淺議有氧洗滌劑

劉心建

（南風化工集團股份有限公司，山西 運城 044000）

淺議有氧洗滌劑

劉心建

（南風化工集團股份有限公司，山西 運城 044000）

概述了洗滌劑的“有氧洗”，分析了“有氧洗”的洗滌機理，討論了有氧洗滌劑的技術要求。最后，對目前市場上有氧洗滌劑的種類進行了總結，對“有氧洗”的未來發展進行了展望。

果洗滌劑；過氧化物；洗滌機理；有氧洗

洗滌劑的“有氧洗”概念最早起源于美日歐等國家和地區，近些年在國內迅速流行。目前，國內有氧洗滌劑的知名生產商有花王、利潔時、美生和南風集團，所推產品分別是KAO彩漂、VANISH氧動力、MEXON有氧洗和KEON富氧炫漂。此外，還有許多知名不知名洗滌劑生產廠為追求時尚，也都紛紛出牌“有氧洗”。在國內洗滌劑市場，“有氧洗”大有風起云涌之勢。

那么，到底什么是有氧洗呢？基于此，作者撰寫本文，希望能給國內洗滌劑生產廠家以借鑒啟發，并為消費者解惑釋疑。

1. 有氧洗滌的概念

有氧洗滌劑的“有氧洗”是依托其中添加的過氧化物而來，最終起氧洗作用的“氧”并不是人們通常所理解的氧氣，而是過氧化物在水溶液中所生成的OOH-或RCOOOH。二者具有極強的氧化性，能有效殺滅大腸桿菌、金黃色葡萄球菌以及白色念珠菌等人體接觸常見細菌和漂白衣物上的色漬。OOH-由過氧化物直接生成，而RCOOOH為過氧化物在釋氧活化劑作用下所生成的過氧酸，是比過氧化氫更為活潑的殺菌、漂白劑。

2. 有氧洗的洗滌機理

有氧洗滌劑中具有氧洗功能的物質都是過氧化物。目前，洗滌劑中常用的有過氧化氫、過硼酸鈉和過碳酸鈉。過氧化物在水溶液中的洗滌機理因有無釋放氧活化劑的存在而異。

2.1 機理1

在沒有釋氧活化劑的情況下，過氧化物溶于水后會先行分離出過氧化氫，然后過氧化氫再進一步分解出起洗滌作用的物質OOH-。其具體化學反應過程如下：

式中，X為過氧化氫的附著載體無機鹽。

2.2 機理2

在有釋氧活化劑的情況下，由過氧化氫分解出的OOH-則進一步?；蛇^氧酸。起洗滌作用的物質為RCOOOH。以四乙酰乙二胺（TAED）為例，具體化學反應過程如下：

過氧化氫和過氧酸的洗滌機理是不同的，兩者的最大區別是氧化強度和氧化還原電位的不同。過氧酸的氧化還原電位僅次于臭氧，遠高于過氧化氫，三者分別是：過氧酸1.81ev，臭氧2.07ev，過氧化氫1.33ev。

3. 有氧洗滌劑的技術要求

眾所周知，相比酸性條件，過氧化物在堿性條件下的穩定性要差得多，而大多數洗滌劑又恰恰都呈堿性。因此，如何提高過氧化物在洗滌劑中的穩定性至關重要。此外，針對過硼酸鈉和過碳酸鈉在實際洗滌時釋氧溫度過高的問題，必須復配適當的釋氧活化劑，以提高釋氧速度和洗滌效率。

3.1 輕垢型洗滌劑配方

為了提高過氧化物在洗滌劑中的儲存穩定性，延長產品保質期，產品研發師在設計配方時通常會優先選擇堿性稍弱的原料，以降低最終產品的整體pH值。這種接近中性的低pH值洗滌劑對衣物保護性好，具有增白、增艷效果，但對重度污垢去污力稍差。因此，這種洗滌劑又稱輕垢型洗滌劑，比較適合絲綢、羊毛等高檔布料制衣的洗滌和護理。

3.2 過氧化物穩定技術

過氧化物應用于重垢洗滌劑，通常對配方及其自身的穩定性要求較高。目前，解決過氧化物在重垢洗滌劑中穩定性的方法主要有：提高洗滌劑原料純度，降低有害金屬離子含量；對過氧化物進行包覆，以隔絕外界金屬離子、水分和pH值的影響；對過氧化物進行造粒，降低比表面積，以減少其與外界有害金屬離子、水分接觸機會；降低洗滌劑配方中的含水量。

3.3 洗滌劑特殊包裝材料

無論是采用中性配方體系，還是應用各種過氧化物穩定技術，隨著產品儲放時間的延長，其中的過氧化物都會或多或少地發生分解，釋放出氧氣。配方中過氧化物的含量越高，釋放出的氧氣也就越多，這必然會造成產品內部氣壓過大，出現包裝“漲袋”現象，進而影響產品外觀。因此，對于有氧洗滌劑的包裝通常采用半透膜材料或對包裝袋進行“打孔”處理，以及時緩解產品內部壓力，保證產品外觀包裝上的美感。

3.4 過氧化物釋氧活化技術

據文獻報道[1]，過硼酸鈉和過碳酸鈉的最佳釋氧溫度分別在60～80℃和40～60℃。由于歐美等國習慣用熱水洗滌，因此這兩種成分均被廣泛應用到有氧洗滌劑產品的配方當中。但對于亞洲國家尤其是中國消費者來說，他們更喜歡常溫洗滌，因此過硼酸鈉或過碳酸鈉的氧洗作用就不能得到充分發揮。故而，必須選擇合適的釋氧活化劑以降低其釋氧溫度。目前，有氧洗滌劑可選的活化劑主要有四乙酰乙二胺（TAED）、壬酰氧基苯磺酸鈉（SNOBS）、四乙酰甘脲（TAGU）、五乙酰葡萄糖（PAG）等，其中以四乙酰乙二胺（TAED）最為常用。

在沒有釋氧活化劑的水溶液中，過硼酸鈉和過碳酸鈉釋氧過程的平衡受溫度控制，在低溫下分解很慢。如果有釋氧活化劑，過氧化氫分子的過氧鍵會發生轉移，同釋氧活化劑發生?；磻蛇^氧酸。這個反應不需要很高的溫度，即使在低溫下，過硼酸鈉和過碳酸鈉釋放出的少量過氧化氫也會使該反應發生，并且這個反應打破了原來的釋氧平衡，使其向加速釋放過氧化氫的方向移動。另外，所生成的過氧酸由于具有較高的氧化還原電位，在低溫洗滌時表現出比過氧化氫更好的活性。這樣，釋氧活化劑既在低溫下促使過硼酸鈉和過碳酸鈉更容易釋放過氧化氫，又直接參與了低溫洗滌過程。

4. 有氧洗滌劑的種類

4.1 彩漂液

嚴格意義上講，彩漂液并不能被稱為洗滌劑，它實際上主要是起到殺菌、漂白作用。因此，在洗滌衣物時，彩漂液必須同洗滌劑配合使用。換一個角度來說，將起漂白作用的過氧化物同起去污作用的洗滌劑分離，用時再復配，也不失為一種解決過氧化物的穩定性問題、延長功能有效期的好方法。

目前，國內市場上已可以見到少數“有氧洗衣液”產品。實際上，過氧化物在液體中的穩定性和有效期很難保證，國外確實有采用特殊材料對過氧化物進行造粒包覆后制成的結構型液體洗滌劑，但在國內還沒有此項技術。彩漂液所用過氧化物通常是過氧化氫，而配方在表面活性劑的選擇上要求對過氧化氫要有一定的穩定作用，比如脂肪醇的硫酸鹽和磺酸鹽、烷基酚聚氧乙烯醚、脂肪酰胺與氧化乙烯的縮合物等。配方中的過氧化氫穩定劑多為有機膦酸或多聚磷酸鹽。表1為彩漂液的基本配方。

4.2 洗衣粉

近些年，歐美等國已多次出現過硼酸鈉對農作物及環境有害的報道。因此，過硼酸鈉在洗滌劑中的應用逐漸被過碳酸鈉取代。在我國的有氧洗滌劑配方中，應用最多的當屬過碳酸鈉和過氧化硫酸鈉。南風集團曾對過碳酸鈉和過氧化硫酸鈉及其在洗衣粉中的應用性能進行了系統研究[2]，為洗滌劑研發師在配方設計過程中如何選擇過氧化物提供了參考依據。需要指出的是，如果將酶制劑同過氧化物混合使用，則極易造成酶的分解，從而影響酶的活力。因此，在添加過氧化物的有氧洗滌劑配方中通常不再添加酶制劑。表2為有氧洗衣粉的基本配方。

4.3 硬表面清洗劑

目前，市場上出現的多款洗衣機（槽）專用清潔劑其實都是過氧化物同表面活性劑的復配產物，利用過氧化物的氧化性達到殺菌、除異味的目的。表3為洗衣機（槽）專用清潔劑的基本配方。

此外，城市公廁、污水管道以及醫院等場所使用的固態消毒、除臭、清潔用品也有相當一部分采用過氧化物配方，其組成同洗衣機（槽）專用清潔劑大同小異。

5. 展望

洗滌劑的“有氧洗”概念在國內雖說興起時間不長，但其所宣傳理念已為廣大消費者所認可。有氧洗滌劑具有安全環保、無毒性化學殘留的優勢，必將助其在未來的清潔用品市場上大顯身手。

表1 彩漂液配方組成

表2 有氧洗衣粉配方組成

表3 洗衣機（槽）專用清潔劑配方組成

[1] 凌愛蓮, 徐哲. 含氧漂白劑的洗滌劑研究[J]. 北京工業大學學報, 1994, 20(1): 66-71.

[2] 劉心建, 王澤云, 景素琴, 等. 過氧化硫酸鈉在洗衣粉中的應用性能研究[J].日用化學工業, 2011, 41(6): 411-414.