Środowisko wodne stwarza korzystne warunki do szybkiego namnażania mikroorganizmów, dlatego farby na bazie wody wymagają zabezpieczenia przed ich rozwojem w opakowaniach tzw. in-can. To samo dotyczy emulsji wodnych, które stanowią ich kluczowy składnik, oraz innych dodatków niezbędnych do zapewnienia farbie odpowiednich właściwości, takich jak: środki dyspergujące, zwilżające, przeciwpienne czy zagęstniki. Zabezpieczenia typu in-can powinny zapewniać długotrwałą ochronę wyrobu oraz wykazywać szerokie spektrum ochrony przeciwdrobnoustrojowej.
Obecnie najczęściej stosowaną grupę biocydów zabezpieczających wyroby wodorozcieńczalne przed degradacją mikrobiologiczną w opakowaniu stanowią pochodne izotiazolinonu (rys. 1). Związki te wykazują szerokie spektrum aktywności przeciwdrobnoustrojowej wobec bakterii i grzybów, dzięki czemu skutecznie ograniczają rozwój mikroorganizmów podczas magazynowania produktu.
Do najczęściej stosowanych substancji należą:
- BIT (1,2-benzizotiazol-3(2H)-on) – biocyd o szerokim spektrum działania przeciwdrobnoustrojowego, skuteczny wobec wielu grup bakterii i grzybów,
- MIT (2-metylo-2H-izotiazol-3-on) – związek wykazujący silne działanie bakteriobójcze, jednak mniejszą skuteczność wobec grzybów,
- mieszanina CIT/MIT (5-chloro-2-methyl-2H-isothiazol-3-on / 2-methyl-2H-isothiazol-3-on) w stosunku 3:1, charakteryzująca się wysoką skutecznością przeciwdrobnoustrojową wynikającą z synergicznego działania obu składników,
- mieszanina BIT/MIT, która również wykazuje działanie synergiczne, co pozwala na rozszerzenie zakresu aktywności biobójczej.
Rys. 1. Struktury chemiczne BIT, MIT i CIT stosowanych jako biocydy „in-can”
Oprócz pochodnych izotiazolinonu do ochrony wyrobów w opakowaniu stosowane są również inne substancje biobójcze, takie jak: DMDM (1,3-dihydroksymetylo-5,5-dimetylohydantoina), Bronopol (2-bromo-2-nitropropano-1,3-diol), DBNPA (2-2-dibromo-3-nitrylopropionamid) lub ich mieszaniny. Związki te wykazują różne mechanizmy działania przeciwdrobnoustrojowego i są dobierane w zależności od składu formulacji, wymagań aplikacyjnych oraz przewidywanego okresu trwałości produktu.
Alternatywne rozwiązanie mogą stanowić farby o wysokiej alkaliczności, których działanie przeciwdrobnoustrojowe wynika z wysokiej wartości pH. Ograniczeniem tego typu formulacji jest jednak potencjalne ryzyko działania drażniącego lub żrącego na skórę i oczy użytkownika, związane z obecnością silnych zasad, takich jak wodorotlenek sodu (NaOH) lub wodorotlenek potasu (KOH), stosowanych w celu zapewnienia odpowiednio wysokiej wartości pH układu.
