關于無磷洗衣粉的研究分析

薛彥艷

摘 要：洗衣粉是我們日常生活經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，同時還有適量的助洗劑。是在洗滌劑的基礎上進行完善而形成的，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行了分析，并進一步對洗衣粉中的代磷助劑進行了具體的闡述。

關鍵詞：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，而在這眾多的有機和無機組成原料中，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用時，其內部的助洗劑多以磷酸鈉鹽為主，其不僅能夠在水質中達到軟化，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中，磷作為一種營養元素，極易導致水體富營養化，使水質受到破壞。所以業內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，避免了對水質的破壞作用，實現了對水體環境的保護。

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，更便于進行貯存。在含磷洗衣粉中，主是利用三聚磷酸納較強的鰲合作用、協同效應及絡合能力來提升去污能力。三聚磷酸鈉俗稱五鈉，其用于洗衣粉當中，可以對無機離子和脂肪微滴具有良好的分散、乳化和膠溶作用，具有較強的去污作用。在當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，經濟性也較好，與表面活性劑的協同效應，可以實現更好的去污效果。同時與等離子良好的絡合能力，避免生成不溶物而發生沉積，導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，而且還可以實現對水分的吸收，避免洗衣粉發生結塊。

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，這樣就是沒有其他表面活性劑存在時，其自身的洗滌作用和質點懸浮作用對于洗滌過程也是十分有利的。同時磷酸鈉鹽更容易在質點及洗滌物表面進行吸附，可以有效的避免質點發生再沉積，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。但由于其水體環境具有較強的破示性，所以在當有環境保護力度不斷加強的情況下，磷酸鹽類洗滌助劑的應用受到了較大制約，為了確保洗衣粉良好的洗滌效果，近年來，在洗滌劑工業領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，使水進一步軟化，使表面活性劑的洗滌作用有效的發揮出來，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左右并能夠進行緩慢進行釋放，這樣可以有效的達到去污的作用。

其三，代磷助劑要具有較強的抗再沉積的能力，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。另外在進行助劑研究過程中還要充分的考慮其經濟性、生態性及毒理性，不僅要與表面活性劑具有良好的協同效果，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

近年來在經濟快速的發展下，使環境越來越惡化，保護環境的要求日益迫切，所以為了有效的減少由于磷給環境帶來的破壞作用，則加大了對代替三聚磷酸鈉助劑的研究力度，相繼開發出了許多的新型助劑，主要有4A沸石、聚合物、層狀結晶二硅酸鹽、碳酸鹽的混合物、DG、LY無磷助劑、偏硅酸鈉等。但這眾多的助劑當中，由于部分有機物助劑存在著價格高的問題，所以在使用上缺乏經濟性。目前各國在生產無磷洗衣粉時多以4A沸石來作為代替三聚磷酸鈉助劑，所以在關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用

2.3.1 4A沸石

4A沸石具有軟化水質的作用，目前是全球公認的優良代磷助劑之一。隨著各國限磷、禁磷區域逐漸擴大，4A沸石作為STPP的首選替代品得到大量應用。沸石學名硅鋁酸鈉（俗稱分子篩），具有獨特的結構和外形，鈣離子的交換能力較高，而且分散性強、不沉淀、無毒性，因此用作洗滌劑堿性助劑極具優越性。現在國外無磷洗衣粉大都以4A沸石為代磷助劑，預計未來幾年其產量和用量仍會增加。近年來4A沸石研究已取得不少可喜的應用成果。然而，最近國外一些機構采用生命周期循環的方式測試磷酸鹽與代替磷助劑4A沸石對環境水質的影響，結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先與鈣、鎂離子交換，形成穩定的骨架結構，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，所以被認為是繼4A沸石之后最有發展前途的代磷助劑。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，同時排放后可能造成新的環境污染。而層狀結晶二硅酸鈉則具有良好的配伍性，去污效果也優于4A沸石，并且對環境幾乎沒有不良影響。但由于層狀硅酸鈉自身的一些性質，如不太穩定，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，只適合于混法生產或濃縮洗衣粉；同時，價格較高限制了其推廣和應用。

3 結束語

目前，大多數發達國家已實現了無磷化，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、無磷化洗衣粉標準，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。研究和開發無磷助劑和綠色環保型洗衣粉，不僅有效的體現了可持續發展的理念，而且具有廣闊的市場前景和良好的經濟效益。

參考文獻

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