綠色表面活性劑將成為未來洗滌劑發(fā)展的主題
——世界洗滌劑大會在瑞士召開
孫永強，王萬緒，李秋小，耿濤
(中國日用化學(xué)工業(yè)研究院，山西 太原030001)
摘要：從2010年第7屆世界洗滌劑大會會議展覽的情況出發(fā)，對表面活性劑的綠色化趨勢進行了論述，主要對會展上引起廣泛關(guān)注的4種綠色表面活性劑進行了介紹。
關(guān)鍵詞：洗滌劑；表面活性劑；綠色；可持續(xù)發(fā)展
中圖分類號：TQ432 TQ649 文獻標識碼：D 文章編號：1006-7264(2010)11-0012-03
2010年10月4日-2010年10月7日，由美國油脂化學(xué)家協(xié)會(AOCS)、歐盟洗滌劑協(xié)會(AISE)和美國洗滌劑協(xié)會(SDA)等主辦的第7屆世界洗滌劑大會在瑞士MONTRUEX隆重召開。本屆大會的主題是“全球動態(tài)經(jīng)濟的新策略”，會議就全球洗滌劑行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展、面臨的問題及解決方案等進行了交流。來自世界各地的與會代表逾千人，近50家廠商參展，展示了各自的最新成果。
表面活性劑是洗滌劑的主要活性組分，從全球環(huán)境保護和可持續(xù)發(fā)展的要求以及各行各業(yè)發(fā)展對表面活性劑的需求出發(fā)，表面活性劑的綠色化與功臺皂化成為近年來表面活性劑的全球發(fā)展趨勢。中國日用化學(xué)工業(yè)研究院組團參加了第7屆世界洗滌劑大會，并在會議展覽上與世界各國的廠商主要就表面活性劑的發(fā)展進行了交流與討論。
本屆會議的參展商近50家，本著節(jié)能、環(huán)保、；安全及可持續(xù)發(fā)展的理念，從新技術(shù)、新產(chǎn)品、新設(shè)備和新儀器等各個方面展示了洗滌劑行業(yè)的最新技術(shù)。脂肪酸甲酯硫酸鈉(MES)、脂肪酸甲酯乙氧基基糖苷(APG)和油脂乙氧基化物等綠色表面活性劑產(chǎn)品及其應(yīng)用技術(shù)成為本屆會議展覽的一個亮點，再次表明了表面活性劑的綠色化發(fā)展趨勢。
1 脂肪酸甲酯硫酸鈉
以天然脂肪酸甲酯為原料，經(jīng)加氫、硫化、老化、再酯化脫色、中和、干燥和成型等工藝制備的MES陰離子表面活性劑，具有優(yōu)良的物化性能和表面活性，具有良好的去污性、鈣皂分散性、乳化性、增稠性、耐硬水性、極低的刺激性、毒性和優(yōu)良的生物降解性，安全性高。MES是LAS的理想替代品，早在20世紀50年代即引起了人們的注意，多年來一直是全世界表面活性劑及洗滌劑行業(yè)關(guān)注的熱點。日本獅子油脂公司和美國凱密桑公司、斯泰潘公司、意大利巴拉斯特公司和德國漢高公司均對MES的制備工藝進行了多年的研究開發(fā)。國內(nèi)浙江贊宇、中輕物產(chǎn)、南風(fēng)集團和廣州浪奇等也進行了不同程度的探索，其中浙江贊宇在乍浦興建了30000 t／年的生產(chǎn)裝置，并進行了生產(chǎn)試驗。廣州浪奇于2010年引進美國凱密桑公司設(shè)備技術(shù)與馬來西亞資金，在國內(nèi)共建50000 t／年的MES生產(chǎn)裝置，有望近期投產(chǎn)。然而到目前為止，市場上仍購買不到商品化的MES產(chǎn)品。本屆世界洗滌劑會議上，日本獅子公司、美國凱密桑公司和意大利巴拉斯特公司均在會議展覽上展示了其MES產(chǎn)品。與第6屆洗滌劑會議不同，日本獅子公司、美國凱密桑公司表示他們已有商品化的產(chǎn)品，MES的商品化有望取得突破。經(jīng)過多年的研究開發(fā)，MES制備工藝已克服了過去再酯化漂白工藝過程中易爆炸難題，二鈉鹽含量及色澤問題已基本得到解決，而產(chǎn)品的干燥成型仍有一定的難度。此次會議展覽上，日本獅子公司、美國凱密桑公司均推出了含少量沸石的MES產(chǎn)品，即加入沸石幫助解決MES的成型問題。同時，日本獅子公司還展示了以MES為原料制備的洗衣粉及液體洗滌劑。
圖1為日本獅子公司、美國凱密桑公司和意大利巴拉斯特公司的MES產(chǎn)品。
表l和表2分別為日本獅子公司、美國凱密桑公司的產(chǎn)品指標及原料指標。
2脂肪酸甲酯乙氧基化物
MEE是由脂肪酸甲酯在特殊催化劑作用下，與環(huán)氧乙烷直接加成得到的醚一酯型非離子表面活性劑，不僅具有與醇醚相似的表面活性、去污力及抗硬水能力，而且具有成本低，低泡，以及優(yōu)異的生物降解性、環(huán)境相容性與皮膚相容性，綜合性能優(yōu)異，是與MES并稱為行業(yè)最有可能成為大宗表面活性劑的品種之一。MEE由德國漢高公司于20世紀70年代提出，在20世紀90年代得到了快速地發(fā)展。21世紀初，日本獅子公司、中國日用化學(xué)工業(yè)研究院和波蘭重有機所實現(xiàn)了工業(yè)化生產(chǎn)。中國日化院與國內(nèi)相關(guān)單位合作，完成MEE在洗衣粉中2000 t的工業(yè)試驗，性能經(jīng)過了測試驗證，然而大幅度替代AEO，在商業(yè)操作方面尚未取得大的突破。
本屆世界洗滌劑大會上，日本獅子公司重點了以MEE為主活性物制備的各種液體洗滌劑。介紹了MEE作為液體洗滌劑活性物的3個優(yōu)勢：①制備超濃縮液體洗滌劑，含MEE的超濃縮溶液不形成凝激；②易漂洗，MEE與AE09相比，同樣漂洗條件下，在衣物上的殘留量小，泡沫低，由MEE制備的液體洗滌劑僅需一次漂洗；③對皮脂去污力強，MEE在低機械強度下，甚至靜態(tài)即浸泡條件下，比AE09對油酸的去污力高，配制的液體洗滌劑對皮脂的去污力強。
日本獅子公司的應(yīng)用結(jié)果與國內(nèi)相關(guān)單位近年來的實驗結(jié)果基本一致。2010年國內(nèi)相關(guān)單位在液體洗滌劑、洗衣粉、造紙和乳化劑等方面的應(yīng)用，使得MEE的市場需求較為迫切，MEE的商品化有望近期實現(xiàn)。
3 烷基多苷
烷基多苷為典型的溫和型綠色表面活性劑，以天然可再生資源淀粉和脂肪醇為原料制得，在國際上已是成熟的產(chǎn)品。作為20世紀90年代才發(fā)展起來的新一代非離子表面活性劑，因其具有表面活性高、去污力強、配伍性好、無毒、無刺激、泡沫豐富細膩、明顯的抗菌活性及生物降解徹底等優(yōu)良特性，越來越受到人們的重視。在日化行業(yè)中，APG廣泛應(yīng)用于洗發(fā)香波、浴液及二合一淋浴乳液、洗面奶、漱口液、液體洗滌劑和新一代廚房洗滌劑等，也可作為化妝品活性組分。同時，在生化領(lǐng)域、食品乳化劑、塑料建材助劑及農(nóng)藥增效劑等新領(lǐng)域也得到了應(yīng)用。
本屆世界洗滌劑大會會議展覽上，德國科寧公司和中國日用化學(xué)工業(yè)研究院都對APG產(chǎn)品的發(fā)展進行了介紹，中國日化院除了常規(guī)的C8～10APG，C12～14 APG以外，還增添了C8～14APG，低碳C6 APG和支鏈醇APG等特殊的APG品種。科寧（原德國漢高公司化學(xué)品事業(yè)部）在會展時也對其產(chǎn)品進行了介紹，該公司將在上海建設(shè)12500 t／年的產(chǎn)業(yè)化裝置，屆時，科寧公司在全球?qū)⒕邆?SPAN lang=EN-US>75000 t／年的生產(chǎn)能力。中國日化院2010年年底內(nèi)二期產(chǎn)能10000 t／年APG項目投產(chǎn)，屆時，總產(chǎn)能將達到15000 t／年。APG由于其優(yōu)異的溫和性，在家用護理品尤其是護膚品上越來越受到人們的重視，其規(guī)模化與商品化在國內(nèi)有望取得大的突破。
4油脂乙氧基化物
自脂肪酸甲酯乙氧基化技術(shù)研究以來，天然油脂在特殊乙氧基化催化劑作用下直接乙氧基化的工藝取得了突破。中國日用化學(xué)工業(yè)研究院與波蘭ADVANCE產(chǎn)業(yè)技術(shù)聯(lián)盟在本屆世界洗滌劑大會上聯(lián)合參展，對油脂乙氧基化的綠色化合成工藝及綠色化應(yīng)用技術(shù)產(chǎn)品進行了展示，分別展示了100％和80％活性物的菜籽油乙氧基化物以及含油脂乙氧基化物的系列餐具洗滌劑ESTER系列產(chǎn)品。與其他的非離子表面活性劑如AEO及MEE相比，油脂乙氧基化物單獨使用時，去污力較差，潤濕差，然而產(chǎn)品性能溫和，有一定的富脂、保濕作用，對油脂增溶能力強，可以提高配方產(chǎn)品的去油污能力，降低配方產(chǎn)品對皮膚的刺激性。中波雙方相關(guān)單位已完成了該產(chǎn)品的中試研究及生產(chǎn)試驗，并進行了相應(yīng)的應(yīng)用開發(fā)。研究表明，油脂乙氧基化物加入量在2％～4％時，所配制成的餐具洗滌劑綜合性能較好，這一點雙方各自的配方體系不同，但結(jié)論相似。
5結(jié)語
表面活性劑的綠色化與功能化是當(dāng)今表面活性劑發(fā)展的趨勢，以可再生資源為原料生產(chǎn)的表面活性劑，無論從環(huán)境保護還是可持續(xù)發(fā)展都有重要的意義。在第7屆世界洗滌劑大會會展上，以MES，MEE，APG和油脂乙氧基化物為代表的綠色表面活性劑再次成為會議的亮點，具有良好的市場前景。而這些產(chǎn)品是否能實現(xiàn)大規(guī)模商品化，將取決于應(yīng)用開發(fā)的進展，取決于下游各行各業(yè)對新產(chǎn)品的應(yīng)用開發(fā)力度。但不可否認，此話題已成為這次會議及當(dāng)今行業(yè)大家共同關(guān)注和探討的主題。
