液)样品进行IPBC含量测定。检测数据如下:

根据上述数据,说明体系①中,将湿巾液挤出后,较多的桑普BC吸附在了非织造布上,因此二组的BC检出量比较低,桑普CPS只有少量吸附在了非织造布上,其检出量降低很少;而体系②中,将湿巾液挤出后,IPBC有一定的吸附性,部分IPBC吸附在了非织造布上。

3.2 微生物防腐效能试验数据

表1 一次加菌/28天微生物(细菌)挑战性试验结果(CFU/g)

表2 一次加菌/28天微生物(真菌)挑战性试验结果(CFU/g)

由于两个防腐体系对细菌抑制作用都很好,从细菌挑战数据分析,各组数据无明显差异,从真菌数据分析可以得出以下初步结论:

针对防腐体系①,试验二组是将湿巾液挤出进行试验的,非织造布对桑普®BC有较高的吸附作用。试验三组是将菌直接接种到湿巾非织造布上,因此吸附在湿巾非织造布上的大量BC起到了作用,通过以上数据可以看出,试验三组抑菌效能优于试验二组。

针对防腐体系②,数据差异显著。分析原因得出:试验二组中非织造布对桑普®IPBC虽然有一定的吸附性,但还是有绝大部分IPBC存留于挤出的湿巾液中发挥抑菌作用,由于IPBC防霉效果非常好,即使有一定吸附性,效果也是显著的,且该试验组检测方法是将试验菌悬浊液直接接种到湿巾挤出液中,混匀后的试验菌悬浊液与防腐活性成分作用充分。而试验三组中试验菌悬浊液只是作用到湿巾非织造布的四角及中心5点位置上,菌悬液与防腐活性成分作用面积小,因此试验二组数据明显优于试验三组数据。

3.3 评价标准

4 讨论及总结

总体而言,两种测试方法均可作为评判湿巾防腐效能的方法,但从试验操作方面综合考量,我们认为对于企业实验室,参照传统USP方法(采用湿巾挤出液进行试验)进行湿巾挑战试验更为方便和高效,CTFA M-5方法较为繁琐,不易推广。从本试验中涉及到的两个防腐体系的检测数据分析,非织造布对防腐活性物吸附性不明显的湿巾产品,更多的防腐有效成分保留在湿巾液中,用湿巾挤出液进行测试,就可以很好的反映出整体湿巾产品的防腐效能;对于具有一定吸附性的产品,如选取挤出液进行测试,防腐效果若能达到评价标准的要求,那选用CTFA M-5方法(湿巾非织造布接菌)测试出的结果应该会更好。总之,USP(美国药典)方法及CTFA M-5方法,针对湿巾产品来说,都是值得推荐的防腐效能测试方法,各企业和实验室可根据实际情况选用。

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