关于洗衣液浓缩化的探讨

2014-03-07孙莲莲滕伟林

中国洗涤用品工业 2014年2期

关键词：聚氧乙烯醚洗衣粉洗涤剂

刘英，孙莲莲，滕伟林

（纳爱斯集团有限公司，浙江丽水 323000）

关于洗衣液浓缩化的探讨

刘英，孙莲莲，滕伟林

（纳爱斯集团有限公司，浙江丽水 323000）

本文介绍了国内外浓缩洗衣液的技术与市场现状，探讨了其配方技术动向，提出了在我国推进洗衣液浓缩化的建议。

洗衣液；浓缩；表面活性剂

随着世界的文明进步和经济发展水平的飞速提升，以及随之而来的地球资源消耗日益加剧、原材料成本不断上涨，可持续发展已经成为人类所面临的一大挑战。作为与人民生活休戚相关的产业，如何实现可持续发展一直是洗涤剂行业讨论的热点。2013年11月7～9日在宁波召开的第33届（2013）中国洗涤用品行业年会上，全行业主要围绕可持续发展的话题进行了深入探讨，普遍认为节能环保和低碳化发展是洗涤用品行业实现可持续发展的必由之路。其中，大力推进洗涤剂浓缩化进程是一项关键性措施。

浓缩洗涤剂对环保节能、减少碳排放具有十分积极的意义。它不仅符合国家“十二五”规划中对节能减排的要求，可以切实降低对环境的污染，而且有利于推动我国洗涤剂行业的产品结构调整和产业升级，进一步促进洗涤剂市场的良性、可持续发展。

推广浓缩液体洗涤剂，对于整个洗涤剂产业链上的各利益攸关方都有好处：对消费者而言，浓缩洗涤剂具有使用方便、溶解（分散）速度快、低温洗涤效果好、体系碱性低、对织物和肌肤更加温和、适合机械洗涤工艺等优点；对生产商来说，它具有配方灵活、制造工艺简单、设备投资少、节能、环境污染少等优势，同时可以有效地控制并降低仓储容量以及包装、运输成本；对零售商来说，它可以节省大量存储、货架空间，减少运营成本……

1. 国内外洗涤剂浓缩化的进展

多年来，为了减少非有效化学品的使用量，降低能源消耗，节约资源，保护环境，提高有效化学品的利用率，世界洗涤剂行业做了许多积极的探索，其中最主要的措施之一就是洗涤剂的浓缩化。

在欧洲，欧盟洗涤剂协会（A.I.S.E.）领导的欧洲洗涤剂浓缩化项目可以说是世界洗涤剂业界致力于可持续发展的一个亮点。从1997年开始，欧盟洗协陆续启动了覆盖洗衣粉和洗衣液的浓缩化项目，现在浓缩型产品已经成为欧盟洗涤剂市场的主流，其中浓缩洗衣液在全部洗衣剂中的市场份额占到30%以上。2012年，在瑞士、英国、德国、法国销售的浓缩洗衣液分别占洗衣液总量的93.5%、90.5%、90.2%和45.5%。

美国在洗涤剂浓缩化方面的步伐迈得更大。美国的洗涤剂企业从20世纪80年代开始率先推进洗衣粉浓缩化，因此洗衣粉的浓缩化进程早已完成。目前，在美国市场上浓缩液体洗涤剂也已随处可见，活性物水平维持在50%左右，有的活性物高达65%，浓缩洗衣液在全部洗衣剂中的市场份额已占到80%。2012年，美国浓缩洗衣液占到了洗衣液总量的98.8%。

日本也早在20世纪80年代就完成了洗涤剂的全浓缩化。目前，浓缩型洗衣粉在日本的市场占有率已经高达95%，市场上一般型洗涤产品的活性物含量基本上在35%左右，而宣称浓缩的产品，其活性物含量一般都达到60%以上。2012年，浓缩洗衣液占日本洗衣液总量的98.9%。

在韩国，2012年浓缩洗衣液也已经占到了整个洗衣液市场的66%。

虽然目前我国的洗涤剂市场还大大落后于欧、美、日等发达国家的发展水平，但是其发展方向是一致的。我国洗涤剂行业的市场前景和国家给予的政策支持都为浓缩洗涤剂市场提供了极大的发展空间。为推进浓缩化进程，中国洗涤用品工业协会牵头制订了相应的规划目标和行业标准，引导企业走浓缩化之路。

我国从2007年开始着手制订洗衣粉浓缩化计划，并于2009年7月正式实施。但是，受市场环境等因素的影响，浓缩洗衣粉的市场化进程还相当缓慢，至2012年，浓缩洗衣粉也仅占洗衣粉市场总额的4%左右[1]。

为引导市场消费，2012年中国洗协又针对洗衣粉和洗衣液推出了浓缩洗涤剂标志，并将浓缩洗衣液进一步分为“浓缩”和“浓缩+”两种类型，引领行业加速浓缩化进程。目前，中国洗协公布的获得浓缩洗衣液标志认证的品牌共9个，分别是白猫、奇强、去渍霸、立白、蓝月亮、超能、绿伞、浪奇、开米涤王，获得浓缩+洗衣液标志认证的品牌只有奇强和绿伞两家。

近些年来，国内洗衣液的总量在不断增大，市场份额在不断提升。2006年洗衣液总产量约10万吨，占织物洗涤剂总量的2%。此后几年呈爆发式增长：2008年达到3%，2010年增加到8%，2012年约为20%，估计2013年接近30%。但是，国内市场上的洗衣液仍以普通洗衣液为主，2012年底浓缩洗衣液仅占6.1%，预计2013年底浓缩洗衣液占比仍不到洗衣液总量的10%。

由此可见，我国的浓缩洗涤剂的增长空间巨大，但浓缩化进程还要很长的路要走。

2. 国内浓缩洗衣液产品情况

中国洗协于2012年12月7日委托国家轻工业洗涤用品质量监督检测中心，对国内市场上销售的浓缩洗衣粉和浓缩洗衣液产品进行了质量跟踪调查[2]。此次浓缩洗衣液产品质量跟踪调查的检测结果见表1。

本次检测的30个洗衣液样品中，15个产品符合行业标准，符合率为50%。其中，有8个产品的活性物含量超过30%，在这8个产品中有7个产品包装上带有中国洗协颁发的“浓缩洗涤剂标志”图案；有4个洗衣液产品虽然宣称浓缩的概念，但其活性物含量在15%到24%之间，仅符合普通洗衣液产品行业标准；有9个产品的活性物在12%到14%之间，甚至有2个产品活性物仅为7～9%，虽然宣称浓缩，但其内在质量甚至达不到普通型产品的行业标准。

表1 2012年12月浓缩洗衣粉和浓缩洗衣液产品质量跟踪调查质量较好的产品[2]

从本次调查的检测结果可以看出，知名品牌产品的质量普遍较好。尤其是获得“中国洗涤用品工业协会浓缩洗涤剂标志”的浓缩洗衣液，全部指标均符合并高于相应的行业标准。

值得注意的是，市场上部分产品包装宣称“浓缩”、“超浓缩”、“高浓度”、“超浓度”等类似用语，但实质为非浓缩型产品的现象较为普遍。更有甚者，一些产品连普通型产品标准都达不到，却仍然宣称“浓缩”、“超浓缩”，这严重扰乱了正常的市场秩序，欺骗了消费者，给国内浓缩洗涤剂市场的发展带来了负面影响。

3. 浓缩洗衣液配方技术现状

3.1 目前存在的技术问题及解决方案

现代洗涤剂是表面活性剂、助剂、漂白剂、酶、聚合物、填充剂的混合物。浓缩化就是提高配方中有效成分的含量，主要是提高表面活性剂的浓度。表面活性剂浓度的增加会给配方带来优点，也会带来缺点。优点是可以更多地考虑酶制剂的使用；缺点是会影响产品的流动性、稳定性，与水混合时会出现凝胶现象，导致其溶解缓慢，从而降低了产品的功效和使用便捷性。

但是，浓缩化对洗涤剂配方中表面活性剂的配伍性、抗硬水性以及功能性提出了更高的要求。一般的阴离子表面活性剂的溶解度只有30～40%，而普通非离子表面活性剂虽然溶解度较高，但是在常温使用时不易溶解。此外，绝大多数阴离子表面活性剂或非离子表面活性剂在与水混合时会出现凝胶区，成为制约浓缩化的瓶颈。

针对上述问题，现有的几种解决方案为：1）加入增溶剂，比如乙醇等低分子量的醇。其优点是增溶效果好；缺点是提高成本却对去污基本没有帮助。2）使用更易溶、凝胶范围小的表面活性剂，比如短碳链的、支链的非离子表面活性剂。其优点：不易凝胶，稳定性好，使用时易溶解；缺点：成本高，去污效果一般。3）通过加酶，弥补表面活性剂去污力不够的问题，其缺点是成本较高。4）与原料商合作开发新型表面活性剂，缺点是周期较长、投入较高。

3.2 可用于浓缩洗衣液的表面活性剂

3.2.1 十二烷基苯磺酸盐（LAS）

LAS是目前生产工艺最成熟、年产量最大的阴离子表面活性剂。它具有很强的脱脂能力，且泡沫高，成本低，渗透力好，易于无机盐增稠。但其存在的缺陷是不耐硬水，需要复配一些软水类物质；同时，因为其分散性能差，容易导致污垢反沾污。

3.2.2 脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐（AES）

AES同时具有乙氧基和磺酸基团。因此，它同时具有阴离子和非离子的特性。AES具有优良的耐硬水和乳化能力，特别受日化领域的青睐，尤其是对皮肤温和，在防皮肤干裂粗糙方面表现好。AES的缺点是在酸性介质中的稳定性稍差，必须控制pH值远大于4，渗透、分散性能较差。

3.2.3 仲烷基磺酸盐（SAS）

SAS的分子结构具有特殊性。与LAS相比，SAS在溶解性、渗透力、增溶作用和配伍性方面表现出很大优势。首先，SAS具有良好的溶解性，在质量分数大于30%时，体系仍能保持透明均一，且流动性较好。同时，以SAS为主要表面活性剂之一进行复配生产的洗衣液，在使用时也更易分散和溶解。其次，SAS具有极强的渗透力，与JFC和快T相当，因而可以快速渗透瓦解衣物纤维深处的顽固污渍，提高洗衣液产品的去污力。另外，SAS具有一定的增溶作用，可以显著提高其他表面活性剂和助剂在洗衣液中的溶解度，从而达到洗衣液高浓缩的要求。其缺点是去污力一般，而且本身泡沫很多，跟非离子复配后泡沫会变得更多。由于生产工艺复杂，产品价格较高，性价比不及其他表面活性剂。

3.2.4 异构醇醚

与碳链长度相同的醇醚相比，异构醇醚的凝固点较低，故其溶液不易形成胶束，临界胶束浓度较高，因而具有更好的润湿性、流变性和水溶分散性，且泡沫较少，易漂洗，去污性能较好。在溶液稳定性方面，异构醇醚也表现出优异的性能。常温条件下，LAS质量分数超过25%时，溶液就易出现浑浊现象；AES和AEO9在活性物质量分数超过30% 时会出现凝胶和结块现象，而异构醇聚氧乙烯醚1307在活性物质量分数为 50%时仍为透明溶液。同时，异构醇醚在与AES或AEO复配时，也表现出良好的溶液稳定性。此外，异构醇聚氧乙烯醚在低温下具有良好的水溶分散性，而且与AEO或AES以适当的比例复配后可以大大改善浓缩洗衣液的低温水溶性。

3.2.5 脂肪酸甲酯乙氧基化物（FMEE）

与脂肪醇聚氧乙烯醚相比，FMEE的特点是在高浓缩状态下仍能保持液体状态，泡沫低，去污效果相当，因此是配制超浓缩液体洗涤剂的理想活性成分。根据其脂肪酸甲酯结构的不同，FMEE主要分为两种：一种是天然棕榈酸甲酯、椰子油酸甲酯的聚氧乙烯醚，另一种是硬脂酸甲酯的聚氧乙烯醚。前者是以价格低廉的棕榈酸、椰油酸等为原料，属于绿色表面活性剂，在日化领域（特别是沐浴露以及洗面奶等产品）的应用上具有较大优势。但是，该类天然型的FMEE净洗能力较差，远远不及AEO系列。狮王的TOP NANOX浓缩洗衣液宣称使用了该种表面活性剂。另一类FMEE是以硬脂酸甲酯为原料的聚氧乙烯醚，它完全是石油衍生品，不属于绿色表面活性剂范畴。然而，该类FMEE却具有极佳的净洗能力，其乳化性能仅次于异构醇醚和烷基酚聚醚系列，但优于直链AEO系列和仲醇S系列，同时具有极佳的分散性能，且浊点高、泡沫低。

目前，FMEE在国际市场已经得到了广泛应用，尤其是在工业清洗领域。与其他醇醚产品比较，FMEE的一个显著的特点就是各种性能均衡，可以作为成品单独使用，较为方便。美国的马拉松石油、墨西哥喜赫石化、日本科斯莫石化是FMEE的主要生产商。

3.2.6 烷基糖苷（APG）

APG具有许多卓越的性能，它不仅表面活性高、泡沫丰富而稳定、去污及配伍性好，而且无毒、无刺激，生物降解快而彻底，被誉为21世纪的“绿色”表面活性剂[3]。APG有很好的润湿和渗透性能，它属于非离子表面活性剂，对高浓度电解质不敏感。与聚氧乙烯型非离子表面活性剂相比不同的是，它没有浊点。

此外，化工文献中报道的很多其他类型的表面活性剂也可用于浓缩液体洗涤剂。由于各种原因，这些表面活性剂还没有成为主流原料。