无磷洗涤剂的现状及存在问题

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1、无磷洗涤剂的现状及存在问题近年来，不少地区发生了水体富营养化现象。日本的濑户内海因频繁发生“赤潮”，给渔业生产带来的经济损失巨大，1987年～1991年发生的赤潮造成经济损失达111.52亿日元；我国因受污染达到富营养化水平的湖泊已占全部湖泊的63.6%，其中污染严重的有太湖、滇池、巢湖。富营养化对环境和人类造成了很大的危害。所谓的水体富营养化是指水体中含有大量的磷、氮等植物生长所需的营养物质，造成藻类和其他浮游生物爆发性繁殖，水体中的溶解性氧量下降，水质恶化，导致鱼类和其它生物大量死亡的现象。这种现象发生在海域称为“赤潮”，发生在江河湖泊中则

2、叫“水华”。富营养化污染的根源在于含磷和含氮废水的大量排放，含磷洗衣粉是生活污水中磷污染的主要来源之一。20世纪50年代螫合型助剂三聚磷酸钠(STPP)在洗涤剂配方中的应用是洗涤行业的一场革命。STPP能螫合Ca2+、Mg2+，而且还具有较强的分散、乳化、增溶污垢能力，pH缓冲作用，与最常用的直链烷基苯磺酸钠(LAS)复配有显著的增效效应。因此在合成洗涤剂的成分中，STPP一直被大量使用。但由于磷的存在，使河流湖泊的水质产生“富营养化”，成为环保和渔业领域的一个重大问题。环保要求限制和禁止STPP在洗涤剂中的应用，因此研制STPP的替代产品已成

3、为必然。关于洗涤剂的禁磷问题。在20世纪七八十年代，欧、美、日等发达国家先后发布了限磷和禁磷法案，洗涤剂无磷化已成为时代的趋势。而日本的洗涤剂已经基本做到了无磷化，美国等国家也在向无磷化方向过渡。从20世纪8O年代初开始，中国已经开始进行无磷洗涤剂的配方研究，从1999年1月起，太湖流域已全面实施“禁磷”措施。1999年以来，深圳、大连、厦门等城市也出台措施禁止含磷洗涤剂上市销售。无磷助剂第一代无磷助剂，主要有碳酸钠和硅酸钠及低分子有机羧酸盐。碳酸钠和硅酸钠：能与水中的Ca2+、Mg2+等金属离子结合生成沉淀，起软化水的作用，同时能保持洗涤液处

4、于碱性，使表面活性剂的去污作用得以发挥。其原料来源广泛，生产简便。但它们没有乳化、悬浮、分散性能，若在硬度较高的水中使用，大量的沉淀又会沉积在衣物上；在手洗条件下对皮肤也有害。低分子有机羧酸盐主要有：柠檬酸钠（NaCA）,1973年在日本被首次使用。分子中有三个-COOH和一个-OH，对Ca2+、Mg2+等离子有较强的螫合能力。易溶于水，对人体无害，对环境也友好，但是价格较贵，且与LAS的配位性不如STPP，通常只应用于高档洗涤剂中。还有就是乙二胺四乙酸(EDTA)四钠，EDTA具有对pH适应面宽、螫合金属离子的能力强等特点，其螫合钙离子能力是

5、目前软水剂中最强的一种。其缺点是价格太高，生物降解性差，因此一般不用于家用洗涤剂配方中。氮川三醋酸钠(NTA)20世纪70年代，美国首先使用。NTA有三个羧酸根，具有很高的螯合能力，且生成的螯合物相当稳定，价格上也有一定优势。但它对污垢的分散性能不如STPP，更重要的是，NTA会致癌，最后也被淘汰。第二代无磷助剂4A沸石：4A沸石是众多合成沸石中的一种，为晶状铝硅酸盐，外观是白色结晶粉末。分子式为Na12[Al02(SiO2)]12·27H2O。其分子内呈网络结构，即由硅铝氧四面体单元形成的8个立方体和12个正四面体组成的α和β笼相连接的结构。

6、在其网络结构中阳离子(Na+)和水分子居于一定的晶穴位置上，它们具有较大的可移动性，在一定的条件下，能够进行离子交换和可逆脱水，此性质正是其用作洗涤助剂的缘由。4A沸石对Ca2+的交换能力大于STPP对Ca2+的螯合能力，同时还能与不溶污垢发生共沉淀作用，有助于去污。其组成与泥土相似，对环境无污染。对Ca2+交换能力强，但交换速度慢，对Mg2+交换能力差，与活性物质没有明显的协同作用；无分散能力；水溶性差；PH缓冲能力较差。因此4A沸石必须与STPP或其它助剂、活性剂复配才能达到理想的洗涤效果。另外，洗涤后排掉的4A沸石会在不同的地表形成新的堆

7、积物，对环境也有一定的影响。尽管在性能上有很多的不足之处，但因其低廉的价格仍然占据着很大的市场。改进后的4A沸石，粒度小，易与生产控制，结晶度和Ca2+交换度有了很大的提高，比如说加入导向剂的4A沸石、加入表面活性剂合成的超细4A沸石偏硅酸钠：常用的是五水偏硅酸钠(Na2O·SiO2·5H2O)，它对油脂有较强的润湿、乳化、皂化作用，能提高洗涤效率，特别适用于餐具、工器具及家用品洗涤。缺点是没有分散能力，也不能防止污垢的再沉积，抗硬水性较差，只能部分取代STPP生产低磷洗涤剂。在无磷洗涤剂中需和分散力好的高分子聚丙烯酸钠配合使用。聚丙烯酸钠(P

8、AA—Na)是一种水溶性的高分子物质，无毒。美国P&G公司和古立德化学公司对聚丙烯酸钠在洗涤剂上的应用做了大量工作。而后，PAA—Na作为洗涤助剂的应