關(guān)于無磷洗衣粉的研究分析

薛彥艷

摘 要：洗衣粉是我們?nèi)粘Ｉ罱?jīng)常會用到的洗滌用品，其屬于合成洗滌劑的一種，以表面活性劑為其主要成分，同時(shí)還有適量的助洗劑。是在洗滌劑的基礎(chǔ)上進(jìn)行完善而形成的，更易于人們將衣服清洗干凈的粉狀洗滌劑。文中對洗衣粉中含磷成分的性能進(jìn)行了分析，并進(jìn)一步對洗衣粉中的代磷助劑進(jìn)行了具體的闡述。

關(guān)鍵詞：無磷洗衣粉；性能；代磷助劑

前言

我們所使用的洗衣粉大多數(shù)都是由八大類原料組成，即表面活性劑、助洗劑、熒光增白劑、起泡劑、抗再沉淀劑、堿性蛋白酶、填充劑，而在這眾多的有機(jī)和無機(jī)組成原料中，以表面活性劑、助洗劑和熒光增白劑等為其成分中主要的部分。在洗衣粉剛開始在市場上應(yīng)用時(shí)，其內(nèi)部的助洗劑多以磷酸鈉鹽為主，其不僅能夠在水質(zhì)中達(dá)到軟化，而且可以對固體污垢和酸性污垢有較好的去除作用，有效的提高了洗衣粉的去污效果。但在衣物洗干凈后，磷酸鹽助洗劑則會隨著污水排入到各水域當(dāng)中，磷作為一種營養(yǎng)元素，極易導(dǎo)致水體富營養(yǎng)化，使水質(zhì)受到破壞。所以業(yè)內(nèi)人士對無磷洗衣粉的研究力度增加，這種洗衣粉不采用磷酸鹽作為助劑，避免了對水質(zhì)的破壞作用，實(shí)現(xiàn)了對水體環(huán)境的保護(hù)。

1 洗衣粉中含磷成分的性能

1.1 三聚磷酸鈉

洗衣粉是由表面活性劑、助劑和輔助劑等多種化學(xué)成分組合而成的混合物，而助劑和輔助劑的加入使洗衣粉的性能更加完善，更便于進(jìn)行貯存。在含磷洗衣粉中，主是利用三聚磷酸納較強(qiáng)的鰲合作用、協(xié)同效應(yīng)及絡(luò)合能力來提升去污能力。三聚磷酸鈉俗稱五鈉，其用于洗衣粉當(dāng)中，可以對無機(jī)離子和脂肪微滴具有良好的分散、乳化和膠溶作用，具有較強(qiáng)的去污作用。在當(dāng)前眾多的洗滌助劑中，三聚磷酸鈉是性能最為全面的一種洗滌助劑，而且還沒有毒副作用，經(jīng)濟(jì)性也較好，與表面活性劑的協(xié)同效應(yīng)，可以實(shí)現(xiàn)更好的去污效果。同時(shí)與等離子良好的絡(luò)合能力，避免生成不溶物而發(fā)生沉積，導(dǎo)致洗滌物表面形成深層沉積的污垢，具有良好的去污能力。由于三聚磷酸鈉可以使洗滌液保持一定的堿度，能夠更好的去除酸性污垢，而且還可以實(shí)現(xiàn)對水分的吸收，避免洗衣粉發(fā)生結(jié)塊。

1.2 其它磷酸鈉鹽

含磷洗衣粉中不僅含有三聚磷酸鹽，而且還含有焦磷酸鈉和多聚偏磷酸鈉。由于三聚磷酸鹽本身就具有一定的堿性，存在有較多的多磷酸根的電荷數(shù)，這樣就是沒有其他表面活性劑存在時(shí)，其自身的洗滌作用和質(zhì)點(diǎn)懸浮作用對于洗滌過程也是十分有利的。同時(shí)磷酸鈉鹽更容易在質(zhì)點(diǎn)及洗滌物表面進(jìn)行吸附，可以有效的避免質(zhì)點(diǎn)發(fā)生再沉積，提高洗滌的效果。而磷酸鹽作為效果最好的洗滌助劑，不僅具有良好的鰲合作用，而且去污效果更佳。但由于其水體環(huán)境具有較強(qiáng)的破示性，所以在當(dāng)有環(huán)境保護(hù)力度不斷加強(qiáng)的情況下，磷酸鹽類洗滌助劑的應(yīng)用受到了較大制約，為了確保洗衣粉良好的洗滌效果，近年來，在洗滌劑工業(yè)領(lǐng)域中加大了對代磷助劑研究的力度。

2 洗衣粉中的代磷助劑

2.1 代磷助劑的性能要求

助劑在洗衣粉中具有良好的效果，其性能會對洗滌效果具有較大的影響。所以對于代磷助劑的性能要求也較高。

其一，代磷助劑要有良好的軟化水性能，這樣可以有效的降低水中鈣、鎂離子的濃度，避免其對洗滌劑中表面活性劑的性能帶來影響，使水進(jìn)一步軟化，使表面活性劑的洗滌作用有效的發(fā)揮出來，提高去污的效果。

其二，由于衣物上的污漬多為酸性，所以代磷助劑要具有一定的堿性，其PH值保持在家2左右并能夠進(jìn)行緩慢進(jìn)行釋放，這樣可以有效的達(dá)到去污的作用。

其三，代磷助劑要具有較強(qiáng)的抗再沉積的能力，這樣可以有效的避免污物再一次的沉積到洗滌物上面再次帶來污染，從而給漂洗增加難度。另外在進(jìn)行助劑研究過程中還要充分的考慮其經(jīng)濟(jì)性、生態(tài)性及毒理性，不僅要與表面活性劑具有良好的協(xié)同效果，而且還要能夠有效的提高表面活性劑的去污能力。

2.2 主要的代磷助劑

近年來在經(jīng)濟(jì)快速的發(fā)展下，使環(huán)境越來越惡化，保護(hù)環(huán)境的要求日益迫切，所以為了有效的減少由于磷給環(huán)境帶來的破壞作用，則加大了對代替三聚磷酸鈉助劑的研究力度，相繼開發(fā)出了許多的新型助劑，主要有4A沸石、聚合物、層狀結(jié)晶二硅酸鹽、碳酸鹽的混合物、DG、LY無磷助劑、偏硅酸鈉等。但這眾多的助劑當(dāng)中，由于部分有機(jī)物助劑存在著價(jià)格高的問題，所以在使用上缺乏經(jīng)濟(jì)性。目前各國在生產(chǎn)無磷洗衣粉時(shí)多以4A沸石來作為代替三聚磷酸鈉助劑，所以在關(guān)于代磷助劑的研究方面也多以4A沸石為主。

2.3 代磷助劑在無磷洗衣粉中的應(yīng)用

2.3.1 4A沸石

4A沸石具有軟化水質(zhì)的作用，目前是全球公認(rèn)的優(yōu)良代磷助劑之一。隨著各國限磷、禁磷區(qū)域逐漸擴(kuò)大，4A沸石作為STPP的首選替代品得到大量應(yīng)用。沸石學(xué)名硅鋁酸鈉（俗稱分子篩），具有獨(dú)特的結(jié)構(gòu)和外形，鈣離子的交換能力較高，而且分散性強(qiáng)、不沉淀、無毒性，因此用作洗滌劑堿性助劑極具優(yōu)越性。現(xiàn)在國外無磷洗衣粉大都以4A沸石為代磷助劑，預(yù)計(jì)未來幾年其產(chǎn)量和用量仍會增加。近年來4A沸石研究已取得不少可喜的應(yīng)用成果。然而，最近國外一些機(jī)構(gòu)采用生命周期循環(huán)的方式測試磷酸鹽與代替磷助劑4A沸石對環(huán)境水質(zhì)的影響，結(jié)果顯示兩者并無明顯差別。而且其中所添加的高聚物都是水的不溶解物，容易對環(huán)境造成新的污染。與三聚磷酸鈉相比，4A沸石在軟化硬水、分散、乳化、膠溶和緩沖力方面都存在一定的缺陷，白衣物洗后容易發(fā)黃，而且對皮膚有刺激性。如果大量使用，還會造成下水管道堵塞、淤泥增多等問題。為了解決這一問題，通常采用添加其它助劑的方法來提高洗衣粉配方體系的分散、乳化、膠溶和緩沖等性能。

2.3.2 層狀硅酸鈉

層狀硅酸鈉是硅系代磷助劑的一種，一般系指晶態(tài)層狀二硅酸鈉，新型的還有溶層狀偏硅酸鈉，目前市場上的商品以層狀結(jié)晶二硅酸鈉為主。層狀硅酸鈉具有一定的軟化水能力，能在高堿性的硬水中優(yōu)先與鈣、鎂離子交換，形成穩(wěn)定的骨架結(jié)構(gòu)，從而起到助洗效果。此外，它也可以提供堿性并具有抗再沉淀作用，所以被認(rèn)為是繼4A沸石之后最有發(fā)展前途的代磷助劑。4A沸石對硬水中的鎂離子交換能力相對較差，洗滌過程中易沉積于組織表面，同時(shí)排放后可能造成新的環(huán)境污染。而層狀結(jié)晶二硅酸鈉則具有良好的配伍性，去污效果也優(yōu)于4A沸石，并且對環(huán)境幾乎沒有不良影響。但由于層狀硅酸鈉自身的一些性質(zhì)，如不太穩(wěn)定，遇水或吸潮后容易水解成普通泡化堿；不能用于合成洗滌劑的前配料和液體以及膏狀洗滌劑的生產(chǎn)，只適合于混法生產(chǎn)或濃縮洗衣粉；同時(shí)，價(jià)格較高限制了其推廣和應(yīng)用。

3 結(jié)束語

目前，大多數(shù)發(fā)達(dá)國家已實(shí)現(xiàn)了無磷化，我國近年來對無磷洗衣粉的推廣工作也非常重視，目前已制訂了低磷、無磷化洗衣粉標(biāo)準(zhǔn)，不僅研制成功了4A沸石等三聚磷酸鈉的替代品，而且研制開發(fā)出不少無磷洗衣粉配方。我國人口眾多，是洗滌劑用量最大的國家之一。研究和開發(fā)無磷助劑和綠色環(huán)保型洗衣粉，不僅有效的體現(xiàn)了可持續(xù)發(fā)展的理念，而且具有廣闊的市場前景和良好的經(jīng)濟(jì)效益。

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