Antimikrobiálne konzervačné látky sú rôzneho charakteru; na základe ich molekulárnych štruktúr ich možno rozdeliť do kategórií anorganických a organických.
Anorganické antimikrobiálne konzervačné látky
Anorganické antimikrobiálne konzervačné látky možno na základe mechanizmov účinku ďalej rozdeliť na oxidačné a redukčné. Redukčné antimikrobiálne činidlá prejavujú svoje baktericídne a bieliace účinky prostredníctvom svojich redukčných schopností-príklady zahŕňajú kyselinu sírovú a jej soli, ktoré sa primárne používajú ako bieliace činidlá. Oxidačné antimikrobiálne činidlá, naopak, dosahujú svoje baktericídne účinky prostredníctvom svojich oxidačných schopností. Aj keď sú tieto činidlá vysoko účinné, majú tendenciu byť chemicky nestabilné, náchylné na rozklad a majú obmedzené trvanie účinku; okrem toho často vydávajú zreteľný nepríjemný zápach. V dôsledku toho sa používajú predovšetkým na dezinfekciu a sterilizáciu zariadení, nádob, polotovarov{5}}a procesnej vody; do tejto kategórie patria predovšetkým prípravky na báze chlóru-a peroxidy.
Chlórnany
Chlórnany sú tradičné bieliace činidlá, v ktorých zložka "aktívny chlór" vykazuje silnú baktericídnu aktivitu. Chlór preniká do vnútra mikrobiálnych buniek, narúša bunkové enzýmové proteíny alebo inhibuje enzýmy citlivé na oxidáciu, čo vedie k smrti mikroorganizmov. Chlórnany sú účinné pri eradikácii širokého spektra mikroorganizmov, vrátane vegetatívnych bakteriálnych buniek, bakteriálnych spór, vírusov, kvasiniek a plesní. Ich baktericídna účinnosť je výrazne zvýšená v podmienkach zahŕňajúcich zvýšené teploty, vysoké koncentrácie, predĺžený kontaktný čas a nízke hladiny pH.
Chloramíny
Chloramíny sú účinné antimikrobiálne látky, ktoré sa vyznačujú miernymi oxidačnými vlastnosťami. V zariadeniach na výrobu papiera sa chloramíny typicky vyrábajú priamym zmiešaním síranu amónneho s bieliacim lúhom (obsahujúcim 18 – 20 g/l aktívneho chlóru). Špecifické produkty tejto reakcie sa menia v závislosti od pH roztoku: pri pH 5 reakcia poskytuje NHCI2; pri pH 7 alebo vyššom, reakcia poskytuje NH2CI. Pri pridávaní do papieroviny sa odporúčaná dávka chloramínu pohybuje od 0,03 % do 0,05 % hmotnosti buničiny; pri aplikácii na „bielu vodu“ (recyklovaná technologická voda) je odporúčaná koncentrácia 3–5 mg/l. Príprava aj aplikácia chloramínov by sa mala vykonávať v alkalických alebo slabo alkalických podmienkach; naopak, príliš vysoké hodnoty pH ohrozia ich baktericídnu účinnosť. Primárne výhody použitia chloramínov zahŕňajú ich nízku cenu a vysokú účinnosť; Medzi ich nevýhody však patrí silný, štipľavý zápach, ktorý negatívne ovplyvňuje prevádzkové prostredie a predstavuje potenciálne riziká pre ľudské zdravie. Na zmiernenie vývoja bakteriálnej rezistencie sa ako vysoko efektívna stratégia osvedčila striedanie používania chloramínov so síranom meďnatým-v súlade s plánom čistenia zariadenia{15}}.
Organické biocídy a konzervačné látky
Organické biocídy a konzervačné látky ponúkajú množstvo výhod, vrátane vysokej účinnosti, nízkej toxicity a vynikajúcej biologickej odbúrateľnosti; v dôsledku toho sú široko používané v papierenskom priemysle. V súčasnosti medzi primárne činidlá používané v tomto sektore patria organické zlúčeniny síry, organické zlúčeniny brómu a heterocyklické zlúčeniny obsahujúce dusík-síru-.
Na domácom trhu sa výskumu a predaju týchto biocídov venuje množstvo spoločností, pričom koncentrácia aktivity sa nachádza vo východnej Číne (napr. Nanjing Gutian) a južnej Číne (napr. Guangzhou Guyi).
Organosírne zlúčeniny
Reprezentatívnym produktom v tejto kategórii je metylénbistiokyanát (skrátene MBT). MBT má široké spektrum biocídnej aktivity, pričom vykazuje významné zabíjacie účinky proti baktériám, hubám a riasam; je preto vhodný na použitie pri konzervácii papierovej hmoty a náterov papiera. V praktickej aplikácii sa MBT typicky formuluje do 10 % (hmotn.) roztoku zmiešaním s rozpúšťadlami a synergickými činidlami. Keď sa pridá v dávke 7,5 mg/l, môže dosiahnuť rýchlosť sterilizácie presahujúcu 99,8 % v priebehu 30 minút. Toto činidlo je vhodné na použitie v systémoch s hodnotou pH nižšou ako 11. Ďalším bežne používaným organosírovým biocídom je benzotiazol-3-ón. Táto konzervačná látka vykazuje veľmi nízku toxicitu pre ľudí a iné zvieratá; prídavok len 45 – 170 gramov na tonu papiera je dostatočný na to, aby sa účinne zabránilo znehodnoteniu papieroviny. Pri použití na konzerváciu náterov papiera sa odporúčané dávkovanie pohybuje od 0,015 % do 0,03 % z celkovej hmotnosti náteru.
Organobromínové zlúčeniny
2,2-Dibróm-2-kyanoacetamid je typickým príkladom organobrómového biocídu. Má zabíjacie a inhibičné účinky proti baktériám a plesniam, vďaka čomu je vhodný na konzerváciu náterov papiera a buničiny. Táto zlúčenina je vysoko náchylná na rozklad, pričom rýchlosť jej degradácie sa zrýchľuje so zvyšujúcim sa pH aj teplotou. Napríklad, zatiaľ čo zostáva stabilný 155 hodín pri 25 stupňoch a pH 6,0, úplne sa rozloží len za 6 minút pri pH 9,7. Preto sa najlepšie hodí na aplikáciu v mierne kyslých až neutrálnych systémoch.
Heterocyklické zlúčeniny
Príkladom tejto triedy je 1,3,5-tris(hydroxyetyl)hexahydro-s{10}}triazín. Táto zlúčenina vykazuje silné zabíjacie a inhibičné účinky proti rôznym mikroorganizmom, vrátane *Aerobacter*, *Pseudomonas aeruginosa*, *Bacillus* a *Escherichia coli*. Primárne sa používa na konzerváciu náterov papiera, hoci sa môže použiť aj na konzerváciu papieroviny; najmä je účinný v širokom rozsahu pH a udržiava si stabilitu aj v silne alkalických systémoch. 1,2-benzizotiazolín-3{15}}jeden (skrátene BTT) je účinný proti širokému spektru mikroorganizmov vrátane baktérií, plesní, kvasiniek a sulfátových-baktérií; preukazuje obzvlášť významnú baktericídnu účinnosť proti gram-negatívnym bacilom. Je vhodný na použitie ako konzervačný prostriedok vo farbách a kaloch; je stabilný v kyslých aj alkalických podmienkach a môže byť použitý v širokom rozsahu pH. Nedávno sa objavila trieda biocídov na báze izotiazolinónu{26}} (známa aj ako Kathon) – zložená predovšetkým z 5-chlór-2-metyl-4-izotiazolín-3-ónu (CMI) a 2-metyl-4-izotiazolín-3-ónu (MI) – vykazuje vynikajúcu antimikrobiálnu aktivitu proti rôznym baktériám, kvasinkám, plesniam a plesniam. Vysoká účinnosť, širokospektrálna aktivita a ekologický charakter tejto triedy baktericídnych konzervačných látok sú celosvetovo všeobecne uznávané; sú použiteľné na mikrobiálnu kontrolu a konzerváciu buničiny, bielej vody a farieb vo vhodnom rozsahu pH 4 až 8.
