我們通常將物質相與相之間的分界面稱為界面,如氣/液、氣/固、液/液、固/固、固/液五種。其中又將包含有氣相的界面稱為表面,包括液體表面和固體表面。表面活性劑能通過吸附作用,在表(界)面形成吸附膜,降低表面張力,來改變表(界)面的化學性質。因此,通俗來講,表面活性劑是一種功能性的精細化工產品,通過少量加入就能使表(界)面狀態發生明顯變化,從而使表面活性劑具有潤濕、滲透、起泡、乳化、殺菌等功能。
那么,表面活性劑的這些功能,如何應用到消毒領域,提升消殺效果呢?我們先來探討潤濕、滲透功能對消殺效果的提升。
1、生物膜的形成
大部分病原微生物是隨著生物膜生長的。首先,浮游微生物通過范德華力、疏水作用力、靜電力等與表(界)面進行微弱的黏附。此時,病原微生物并沒有形成穩定、牢固的生物膜,該生物膜很容易被清除。隨著黏附的病原體在生長繁殖的同時不斷分泌膠狀的胞外多糖基質,使其與表(界)的黏附也變得更加牢固,形成微生物菌落,所形成的生物膜也由薄變厚,此時所形成的生物膜就很難被清除。

2、生物膜對消毒劑的抗性機理
生物膜的形成,會對消毒劑產生抗性作用。生物膜的胞外多糖和蛋白質等聚合基質結構可形成阻力,延遲消毒劑等物質的生物膜基質滲透。與直接作用于游離微生物相比,生物膜的存在降低了消毒劑對黏附在表(界)面上的微生物的可及性。
針對細菌生物被膜與游離菌對消毒劑抗性比較研究發現,使用含800mg/L的過氧乙酸消毒劑對鮑曼不動桿菌、金黃色葡萄球菌和銅綠假單胞菌游離菌的平均殺滅率分別為90.53%、87.64%和83.16%,但對其細菌生物被膜的平均殺滅率僅為82.56%、84.81%和82.85%;用含150mg/L的二氧化氯消毒劑作用1min,對鮑曼不動桿菌、金黃色葡萄球菌和銅綠假單胞菌游離菌的平均殺滅率分別為96.95%、96.18%和96.05%,對其細菌生物被膜的平均殺滅率僅為86.37%、89.54%和91.20%。由此可見,形成生物膜的細菌對消毒劑的抗性都比游離菌強。
除此之外,一些生物膜結構成分還可以與某些消毒劑發生反應,使消毒劑部分消耗,從而降低消毒劑的消殺效果。另外,消毒劑對表(界)面的潤濕覆蓋性,同樣會影響消毒劑的消殺效果,只有當液滴對表(界)面進行完全的覆蓋時,才能真正避免漏消的可能。

3、潤濕、滲透功能對消殺效果的提升
基于生物膜以及表(界)面潤濕程度對消殺效果的影響,表面活性劑所具有的潤濕、滲透功能,就可通過與消毒成分的復配,來提升消毒劑的消殺效果:
(1)潤濕性能對消殺效果的提升:表面活性劑的潤濕功能,能使消毒劑對表(界)面的潤濕性增強,尤其是墻壁裂縫、角落等容易積攢病原微生物菌落,又不易被清潔處,使消毒劑真正做到對消殺界面的全覆蓋、無死角;另一方面,潤濕功能也能使消毒劑與表(界)面接觸更快速。二者相互結合,提升消殺效果。液滴對表(界)面的潤濕程度,可借助Dataphysics OCA15EC 視頻光學接觸角測量儀(成都科宏達表面活性劑研究中心實驗室設備)通過接觸角大小來評定。

接觸角大小與潤濕程度的相關性
(2)滲透性能對消殺效果的提升:表面活性劑的滲透功能,能使消毒劑更快速的破壞病原體生物膜,并滲入生物膜內部,提升消毒劑與病原微生物的觸及程度;同時,也能協助消毒劑更容易、更快速的破壞、深入病原體細胞膜結構,從而提升消殺效果。

表面活性劑滲透功能對生物膜的破壞
4、小結
綜上所述,表面活性劑以其獨特潤濕、滲透功能,與消毒劑成分相結合,能有效提高消毒劑與病原微生物的觸及,提升消殺效果。