CN117918351A - 季铵盐消毒剂、制备方法及其在衣物清洁中的应用 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种季铵盐消毒剂、制备方法及其在衣物清洁中的应用。所述季铵盐消毒剂包括以下成分,以重量份计:30~40份表面活性剂、10~20份季铵盐杀菌剂、5~10份增稠稳定剂、5~10份香精、5~10份柠檬酸、30~40份水。本发明所制备的一种季铵盐消毒剂,生产工艺简单、杀菌效果出色,不仅具有良好的起泡性,还具有较好的稳泡性。不仅可以有效杀灭衣物中常见的有害菌,而且还不对衣物纤维造成损伤,是一种即高效又安全的衣物消毒剂。
Description
技术领域
本发明涉及消毒剂技术领域,具体涉及一种季铵盐消毒剂、制备方法及其在衣物清洁中的应用。
背景技术
市场上销售的衣物消毒剂,主要有去除衣物污垢的功能。随着人们对健康的越来越重视,具有杀菌消毒功能的衣物消毒剂受到市场的欢迎。
目前,市场上销售的衣物消毒剂通常是由几种表面活性剂,并加入消毒剂加工而成。加入的消毒剂多为多氯类、过氧化物类,此类产品存在不适于有色衣物,有刺激性气味,对金属有腐蚀等特点。这些消毒剂,有些对人们是不很安全的,如果漂洗不干净,对人的皮肤有一定的刺激。目前,市场上非常需要一种杀菌力强,安全,廉价的衣物消毒剂。
本发明要制备的是一种应用于衣物清洁领域的季铵盐消毒剂,常见的季铵盐消毒剂通常都是起泡性还行,但是稳泡性较差,所以本发明尝试寻求新的制备方法和物质,制备出起泡性和稳泡性都较好的一种应用于衣物清洁领域的季铵盐消毒剂。
CN101507824A公开了一种高效杀菌衣物消毒剂,主要成分为表面活性剂、杀菌剂、增稠稳定剂等。但是该发明衣物消毒剂消毒效果并不是很出色、消毒慢,杀菌种类并不多。
发明内容
目前市面上常见的季铵盐消毒剂基本都含有表面活性剂和杀菌剂。本发明将表面活性剂月桂酰胺丙基羟磺酸甜菜碱分别与苄基二(2-羟基丙基)十八烷基氯化铵、苄基二甲基月桂基铵、二甲基(萘甲基)十四基氯化铵、苯扎氯铵组合制备季铵盐消毒剂,表面活性剂月桂酰胺丙基羟磺酸甜菜碱与苄基二(2-羟基丙基)十八烷基氯化铵组合所制备的季铵盐消毒剂不仅具有良好的起泡性,还具有良好的储存稳定性。
具体技术方案如下:
一种季铵盐消毒剂,由以下成分组成,以重量份计:30~40份表面活性剂、10~20份季铵盐杀菌剂、5~10份增稠稳定剂、5~10份香精、5~10份柠檬酸、30~40份水。
优选的,所述表面活性剂为两性离子表面活性剂;具体为芥酸酰基丙基二甲基甜菜碱、月桂酰胺丙基羟磺基甜菜碱中至少一种。
优选的,所述季铵盐杀菌剂为月桂胺二亚丙基二胺与苄基二(2-羟基丙基)十八烷基氯化铵、苄基二甲基月桂基铵、二甲基(萘甲基)十四基氯化铵、苯扎氯铵中的至少一种。
进一步优选的,所述季铵盐杀菌剂为苄基二(2-羟基丙基)十八烷基氯化铵与月桂胺二亚丙基二胺的混合物。
从化学结构、化学性质上分析,苄基二(2-羟基丙基)十八烷基氯化铵相比苄基二甲基月桂基铵、二甲基(萘甲基)十四基氯化铵、苯扎氯铵的储存稳定性更好。
苄基二(2-羟基丙基)十八烷基氯化铵与月桂胺二亚丙基二胺相比,首先,我们需要明确,虽然两者都含有氮元素,但是他们的化学结构和性质是有很大差异的。1.化学结构上:苄基二(2-羟基丙基)十八烷基氯化铵含有较长的碳链,这使得分子间相互作用力增强,分子间排列更加紧密,增强了其稳定性。此外,它还含有羟基和苯环,这两个基团可以提供额外的稳定性。月桂胺二亚丙基二胺的碳链相对较短,分子间相互作用力较弱。另外,氨基是一个强极性基团,容易与其他物质发生反应,这可能影响其稳定性。2.化学性质上:苄基二(2-羟基丙基)十八烷基氯化铵的分子间相互作用力强和羟基、苯环的存在,使其更不容易与其他物质发生反应,从而增强了其稳定性。月桂胺二亚丙基二胺由于含有氨基,可能具有较高的反应活性,容易与其他物质发生反应,这可能影响其稳定性。
从化学结构和性质的角度来看,苄基二(2-羟基丙基)十八烷基氯化铵和苄基二甲基月桂基铵之间存在一些关键差异,这些差异影响了它们的储存稳定性。1.化学结构上的差异:苄基二(2-羟基丙基)十八烷基氯化铵拥有一个更长的碳链,这增强了分子间的相互作用力,使分子排列更加紧密。同时,它含有羟基,这是一个具有稳定性的极性基团。苄基二甲基月桂基铵的碳链相对较短,分子间相互作用力较弱。此外,它含有羰基,这通常是一个较为活泼的基团,容易与其他物质发生反应。2.化学性质上的差异:由于羟基的存在,苄基二(2-羟基丙基)十八烷基氯化铵具有较强的极性和稳定性,减少了与其他物质的反应机会。苄基二甲基月桂基铵的羰基则可能使其在储存过程中更易与其他物质发生反应,导致稳定性下降。
从化学结构与化学性质上分析苄基二(2-羟基丙基)十八烷基氯化铵与二甲基(萘甲基)十四基氯化铵的储存稳定性差异。1.化学结构上的差异:苄基二(2-羟基丙基)十八烷基氯化铵的碳链较长,分子间相互作用力增强,分子排列更加紧密。此外,它含有羟基和苯环,这两个基团都可以提供稳定性。二甲基(萘甲基)十四基氯化铵含有两个相连的苯环,这是一个非常稳定的结构,但它的碳链相对较短,分子间相互作用力可能较弱。2.化学性质上的差异:羟基是一个极性基团,具有很强的电子接受能力。这使得苄基二(2-羟基丙基)十八烷基氯化铵具有较强的反应活性,可以与其他物质进行电子交换,从而减少反应的可能性。二甲基(萘甲基)十四基氯化铵虽然有两个相连的苯环,但萘环上的氢原子具有较高的反应活性,容易与其他物质发生反应。
从两者化学结构与化学性质上分析苄基二(2-羟基丙基)十八烷基氯化铵与苯扎氯铵的储存稳定性差异。1.化学结构上的差异:苄基二(2-羟基丙基)十八烷基氯化铵含有羟基和苯环,这两个基团都可以提供稳定性。同时,它的碳链较长,分子间相互作用力更强,分子排列更紧密。苯扎氯铵的结构中没有羟基,但含有氯原子和苯环。氯原子通常具有一定的反应活性。2.化学性质上的差异:羟基是一个极性基团,具有很强的电子接受能力。这使得苄基二(2-羟基丙基)十八烷基氯化铵具有较强的反应活性,可以与其他物质进行电子交换,从而减少反应的可能性。苯扎氯铵中的氯原子具有较高的反应活性,容易与其他物质发生反应。同时,由于没有羟基的稳定作用,其稳定性可能受到影响。
发明人发现,虽然表面活性剂芥酸酰基丙基二甲基甜菜碱与苄基二(2-羟基丙基)十八烷基氯化铵组合所制备的季铵盐消毒剂具有良好的起泡性,但稳泡性不好。在此基础之上,寻求能与苄基二(2-羟基丙基)十八烷基氯化铵组合所制备的季铵盐消毒剂不仅具有较好的起泡性,也具有较好的稳泡性。经过尝试发现,表面活性剂月桂酰胺丙基羟磺基甜菜碱与苄基二(2-羟基丙基)十八烷基氯化铵组合所制备的季铵盐消毒剂起泡性、稳泡性都很好。
进一步优选的,所述表面活性剂为月桂酰胺丙基羟磺基甜菜碱;所述季铵盐杀菌剂为苄基二(2-羟基丙基)十八烷基氯化铵与月桂胺二亚丙基二胺的混合物。
月桂酰胺丙基羟磺基甜菜碱与苄基二(2-羟基丙基)十八烷基氯化铵的组合:月桂酰胺丙基羟磺基甜菜碱含有羟基和磺酸基,这使其具有较强的电负性,从而与苄基二(2-羟基丙基)十八烷基氯化铵中的羟基产生强氢键相互作用;适中的碳链长度有助于形成稳定的泡沫结构。
芥酸酰基丙基二甲基甜菜碱与苄基二(2-羟基丙基)十八烷基氯化铵的组合:芥酸酰基丙基二甲基甜菜碱的碳链较长,可能对泡沫稳定性产生一定影响;还有就是芥酸酰基丙基二甲基甜菜碱含有酯基和羰基,羰基与羟基的相互作用:1.羰基是强极性基团,与羟基的相互作用可能不如酯基或磺酸基与羟基的相互作用强。羰基与羟基间的氢键可能较弱,这意味着它们之间的分子间相互作用可能相对较小;2.酯基的影响:酯基在水中通常不易离解,因此其可能与苄基二(2-羟基丙基)十八烷基氯化铵之间的相互作用较弱;3.整体结构与稳定性:由于羰基和酯基的存在,芥酸酰基丙基二甲基甜菜碱的亲水性和水解性可能较低,这可能影响泡沫的稳定性。较弱的分子间相互作用和较低的亲水性共同作用,可能导致整体的起泡性较差。
所述增稠稳定剂为黄原胶、卡拉胶、海藻酸钠中的至少一种;更优选的,所述增稠稳定剂为海藻酸钠。
所述香精为花香香精、草本香精、果香香精、香脂香精中的至少一种。
本发明还公开了上述季铵盐消毒剂的制备方法,包括如下步骤:
步骤1将表面活性剂、季铵盐杀菌剂、增稠稳定剂加入到65~75℃水中,混合搅拌,搅拌转速为200~300rpm,搅拌时间为20~30min;
步骤2将上述步骤1搅拌混合液降温至30~40℃,加入柠檬酸调节pH至6.0~7.0,继续加入香精,继续搅拌,搅拌转速为200~300rpm,搅拌时间为20~30min;
步骤3脱气,分装,即得所述季铵盐消毒剂。
本发明还公开了上述季铵盐消毒剂在衣物清洁中的应用。
本发明中主要原料的作用介绍如下:
月桂胺二亚丙基二胺:阳离子表面活性剂中阳离子亲水基团吸附带负电的细菌体,聚集在细胞壁上,产生室阻效应,导致细菌生长受抑而死亡;同时其憎水烷基还能与细菌的亲水基作用,改变膜的通透性,继而发生溶胞作用,破坏细胞结构,引起细胞的溶解和死亡,也就是,阳离子表面活性剂月桂胺二亚丙基二胺在季铵盐消毒剂中的作用主要是作为阳离子表面活性剂,改变病原体膜渗透性,聚集在病原体表面,影响其新陈代谢,使病原体酶系统失活等从而起到杀灭作用。
芥酸酰基丙基二甲基甜菜碱:两性离子表面活性剂芥酸酰基丙基二甲基甜菜碱在应用于衣物清洁的季铵盐消毒剂中的作用可能是作为洗涤剂和消毒剂。这种表面活性剂具有较好的清洁和消毒效果,能够有效地去除衣物上的污渍和细菌,同时对皮肤和衣物没有刺激性,使用起来比较安全。从杀菌机理来说,可能的原因是芥酸酰基丙基二甲基甜菜碱主要是通过破坏细菌细胞膜的通透性,导致细菌细胞内的物质外泄,从而起到杀菌作用。此外,它还可能通过干扰细菌的代谢过程,进一步抑制细菌的生长和繁殖。
苄基二(2-羟基丙基)十八烷基氯化铵:季铵盐杀菌剂苄基二(2-羟基丙基)十八烷基氯化铵在衣物清洁季铵盐消毒剂中的杀菌机制主要是通过破坏细菌细胞膜的通透性,使细菌细胞内的物质外泄,从而起到杀菌作用。在季铵盐消毒剂中加入苄基二(2-羟基丙基)十八烷基氯化铵,可以进一步增强消毒剂的杀菌效果。这是因为苄基二(2-羟基丙基)十八烷基氯化铵可以与细菌细胞膜上化学键结合,破坏细胞膜的稳定性,使细菌细胞内的物质更容易外泄,从而加速细菌的死亡。由于与苯扎氯铵相比,苄基二(2-羟基丙基)十八烷基氯化铵上面多了羟基基团,羟基具有较高的极性,能更好的与水分子相互作用,使得其在水溶液中的溶解度较高,更容易与细菌细胞膜相互作用。综合性来说:羟基基团对于苄基二(2-羟基丙基)十八烷基氯化铵杀菌的作用主要体现在以下几个方面:1.增强表面活性:羟基基团可以苄基二(2-羟基丙基)十八烷基氯化铵的极性和亲水性,使其更好地溶解在水中,从而更有效地破坏细菌细胞膜的通透性,达到杀菌的目的;2.调节pH值:羟基基团可以调节杀菌剂溶液的pH值,使其更接近细菌生长的最佳pH值,从而更有效地抑制细菌的生长和繁殖;3.增强杀菌效果:羟基基团可以与细菌细胞膜上的某些成分相互作用,破坏细胞膜的稳定性,从而加速细菌的死亡。
月桂酰胺丙基羟磺酸甜菜碱:月桂酰胺丙基羟磺酸甜菜碱是一种两性离子表面活性剂,它在许多应用中可以提高其他季铵盐表面活性剂的起泡稳定性。以下是这种机理的详细解释:1.降低水的表面张力:表面活性剂能降低水的表面张力,这使得气体更容易在水中形成泡泡。月桂酰胺丙基羟磺酸甜菜碱能有效地降低表面张力,从而使得泡泡更容易形成;2.提供更好的泡沫稳定性:两性离子结构使得甜菜碱与季铵盐具有很好的相容性,同时也与水有很好的相容性。这种特性使其能在泡泡表面形成更强的分子间相互作用,从而使泡泡更加稳定;3.抗静电性能:由于其两性离子结构,该表面活性剂还具有抗静电性能,有助于防止泡泡由于电荷积累而破裂;4.与其他表面活性剂的协同效应:月桂酰胺丙基羟磺酸甜菜碱与季铵盐表面活性剂的结合使用可以产生协同效应,进一步提高起泡和稳定性能。
苄基二甲基月桂基铵:在季铵盐消毒剂中加入苄基二甲基月桂基铵,可以进一步增强消毒剂的杀菌效果。这是因为苄基二甲基月桂基铵以与细菌细胞膜上的化学键结合,破坏细胞膜的稳定性,使细菌细胞内的物质更容易外泄,从而加速细菌的死亡。苯扎氯铵是一种广谱杀菌剂,可以改变细菌胞浆膜的通透性,使细菌胞浆物质外渗,阻碍细菌的代谢而起到杀灭效果。该药物对革兰阳性细菌作用较强,对绿脓杆菌、抗酸杆菌和细菌芽孢无效,可以与蛋白质迅速结合。而苄基二甲基月桂基铵则具有多个酮基,可能具有更强的化学反应性和杀菌效果。具体来说,酮基可能与细菌细胞膜上的某些成分相互作用,破坏细胞膜的稳定性,从而加速细菌的死亡。此外,酮基还可能增强表面活性剂的极性和亲水性,使其更好地溶解在水中,从而更有效地破坏细菌细胞膜的通透性,达到杀菌的目的。
二甲基(萘甲基)十四基氯化铵:在季铵盐消毒剂中加入二甲基(萘甲基)十四基氯化铵,可以进一步增强消毒剂的杀菌效果。这是因为二甲基(萘甲基)十四基氯化铵可以与细菌细胞膜上的化学键结合,破坏细胞膜的稳定性,使细菌细胞内的物质更容易外泄,从而加速细菌的死亡。在苯扎氯铵结构上多添加一个苯环,可能会对其杀菌作用产生以下影响:1.增强稳定性:苯环可以增加苯扎氯铵的稳定性,使其在光照、温度等条件下不易分解,从而延长其使用寿命;2.增强杀菌效果:苯环可能与细菌细胞膜上的某些成分相互作用,破坏细胞膜的稳定性,从而加速细菌的死亡。因此,多添加一个苯环可能会增强苯扎氯铵的杀菌效果;3.改变溶解性:多添加一个苯环可能会改变苯扎氯铵的溶解性,使其在水中溶解度降低,从而影响其杀菌效果。
海藻酸钠:1.增稠作用:海藻酸钠是一种天然的高分子物质,具有较好的增稠作用。在季铵盐消毒剂中加入海藻酸钠,可以增加消毒剂的粘稠度,使其更易于涂抹和均匀分布;2.稳定作用:海藻酸钠具有较好的稳定作用,可以稳定季铵盐消毒剂中的有效成分,防止其在储存和使用过程中发生分解或变质;3.悬浮作用:海藻酸钠还可以起到悬浮作用,将季铵盐消毒剂中的有效成分悬浮在水中,使其更易于与衣物表面接触,从而提高杀菌效果;4.保护作用:海藻酸钠还可以起到保护作用,防止季铵盐消毒剂中的有效成分受到光照、温度等条件的影响而分解或变质。
香精:1.改善气味:除臭、加香,季铵盐消毒剂本身可能具有一些特殊的气味,加入香精可以掩盖这些气味,并给予消费者愉悦的感官体验;2.增强心理效应:香精可以刺激消费者的嗅觉,产生积极的心理感受,使消费者感到放松和愉悦。这种心理效应可以增强消费者对产品的好感度,提高产品的销售效果;3.防止误用:有些消毒剂可能具有刺激性或者腐蚀性,加入香精可以掩盖这些不良气味,防止消费者误用或者滥用。
柠檬酸:1.调节pH值:柠檬酸是一种酸性物质,可以调节溶液的pH值。在季铵盐消毒剂中加入柠檬酸,可以调节溶液的酸碱度,使其更接近细菌生长的最佳pH值,从而更有效地抑制细菌的生长和繁殖;2.增强清洁效果:柠檬酸可以与衣物表面的污渍和细菌产生化学反应,从而去除污渍和细菌。同时,柠檬酸还可以破坏细菌细胞膜的通透性,使细菌细胞内的物质外泄,从而起到杀菌作用;3.促进季铵盐的溶解:柠檬酸可以促进季铵盐的溶解,使其更好地与水混合,从而提高季铵盐消毒剂的清洁效果和杀菌效果。
本发明的有益效果:
本发明所制备的一种季铵盐消毒剂将季铵盐杀菌剂、两性离子表面活性剂混合,提高了季铵盐消毒剂体系的稳泡性,同时所制得季铵盐消毒剂具有高效的杀菌能力、又不伤害衣物本身纤维结构。
具体实施方式
为了进一步理解本发明,下面结合实施例对本发明提供的一种季铵盐消毒剂的应用进行详细说明。
实施例中部分原料来源及参数如下:
苄基二(2-羟基丙基)十八烷基氯化铵,英文,benzylbis(2-hydroxypropyl)octadecylammonium chloride,CAS号为65059-92-9。
月桂酰胺丙基羟磺酸甜菜碱,CAS号为13197-76-7。
实施例1
一种季铵盐消毒剂的制备方法,步骤如下:
步骤1将5g月桂胺二亚丙基二胺、40g芥酸酰基丙基二甲基甜菜碱、10g苄基二(2-羟基丙基)十八烷基氯化铵、5g海藻酸钠加入到30g 70℃水中,混合搅拌,搅拌转速为300rpm,搅拌时间为30min,得到混合液;
步骤2将步骤1的混合液降温至35℃,加入5g柠檬酸调节pH至6.0,继续加入5g柑橘香精,继续搅拌,搅拌转速为200rpm,搅拌时间为25min;
步骤3脱气,分装,即得所述季铵盐消毒剂。
实施例2
一种季铵盐消毒剂的制备方法,步骤如下:
步骤1将5g月桂胺二亚丙基二胺、40g芥酸酰基丙基二甲基甜菜碱、10g苄基二甲基月桂基铵、5g海藻酸钠加入到30g 70℃水中,混合搅拌,搅拌转速为300rpm,搅拌时间为30min,得到混合液;
步骤2将步骤1的混合液降温至35℃,加入5g柠檬酸调节pH至6.0,继续加入5g柑橘香精,继续搅拌,搅拌转速为200rpm,搅拌时间为25min;
步骤3脱气,分装,即得所述季铵盐消毒剂。
实施例3
一种季铵盐消毒剂的制备方法,步骤如下:
步骤1将5g月桂胺二亚丙基二胺、40g芥酸酰基丙基二甲基甜菜碱、10g二甲基(萘甲基)十四基氯化铵、5g海藻酸钠加入到30g 70℃水中,混合搅拌,搅拌转速为300rpm,搅拌时间为30min,得到混合液;
步骤2将步骤1的混合液降温至35℃,加入5g柠檬酸调节pH至6.0,继续加入5g柑橘香精,继续搅拌,搅拌转速为200rpm,搅拌时间为25min;
步骤3脱气,分装,即得所述季铵盐消毒剂。
实施例4
一种季铵盐消毒剂的制备方法,步骤如下:
步骤1将5g月桂胺二亚丙基二胺、40g芥酸酰基丙基二甲基甜菜碱、10g十二烷基二甲基苄基氯化铵、5g海藻酸钠加入到30g 70℃水中,混合搅拌,搅拌转速为300rpm,搅拌时间为30min,得到混合液;
步骤2将步骤1的混合液降温至35℃,加入5g柠檬酸调节pH至6.0,继续加入5g柑橘香精,继续搅拌,搅拌转速为200rpm,搅拌时间为25min;
步骤3脱气,分装,即得所述季铵盐消毒剂。
实施例5
一种季铵盐消毒剂的制备方法,步骤如下:
步骤1将5g月桂胺二亚丙基二胺、10g苄基二(2-羟基丙基)十八烷基氯化铵、40g月桂酰胺丙基羟磺酸甜菜碱、5g海藻酸钠加入到30g 70℃水中,混合搅拌,搅拌转速为300rpm,搅拌时间为30min,得到混合液;
步骤2将步骤1的混合液降温至35℃,加入5g柠檬酸调节pH至6.0,继续加入5g柑橘香精,继续搅拌,搅拌转速为200rpm,搅拌时间为25min;
步骤3脱气,分装,即得所述季铵盐消毒剂。
实施例6
一种季铵盐消毒剂的制备方法,步骤如下:
步骤1将15g月桂胺二亚丙基二胺、40g月桂酰胺丙基羟磺酸甜菜碱、5g海藻酸钠加入到30g 70℃水中,混合搅拌,搅拌转速为300rpm,搅拌时间为30min,得到混合液;
步骤2将步骤1的混合液降温至35℃,加入5g柠檬酸调节pH至6.0,继续加入5g柑橘香精,继续搅拌,搅拌转速为200rpm,搅拌时间为25min;
步骤3脱气,分装,即得所述季铵盐消毒剂。
实施例7
一种季铵盐消毒剂的制备方法,步骤如下:
步骤1将5g月桂胺二亚丙基二胺、50g苄基二(2-羟基丙基)十八烷基氯化铵、5g海藻酸钠加入到30g 70℃水中,混合搅拌,搅拌转速为300rpm,搅拌时间为30min,得到混合液;
步骤2将步骤1的混合液降温至35℃,加入5g柠檬酸调节pH至6.0,继续加入5g柑橘香精,继续搅拌,搅拌转速为200rpm,搅拌时间为25min;
步骤3脱气,分装,即得所述季铵盐消毒剂。
测试例1:抑菌测试
参考《GB/T 20944.2-2007纺织品抗菌性能的评价第2部分:吸收法》开展抑菌测试。取穿过的衣物21件,根据实施例1-7,共七组,每组用三个衣物测试,取平均值。将衣物用洗衣机洗涤15min,并漂洗2min。将实施例1-7所制备的季铵盐消毒剂溶于2L,250ppm硬水中作为洗涤剂。
使用下列菌种作为测试菌:
——金黄色葡萄球菌Staphylococcus aureus(ATCC 6538)革兰氏阳性;
——肺炎克雷白氏菌Klebsiella pneumoniae(ATCC 4352)革兰氏阴性;
——大肠杆菌Escherichia coli(ATCC 11229)革兰氏阴性。
参照上述标准对菌种进行测试,准备设备、培养基和试剂、试验菌种、试验菌液的培养和制备、试样的准备(样品洗涤、试样质量、试样放置、试样灭菌)、试验步骤(试样的接种、接种后立即洗脱、培养、培养后的洗脱、细菌数的测定);
结果的计算和评价:
抑菌率的计算:
抑菌率=[(Ct-Tt)/Ct]×100
Ct——三个对照样接种并培养18~24h后测得的细菌数的平均值;
Tt——三个试样接种并培养18~24h后测得的细菌数的平均值;
以抑菌率作为计算结果,当抑菌率计算值为负数时,表示为“0”;当抑菌率计算值>99%时,表示为“>99%”。
抗菌效果的评价:
抗菌效果的评价:
当抑菌率≥90%,具有抗菌效果;当抑菌率≥99%,具有良好的抗菌效果。
取实施例1-7所制备的季铵盐消毒剂进行抑菌测试;
表1抑菌测试结果
由上表1可知,对比实施例1-4可知,表面活性剂芥酸酰基丙基二甲基甜菜碱分别与苄基二(2-羟基丙基)十八烷基氯化铵、苄基二甲基月桂基铵、二甲基(萘甲基)十四基氯化铵和苯扎氯铵所组合制备的季铵盐消毒剂的杀菌性最强的是实施例1,也就是表面活性剂芥酸酰基丙基二甲基甜菜碱与苄基二(2-羟基丙基)十八烷基氯化铵组合做制备的季铵盐消毒剂杀菌性最强。其可能的原因在于:1.羟基的强相互作用:苄基二(2-羟基丙基)十八烷基氯化铵中的羟基与芥酸酰基丙基二甲基甜菜碱中的羟基或其它极性基团(如羰基)可以形成强氢键,这增强了分子间的相互作用,使得形成的季铵盐消毒剂更稳定;2.适中的碳链长度:这有助于形成稳定的泡沫结构,从而提高季铵盐消毒剂与细菌的接触面积;3.苯环的稳定性:苯环是稳定的环状结构,有助于提高整体化合物的稳定性;4.酯基与羰基的影响:虽然芥酸酰基丙基二甲基甜菜碱含有这些官能团,但它们与苄基二(2-羟基丙基)十八烷基氯化铵之间的相互作用可能不如羟基间的相互作用强;5.由于二甲基(萘甲基)十四基氯化铵含有两个相连的苯环,可能与其他分子产生特殊的相互作用,从而影响了其杀菌性;6.由于苯扎氯铵少了羟基,可能与其它分子的相互作用和整体的稳定性不如苄基二(2-羟基丙基)十八烷基氯化铵。
对比实施例1、5,实施例6-7,得到实施例5所制备的季铵盐消毒剂杀菌性最强,其可能的原因在于:从化学结构和化学性质上分析,产生上述杀菌性差异的原因可能如下:1.碳链长度和结构:芥酸酰基丙基二甲基甜菜碱的碳链长度较长,这可能影响其与细菌的接触和吸附能力。月桂酰胺丙基羟磺基甜菜碱的碳链长度适中,有助于形成稳定的泡沫结构,提高与细菌的接触面积。苄基二(2-羟基丙基)十八烷基氯化铵的长碳链有助于提高整体化合物的稳定性。2.官能团和离子性质:芥酸酰基丙基二甲基甜菜碱含有酯基、氨基、羰基和碳碳双键,但其碳链长度较长,可能影响其与苄基二(2-羟基丙基)十八烷基氯化铵的相互作用。月桂酰胺丙基羟磺基甜菜碱含有酰胺键、季铵盐基团和磺酸基,其中季铵盐基团具有正电荷,增强了整体的电负性,与细菌的静电吸附作用更强。苄基二(2-羟基丙基)十八烷基氯化铵含有苯环、羟基、氯离子和长碳链,其中羟基和氯离子的存在增强了其与其3.它分子间的相互作用:芥酸酰基丙基二甲基甜菜碱与苄基二(2-羟基丙基)十八烷基氯化铵组合时,两者之间的相互作用可能较弱。月桂酰胺丙基羟磺基甜菜碱与苄基二(2-羟基丙基)十八烷基氯化铵组合时,由于季铵盐的正电荷和磺酸基的负电荷,增强了分子间的静电相互作用,从而提高整体的稳定性。4.稳定性与反应性:芥酸酰基丙基二甲基甜菜碱中的双键可能在某些条件下不稳定。月桂酰胺丙基羟磺基甜菜碱由于含有季铵盐和磺酸基,具有较好的水溶性和稳定性。苄基二(2-羟基丙基)十八烷基氯化铵具有较好的稳定性,且与月桂酰胺丙基羟磺基甜菜碱组合时可能形成更稳定的结构。
综上所述,杀菌性差异的原因主要与官能团种类、碳链长度、分子间相互作用以及整体的稳定性有关。由于月桂酰胺丙基羟磺基甜菜碱与苄基二(2-羟基丙基)十八烷基氯化铵组合时具有更强的分子间相互作用和更好的稳定性,因此其制备的季铵盐消毒剂具有更强的杀菌性。
测试例2:稳定性测试
参照《GB/T 38499-2020消毒剂稳定性评价方法》进行测试试验,对实施例1-7进行稳定性测试。
加速试验:湿度为75%±5%、温度为40~45℃、光照等超常条件,加速消毒剂的化学和物理变化,缩短试验的留观实验,以推测其稳定性。
不同保存条件下消毒剂有效期的测试:
表2稳定性实验结果
根据上表2可以看出,实施例5的下降率最小,仅为2.2%<10%,所以根据上述标准可预测保存时间可为三年。
由上表2可知,对比实施例1-4可知,表面活性剂芥酸酰基丙基二甲基甜菜碱分别与苄基二(2-羟基丙基)十八烷基氯化铵、苄基二甲基月桂基铵、二甲基(萘甲基)十四基氯化铵和苯扎氯铵所组合制备的季铵盐消毒剂稳定性最好的的是实施例1,也就是表面活性剂芥酸酰基丙基二甲基甜菜碱与苄基二(2-羟基丙基)十八烷基氯化铵组合做制备的季铵盐消毒剂稳定性最好。其可能的原因在于:1.碳链长度与官能团差异:苄基二(2-羟基丙基)十八烷基氯化铵的碳链明显更长,这可能影响其与其它分子的相互作用和整体稳定性。除了羟基外,它还含有苯环,这为其提供了额外的稳定性。苄基二甲基月桂基铵含有羰基和苯环,但与前者相比,其碳链较短;2.官能团对稳定性的影响:羟基可以与水分子形成氢键,增强其在水中或与其他极性分子间的相互作用。苯环是一个稳定的环状结构,有助于提高化合物的整体稳定性。羰基虽然具有反应性,但在此背景下,它对整体稳定性的贡献可能不如羟基和苯环;3.与表面活性剂的相互作用:当苄基二(2-羟基丙基)十八烷基氯化铵与芥酸酰基丙基二甲基甜菜碱组合时,羟基、苯环和较长的碳链都有助于形成稳定的复合物或结构。这种稳定性可能与分子间强氢键的形成、合适的空间排列以及整体的电子云分布有关。
综合分析:结构上的这些差异使得苄基二(2-羟基丙基)十八烷基氯化铵与芥酸酰基丙基二甲基甜菜碱组合时能够形成更稳定的季铵盐消毒剂。这种稳定性可能不仅来源于单个分子内的相互作用,还来源于分子间的强相互作用和合适的空间排列。
综上所述,苄基二(2-羟基丙基)十八烷基氯化铵与芥酸酰基丙基二甲基甜菜碱组合之所以能制备出化学稳定性较好的季铵盐消毒剂,主要归因于其独特的碳链长度、官能团类型(特别是羟基和苯环)以及它们之间的相互作用。这些因素共同作用,提高了整体结构的稳定性和化学反应性。
当苄基二(2-羟基丙基)十八烷基氯化铵与芥酸酰基丙基二甲基甜菜碱组合时,羟基、苯环和较长的碳链都有助于形成稳定的复合物或结构。这种稳定性可能与分子间强氢键的形成、合适的空间排列以及整体的电子云分布有关。苄基二(2-羟基丙基)十八烷基氯化铵的碳链明显更长,这可能影响其与其它分子的相互作用和整体稳定性。除了羟基外,它还含有苯环,这为其提供了额外的稳定性。苯扎氯铵与苄基二(2-羟基丙基)十八烷基氯化铵相比,少了羟基这一可能增强稳定性的官能团。羟基可以与水分子形成氢键,增强其在水中或与其他极性分子间的相互作用。苯环是一个稳定的环状结构,有助于提高化合物的整体稳定性。苯扎氯铵缺少了羟基,这可能对其整体的稳定性产生影响。当苄基二(2-羟基丙基)十八烷基氯化铵与芥酸酰基丙基二甲基甜菜碱组合时,羟基、苯环和较长的碳链都有助于形成稳定的复合物或结构。这种稳定性可能与分子间强氢键的形成、合适的空间排列以及整体的电子云分布有关。
对比实施例1、5,实施例6-7,得到实施例5所制备的季铵盐消毒剂稳定性最好。其可能的原因在于:1.碳链长度和结构:芥酸酰基丙基二甲基甜菜碱的碳链长度较长,这可能影响其与细菌的接触和吸附能力。月桂酰胺丙基羟磺基甜菜碱的碳链长度适中,有助于形成稳定的泡沫结构,提高与细菌的接触面积。苄基二(2-羟基丙基)十八烷基氯化铵的长碳链有助于提高整体化合物的稳定性;2.官能团和离子性质:芥酸酰基丙基二甲基甜菜碱含有酯基、氨基、羰基和碳碳双键,但其碳链长度较长,可能影响其与苄基二(2-羟基丙基)十八烷基氯化铵的相互作用。月桂酰胺丙基羟磺基甜菜碱含有酰胺键、季铵盐基团和磺酸基,其中季铵盐基团具有正电荷,增强了整体的电负性,与细菌的静电吸附作用更强。苄基二(2-羟基丙基)十八烷基氯化铵含有苯环、羟基、氯离子和长碳链,其中羟基和氯离子的存在增强了其与其它分子间的相互作用;3.分子间相互作用:芥酸酰基丙基二甲基甜菜碱与苄基二(2-羟基丙基)十八烷基氯化铵组合时,两者之间的相互作用可能较弱。月桂酰胺丙基羟磺基甜菜碱与苄基二(2-羟基丙基)十八烷基氯化铵组合时,由于季铵盐的正电荷和磺酸基的负电荷,增强了分子间的静电相互作用,从而提高整体的稳定性;4.稳定性与反应性:芥酸酰基丙基二甲基甜菜碱中的双键可能在某些条件下不稳定。月桂酰胺丙基羟磺基甜菜碱由于含有季铵盐和磺酸基,具有较好的水溶性和稳定性。苄基二(2-羟基丙基)十八烷基氯化铵具有较好的稳定性,且与月桂酰胺丙基羟磺基甜菜碱组合时可能形成更稳定的结构。
测试例3:稳泡性、起泡性测试
本测试在室温下进行(温度21℃);
起泡性的测定:用10mL移液管取5mL待测液于15mL具塞试管中,将装好的待测液的具塞试管置于医用低速离心机振荡10min;将待测液静置1min,所读出的起泡高度即为待测液的起泡高度。
所述待测液就是指各项实施例、对比例所配置的季铵盐消毒剂混合液。
稳定性的测定:将装有离心后的溶液的具塞试管至于试管加上,每隔2h读一次泡沫高度,共读8h,观察泡沫变化的情况。
表3季铵盐消毒剂稳泡性、起泡性测试结果
由上表3可知,对比实施例1-4可知,表面活性剂芥酸酰基丙基二甲基甜菜碱分别与苄基二(2-羟基丙基)十八烷基氯化铵、苄基二甲基月桂基铵、二甲基(萘甲基)十四基氯化铵和苯扎氯铵所组合制备的季铵盐消毒剂稳定性最好的的是实施例1,也就是表面活性剂芥酸酰基丙基二甲基甜菜碱与苄基二(2-羟基丙基)十八烷基氯化铵组合做制备的季铵盐消毒剂稳定性最好。其可能的原因在于:从化学结构和化学性质上分析,产生上述起泡性和稳泡性差异的原因可能如下:1.羟基对起泡性和稳泡性的影响:苄基二(2-羟基丙基)十八烷基氯化铵含有羟基,这可能使其与水分子形成氢键的能力增强,从而增加起泡性。然而,这种氢键相互作用较弱,可能导致分子间结合不牢固,从而影响稳泡性。苯扎氯铵与苄基二(2-羟基丙基)十八烷基氯化铵相比少了羟基,因此其与水分子形成氢键的能力较弱,可能降低起泡性;2.苯环对起泡性和稳泡性的影响:各种季铵盐消毒剂中的苯环结构均较为稳定,但与羟基和官能团的结合方式不同可能影响整体的性质。苯扎氯铵中的苯环与羟基和氯离子的结合方式和位置可能与其与苄基二(2-羟基丙基)十八烷基氯化铵相比的差异有关;3.其他官能团的影响:苄基二甲基月桂基铵和二甲基(萘甲基)十四基氯化铵中的羰基和萘基等其他官能团可能影响其与水分子或其他分子的相互作用,从而影响起泡性和稳泡性。与苄基二(2-羟基丙基)十八烷基氯化铵相比,这些官能团的存在和性质可能使其与水分子或表面活性剂的相互作用发生变化,从而影响起泡性和稳泡性;4.碳链长度和其他因素:不同季铵盐消毒剂中的碳链长度和其他化学结构因素可能也会影响其与水分子或其他分子的相互作用,从而影响起泡性和稳泡性。表面活性剂的结构和性质也可能与所制备的季铵盐消毒剂的起泡性和稳泡性有关;5.表面活性剂与季铵盐的相互作用:当使用表面活性剂芥酸酰基丙基二甲基甜菜碱作为组合剂时,它与各种季铵盐消毒剂的相互作用可能有所不同,从而影响整体的起泡性和稳泡性。表面活性剂的结构和性质可能与其与季铵盐消毒剂的相互作用有关,从而影响所制备的季铵盐消毒剂的起泡性和稳泡性。
对比实施例1、5,实施例6-7,得到实施例5所制备的季铵盐消毒剂稳定性最好。其可能的原因在于:1.碳链长度和官能团差异:芥酸酰基丙基二甲基甜菜碱含有酯基、氨基、羰基、碳碳双键,碳链长度较长,这可能影响其与苄基二(2-羟基丙基)十八烷基氯化铵的相互作用,导致起泡性较好但稳泡性较差。月桂酰胺丙基羟磺基甜菜碱含有酰胺键、季铵盐基团、磺酸基,碳链长度适中,与苄基二(2-羟基丙基)十八烷基氯化铵的组合可能形成更稳定的结构,从而提高稳泡性;2.官能团之间的相互作用:羟基可以与水分子形成氢键,增强其在水中或与其他极性分子间的相互作用,这可能导致较好的起泡性。然而,这种相互作用也可能导致分子间结合不牢固,从而影响稳泡性。季铵盐基团和磺酸基之间的相互作用较强,有助于形成稳定的结构,从而提高稳泡性;3.分子间相互作用和空间排列:当苄基二(2-羟基丙基)十八烷基氯化铵与芥酸酰基丙基二甲基甜菜碱组合时,较长的碳链和酯基可能影响分子间的紧密排列,导致稳泡性较差。月桂酰胺丙基羟磺基甜菜碱中的季铵盐和磺酸基之间的正负电荷相互作用增强了分子间的静电吸引力,有助于形成更稳定的泡沫结构;4.表面活性剂的性质和结构:芥酸酰基丙基二甲基甜菜碱中的酯基和氨基可能与水分子形成较弱的相互作用,影响稳泡性。月桂酰胺丙基羟磺基甜菜碱中的磺酸基与水分子形成强相互作用,增强了泡沫的稳定性。
以上所述仅为本发明的较佳实施例,并不用于限制本发明,在本发明原则内做的修改、替换、改进,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种季铵盐消毒剂,其特征在于,由以下成分组成,以重量份计:30~40份表面活性剂、10~20份季铵盐杀菌剂、5~10份增稠稳定剂、5~10份香精、5~10份柠檬酸、30~40份水。
2.根据权利要求1所述的季铵盐消毒剂,其特征在于:所述表面活性剂为芥酸酰基丙基二甲基甜菜碱、月桂酰胺丙基羟磺基甜菜碱中至少一种。
3.根据权利要求1所述的季铵盐消毒剂,其特征在于:所述季铵盐杀菌剂为月桂胺二亚丙基二胺、苄基二(2-羟基丙基)十八烷基氯化铵、苄基二甲基月桂基铵、二甲基(萘甲基)十四基氯化铵、苯扎氯铵中的至少一种。
4.根据权利要求3所述的季铵盐消毒剂,其特征在于:所述季铵盐杀菌剂为苄基二(2-羟基丙基)十八烷基氯化铵和月桂胺二亚丙基二胺组成的混合物。
5.根据权利要求1所述的季铵盐消毒剂,其特征在于:所述增稠稳定剂为黄原胶、卡拉胶、海藻酸钠中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的季铵盐消毒剂,其特征在于:所述香精为花香香精、草本香精、果香香精、香脂香精中的至少一种。
7.根据权利要求1~6任一项所述的季铵盐消毒剂的制备方法,其特征在于,制备步骤如下:
步骤1将表面活性剂、季铵盐杀菌剂、增稠稳定剂加入到65~75℃水中,混合搅拌,搅拌转速为200~300rpm,搅拌时间为20~30min;
步骤2将上述步骤1搅拌混合液降温至30~40℃,加入柠檬酸调节pH至6.0~7.0,继续加入香精,继续搅拌,搅拌转速为200~300rpm,搅拌时间为20~30min;
步骤3脱气,分装,即得所述季铵盐消毒剂。
8.如权利要求1~6任一项所述的季铵盐消毒剂在衣物清洁中的应用。
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