Antimikrobiella konserveringsmedel är olika till sin natur; baserat på deras molekylära strukturer kan de brett klassificeras i oorganiska och organiska kategorier.
Oorganiska antimikrobiella konserveringsmedel
Baserat på deras verkningsmekanismer kan oorganiska antimikrobiella konserveringsmedel ytterligare delas in i oxidativa och reduktiva typer. Reduktiva antimikrobiella medel utövar sina bakteriedödande och blekande effekter genom sina reducerande egenskaper-exempel inkluderar svavelsyra och dess salter, som främst används som blekmedel. Oxidativa antimikrobiella medel uppnår omvänt sina bakteriedödande effekter genom sin oxiderande förmåga. Även om dessa medel är mycket potenta, tenderar de att vara kemiskt instabila, benägna att sönderfalla och har en begränsad verkningslängd; dessutom avger de ofta en distinkt, obehaglig lukt. Följaktligen används de främst för desinfektion och sterilisering av utrustning, behållare,-halvfärdiga produkter och processvatten. denna kategori omfattar främst klor-baserade preparat och peroxider.
Hypokloriter
Hypokloriter är traditionella blekmedel där den "aktiva klor"-komponenten uppvisar potent bakteriedödande aktivitet. Klor penetrerar det inre av mikrobiella celler, stör cellulära enzymproteiner eller hämmar enzymer som är känsliga för oxidation, vilket leder till mikrobiell död. Hypokloriter är effektiva för att utrota ett brett spektrum av mikroorganismer, inklusive vegetativa bakterieceller, bakteriesporer, virus, jästsvampar och mögel. Deras bakteriedödande effekt förbättras avsevärt under förhållanden som involverar förhöjda temperaturer, höga koncentrationer, förlängda kontakttider och låga pH-nivåer.
Kloraminer
Kloraminer är effektiva antimikrobiella medel som kännetecknas av sina milda oxiderande egenskaper. I papperstillverkningsanläggningar genereras kloraminer vanligtvis genom att direkt blanda ammoniumsulfat med en blekvätska (innehåller 18–20 g/L aktivt klor). De specifika produkterna från denna reaktion varierar beroende på lösningens pH: vid ett pH av 5 ger reaktionen NHC12; vid ett pH av 7 eller högre, ger reaktionen NH2Cl. När den tillsätts till pappersmassa varierar den rekommenderade dosen av kloramin från 0,03 % till 0,05 % av massans vikt; vid applicering på "vitvatten" (återvunnet processvatten) är den rekommenderade koncentrationen 3–5 mg/L. Både beredningen och appliceringen av kloraminer bör utföras under alkaliska eller svagt alkaliska förhållanden; omvänt kommer alltför höga pH-nivåer att äventyra deras bakteriedödande effekt. De främsta fördelarna med att använda kloraminer inkluderar deras låga kostnad och höga effektivitet; Deras nackdelar inkluderar dock en stark, stickande lukt som negativt påverkar den operativa miljön och utgör potentiella risker för människors hälsa. För att mildra utvecklingen av bakteriell resistens har det visat sig vara en mycket effektiv strategi att växla användningen av kloraminer med kopparsulfat-i linje med anläggningens städschema-.
Organiska biocider och konserveringsmedel
Organiska biocider och konserveringsmedel erbjuder många fördelar, inklusive hög effektivitet, låg toxicitet och utmärkt biologisk nedbrytbarhet; följaktligen används de i stor utsträckning inom papperstillverkningsindustrin. För närvarande inkluderar de primära medlen som används i denna sektor organiska svavelföreningar, organobrominföreningar och kväve-svavel-innehållande heterocykliska föreningar.
Inhemskt är många företag dedikerade till forskning och försäljning av dessa biocider, med aktivitetskoncentrationer i östra Kina (t.ex. Nanjing Gutian) och södra Kina (t.ex. Guangzhou Guyi).
Organiska svavelföreningar
En representativ produkt i denna kategori är Methylene Bisthiocyanate (förkortat MBT). MBT har ett brett spektrum av biocidaktivitet, som visar betydande dödande effekter mot bakterier, svampar och alger; den är därför lämplig att använda vid konservering av både pappersmassa och pappersbeläggningar. I praktisk tillämpning formuleras MBT typiskt till en 10 % (viktprocent) lösning genom att blanda den med lösningsmedel och synergistiska medel. När den tillsätts i en dos på 7,5 mg/L kan den uppnå en steriliseringshastighet som överstiger 99,8 % inom 30 minuter. Detta medel är lämpligt för användning i system med ett pH-värde på mindre än 11. En annan vanligt förekommande organosvavelbiocid är Bensotiazol-3-on. Detta konserveringsmedel uppvisar mycket låg toxicitet för människor och andra djur; ett tillskott på bara 45–170 gram per ton papper är tillräckligt för att effektivt förhindra förstörelse av pappersmassa. När den används för konservering av pappersbeläggningar sträcker sig den rekommenderade dosen från 0,015 % till 0,03 % av den totala beläggningsvikten.
Organobrominföreningar
2,2-Dibromo-2-cyanoacetamid är ett typiskt exempel på en organobrominbiocid. Den utövar både dödande och hämmande effekter mot bakterier och mögel, vilket gör den lämplig för konservering av både pappersbeläggningar och massa. Denna förening är mycket känslig för nedbrytning, med dess nedbrytningshastighet som accelererar när både pH och temperatur ökar. Till exempel, medan den förblir stabil i 155 timmar vid 25 grader och ett pH på 6,0, sönderdelas den fullständigt inom bara 6 minuter vid ett pH på 9,7. Följaktligen är den bäst lämpad för applicering i svagt sura till neutrala system.
Heterocykliska föreningar
Ett exempel på denna klass är 1,3,5-tris(hydroxietyl)hexahydro-s-triazin. Denna förening uppvisar potenta dödande och hämmande effekter mot olika mikroorganismer, inklusive *Aerobacter*, *Pseudomonas aeruginosa*, *Bacillus* och *Escherichia coli*. Det används främst för konservering av pappersbeläggningar, även om det också kan appliceras på konservering av pappersmassa; Det är särskilt effektivt över ett brett pH-intervall och bibehåller sin stabilitet även i starkt alkaliska system. 1,2-Bensisotiazolin-3-one (förkortat BTT) är effektiv mot ett brett spektrum av mikroorganismer, inklusive bakterier, mögel, jästsvampar och sulfatreducerande 3}{2}sulfat;{2} den visar särskilt signifikant bakteriedödande effekt mot Gram-negativa baciller. Det är lämpligt att använda som konserveringsmedel i färger och slam; eftersom den är stabil under både sura och alkaliska förhållanden, kan den användas över ett brett pH-område. En nyligen framväxt klass av isotiazolinon-baserade biocider (även känd som Kathon) - huvudsakligen sammansatt av 5-klor-2-metyl-4-isotiazolin-3-on (CMI) och 2-metyl-4-isotiazolin-3-on (MI) - uppvisar utmärkt antimikrobiell aktivitet mot olika bakterier, bakterier och alger. Den höga effektiviteten, det breda spektrumet och den miljövänliga naturen hos denna klass av bakteriedödande konserveringsmedel är allmänt erkänd globalt; de är tillämpliga för mikrobiell kontroll och konservering av massa, bakvatten och färger, inom ett lämpligt pH-intervall på 4 till 8.
