在湿纸巾中使用的防腐剂

摘要

近几年来，湿纸巾在市场上变得越来越重要并且成为当今化妆用品中十分重要的一员。

比起其它化妆用品来湿纸巾本身更容易被玷污。

本文回顾了所有能够有效避免湿纸巾产品被污染的因素。

本文概括了以下几个在生产湿纸巾时所应该考虑的因素，这些是：原材料的有效控制，良好的生产过程及选择有效的防腐剂。在湿纸巾中使用的防腐剂必须具有良好的毒物学特性及能够高度抵抗细菌和真菌的性质。防腐剂与原材料、织物及包装物的交互作用也应当被仔细考虑，这是因为这些因素会影响产品的总体防腐能力。

绪论

近几年来，湿纸巾在个人护理业中变得越来越重要。这主要是因为近来市场上出现的各种多功能产品。据有不同特殊功能的湿纸巾在当今市场上出现。我们可以在商店及其他渠道上看见诸如婴儿清洁纸、敏感皮肤洁面纸、加厚重型纸巾、卸妆纸巾、晒后清凉纸巾及 等各种名称的湿纸巾。此外，近年来在家庭用品中也越来越广泛得使用湿纸巾。

本文没有多余的篇幅来讨论这些产品。在本文中我们将针对化妆用湿纸巾。湿纸巾较之其他化妆品来说更容易被污染，因此，配方设计师在减少污染方面需更加注意。

本文的目的是考察湿纸巾难以防腐的原因并且也将对不同的解决方法进行阐述。

1. 为什么减少湿纸巾的潜在污染

众所周知，微生物可以污染及扰乱个别的天然及人造产品。这样就需要考虑它对如颜料、金工流度、纺织品、储油罐、化妆品管道、家用及药用产品等众多应用品的影响。尤其在化妆用品中，产品的污染不仅会带来产品损害而且如果所沾染的微生物是致病菌，还会带来健康及安全的损害。

化妆用品尤其是湿纸巾中的潜在污染在每个发展阶段中必须被完全跟踪。如不注意

这些因素，湿纸巾将会被诸如铜绿假单胞菌、金黄色葡萄球菌、白念珠菌、模式种 等致病生物体感染。

由于这些致病生物体对健康及生命安全有危险，所以减少其潜在的污染十分重要。众所周知，致病生物体会带来人体健康问题，例如，铜绿假单胞菌会产生伤口及眼睛感染而白念珠菌会产生鹅口疮。

任何由被污染的湿纸巾所带至皮肤上的微生物将破坏皮肤天然的细菌丛，尤其是对受伤的皮肤或诸如眼睛、新生婴儿等敏感肌肤。 2. 湿纸巾的污染物

由于微生物到处存在，湿纸巾的污染源也有很多。这些污染源包括各成分的原材料；包装物；织物；水；植物、设备和空气等环境及生产人员。此外，还包括顾客的误用。

由于具备支持生长的所有因素，湿纸巾能提供微生物繁殖的理想环境。这些包括合适的pH值，温度，水及营养。所用的织物也提供微生物繁殖的大表面积。

3. 克服污染的重要考虑因素

为了避免湿纸巾的各种可能污染，我们使用防腐剂（杀菌剂）。在湿纸巾中使用的防腐剂不像在其他化妆用品中使用的那么直接。

其独特的本性及不同设计和生产工艺意味着必须仔细考虑不同的因素来确保防腐系统有效。生产化妆用湿纸巾有四点因素要考虑，即：配方、织物、包装物、防腐剂

评估方法。 3.1 配方

湿纸巾的各种不同应用，例如清洁、敏感、保湿、匀色、卸妆等等意味着保湿配方随着应用的不同而不同。因此，所用的防腐剂也必须逐个考虑。

由于本身具有抗微生物活性的酒精，含酒精的配方最易防腐。如果酒精浓度高达15%，通常不需要加防腐剂，这是因为配方本身就防腐。

单相水配方通常用来生产婴儿用湿纸巾、敏感肌肤及受损肌肤用湿纸巾，这是因为酒精具吸水及刺激性而不被考虑。这些水性配方通常包括5至10种基本成分，通常包括大部分的水、初步/中级清洁剂、保湿剂、润肤剂、香精及防腐剂。

多相乳化体系在湿纸巾中配方是最复杂的。由于它们具有良好的皮肤感受，近年来在市场上的占有量显著提高。这类配方通常包括15种成分并且比含酒精配方及单相水性配方更难以混合及防腐。除了水、保湿剂及防腐剂外，这些乳状配方也包括诸如乳化剂、润肤剂、硅树脂、植物油/矿物油、抗氧化剂、表面活性剂及植物浸出液等的成分使其更易被微生物感染。

以上三种例子中，通常所需考虑的因素是：配方的pH、成份与防腐剂的兼容性、外观、粘度及究竟/水含量。当在织物/纸中使用，尽管这些配方与标准化妆品配方相同并且在单独保湿水中添加防腐剂并不困难，在混合实验中需要相当数量的防腐剂来得到可接受的结果。 3.2 织物/纱织品的考虑因素

通常在湿纸巾中使用的织物主要是用聚酯制造的非木质织物。当今织物中使用的主要形式是

通常，防腐剂不能同织物一起使用以避免失效。一些在生产织物过程中使用的乳胶粘合剂会使织物约束防腐剂从而使其防腐作用下降。织物也需要保留保湿水分而不约束水分中的防腐剂。事实上在生产大多数的织物过程中都依赖于湿处理，这样就很容易染上菌。

推荐减少存活生物体的数量否则将使防腐体系负荷过重。

可以用阳离子防腐剂来前处理织物，这些防腐剂能够附着在织物上。

有时候可以使用机织织物来生产湿纸巾，但由于其成本较高从而抑制了它的使用。 3.3 包装物的考虑因素

湿纸巾与其他化妆用品比较，其独特性在于在生产早期就要考虑其包装物的类型。最终包装物的设计必须减少生产后及使用中的污染。图2至图5列出了在当今市场上常见的几种包装形式。两种主要的形式是小袋和散装(主要有可剥落形式、开槽式等形式)。通常小袋是单独使用的形式并且是有效控制微生物的理想包装。倘若人造消毒，这种包装物还需要保持消毒直到没有机会被污染。这种包装物最大的缺点是它不适用于如今的可反复使用湿纸巾。

散装通常由25至50层纸巾组成，这个是当今市场上最常用的包装。在剥落式或开槽式的容器中，纸巾层层覆盖并随着打开，开槽或包装将重新形成防菌屏障。如果更新步骤不能正确操作，会产生所含成分的蒸发并且还会增加消费者使用中染菌的可能。

在使用过程中，客户也会导致染上菌的机会上升。也应考虑所用的防腐剂不会转移到包装材料中引起在水配方中失效。

近年来，如图3所示的开槽式也出现在湿纸巾的包装中。这要求生产商或客户在成形的孔中抽出纸巾。在反复使用中纸巾破损并掉落容器中，这又要求顾客重新抽取，从而在使用中增加了染菌机会。 3.4 防腐剂评估的考虑

与其他传统的化妆用品相同，湿纸巾的销售地点决定了所用实验的标准及所用何种生物体。事实上湿纸巾由于其与传统标准的化妆用品不同，我们需要经常修改试验所使用的方法从而获得有效的实验。一些需要跟踪测定及修改的重要的实验有：样品的尺寸、包装中纸巾的位置、重装/拆装及替换工艺、单一及多种测试。图6显示了在湿纸巾测试中一种改进的喷显技术。

评估协议首先包括水性配方的测试及湿纸巾的测试。这是为了评估在防腐体系中对织物的影响。最后也包括在临床试验中研究配方的强度。最后对产品微生物的评估要在现实生活的条件下测得而不是仅仅通过实验得到。

4. 湿纸巾中使用的防腐剂的办法

在湿纸巾中用来控制微生物污染的防腐剂应该与适当的原材料控制、良好的设备卫生及有效的产品设计相结合。

仅仅使用防腐剂而不控制其它污染源是无意义的，因为这样就会导致防腐体系负担过重及失效。 4.1 原材料控制

所有的原材料都必须与微生物污染屏蔽。控制过程中最重要的二点是：大量的水及所使用的织物，这二者通常污染物含量高达106并会导致防腐体系负荷过重并会导致在以后步骤中受到污染。 4.2 优良的生产实践

在优良的生产工艺过程中从设备和车间中减少污染源是十分重要的。这包括有效的设备和车间设计，高效率的清洁及卫生处理进度，良好的生产方法，原材料的消毒及清洁，还有训练有素的人员。整个步骤的确定要在正规的卫生核查、刷水及对设备的测试中完成。

4.3 合适的防腐剂的应用

在化妆用品中使用的防腐剂是为了控制后生产及使用中的染菌。它们不能用来在生产过程中产品染菌后的消毒。

如果要对生产后完成的产品进行消毒那么从产品的发展到生产过程都需要回顾。 正如前面所述，湿纸巾很容易染菌（生产中及生产后）因而就要求使用防腐剂来控制那些会危害人体健康的病原体。产品的变质也会导致恶臭、变色，这并不是生产商和客户所愿意看到的。

4.3.1 湿纸巾中使用的理想防腐剂

防腐剂的使用是不可避免的。湿纸巾中使用的理想防腐剂应该是广谱抗菌的，无刺激性，非过敏性及不会与织物约束。根据消费者的偏爱，防腐剂还必须符合诸如全球认可、在目标pH值有效、与配方中其他成分一致、在水中可溶解、客户接受及成本低等标准。

在现实生活中，没有一种产品能够单独符合以上所有标准，因而，通常在湿纸巾中使用混合防腐剂来防腐。添加混合活性物具有以下特点：

 广谱抗菌

 经一步改进单一活性物的性能

 通过在低标准下仔细选择提高安全性  提高防腐体系效果

 通过提高其与其他成分的兼容性来扩大应用领域

以上所有优点使配方师更易能够获得理想的防腐剂。在湿纸巾中用来获得理想防腐剂而添加的活性物有：parabens，甲醛，卤代防腐剂，四铵化合物及合适的溶剂。请在下表中找出活性物的优缺点（表1）。其他一些偶尔在湿纸巾中仍然使用而没有提到的活性物有：quaternium-15，重氮尿素及一些有机酸。

从表中可见几乎所有的防腐剂都有其使用限制，仅用一种活性物不肯能产生“理想防腐剂”。接近理想防腐体系的措施是混合不同具有理想特性的活性物。 防腐活性物 优点 缺点 PARABEN 酯 （甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基） 使用浓度：0.1%-0.3% 在大多数纸巾中与其他活性物一起使用 BRONOPOL 使用浓度：0.01%-0.04% 在纸巾中与PARABEN或其他抗真菌物一起使用 DMDM 乙内酰脲 使用浓度：0.15%-0.4% 在纸巾中与PARABEN一起使用     低毒性 在广泛pH范围内稳定及有效 在个人护理品中全球认可 能加宽甲醛活性物的抗菌范围  水溶性低（尤其在钠酯中）  抗菌活性稍低  与一些蛋白质及一些非离子乳化剂不相容 咪唑尿素 使用浓度：0.2%-0.5% 在纸巾中与PARABEN或其他抗真菌物一起使用 丁基氨基甲酸盐 IPBC 使用浓度：0.01%-0.05% 在纸巾中能与强杀菌剂混合使用  强杀菌活性  当在湿纸巾中与PARABEN混合使用时尤为出色  不与织物约束  价格低  在水中溶解  广谱抗菌  在pH4-10内有效  不与织物约束  在水中溶解  在油中不溶  强杀菌活性  在pH4-9内有效  不挥发  比甲醛容易控制  低释放甲醛（不随活性决定）  强抗真菌能力  与非离子物质及蛋白质兼容  与苯氧基乙醇具有良好的协和作用  低抗真菌能力  与亚硝胺产生交联  与甲醛活性物不兼容  抗真菌能力稍弱     低抗真菌能力 会释放甲醛 价格相对来说略高 热稳定性低     在水中不溶 杀菌能力十分低 并非全球认可 含碘的浓度大于0.2% 甲基含氯的异噻唑琳酮和甲基不含氯的异噻唑琳酮 使用浓度：7.5-15ppm  广谱抗菌活性  在极低的浓度下也保持活性  与非离子物质兼容 苯氧基乙醇 使用浓度：0.4%-1.0% 在纸巾中与PARABEN或其活性物一起使用 苯甲醇 使用浓度：0.4%-1.0% 在纸巾中作为溶剂与PARABENS及其他活性物使用         抗假单胞菌能力好 毒性低 与非离子物质及蛋白质相容 作为溶剂与PARABENS混合以提高其活性 强抗革兰氏阳性菌及霉菌能力 毒性低 与非离子物质及蛋白质相容 与PARABENS混合能提高功效 表1 常用防腐剂的优缺点       皮肤致敏 浓度限制在15ppm 搬运过程中有危险 在pH大于8时不稳定 由于致敏而在欧亚运用十分少 如果单独使用需要大浓度  如果单独使用需要大浓度

在欧洲市场，在湿纸巾中最有效的混合物是苯氧基乙醇与paraben的混合物，这种混合物已被证实在不同织物及不同液体化合物中有效。这种混合物的最明显的缺点是其与bronopol混合。然而，如果配方及危险评估，形成亚硝胺的可能就不大。同样大多数保湿配方的pH值都不会超过6.5但是bronopol在pH等于8时才会稳定并且不太可能释放出甲醛。

对于希望避免使用BRONOPOL的配方师（尤其在亚洲它不被认可）而言，如上表所示其他混合物也有其效果但是也同样有其使用限制及缺点。 在湿纸巾中常用的防腐体系是：

 parabens+苯氧基乙醇

 parabens+bronopol+苯氧基乙醇  parabens+重氮尿素/咪唑尿素  parabens+苯甲醇  DMDMH+Parabens  IPBC+苯氧基乙醇

请在下表中找出不同的防腐剂的市场分析。 配方的类型 所用的防腐体系 产品类型 洗液 洗液 洗液 水性 水性 Parabens+bronopol+苯氧基乙醇 IPBC+苯氧基乙醇 苯氧基乙醇+重氮尿素+六脒硫代硫酸盐 DMDMH+Parabens Parabens+bronopol+苯氧基乙醇 敏感肌肤、婴儿等的清洁剂 婴儿产品 洗脸液 清洁剂 婴儿用品，卸妆用品 表2 在不同湿纸巾配方中使用的防腐体系例子

5. 结论

从市场上存在的产品可见当今在湿纸巾中存在许多不同的防腐剂混合物。当今市场需要具有全球认可的产品，尤其是与美国、欧洲及拉丁美洲作比较，日本/亚洲仅仅认可为数不多的防腐剂，因而，发展一种高效的全球认可的防腐剂是防腐剂工业最新的挑战。

新的发展也产生新的迫切的要求使得这个任务更为艰巨。这些要求包括不含甲醛、不含卤素、不含四铵化合物等等，即使这样，一些活性物具有低毒性并被全球认可。因而，这就需要防腐剂供应商和湿纸巾生产上一起探讨整个发展步骤而不是仅仅只从防腐剂研究。

首先，生产过程必须是空气、设备及工作人员带来的污染降至最小。这包括高效清洁、定期消毒及人员正规培训和考核。

其次，确保所有原料被有效控制从而避免能引起以后的防腐体系失效的污染物是十分重要的。大量的水分及织物是最容易被污染的，因此必须被有规律地与污染物屏蔽并且可能得话，织物应该使用阳离子防腐剂进行前处理。

同样对于不同的包装物，伴随着有效的包装设计也能使后产品产生污染降低。 最后，必须选择一种低毒性的广谱抗菌的防腐剂（刺激性小和低敏感性）。防腐剂与其他原材料的兼容性也应被考虑并且不会与织物约束。

防腐剂必须在保湿水中保存而防止污染。迄今为止，最常用的防腐体系是甲醛和parabens混合物，而在不含甲醛的体系中，通常使用parabens、苯氧基乙醇、苯甲醇及IPBC的混合物。

全球防腐剂市场变动十分巨大并且趋向于越来越快。掌握的重点是合法、安全、创新、成本低及公众认可。防腐剂供应商和湿纸巾制造商必须合作来确保其产品符合市场需求。