降低环境负荷、方便消费者的洗涤剂开发及其特征

日本花王公司家庭用品研究所 山口纪子

岳霄编译自日本《纤维消费志》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长。

日本花王公司创业120年来，一直践行“创造优质产品”的诺言。立足于消费者和顾客，创造优质的产品从而为社会发展做出贡献是花王的企业理念。洗涤剂开发是花王公司的主业。在洗涤剂技术开发的过程中，花王一直致力于追求在制造过程中降低环境负荷和实现消费者价值的最大化。近年来，全球气候变暖和资源枯竭的情况日趋严重，环境问题已经成为一个世界性热点话题。日本花王虽然只是众多企业中很小的一份子，但是希望能和业界、政府、市民、客户等一起构建新型可持续发展社会。

1.第一代的新技术

1.1 第一代Attack洗衣粉的开发

1987年，花王公司发售的第一代Attack（洁霸）洗衣粉是划时代的浓缩洗涤剂。与此前的普通洗涤剂相比，其效率相当于前者的4倍（有效成分浓度1.6倍×松密度2.5倍）。不仅消费者乐于购买Attack洗衣粉，而且它在商品运输和店面摆放等方面也有着巨大优势。当时生产的普通洗衣粉是通过喷雾干燥工艺把洗衣粉制成中空的构造，以便洗衣粉成为易溶于水的粒子。但是，Attack洗衣粉在综合应用破碎、密压、造粒、混入溶解促进剂等浓缩造粒新技术的基础上，实现了洗衣粉的浓缩化。Attack洗衣粉最突出的技术是采用了花王独特的洗涤成分Biotex（碱性纤维素酶），它能对棉织物纤维素内包裹的污垢发挥作用，使污垢从纤维内部脱离出来。碱性纤维素酶是花王公司对土壤中的菌种进行长期探索的结果，并由此最终制造出了洗涤剂用酶。

1.2 Attack微粒子的开发

2000年，适应“节水、省时、省能量”需求，大容量洗衣机成为日本家庭洗涤的主流机型，这要求衣料用洗涤剂既要满足“洗得更干净”的基本性能，又要增加“溶解迅速、短时间发挥洗净力”的功能。为此而开发的Attack微粒子是对Attack配方及制造工程的一次革新，它顺应了洗衣机大容量化对洗涤剂的新要求。新的Attack微粒子利用了花王公司开发的微粒子化技术（粒子中央有独特的air-in构造的空洞），溶解速度是以前开发的Attack粒子的5倍，能使洗涤成分快速浸透污垢，更快地发挥高效洗涤效果。由于提高了高性能非离子表面活性剂的比率，从而使洗涤剂的总表面活性剂量减少了约30%，但却比以前的Attack洗衣粉具有更高的洗净力。

2.第二代的新技术

2.1 Attack Neo超浓缩衣料用液体洗衣剂

现在，洗涤剂的生产已经从过去大量生产、大量消费的模式，向制造过程使用最少资源、最少能量的方向转变。这不仅需要洗涤剂制造商改变生产方式，还需要配合与这种转变相适应的洗涤剂使用方法。

为了降低洗涤剂的环境负荷，山口纪子等人用LCA（生命周期评价）的方法对洗涤剂的环境影响进行了分析。结果发现，制品环节（洗涤剂、容器、制造、运输、废弃）与使用环节（在洗衣机中使用所需的电力、加水、排水）的环境负荷几乎相同，而且使用环节CO2排放量的65%（全部的32%）是由耗水（加水、排水）产生的，因为洗涤过程和取水过程都需要消耗大量的能源。因此，减少水的使用量是降低使用环节环境负荷的有效手段。

从这一观点出发，花王公司于2009年7月推出了超浓缩衣料用液体洗涤剂——Attack Neo。这款洗涤剂不仅具有“高洗净力”，而且还具有“浓缩化”、“提高了使用便利性”、“只需漂洗一次”等诸多优点，可真正做到节水、节电、省时。Attack Neo超浓缩液体洗衣剂不仅采用了节水洗涤技术，而且还采用了表面活性剂对纤维的低吸附技术，能够使洗涤全过程CO2的排放量减少21%。

图1 Attack微粒子的SEM图像及粒子溶解速度对比

图2 衣料用洗涤剂全生命周期的CO2排放

图3 减少水含量的浓缩化技术

2.2 Attack Neo的超浓缩技术

普通衣料用液体洗涤剂的洗涤成分通常是非离子表面活性剂和阴离子表面活性剂的组合。但是，日本市场上在售的衣料用液体洗涤剂，其表面活性剂的含量一般在30%～40%，其余的大部分是填充剂（水）。因此，降低洗涤剂中的水含量是实现液体洗涤剂超浓缩化的重要手段。

然而，如果单纯地把以前配方中的水含量减少，那么在低温时制品就会固化，而且用冷水溶解时会出现凝胶化现象，导致洗涤剂溶解不良。通常，借助于六角相、层状相、固体相等，才能实现洗涤剂的高浓缩化，因此必须对各种相的结构加以精心控制（图4）。

图4 浓缩化技术:表面活性剂液晶构造的控制

山口纪子等人通过控制液晶结构的方法解决了这个难题。他们选择适合相结构形成的表面活性剂，通过调整配方，能使配方的表面活性剂浓度达到65%以上。利用该超浓缩化技术制成的洗衣剂，在低温（-5℃）下不会发生固化，在冷水（5℃以下）中也容易溶解。

2.3 Attack Neo的超节水技术

为了实现节水洗涤的目的，山口纪子等人专门考察了洗涤的漂洗过程。漂洗的主要作用是用水漂去衣物上残留的洗涤剂。山口纪子等人开发的新型高亲水性非离子表面活性剂洗涤后在衣物上残留较低，但对油污的亲和性也低，因此有可能得不到有效的洗净力。为此，通过在配方中加入其他表面活性剂，可以使表面活性剂混合体系的HLB值（亲水亲油平衡值）达到最适合的洗涤值，从而解决了高亲水性非离子表面活性剂带来的洗净力不足问题。

图5显示了高亲水性非离子表面活性剂的洗净效果。高亲水性非离子表面活性剂在与低亲水性非离子表面活性剂具有同等洗涤力时，只需漂洗一次，衣物表面活性剂的残留就可达到从前的液体洗涤剂漂洗二次的水平，这可使漂洗水量减少20～30L（约20%）。滚筒洗衣机以节水模式洗涤后，会增加衣物上表面活性剂的残留量，而Attack Neo的节水技术恰好能够解决这一难题（图6）。

图5 高亲水性非离子表面活性剂的洗净效果

图6 纤维上低残留与洗净力的对立统一

Attack Neo超节水技术的一大亮点是其独特的污垢感应技术，它能使表面活性剂集中对污垢作用，把从前的漂洗2次减少为漂洗1次，从而大幅度减少了漂洗时的用水量。这种举措得到了广大消费者的认可。特别是顺应洗涤时间缩短（消费者早晨时间紧张，晚上洗涤时间又要尽可能压缩）的时代潮流，本方案是与上述需求匹配的、包含了环境价值的新提案。

Attack Neo使用的包装容器还不足原来液体洗衣剂的一半。这样，容器所用的塑料也比原来的本体容器减少了45%，比原来的替换装容器减少40%。制品的运输效率也因此提高了近2倍，大幅缩减了运输过程的能耗。

3.与消费者共同行动，降低环境负荷

Attack Neo节水洗涤技术的开发和商品化，让消费者能够与洗涤剂生产厂商一起，共同参与到降低环境负荷的行动中。这是业界迄今为止绝无仅有的一种尝试。特别值得一提的是，这种“只需漂洗1次”的节水洗涤技术，只需要重新设置洗涤程序（漂洗两次），简单易行，能真正减轻消费者的洗涤负担。根据对日本消费者的使用调查，从该技术获得的主要益处有:“节水、节电”带来的经济利益（平均每台洗衣机每月节约300日元）；洗涤时间缩短（约10min）。仅此两项，消费者对只需漂洗一次的洗涤技术评价非常高。况且，其效益不仅仅限于洗涤时间缩短和浓缩化产生的功能价值，还应考虑由此培育的生态保护意识所创造的社会价值以及由洗涤时间缩短所带来的情绪价值。这些优点都说明，Attack Neo是一款具有划时代意义的洗涤剂。

继花王公司开展与消费者共同降低环境负荷的活动之后，日本其他洗涤剂制造公司也采取了类似举措，使环境友好型洗涤剂成为日本液体洗涤剂的主流。随着花王公司在全球范围内推广这种理念，这项努力还将在世界范围内培育消费者具有环境意识的生活文化。

4.在全球推广节水洗涤技术

图7 洗衣机洗涤的节水、省时目标

作为亚洲最大洗涤剂市场，中国的消费者目前仍沿袭洗衣机和手洗混用的洗涤方法，而且许多消费者还保持着外衣和内衣、男女衣物都分开洗涤的习惯。此外，中国消费者非常讨厌衣物上的化学物残留，因而每次洗涤时漂洗次数非常多。为此，花王公司于2010年9月在中国有针对性地推出了应用Attack Neo技术的液体洗衣剂Attack瞬清（在中国的商品名为“洁霸瞬清”）。对于水资源极度紧张的中国，洁霸瞬清的上市，在节省洗涤用水量和缩短洗涤时间方面为消费者提供了极大的便利。

2011年2月，花王公司开始在澳大利亚发售名为Biozet Attack ecosmart的液体洗衣剂。该液体洗衣剂同样应用了Attack Neo技术。澳大利亚是仅次于南极大陆世界第二大干旱大陆，水资源问题也非常突出。在澳大利亚，会鼓励人们使用家用污水冲洗花园，因此他们有着很高的节水意识。澳大利亚消费者偏爱既有高洗涤力又能降低环境负荷的洗涤剂。日本花王公司根据多年的研究成果开发的Biozet Attack ecosmart液体洗衣剂，是既有高洗涤力又能降低环境负荷的洗衣剂，可以满足澳大利亚消费者降低环境负荷的需求。

5.结论

降低环境负荷只靠一家制造商的努力是有限的。因此，花王公司还提倡“与消费者一起来eco”。自从有了这个新思路以来，新的环保理念层出不穷。根据本文提出的全新洗涤方案，只需要对洗衣机的设定程序加以更改，就能改变消费者的生活方式，提升生活品质。今后，花王公司将继续与业界的其他洗涤剂制造商、洗衣机制造商、客户共同努力，开发新的环保理念。

提出面向低碳社会的生活方式是企业的责任，花王公司衷心期待今后能与更多的客户合作，开发出下一个新提案。

图8 花王在澳大利亚Biozet Attack ecosmart液体洗涤剂

[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超濃縮液体洗剤の開発[C].(社)日本油化学会,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会(TES)[C].平成21年度クミ（Ⅵ）ウ研講演会講演要旨集.