Los conservantes antimicrobianos son de naturaleza diversa; Según sus estructuras moleculares, se pueden clasificar ampliamente en categorías inorgánicas y orgánicas.
Conservantes antimicrobianos inorgánicos
Según sus mecanismos de acción, los conservantes antimicrobianos inorgánicos se pueden dividir en tipos oxidativos y reductores. Los agentes antimicrobianos reductores ejercen sus efectos bactericidas y blanqueadores a través de sus capacidades reductoras.-Los ejemplos incluyen el ácido sulfuroso y sus sales, que se utilizan principalmente como agentes blanqueadores. Los agentes antimicrobianos oxidativos, por el contrario, logran sus efectos bactericidas a través de sus capacidades oxidantes. Si bien estos agentes son muy potentes, tienden a ser químicamente inestables, propensos a la descomposición y poseen una duración de acción limitada; además, suelen emitir un olor característico y desagradable. En consecuencia, se emplean predominantemente para la desinfección y esterilización de equipos, contenedores, productos semiacabados y agua de proceso; esta categoría abarca principalmente preparaciones y peróxidos a base de cloro-.
hipocloritos
Los hipocloritos son agentes blanqueadores tradicionales en los que el componente "cloro activo" exhibe una potente actividad bactericida. El cloro penetra en el interior de las células microbianas, alterando las proteínas enzimáticas celulares o inhibiendo las enzimas sensibles a la oxidación, provocando así la muerte microbiana. Los hipocloritos son eficaces para erradicar un amplio espectro de microorganismos, incluidas células bacterianas vegetativas, esporas bacterianas, virus, levaduras y mohos. Su eficacia bactericida aumenta significativamente en condiciones que implican temperaturas elevadas, altas concentraciones, tiempos de contacto prolongados y niveles bajos de pH.
Cloraminas
Las cloraminas son agentes antimicrobianos eficaces que se caracterizan por sus suaves propiedades oxidantes. En las instalaciones de fabricación de papel, las cloraminas generalmente se generan mezclando directamente sulfato de amonio con un licor blanqueador (que contiene entre 18 y 20 g/l de cloro activo). Los productos específicos de esta reacción varían dependiendo del pH de la solución: a un pH de 5, la reacción produce NHCl₂; a un pH de 7 o superior, la reacción produce NH₂Cl. Cuando se agrega a la pulpa de papel, la dosis recomendada de cloramina oscila entre el 0,03% y el 0,05% del peso de la pulpa; cuando se aplica a "aguas blancas" (agua de proceso reciclada), la concentración recomendada es de 3 a 5 mg/L. Tanto la preparación como la aplicación de cloraminas deben realizarse en condiciones alcalinas o débilmente alcalinas; por el contrario, niveles de pH excesivamente altos comprometerán su eficacia bactericida. Las principales ventajas del uso de cloraminas incluyen su bajo costo y alta efectividad; sin embargo, sus desventajas incluyen un olor fuerte y acre que impacta negativamente el entorno operativo y plantea riesgos potenciales para la salud humana. Para mitigar el desarrollo de resistencia bacteriana, alternar el uso de cloraminas con sulfato de cobre-alineado con el programa de limpieza de la instalación-ha demostrado ser una estrategia muy eficaz.
Biocidas y conservantes orgánicos
Los biocidas y conservantes orgánicos ofrecen numerosas ventajas, entre ellas alta eficiencia, baja toxicidad y excelente biodegradabilidad; en consecuencia, se utilizan ampliamente en la industria de fabricación de papel. Actualmente, los principales agentes empleados en este sector incluyen compuestos organosulfurados, compuestos organobromo y compuestos heterocíclicos que contienen nitrógeno-azufre-.
A nivel nacional, numerosas empresas se dedican a la investigación y venta de estos biocidas, con concentraciones de actividad en el este de China (por ejemplo, Nanjing Gutian) y el sur de China (por ejemplo, Guangzhou Guyi).
Compuestos organosulfurados
Un producto representativo de esta categoría es el bistiocianato de metileno (abreviado como MBT). MBT posee un amplio espectro de actividad biocida, lo que demuestra importantes efectos letales contra bacterias, hongos y algas; por lo tanto, es adecuado para su uso en la conservación tanto de pulpa de papel como de revestimientos de papel. En la aplicación práctica, el MBT generalmente se formula en una solución al 10 % (en peso) mezclándolo con solventes y agentes sinérgicos. Cuando se agrega en una dosis de 7,5 mg/L, puede alcanzar una tasa de esterilización superior al 99,8 % en 30 minutos. Este agente es adecuado para su uso en sistemas con un valor de pH inferior a 11. Otro biocida organosulfurado comúnmente utilizado es la benzotiazol-3-ona. Este conservante presenta una toxicidad muy baja para los seres humanos y otros animales; una adición de sólo 45 a 170 gramos por tonelada de papel es suficiente para prevenir eficazmente el deterioro de la pulpa de papel. Cuando se utiliza para la conservación de revestimientos de papel, la dosis recomendada oscila entre el 0,015 % y el 0,03 % del peso total del revestimiento.
Compuestos organobromados
La 2,2-dibromo-2-cianoacetamida es un ejemplo por excelencia de biocida organobromado. Ejerce efectos inhibidores y letales contra bacterias y mohos, lo que lo hace adecuado para la conservación tanto de revestimientos de papel como de pulpa. Este compuesto es altamente susceptible a la descomposición, y su tasa de degradación se acelera a medida que aumentan el pH y la temperatura. Por ejemplo, si bien permanece estable durante 155 horas a 25 grados y un pH de 6,0, se descompone completamente en sólo 6 minutos a un pH de 9,7. En consecuencia, es más adecuado para su aplicación en sistemas ligeramente ácidos a neutros.
Compuestos heterocíclicos
Un ejemplo de esta clase es la 1,3,5-Tris(hidroxietil)hexahidro-s-triazina. Este compuesto demuestra potentes efectos letales e inhibidores contra varios microorganismos, incluidos *Aerobacter*, *Pseudomonas aeruginosa*, *Bacillus* y *Escherichia coli*. Se utiliza principalmente para la conservación de revestimientos de papel, aunque también se puede aplicar a la conservación de pulpa de papel; en particular, es eficaz en un amplio rango de pH y mantiene su estabilidad incluso en sistemas fuertemente alcalinos.. 1,2-La bencisotiazolina-3-ona (abreviada como BTT) es eficaz contra una amplia gama de microorganismos, incluidas bacterias, mohos, levaduras y bacterias reductoras de sulfato-; demuestra una eficacia bactericida particularmente significativa contra bacilos Gram-negativos. Es adecuado para su uso como conservante en pinturas y lodos; Al ser estable tanto en condiciones ácidas como alcalinas, se puede utilizar en un amplio rango de pH. Una clase recientemente surgida de biocidas a base de isotiazolinona-(también conocidos como Kathon), compuestos principalmente de 5-cloro-2-metil-4-isotiazolin-3-ona (CMI) y 2-metil-4-isotiazolin-3-ona (MI), exhibe una excelente actividad antimicrobiana contra diversas bacterias, mohos, levaduras y algas. La alta eficiencia, la actividad de amplio espectro y la naturaleza ecológica de esta clase de conservantes bactericidas son ampliamente reconocidas a nivel mundial; son aplicables para el control microbiano y la conservación de pulpas, aguas blancas y pinturas, dentro de un rango de pH adecuado de 4 a 8.
