Antimikrobni konzervansi su raznoliki po prirodi; na temelju njihove molekularne strukture, mogu se općenito klasificirati u anorganske i organske kategorije.
Anorganski antimikrobni konzervansi
Na temelju mehanizma djelovanja, anorganske antimikrobne konzervanse možemo dalje podijeliti na oksidativne i reduktivne. Reduktivni antimikrobni agensi ispoljavaju svoje baktericidne učinke i učinke izbjeljivanja putem svojih redukcijskih sposobnosti-primjeri uključuju sumpornu kiselinu i njezine soli, koje se prvenstveno koriste kao agensi za izbjeljivanje. Oksidativni antimikrobni agensi, nasuprot tome, postižu svoje baktericidne učinke svojim oksidacijskim sposobnostima. Dok su ti agensi vrlo jaki, obično su kemijski nestabilni, skloni raspadanju i imaju ograničeno trajanje djelovanja; osim toga, često ispuštaju poseban, neugodan miris. Stoga se pretežno koriste za dezinfekciju i sterilizaciju opreme, spremnika, polu-proizvoda i tehnološke vode; ova kategorija primarno obuhvaća pripravke i perokside-na bazi klora.
Hipokloriti
Hipokloriti su tradicionalni agensi za izbjeljivanje u kojima komponenta "aktivnog klora" pokazuje snažno baktericidno djelovanje. Klor prodire u unutrašnjost mikrobnih stanica, ometajući stanične enzimske proteine ili inhibirajući enzime koji su osjetljivi na oksidaciju, što dovodi do smrti mikroba. Hipoklorit je učinkovit u uništavanju širokog spektra mikroorganizama, uključujući vegetativne bakterijske stanice, bakterijske spore, viruse, kvasce i plijesni. Njihova baktericidna učinkovitost značajno je poboljšana u uvjetima koji uključuju povišene temperature, visoke koncentracije, produljena vremena kontakta i niske razine pH.
Kloramini
Kloramini su učinkovita antimikrobna sredstva karakterizirana svojim blagim oksidirajućim svojstvima. U pogonima za proizvodnju papira, kloramini se obično stvaraju izravnim miješanjem amonijevog sulfata s tekućinom za izbjeljivanje (koja sadrži 18-20 g/L aktivnog klora). Specifični proizvodi ove reakcije variraju ovisno o pH otopine: pri pH 5, reakcija daje NHCl2; pri pH 7 ili višem, reakcija daje NH2Cl. Kada se dodaje papirnoj pulpi, preporučena doza kloramina kreće se od 0,03% do 0,05% težine pulpe; kada se primjenjuje na "bijelu vodu" (reciklirana procesna voda), preporučena koncentracija je 3–5 mg/L. I pripremu i primjenu kloramina treba provoditi u alkalnim ili slabo alkalnim uvjetima; obrnuto, pretjerano visoke razine pH ugrozit će njihovu baktericidnu učinkovitost. Primarne prednosti korištenja kloramina uključuju njihovu nisku cijenu i visoku učinkovitost; međutim, njihovi nedostaci uključuju jak, oštar miris koji negativno utječe na radno okruženje i predstavlja potencijalne rizike za ljudsko zdravlje. Za ublažavanje razvoja otpornosti bakterija, izmjenična upotreba kloramina s bakrenim sulfatom-usklađena s rasporedom čišćenja objekta-pokazala se kao vrlo učinkovita strategija.
Organski biocidi i konzervansi
Organski biocidi i konzervansi nude brojne prednosti, uključujući visoku učinkovitost, nisku toksičnost i izvrsnu biorazgradivost; posljedično, naširoko se koriste u industriji proizvodnje papira. Trenutno primarni agensi koji se koriste u ovom sektoru uključuju organosumporne spojeve, organobromne spojeve i heterocikličke spojeve koji sadrže dušik-sumpor-.
U zemlji su brojne tvrtke posvećene istraživanju i prodaji ovih biocida, s koncentracijama aktivnosti pronađenim u istočnoj Kini (npr. Nanjing Gutian) i južnoj Kini (npr. Guangzhou Guyi).
Organosumporni spojevi
Reprezentativni proizvod u ovoj kategoriji je metilen bistiocijanat (skraćeno MBT). MBT posjeduje široki spektar biocidnog djelovanja, pokazujući značajne ubijajuće učinke protiv bakterija, gljivica i algi; stoga je prikladan za upotrebu u očuvanju papirne mase i premaza za papir. U praktičnoj primjeni, MBT se obično formulira u 10% (težinski) otopinu miješanjem s otapalima i sinergijskim sredstvima. Kada se doda u dozi od 7,5 mg/L, može postići stopu sterilizacije veću od 99,8% unutar 30 minuta. Ovo sredstvo je prikladno za upotrebu u sustavima s pH vrijednošću manjom od 11. Drugi često korišten organosumporni biocid je benzotiazol-3-on. Ovaj konzervans pokazuje vrlo nisku toksičnost za ljude i druge životinje; dodatak od samo 45–170 grama po toni papira dovoljan je za učinkovito sprječavanje kvarenja papirne mase. Kada se koristi za zaštitu papirnih premaza, preporučena doza se kreće od 0,015% do 0,03% ukupne težine premaza.
Organobromni spojevi
2,2-dibromo-2-cijanoacetamid je esencijalni primjer organobromnog biocida. Ima i ubijajuće i inhibitorne učinke protiv bakterija i plijesni, što ga čini prikladnim za očuvanje premaza papira i celuloze. Ovaj je spoj vrlo osjetljiv na razgradnju, a njegova se brzina razgradnje ubrzava kako se pH i temperatura povećavaju. Na primjer, dok ostaje stabilan 155 sati na 25 stupnjeva i pH 6,0, potpuno se razgrađuje unutar samo 6 minuta na pH 9,7. Stoga je najprikladniji za primjenu u blago kiselim do neutralnim sustavima.
Heterociklički spojevi
Primjer ove klase je 1,3,5-tris(hidroksietil)heksahidro-s-triazin. Ovaj spoj pokazuje snažne ubijajuće i inhibitorne učinke protiv različitih mikroorganizama, uključujući *Aerobacter*, *Pseudomonas aeruginosa*, *Bacillus* i *Escherichia coli*. Prvenstveno se koristi za očuvanje premaza papira, iako se može primijeniti i za očuvanje papirne mase; osobito je učinkovit u širokom pH rasponu i održava svoju stabilnost čak i unutar jako alkalnih sustava. 1,2-Benzisothiazolin-3-one (skraćeno BTT) učinkovit je protiv širokog spektra mikroorganizama, uključujući bakterije, plijesni, kvasce i sulfat-bakterije koje smanjuju; pokazuje osobito značajnu baktericidnu učinkovitost protiv Gram-negativnih bacila. Pogodan je za upotrebu kao konzervans u bojama i kašama; budući da je stabilan i u kiselim i u alkalnim uvjetima, može se koristiti u širokom pH rasponu. Nedavno se pojavila klasa biocida na bazi izotiazolinona- (također poznatih kao Kathon) - primarno sastavljenih od 5-kloro-2-metil-4-izotiazolin-3-ona (CMI) i 2-metil-4-izotiazolin-3-ona (MI) - pokazuje izvrsnu antimikrobnu aktivnost protiv raznih bakterija, plijesni, kvasaca i algi. Visoka učinkovitost, djelovanje širokog spektra i ekološki prihvatljiva priroda ove klase baktericidnih konzervansa široko su priznati u cijelom svijetu; primjenjivi su za mikrobnu kontrolu i očuvanje pulpe, bijele vode i boja, unutar odgovarajućeg pH raspona od 4 do 8.
