降低環境負荷、方便消費者的洗滌劑開發及其特征

日本花王公司家庭用品研究所 山口紀子

岳霄編譯自日本《纖維消費志》2013.4。

作者是日本花王公司家庭用品研究所第一研究室的室長。

日本花王公司創業120年來，一直踐行“創造優質產品”的諾言。立足于消費者和顧客，創造優質的產品從而為社會發展做出貢獻是花王的企業理念。洗滌劑開發是花王公司的主業。在洗滌劑技術開發的過程中，花王一直致力于追求在制造過程中降低環境負荷和實現消費者價值的最大化。近年來，全球氣候變暖和資源枯竭的情況日趨嚴重，環境問題已經成為一個世界性熱點話題。日本花王雖然只是眾多企業中很小的一份子，但是希望能和業界、政府、市民、客戶等一起構建新型可持續發展社會。

1.第一代的新技術

1.1 第一代Attack洗衣粉的開發

1987年，花王公司發售的第一代Attack（潔霸）洗衣粉是劃時代的濃縮洗滌劑。與此前的普通洗滌劑相比，其效率相當于前者的4倍（有效成分濃度1.6倍×松密度2.5倍）。不僅消費者樂于購買Attack洗衣粉，而且它在商品運輸和店面擺放等方面也有著巨大優勢。當時生產的普通洗衣粉是通過噴霧干燥工藝把洗衣粉制成中空的構造，以便洗衣粉成為易溶于水的粒子。但是，Attack洗衣粉在綜合應用破碎、密壓、造粒、混入溶解促進劑等濃縮造粒新技術的基礎上，實現了洗衣粉的濃縮化。Attack洗衣粉最突出的技術是采用了花王獨特的洗滌成分Biotex（堿性纖維素酶），它能對棉織物纖維素內包裹的污垢發揮作用，使污垢從纖維內部脫離出來。堿性纖維素酶是花王公司對土壤中的菌種進行長期探索的結果，并由此最終制造出了洗滌劑用酶。

1.2 Attack微粒子的開發

2000年，適應“節水、省時、省能量”需求，大容量洗衣機成為日本家庭洗滌的主流機型，這要求衣料用洗滌劑既要滿足“洗得更干凈”的基本性能，又要增加“溶解迅速、短時間發揮洗凈力”的功能。為此而開發的Attack微粒子是對Attack配方及制造工程的一次革新，它順應了洗衣機大容量化對洗滌劑的新要求。新的Attack微粒子利用了花王公司開發的微粒子化技術（粒子中央有獨特的air-in構造的空洞），溶解速度是以前開發的Attack粒子的5倍，能使洗滌成分快速浸透污垢，更快地發揮高效洗滌效果。由于提高了高性能非離子表面活性劑的比率，從而使洗滌劑的總表面活性劑量減少了約30%，但卻比以前的Attack洗衣粉具有更高的洗凈力。

2.第二代的新技術

2.1 Attack Neo超濃縮衣料用液體洗衣劑

現在，洗滌劑的生產已經從過去大量生產、大量消費的模式，向制造過程使用最少資源、最少能量的方向轉變。這不僅需要洗滌劑制造商改變生產方式，還需要配合與這種轉變相適應的洗滌劑使用方法。

為了降低洗滌劑的環境負荷，山口紀子等人用LCA（生命周期評價）的方法對洗滌劑的環境影響進行了分析。結果發現，制品環節（洗滌劑、容器、制造、運輸、廢棄）與使用環節（在洗衣機中使用所需的電力、加水、排水）的環境負荷幾乎相同，而且使用環節CO2排放量的65%（全部的32%）是由耗水（加水、排水）產生的，因為洗滌過程和取水過程都需要消耗大量的能源。因此，減少水的使用量是降低使用環節環境負荷的有效手段。

從這一觀點出發，花王公司于2009年7月推出了超濃縮衣料用液體洗滌劑——Attack Neo。這款洗滌劑不僅具有“高洗凈力”，而且還具有“濃縮化”、“提高了使用便利性”、“只需漂洗一次”等諸多優點，可真正做到節水、節電、省時。Attack Neo超濃縮液體洗衣劑不僅采用了節水洗滌技術，而且還采用了表面活性劑對纖維的低吸附技術，能夠使洗滌全過程CO2的排放量減少21%。

圖1 Attack微粒子的SEM圖像及粒子溶解速度對比

圖2 衣料用洗滌劑全生命周期的CO2排放

圖3 減少水含量的濃縮化技術

2.2 Attack Neo的超濃縮技術

普通衣料用液體洗滌劑的洗滌成分通常是非離子表面活性劑和陰離子表面活性劑的組合。但是，日本市場上在售的衣料用液體洗滌劑，其表面活性劑的含量一般在30%～40%，其余的大部分是填充劑（水）。因此，降低洗滌劑中的水含量是實現液體洗滌劑超濃縮化的重要手段。

然而，如果單純地把以前配方中的水含量減少，那么在低溫時制品就會固化，而且用冷水溶解時會出現凝膠化現象，導致洗滌劑溶解不良。通常，借助于六角相、層狀相、固體相等，才能實現洗滌劑的高濃縮化，因此必須對各種相的結構加以精心控制（圖4）。

圖4 濃縮化技術:表面活性劑液晶構造的控制

山口紀子等人通過控制液晶結構的方法解決了這個難題。他們選擇適合相結構形成的表面活性劑，通過調整配方，能使配方的表面活性劑濃度達到65%以上。利用該超濃縮化技術制成的洗衣劑，在低溫（-5℃）下不會發生固化，在冷水（5℃以下）中也容易溶解。

2.3 Attack Neo的超節水技術

為了實現節水洗滌的目的，山口紀子等人專門考察了洗滌的漂洗過程。漂洗的主要作用是用水漂去衣物上殘留的洗滌劑。山口紀子等人開發的新型高親水性非離子表面活性劑洗滌后在衣物上殘留較低，但對油污的親和性也低，因此有可能得不到有效的洗凈力。為此，通過在配方中加入其他表面活性劑，可以使表面活性劑混合體系的HLB值（親水親油平衡值）達到最適合的洗滌值，從而解決了高親水性非離子表面活性劑帶來的洗凈力不足問題。

圖5顯示了高親水性非離子表面活性劑的洗凈效果。高親水性非離子表面活性劑在與低親水性非離子表面活性劑具有同等洗滌力時，只需漂洗一次，衣物表面活性劑的殘留就可達到從前的液體洗滌劑漂洗二次的水平，這可使漂洗水量減少20～30L（約20%）。滾筒洗衣機以節水模式洗滌后，會增加衣物上表面活性劑的殘留量，而Attack Neo的節水技術恰好能夠解決這一難題（圖6）。

圖5 高親水性非離子表面活性劑的洗凈效果

圖6 纖維上低殘留與洗凈力的對立統一

Attack Neo超節水技術的一大亮點是其獨特的污垢感應技術，它能使表面活性劑集中對污垢作用，把從前的漂洗2次減少為漂洗1次，從而大幅度減少了漂洗時的用水量。這種舉措得到了廣大消費者的認可。特別是順應洗滌時間縮短（消費者早晨時間緊張，晚上洗滌時間又要盡可能壓縮）的時代潮流，本方案是與上述需求匹配的、包含了環境價值的新提案。

Attack Neo使用的包裝容器還不足原來液體洗衣劑的一半。這樣，容器所用的塑料也比原來的本體容器減少了45%，比原來的替換裝容器減少40%。制品的運輸效率也因此提高了近2倍，大幅縮減了運輸過程的能耗。

3.與消費者共同行動，降低環境負荷

Attack Neo節水洗滌技術的開發和商品化，讓消費者能夠與洗滌劑生產廠商一起，共同參與到降低環境負荷的行動中。這是業界迄今為止絕無僅有的一種嘗試。特別值得一提的是，這種“只需漂洗1次”的節水洗滌技術，只需要重新設置洗滌程序（漂洗兩次），簡單易行，能真正減輕消費者的洗滌負擔。根據對日本消費者的使用調查，從該技術獲得的主要益處有:“節水、節電”帶來的經濟利益（平均每臺洗衣機每月節約300日元）；洗滌時間縮短（約10min）。僅此兩項，消費者對只需漂洗一次的洗滌技術評價非常高。況且，其效益不僅僅限于洗滌時間縮短和濃縮化產生的功能價值，還應考慮由此培育的生態保護意識所創造的社會價值以及由洗滌時間縮短所帶來的情緒價值。這些優點都說明，Attack Neo是一款具有劃時代意義的洗滌劑。

繼花王公司開展與消費者共同降低環境負荷的活動之后，日本其他洗滌劑制造公司也采取了類似舉措，使環境友好型洗滌劑成為日本液體洗滌劑的主流。隨著花王公司在全球范圍內推廣這種理念，這項努力還將在世界范圍內培育消費者具有環境意識的生活文化。

4.在全球推廣節水洗滌技術

圖7 洗衣機洗滌的節水、省時目標

作為亞洲最大洗滌劑市場，中國的消費者目前仍沿襲洗衣機和手洗混用的洗滌方法，而且許多消費者還保持著外衣和內衣、男女衣物都分開洗滌的習慣。此外，中國消費者非常討厭衣物上的化學物殘留，因而每次洗滌時漂洗次數非常多。為此，花王公司于2010年9月在中國有針對性地推出了應用Attack Neo技術的液體洗衣劑Attack瞬清（在中國的商品名為“潔霸瞬清”）。對于水資源極度緊張的中國，潔霸瞬清的上市，在節省洗滌用水量和縮短洗滌時間方面為消費者提供了極大的便利。

2011年2月，花王公司開始在澳大利亞發售名為Biozet Attack ecosmart的液體洗衣劑。該液體洗衣劑同樣應用了Attack Neo技術。澳大利亞是僅次于南極大陸世界第二大干旱大陸，水資源問題也非常突出。在澳大利亞，會鼓勵人們使用家用污水沖洗花園，因此他們有著很高的節水意識。澳大利亞消費者偏愛既有高洗滌力又能降低環境負荷的洗滌劑。日本花王公司根據多年的研究成果開發的Biozet Attack ecosmart液體洗衣劑，是既有高洗滌力又能降低環境負荷的洗衣劑，可以滿足澳大利亞消費者降低環境負荷的需求。

5.結論

降低環境負荷只靠一家制造商的努力是有限的。因此，花王公司還提倡“與消費者一起來eco”。自從有了這個新思路以來，新的環保理念層出不窮。根據本文提出的全新洗滌方案，只需要對洗衣機的設定程序加以更改，就能改變消費者的生活方式，提升生活品質。今后，花王公司將繼續與業界的其他洗滌劑制造商、洗衣機制造商、客戶共同努力，開發新的環保理念。

提出面向低碳社會的生活方式是企業的責任，花王公司衷心期待今后能與更多的客戶合作，開發出下一個新提案。

圖8 花王在澳大利亞Biozet Attack ecosmart液體洗滌劑

[1]長谷部佳宏.お客様との『XIVっしょにeco』PH具現化XIIItfアタックNeoの誕生[J].繊消誌,2010,51:52.

[2]山口紀子,喜多亜矢子,西田浩平,等.環境価値と消費者価値PH追求しft超濃縮液體洗剤の開発[C].(社)日本油化學會,第42回洗浄に関XIIItfシンポジウxvi講演要旨集.

[3]三宅登志夫.繊維製品品質管理士會(TES)[C].平成21年度クミ（Ⅵ）ウ研講演會講演要旨集.