洗涤剂助剂的作用及发展趋势

　　本期讲堂内容：洗涤剂助剂的作用及发展趋势

　　本期邀请专家：中国日用化学工业研究院重点实验室特聘专家 杜志平

　　助剂的英文是builder，指能够增强合成洗涤剂中主活性物表面活性剂去污能力的组份，在洗衣粉中助剂的加入量可以高达40%~60%。

　　在洗涤剂配方中, 助剂主要起以下四个方面的作用：

　　1)软化水：降低洗涤用自来水中的Ca ++ 、Mg++等硬度离子浓度, 防止织物表面灰分沉积和提高表面活性剂的去污性能;

　　2)维持碱度和pH缓冲性能：使日常生活中的酸性污垢更容易去除;

　　3)悬浮、分散污垢和抗再沉积性能：通过破坏织物与污垢之间的钙桥使污垢粒子更容易去除, 又不容易再回到织物表面;

　　4)与表面活性剂有一定的协同增效作用。

　　历史上，新型洗涤剂开发总与新型助剂的出现紧密相连。

　　早期洗涤剂以肥皂为主活性物，助剂为无定型硅酸钠(水玻璃)和碳酸钠，发挥去除水中的硬度离子减少钙皂形成和提供并保持碱度的作用。由于容易形成不溶物, 沉积到被洗织物表面出现多次洗涤后的发硬、发脆, 穿着不舒服和容易损坏等问题。

　　洗涤剂配方发展的一个重要举措是用具有螯合性能的磷酸钠类助剂代替了以上沉淀助剂。20 世纪40 年代, 欧洲开始在一些高级洗衣粉中添加焦磷酸钠类助剂, 使洗涤性能大为提高。但是也有与硬水离子结合生成水不溶物, 沉积织物表面的倾向。

　　20世纪50 年代，新型多功能螯合性助剂三聚磷酸钠(STPP) 在洗涤剂配方中引入，彻底克服了这些难题，赋予洗涤剂配方更完善的特性。STPP 是无毒、无刺激性的优秀多功能洗涤助剂。磷还是食品中含有的重要营养成分和植物肥料。农用肥料、生活废水以及洗涤废水中的磷酸盐可能排入湖区和河流中产生过肥化即富营养化，致使水体中藻类等浮游植物大量繁殖，水中溶解氧下降, 水色变暗, 透明度变低, 甚至发臭, 严重影响人类生产活动和饮用水供应安全。

　　虽然洗涤剂中磷酸盐在水域中只占各磷源的一部分，但许多国家却宁愿禁止或限制家用洗涤剂中用磷酸盐的含量，这就导致了对STPP 代用品的寻求。目前, 国内外占优势的代磷助剂是4A 沸石+碳酸钠+ 聚羧酸盐等的共助剂体系。其中4A 沸石的主要作用是通过离子交换降低水中硬度离子; 碳酸钠可维持洗液的碱度、也能在一定程度上降低水中硬度离子; 聚羧酸盐抑制碳酸钙结晶增长, 并具有分散、悬浮污垢功能。三者的合理配合，保证了无磷洗衣粉的质量。

　　此外，在合成洗涤剂配方中还会添加一些具有特殊功能的非去污组份，可称为辅料(auxiaries)或添加剂(additives)。而洗衣粉中在洗衣粉中的含量很大硫酸钠(芒硝)，既不属于助剂，也不属于添加剂，被称为填充剂(filer)。