Antimikrobiyal koruyucular doğası gereği çeşitlidir; Moleküler yapılarına göre genel olarak inorganik ve organik kategorilere ayrılabilirler.
İnorganik Antimikrobiyal Koruyucular
Etki mekanizmalarına bağlı olarak inorganik antimikrobiyal koruyucular ayrıca oksidatif ve indirgeyici tiplere ayrılabilir. İndirgeyici antimikrobiyal maddeler, bakteri yok edici ve ağartma etkilerini indirgeme yetenekleri aracılığıyla gösterirler-. Örnekleri arasında, öncelikle ağartma maddeleri olarak kullanılan sülfürik asit ve bunun tuzları yer alır. Oksidatif antimikrobiyal ajanlar ise bakterisidal etkilerini oksitleyici yetenekleri sayesinde elde ederler. Bu ajanlar son derece güçlü olmalarına rağmen, kimyasal olarak kararsız olma eğilimindedirler, ayrışmaya eğilimlidirler ve sınırlı bir etki süresine sahiptirler; dahası, genellikle belirgin, hoş olmayan bir koku yayarlar. Sonuç olarak, ağırlıklı olarak ekipmanların, kapların, yarı-mamul ürünlerin ve proses suyunun dezenfeksiyonu ve sterilizasyonu için kullanılırlar; bu kategori öncelikle klor-bazlı preparatları ve peroksitleri kapsar.
Hipokloritler
Hipokloritler, "aktif klor" bileşeninin güçlü bakterisidal aktivite sergilediği geleneksel ağartma maddeleridir. Klor, mikrobiyal hücrelerin iç kısmına nüfuz ederek hücresel enzim proteinlerini bozar veya oksidasyona duyarlı enzimleri inhibe eder ve böylece mikrobiyal ölüme yol açar. Hipokloritler bitkisel bakteri hücreleri, bakteri sporları, virüsler, mayalar ve küfler dahil olmak üzere geniş bir yelpazedeki mikroorganizmaların yok edilmesinde etkilidir. Bakterisidal etkinlikleri, yüksek sıcaklıklar, yüksek konsantrasyonlar, uzun süreli temas süreleri ve düşük pH seviyelerini içeren koşullar altında önemli ölçüde artar.
Kloraminler
Kloraminler, hafif oksitleyici özellikleriyle karakterize edilen etkili antimikrobiyal ajanlardır. Kağıt üretim tesislerinde kloraminler tipik olarak amonyum sülfatın (18-20 g/L aktif klor içeren) bir ağartma çözeltisiyle doğrudan karıştırılmasıyla üretilir. Bu reaksiyonun spesifik ürünleri çözeltinin pH'ına bağlı olarak değişir: pH 5'te reaksiyon NHCl₂ verir; 7 veya daha yüksek bir pH'ta reaksiyon NH₂Cl verir. Kağıt hamuruna eklendiğinde önerilen kloramin dozajı kağıt hamuru ağırlığının %0,03 ila %0,05'i arasında değişir; "beyaz suya" (geri dönüştürülmüş proses suyu) uygulandığında önerilen konsantrasyon 3–5 mg/L'dir. Kloraminlerin hem hazırlanması hem de uygulanması alkali veya zayıf alkali koşullar altında gerçekleştirilmelidir; tersine, aşırı yüksek pH seviyeleri bakteri öldürücü etkinliğini tehlikeye atacaktır. Kloramin kullanmanın başlıca avantajları arasında düşük maliyet ve yüksek etkinlik yer alır; ancak dezavantajları arasında operasyonel ortamı olumsuz etkileyen ve insan sağlığı açısından potansiyel riskler oluşturan güçlü, keskin bir koku yer alır. Bakteriyel direnç gelişimini azaltmak için, kloraminlerin bakır sülfatla dönüşümlü kullanımının-tesisin temizlik planına uygun olarak- son derece etkili bir strateji olduğu kanıtlanmıştır.
Organik Biyositler ve Koruyucular
Organik biyositler ve koruyucular, yüksek verimlilik, düşük toksisite ve mükemmel biyolojik bozunma dahil olmak üzere çok sayıda avantaj sunar; dolayısıyla kağıt yapım endüstrisinde yaygın olarak kullanılmaktadırlar. Şu anda bu sektörde kullanılan birincil ajanlar arasında organosülfür bileşikleri, organobromin bileşikleri ve nitrojen-kükürt- içeren heterosiklik bileşikler yer almaktadır.
Yurt içinde, bu biyositlerin araştırılması ve satışına adanmış çok sayıda şirket bulunmaktadır ve faaliyet yoğunlukları Doğu Çin'de (örneğin, Nanjing Gutian) ve Güney Çin'de (örneğin, Guangzhou Guyi) bulunmaktadır.
Organosülfür Bileşikleri
Bu kategorideki temsili bir ürün Metilen Bistiyosiyanattır (MBT olarak kısaltılır). MBT, bakterilere, mantarlara ve alglere karşı önemli öldürücü etkiler gösteren geniş bir biyosidal aktivite yelpazesine sahiptir; bu nedenle hem kağıt hamurunun hem de kağıt kaplamaların korunmasında kullanıma uygundur. Pratik uygulamada MBT tipik olarak solventler ve sinerjistik ajanlarla harmanlanarak %10'luk (ağırlıkça) bir çözelti halinde formüle edilir. 7,5 mg/L dozajda eklendiğinde 30 dakika içerisinde %99,8'i aşan bir sterilizasyon oranına ulaşabilmektedir. Bu ajan, pH değeri 11'in altında olan sistemlerde kullanıma uygundur. Yaygın olarak kullanılan bir diğer organosülfür biyosit ise Benzotiazol-3-on'dur. Bu koruyucu, insanlara ve diğer hayvanlara karşı çok düşük toksisite sergiler; Kağıt hamurunun bozulmasını etkili bir şekilde önlemek için ton başına yalnızca 45-170 gram kağıt eklenmesi yeterlidir. Kağıt kaplamaların korunması için kullanıldığında önerilen dozaj, toplam kaplama ağırlığının %0,015 ila %0,03'ü arasında değişir.
Organobromin Bileşikleri
2,2-Dibromo-2-siyanoasetamid, organobromin biyositinin mükemmel bir örneğidir. Bakterilere ve küflere karşı hem öldürücü hem de engelleyici etkiler gösterir, bu da onu hem kağıt kaplamaların hem de kağıt hamurunun korunması için uygun hale getirir. Bu bileşik, hem pH hem de sıcaklık arttıkça bozunma hızının artmasıyla birlikte ayrışmaya karşı oldukça hassastır. Örneğin 25 derecede ve pH 6,0'da 155 saat stabil kalırken, pH 9,7'de sadece 6 dakikada tamamen ayrışır. Sonuç olarak, hafif asidik ila nötr sistemlerde uygulama için en uygunudur.
Heterosiklik Bileşikler
Bu sınıfın bir örneği 1,3,5-Tris(hidroksietil)hekzahidro-s-triazindir. Bu bileşik, *Aerobacter*, *Pseudomonas aeruginosa*, *Bacillus* ve *Escherichia coli* dahil olmak üzere çeşitli mikroorganizmalara karşı güçlü öldürücü ve inhibitör etkiler gösterir. Öncelikle kağıt kaplamaların korunması için kullanılır, ancak kağıt hamurunun korunmasına da uygulanabilir; özellikle, geniş bir pH aralığında etkilidir ve güçlü alkalin sistemlerde bile stabilitesini korur. 1,2-Benzisothiazolin-3-one (BTT olarak kısaltılır), bakteriler, küfler, mayalar ve sülfat- indirgeyen bakteriler de dahil olmak üzere çok çeşitli mikroorganizmalara karşı etkilidir; Gram{25}}negatif basillere karşı özellikle önemli bakterisidal etkinlik gösterir. Boyalarda ve bulamaçlarda koruyucu olarak kullanıma uygundur; Hem asidik hem de alkali koşullar altında stabil olduğundan geniş bir pH aralığında kullanılabilir. Yakın zamanda ortaya çıkan, esas olarak 5-kloro-2-metil-4-izotiazolin-3-on (CMI) ve 2-metil-4-izotiazolin-3-on (MI)'dan oluşan izotiazolinon-bazlı biyosit sınıfı (Kathon olarak da bilinir), çeşitli bakterilere, küflere, mayalara ve alglere karşı mükemmel antimikrobiyal aktivite sergiler. Bu bakteri öldürücü koruyucu sınıfının yüksek verimliliği, geniş spektrumlu aktivitesi ve çevre dostu yapısı dünya çapında geniş çapta tanınmaktadır; 4 ila 8 arası uygun bir pH aralığında, kağıt hamuru, beyaz su ve boyaların mikrobiyal kontrolü ve korunması için uygulanabilirler.
