驱蚊剂
驱蚊剂是一种物质,旨在使表面不愉快或对蚊子没有吸引力。它们通常含有驱蚊的活性成分和辅助成分,有助于递送和美容效果。它们有多种形式,从面霜到乳液再到油,但最常作为气雾剂产品出售。
历史
传统上,已使用各种类型的物质来驱赶蚊子。这些包括诸如烟雾、植物提取物、油、焦油和泥浆之类的东西。随着驱虫技术变得越来越复杂,人们发现并分离出各种化合物。这使得新的、更有效的驱蚊剂的配方成为可能。
用于驱蚊剂的第一个真正有效的活性成分是香茅油。这种材料是从香茅属植物(一种亚洲草)中提取的草药提取物。虽然香茅油已被用于药用几个世纪,但它的驱虫性只是在 1901 年被偶然发现,当时它被用作美发香水。由于香茅油是一种芳香物质,人们认为构成它的化学萜烯是其驱虫活性的原因。香茅油确实能驱蚊,但它的某些特性限制了其有效性。例如,它非常易挥发并且从其应用的表面蒸发得太快。此外,需要大量才能有效。
使用香茅油的缺点促使研究人员研究替代合成化合物。制造合成驱虫剂的许多早期尝试都是由美国军方发起的。在这项研究中,1929 年发现了驱虫剂邻苯二甲酸二甲酯。这种材料对某些昆虫种类显示出良好的效果,但对其他种类则无效。开发了另外两种材料作为驱虫剂。 1937 年发现 Indalone 可以驱虫,不久之后合成了 Rutgers 612(2-乙基-1,3-己二醇)。与邻苯二甲酸二甲酯一样,这些材料也有一定的局限性,阻碍了它们的广泛使用。
由于可用的材料都不是理想的驱虫剂,因此对新合成材料的研究仍在继续。 1955 年,科学家合成了 DEET(n-n-diethylnetatoluamide),这是目前使用最广泛的驱蚊剂活性成分。发现之后,驱虫剂制造商开发了许多不同的形式来释放避蚊胺,例如面霜、乳液和气雾剂。
行动方式
大多数驱虫剂的作用是干扰蚊子的归巢系统。这个位于天线上的寻的系统由许多化学受体组成。研究表明,这些化学受体是由乳酸激活的,乳酸会从温血动物的皮肤中自然蒸发。蚊子天生具有追踪乳酸排放源的能力。但是,当将避蚊胺等驱虫成分涂抹在皮肤上时,它也会蒸发。人们认为这种化学物质会抑制乳酸与蚊子化学受体的结合。这基本上“隐藏”了受保护的人免受蚊子的伤害。由于活性成分必须从表面蒸发才能起作用,因此驱虫活性持续时间有限。
原材料
驱蚊剂中的活性成分是其有用性的主要原因。对于具有驱蚊价值的材料,它必须满足某些标准。首先,它必须有效地阻止昆虫对处理过的区域和许多不同类型的表面进行数小时的攻击。其次,它必须在各种不同的环境条件下工作。其次,它在应用于人类或动物皮肤时不得有毒或引起刺激。此外,它必须是化妆品可接受的,具有令人愉悦的气味、味道和感觉。它也应该对衣服无害。最后,它应该具有相对较低的成本,并且可以有效对抗其他常见类型的昆虫,例如苍蝇。
虽然已经研究了数以千计的化合物作为驱虫剂的用途,但避蚊胺(n, n-diethyl-m-toluamide)的使用比其他任何一种都多。避蚊胺是由 m- 反应产生的化合物 甲苯甲酸与亚硫酰氯,然后与二乙胺反应。这种材料在提供给驱蚊剂制造商之前经过分离和纯化。其他使用的驱虫成分包括香茅油、邻苯二甲酸二甲酯、薰衣草、柠檬草油和薄荷油。已经发现,各种驱虫化合物的混合物通常比单独的任何一种化合物提供更大的效力。驱蚊剂中所含的活性成分一般占最终产品的 5-30%。
驱蚊剂中的惰性成分取决于产品的形式。目前,驱蚊剂以气雾剂、泵、乳液和油的形式出售。作为乳液或面霜出售的驱蚊剂本质上是添加了一定水平避蚊胺的护肤霜。它们主要由水、表面活性剂、脂肪醇、香料和其他润肤剂组成。当应用于皮肤时,这些产品具有驱蚊和滋润皮肤的双重好处。然而,这些产品通常不如气雾剂有效,因为它们不允许活性成分容易蒸发。
气溶胶是最常见的驱蚊剂形式。它们由几种不同类型的成分组成,包括溶剂、推进剂和其他成分。溶剂通常是有机醇,如乙醇或丙醇,其主要作用是将活性成分稀释到合适的浓度。它还有助于保持所有原材料的混合,确保产品即使在长期储存后也能保持有效。推进剂是一种挥发性化合物,它会产生压力,导致其余产品被挤出容器。常见的推进剂包括液化烃气体,如丙烷、丁烷或异丁烷、氢氟烃和二甲醚。其他成分,如香水和润肤剂,被添加到气溶胶驱蚊剂中,使它们在美容上更具吸引力。还添加其他化合物以防止腐蚀和其他稳定性问题。
除了成分外,包装组件也是气溶胶驱蚊剂的重要组成部分。罐头通常是由镀锡钢板制成的金属容器。锡涂层可防止钢与驱虫剂配方中使用的成分发生反应。阀门是另一个关键的包装部件。它具有密封罐中加压内容物和控制这些内容物的分配的双重任务。阀门由三部分组成: 汲取管,将产品从罐体输送到阀体;阀体,混合产品和推进剂;和执行器按钮,按下该按钮可释放产品。
制造
过程
驱蚊剂的生产可分为两个步骤。首先制成大批量的驱虫剂配方,然后将批量装入包装中。由于气雾剂是最常见的驱蚊剂形式,以下是 描述详细说明了他们的制作。其他形式的驱虫剂,如面霜和乳液,也以类似的方式生产,只是填充过程较少。
复合
- 1 制造过程的第一步是复合。在复合区,原材料在大型不锈钢罐中混合在一起。对于气雾剂,将酒精泵入罐中,然后手动倒入其他材料,包括避蚊胺、香料和润肤剂并混合。除推进剂外的所有成分均在此生产阶段添加。由于这个过程中的一些材料是易燃的,所以采取了特殊的预防措施来防止爆炸,例如使用防火花的电源插座和防爆墙。
- 2 批次完成后,会将样品发送到质量控制实验室并进行测试,以确保其符合产品设定的标准。通过这些测试后,它被泵送到灌装线以制成成品。
填充
- 3 灌装线是由传送带系统连接的一系列机器,将所有组件组合在一起,制成成品驱蚊产品。系统中的第一台机器将空罐送入输送线。这台机器有一个大料斗,里面装满了空的 对罐头进行物理操作,直到它们直立并正确定向。
- 4 然后金属罐会自动沿着传送带移动,并用压缩空气喷射清洁以去除所有灰尘和碎屑。他们接下来前往灌装转盘。灌装转盘由一系列活塞灌装头组成,这些活塞灌装头经过校准,可以准确地将正确数量的产品送入罐中。当罐子通过灌装线的这一部分时,它们就会被产品填充。
- 5 灌装过程的下一步包括用阀门给罐装顶、添加推进剂和对罐加压。阀门由阀门插入机安装。就像装空罐的垃圾箱一样,阀门也被放入漏斗中,然后正确分类和对齐。当罐子经过时,阀门被打开。然后通过阀门压接机将这些阀门紧紧地固定在罐子上。根据灌装技术的类型,推进剂要么在高压下通过阀门注入,要么在阀门卷曲之前注入罐中。
- 6 罐子盖上盖子并装满后,将它们移到热罐中,这是一个装满热水的长槽。在这里检查罐头是否有溢出的气泡,这表明推进剂泄漏。水浴的高温还会提高罐的内部压力,这会导致罐中的任何薄弱点失效。这是一个关键的质量控制步骤,可防止损坏的罐头出售给公众。
- 7 当罐子离开水浴时,它们会被高压空气喷射干燥。然后添加其他组件,例如启动按钮和顶盖。此时还会添加任何需要的标签或打印。
- 8 然后将完成的罐头移至装箱区,将它们放入箱子中,通常一次装入一打罐子。然后将这些箱子堆放在托盘上,并用大型卡车运往分销商。像所描述的那样的高速气雾剂生产线可以以大约每分钟 200 罐或更高的速度移动。
质量控制
质量控制是生产驱蚊剂的关键步骤。测试在制造过程的各个点进行,以确保成品在运行之间保持一致,在很长一段时间内保持有效,并且可以安全使用。
在生产开始之前,对进料的原材料进行检查,以确保它们符合先前设定的规格。通常会进行 pH、比重和水分含量等测试。此外,还要检查罐头是否有凹痕、腐蚀和其他缺陷。在制造过程中,会在灌装线的不同点抽取驱虫剂样品,并测试其特性或产品。一些监测参数包括活性成分的水平、压力、喷雾速率和喷雾模式。还进行了其他测试以确保罐头能正确排空。此外,还可以进行长期稳定性研究,以确定罐头没有出现不适当的腐蚀迹象。
未来
许多可用的驱蚊剂的使用并非没有缺点。据报道,使用避蚊胺或香茅油作为主要活性成分的产品会导致某些人出现皮疹。甚至出现过使用避蚊胺产品的儿童病重的案例。因此,研究的重点是寻找新型驱虫剂和提高现有驱虫剂安全性的方法。驱虫技术的一项最新进展是使用化学品“封装”避蚊胺。人们认为这种产品形式将保护用户免受避蚊胺的有害影响,同时仍保持其驱虫活性。在得到证实之前,还需要完成更多的调查。
制造工艺