沈廣陽 德國舒美有限公司
濕巾是非常適合微生物生長的產品。產品中極高的水分含量、潤膚劑、保濕劑,以及非織造布等材料都為微生物的生長提供了足夠的營養物。因此,為了保證濕巾的安全性和使用性能,在濕巾中添加防腐劑是必不可少的。但是,最近幾年,防腐劑受到非常多的關注,行業內的從業人員,從配方師到公司的管理層、從生產第一線到市場人員,以及消費者、第三方媒體,大家對防腐劑眾說紛紜。本文將從濕巾的產品特性,法規和市場角度,以及產品的評價等方面來談談濕巾防腐劑的使用。
濕巾的微生物污染來源復雜,包括人對微生物的帶入和傳播、環境(空氣)、原料(尤其是水)、工藝過程(如設備、容器和管道等)中的微生物都非常容易傳遞到產品中。濕巾為細菌、霉菌和酵母菌提供了極佳的生存環境:一般來說,濕巾液的含水量大于95%,非織造布、潤膚劑、表面活性劑等為微生物提供了營養物質。
另外,為了適應法規的新要求(例如歐盟洗滌劑指令)而使用可生物降解洗滌劑,會加劇濕巾中微生物的生長;為了滿足新產品的需求,如可沖散和天然纖維等,這些材料都使得霉菌更容易生長,并容易帶來肉眼可見的斑點狀污染物。
為了保證產品和消費者的安全,濕巾中添加防腐劑是十分必要的。但是產品防腐只是全面微生物質量管理(MQM)的一個組成部分。為了得到符合消費者安全要求的濕巾產品,必須從配方設計、原材料選擇、生產設備和工藝的設計、車間的清潔和消毒、產品的風險控制及分析等多方面綜合考慮,才能生產出符合市場和法規要求的理想產品。
根據使用對象的不同,濕巾主要分為化妝品濕巾(與人體接觸)和家居濕巾(物體表面用),執行的法規指令也有差異。化妝品濕巾由化妝品相關法規進行管理,例如在歐洲,執行歐盟化妝品指令1223/2009。家居濕巾由殺菌消毒相關法規進行管理,在歐洲,執行歐盟生物殺滅劑法規528/2012(BPR)。
除法規的框架要求之外,濕巾的產品開發還受到市場和消費者要求的影響,如低成本、高便利性、快捷省時、性能良好、環境友好、易于使用和處理、不添加有爭議的成分、良好的皮膚和材料相容性、無過敏風險、“綠色”證書 /標簽等。
家居濕巾主要是與物體表面接觸使用的,關注更多的是產品的清潔和使用效果,對防腐劑的選擇不是特別關注。但是家居濕巾也有相關的防腐劑列表,如在歐盟執行的許可用于家居濕巾的防腐劑列表,家居濕巾的防腐劑必須是列表中的物質。

表1歐盟執行的家居濕巾的防腐劑列表PT 6允許物質列表(NO. 95 條款 01.02.2017)

續表
化妝品濕巾是與人體接觸的產品,考慮到產品使用的安全性能,因此其中添加的防腐成分也受到更多的關注。溫和及天然是防腐劑一直以來的發展方向,從甲醛/甲醛釋放體、有機鹵素化合物、尼泊金酯、醇類到有機酸和抗菌穩定劑,產品越來越溫和,隨之而來的則是在配方中的使用濃度、對配方設計的挑戰程度都在不斷增加,同時成本也在上升。
從歐盟的化妝品法規附錄V中,我們可以發現,允許使用的防腐劑數量是有限的,且一直在減少。
根據歐盟委員會的要求,市場上出售的化妝品,在正常或者合理預見的使用條件下使用,應當對人體健康安全。不得含有致敏物質、CMR(致癌、致突變、生殖毒性)物質和激素干擾類物質。

圖1 濕巾防腐劑的發展方向

表2歐盟化妝品法規/附錄V允許使用的防腐劑列表

1 苯甲酸及其鹽類和酯類2 丙酸及其鹽類3 水楊酸及其鹽類4 山梨酸及其鹽類5 甲醛6 鄰苯基苯酚及其鹽類7 吡硫鎓鋅8 無機亞硫酸鹽類和亞硫酸氫鹽類9 三氯叔丁醇10 尼泊金甲酯、尼泊金乙酯、尼泊金丙酯、尼泊金丁酯11 脫氫乙酸及其鹽類12 甲酸及其鈉鹽13 二溴己脒及其鹽類,包括二溴己脒羥乙磺酸鹽14 硫柳汞15 苯汞的鹽類,包括硼酸苯汞16 十一烯酸及其鹽類17 海克替啶18 5-溴-5-硝基-1,3-二噁烷19 2-溴-2-硝基丙烷-1,3二醇20 二氯苯甲醇21 三氯卡班22 對氯間甲酚23 三氯生24 氯二甲酚25 咪唑烷基脲26 聚氨丙基雙胍27 苯氧乙醇28 烏洛托品29 季銨鹽-15 30 氯咪巴唑31 DMDM 乙內酰脲32 苯甲醇33 吡羅克酮乙醇胺鹽34 溴氯芬35 o-傘花烴-5-醇36 甲基氯異噻唑啉酮 /甲基異噻唑啉酮 (CMI/MI)37 芐氯酚38 氯乙酰胺39 氯己定及其二葡萄糖酸鹽,二醋酸鹽和二鹽酸鹽

續表
從全球來看(圖2),過去5年,嬰兒濕巾中,苯甲酸鈉、苯氧乙醇的用量增長最大,使用頻率高于其他成分,緊隨其后的是山梨酸、苯甲酸、脫氫乙酸等有機酸。同時,乙基己基甘油、辛甘醇等醇類作為多功能添加劑,使用頻率也在逐年增加。亞太地區(圖3)與全球不同的地方是:亞太地區不單單使用苯氧乙醇、苯甲酸這一類的防腐劑,同時還使用了苯扎氯銨、聚氨丙基雙胍等殺菌劑,綜合使用防腐劑和殺菌劑來達到長效及短效的抗菌功效。

圖2 2014—2018年全球嬰兒濕巾常用活性成分

圖2 2014—2018年亞太地區嬰兒濕巾常用活性成分

表3全球各地區和國家執行的化妝品法規
目前,全球各地區及國家都有化妝品相關的法規(表3)。1999年,衛生部參照歐盟化妝品標準制定了《化妝品衛生規范》,并根據美國、歐盟和日本等國法規和標準的最新變化,分別于2002年、2007年和2015年對其進行修訂。2015年底,國家食品藥品監督管理局發布了最新版本的《化妝品安全技術規范》。2018年國家標準委員會發布了GB/T36420-2018《生活用紙和紙制品 化學品及原料安全評價管理體系》,其中對防腐劑等成分做了明確規定,要求“甲基異噻唑啉酮、甲基氯異噻唑啉酮及其共混物禁止用于濕巾產品”,并對濕巾中化學物質含量做出限制。

表4濕巾中限制含量的化學物質
● 歐盟藥典方法
防腐挑戰測試是專業評估濕巾防腐體系的有效途徑,歐盟藥典方法 (EP 8th Edition) 使用濕巾液體評估防腐效果,測試菌譜包括銅綠假單胞菌(ATCC 9027)、金黃色葡萄球菌(ATCC 6538)、白色念珠菌(ATCC 10231)、黑曲霉(ATCC 16404),評判標準見表5。表6為用歐盟藥典方法對某濕巾產品進行防腐挑戰測試獲得的數據,該產品達到A級。

表5歐盟藥典關于濕巾防腐挑戰的評判標準(chapter 5.1.3)

表6某濕巾產品防腐挑戰測試數據
● 德國舒美公司方法
不同于歐盟藥典方法,德國舒美公司 FeuTuKo-Test 方法對濕巾成品進行防腐效果評估,更接近濕巾的實際使用情況。測試菌譜包括:革蘭氏陽性菌(金黃色葡萄球菌、表皮葡萄球菌)、革蘭氏陰性菌(日溝維腸桿菌、大腸桿菌、肺炎克雷伯菌、銅綠假單胞菌、熒光假單胞菌、惡臭假單胞菌)、霉菌(黑曲霉 、繩狀青霉、綠色木霉)、酵母菌(白色念珠菌)。
影響濕巾防腐劑效果的主要因素有濕巾液配方、非織造布類型、原材料質量、防腐劑類型、濕巾中液體含量、生產工藝、濕巾液在非織造布中的分布等。
● 防腐劑和非織造布
防腐劑和非織造布的選擇是開發無味濕巾配方的關鍵:不添加香精,選擇高品質的原材料,無味的產品成分,合適的非織造布的類型,防腐劑的類型可選擇苯氧乙醇、尼泊金酯、陽離子表面活性劑、有機酸(苯甲酸鈉)。
● 可降解及天然來源成分
可生物降解成分需要更好的保護(如:糖苷表面活性劑),可沖散的濕巾需要特別注意,天然纖維,如棉或者纖維素纖維,可能存在特別的、能破壞產品的微生物(如:綠色木霉是典型的纖維素纖維降解產生的霉菌),需要調整防腐挑戰測試方法,天然纖維可能導致更加嚴重的微生物負擔。
● 濕巾液pH值
濕巾液的pH值影響有機酸防腐劑的防腐效果,pH值越低防腐效果越好,這里不僅僅只是檢查濕巾液中的pH值,還要檢查濕巾擠出液的pH值,因為非織造布材質對pH值有影響,導致擠出液的pH值高于濕巾液,氣流成網非織造布影響尤為嚴重。
● 非織造布類型
非織造布的類型以及產品基材與濕巾液的比例也可能對體系的防腐效果產生比較大的影響。如果非織造布基材的類型或者供應商發生了變化,需要對配方的防腐效果重新進行評估。
● 生產工藝
生產工藝對濕巾液在基材中的分布有很大影響,對非織造布基材進行浸漬可以使液體分布均勻,但是要特別注意防止活性成分從浸漬槽中溢出,尤其是陽離子化合物特別容易吸附在非織造布上。堆疊浸漬可能會導致濕巾液的分布不均。不同的加液系統可能得到不均勻的浸漬效果,從頂部用淋浴器均勻地噴灑濕巾液會得到更均勻的效果。
● 復配理念
以前可能使用單一的防腐劑就可以解決所有問題,但是法規要求趨嚴,公眾的關注以及對綠色產品的需求,現在需要使用多種防腐劑協同增效,并降低單一防腐劑的使用濃度。正是因為使用了對人體更加溫和的防腐劑,意味著防腐體系對微生物的抗菌功效比以前弱,這要求我們提升對工廠車間衛生的控制水平,使用MQM全面的質量管理體系是非常必要的。另外,根據濕巾產品的不同包裝形式,可以綜合考慮添加增效劑、螯合劑、陽離子化合物等降低微生物污染風險。
從全球的角度來說,由于受到各地區國家的法規和市場限制,可使用的防腐劑越來越少。由于法規的新要求和注冊成本的增加,“新成分”也很難被注冊和使用。因此,我們建議:結合全面微生物質量管理MQM理念對工廠進行微生物監控,使用更具個性化的適合不同場景的濕巾防腐體系,以“整體”的概念設計滿足不同的市場和配方需求。