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纤维空隙中的污脂分子就被包裹了起来

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发表于 2018-4-16 11:50:40 | 显示全部楼层 |阅读模式
洗涤剂迎接绿色时代:使用酶替代传统成分
在环保大行其道的今天,除了那些能够被显著注意到的环保方式和行为,比如越来越多的风车和太阳能光伏板,或者人们肩头频繁出现的环保袋之外,我们生活中很多虽然不起眼但必不可少的环节也在悄然发生变化,比如说,洗涤剂。
公开资料显示,合成洗涤剂(按专门配方配制成的日用化工产品,如洗洁精、洗衣粉、洗手液、洗发水等)自1940年开始出现,相关行业在全世界范围得到蓬勃发展,上世纪70年代到80年代,增长速度最为迅猛,90年代以后,中国和发展中国家市场增势最明显,而发达国家则日趋平缓。
而世界大规模合成洗涤剂生产则是在1960年后才开始的。据测算,到21世纪中叶,全世界合成洗涤剂产品的需要量将达到1 亿至1.2亿吨。合成洗涤剂逐渐替代了传统的香肥皂供应。合成洗涤剂将香肥皂挤出了市场。专家预测表明,2000年到2050年,全世界的合成洗涤剂总量将从5000万吨增加到1.2亿吨,净增1.4倍。
小小的洗涤剂,其功过是非在“绿色”之风劲吹的全球产业背景之下,也颇有可说之处。
洗涤剂的由来
最早的洗涤剂可能要追溯到宋代的皂角。不过,真正意义上的化学合成洗涤剂则是由来于上世纪40年代。那么,这种广泛应用于洗洁精、洗衣粉、洗手液等生活用品,具有高去污性能的洗涤剂到底是怎么回事呢?简单地说,就是一种名为“表面活性剂”的化学物质,通过降低分子表面张力,渗入到连水分子也不能渗入的纤维空隙中,将纤维空隙中的污垢带出来。
更具体地说,这种表面活性剂分子,一端亲脂疏水,就是吸引污脂分子同时又排斥水分子;另一端则是完全的亲水,即只吸引水分子。那么洗涤剂进入待洗的衣物后,亲脂疏水端会向被洗涤的物体表面黏附,而亲水端则仍旧朝着水的那边,当无数这样的表面活性剂分子聚集在一起后,纤维空隙中的污脂分子就被包裹了起来,并且随着手的揉搓从物体表面上脱落,并被水流冲刷带走。
而后来又在洗衣粉等洗涤剂中加上磷,则是因为水中含有的钙镁等离子,会和表面活性剂产生化学反应,让表面活性剂失去作用,并产生新的沉积物。因此,很多洗衣粉厂商就开始在洗衣粉中加入磷酸盐等辅助成分,这些成分与钙镁等离子结合的能力要远高于表面活性剂,所以就能够替代表面活性剂与钙镁离子结合,以保证表面活性剂的功效。一般而言,含磷洗衣粉中的磷含量要达到10%。
无磷不代表完全环保
不过,虽然含磷洗衣粉保证了去污功效同时又成本低廉,重庆电加热油加热器,开始受到了大量洗衣粉厂商的欢迎。但是随着人们对洗涤剂认识的提高,含磷洗涤剂在上世纪80年代左右开始被无磷洗涤剂所代替。
因为作为植物生长主要营养成分的磷,跟随着生活污水排放到湖泊河流中之后,导致水体富营养化,成为刺激藻类大面积生长的“催化剂”。一些地方的蓝藻暴发事件背后,随工业和生活污水一同排入自然界的洗涤剂中化学成分,都被认为是重要因素。
而且,除了洗涤剂中磷成分这个广为人知的副作用之外,合成洗涤剂的主要化学成分,表面活性剂所包含的直链烷基苯磺酸钠,因为不容易完全降解在自然环境之中,也被环保部门将其含量作为水体生活污染物的重要指标。这种物质能产生大量的泡沫,阻断水与空气的联系,将水中的溶解氧消耗殆尽,降低了整个水体的自净能力,导致水质恶化、产生毒性和致使水生生物死亡,同时还增强了废水处理的难度。
除了对环境的危害之外,洗涤剂中的许多化学物质,还会对人体健康产生有害作用,比如直链烷基苯磺酸钠、可溶性苯,还有一些泡沫剂、防腐剂等等,在日积月累与我们的蔬菜瓜果、锅碗瓢盆和各式衣物接触后,都会对人体产生不良影响。
对于这些负面影响,早在1997年联合国就发出警告:水源污染将成为继石油危机之后的另一个全球性的危机。因此,清除合成洗涤剂的污染与化工产品污染一样,被提到一个十分重要的议事日程上来。
实际上,从上世纪90年代开始,各国就开始逐渐颁布禁限合成洗涤剂含磷助剂生产使用的法规。比如,法国社会保险财政法草案规定,自2000年1月1日起,法国开始对洗涤用品和洗衣用柔软剂征收专门的污染税和营业税;美国政府则早就约束全国97%的合成洗涤剂生产企业,不能生产使用含磷助剂;我国在上世纪90年代中末期也实现了合成洗衣粉助剂无磷化。
但是,虽然无磷洗衣粉的出现较之以前已经是一种很大的进步,但是一方面替代磷的无机成分进入自然界后也会产生其他的污染;而且,洗涤剂中还有许多其他对环境、人体有害的化学成分和物质。因此,“无磷”并不代表真的实现了完全的绿色,也不意味着彻底消除了洗涤剂的污染。
更加绿色的冷水酶
那么,真正绿色的洗涤剂离我们到底有多远?无磷之外,九江油加热器,酶的引入也许是洗涤剂通向绿色环保之路的第二步。
首先,作为蛋白质的酶,进入自然界后会自然降解,而不像磷等物质会出现沉积。其次,酶的活性温度比较温和,无需太热的水。比如说,通常的洗衣粉,要使用六七十摄氏度的水来进行洗涤,而加入酶之后,只要四十摄氏度的水温就足够了。那么,这二十摄氏度水温的差距,对于很多千万人口的大城市而言,相当于节约了十万吨煤炭的能源。即使是算上生产相应酶过程中所需要的能源,也只不过相当于几百吨煤炭而已,总体而言对能源还是很大的节约。而且,由于能源价格的日渐上涨,对低温条件下洗涤剂的市场需求也在随之扩大。
除了能够自然降解、不对环境产生破坏,以及因为对水温需求的下降而节约大量能源之外,加入酶后的洗涤剂在洗涤效果上并无逊色。由于我们平时沾染上的污渍大多是油渍、汗渍、奶渍以及食物汁液汤渍等,主要成分都是蛋白质、脂肪、淀粉成分等。那么,如果加入相应的酶,就能够有效分解这些成分。
比如说蛋白酶就能够催化水解蛋白质,后来还有更多的脂肪酶、淀粉酶以及纤维素酶也都先后加入,使得加酶洗衣粉的效率大大增加。可见,保证洗涤剂的效果,并不一定要以牺牲环境、浪费能源作为代价。实际上,科学试验证明,对不同数量的表面活性剂与酶的混合物的洗涤性能与洗涤温度的评估显示,减少表面活性剂可达到最佳性能。
一项对配方的研究表明,使用酶替代传统成分,在20℃时可达到与对照配方40℃时的同样的洗涤性能。通过将洗涤温度从40℃降低到20℃, 一个家庭能够在每次洗涤过程中节省约30%电力。如果全欧洲都做这样的调整,则可以节省大约40亿千瓦小时(相当于2座发电厂的等效容量)。
因此,使用更好的酶,来进一步降低活性温度,以及减少对环境有害成分的使用,已经成为洗涤剂的绿色发展方向。一些公司甚至已经开始开发在冷水中还能保持活性的酶。比如说新的“冷水洗衣粉”就可以在冷水的环境下,同样保持强大的去污能力。
丹麦科学家就发现了一种酶具有这样的能力。科学家们在格陵兰岛,地球上唯一一个碱性环境与低温环境并存的地方,发现了一种矿石,这种矿石中的生命体是全新的。研究人员解释说,一般环境下,有机体很难在碱性和低温环境中生存,但这种矿石里却有着大量可以适应极端环境的生物。而之所以这些生命体能够适应这种极端环境,全依靠体内存在的一种特殊的酶。
如果在自然条件下,这种酶可以在碱性和低温环境中存在,那么对于研制新型的洗涤剂将有着重要的借鉴意义。如果能破解这些生命体中所含特殊酶的基因图谱,将其移植到洗衣粉或洗衣剂中,那么借助这种酶的强大催化作用,用冷水一样可以实现去污能力。据估算,如果这种冷水洗衣粉研制成功,仅在欧洲就可以减少多达1800万吨的二氧化碳排放。
实际上,一些关注洗涤过程中能源消耗的洗涤剂制造商,已经推出了可在较低温度下使用的产品。比如宝洁公司就表示,鞋面定型机温度控制设备,其Tide牌冷水洗涤剂可以在低温情况下正常洗涤衣服,效果类似于30℃的水温环境,它还可以在较高温度下使用。预计,今后将有更多的这类产品进入市场。
市场成本与规模同时上行
总部位于英国的Euromonitor市场研究公司此前曾发布报告称,全球洗涤剂、织物柔软剂、染色预处理剂、氯漂白剂和其他洗衣护理产品需求在近年将保持强劲增长势头,即使以年均3%的保守增速计,至2012年其市场估值也将达到645亿美元。
根据该报告,2002至2007年期间,洗涤产品的市场需求以年均6.3%的速度增长,在2007年时这一市场规模就达到了564亿美元。就全球而言,粉状洗涤剂在市场上的份额仍然最大,但成熟地区市场正在发生变化,郑州导热油加热炉,即由粉状产品向液体产品转变。尤其是北美地区市场变化最为显著,在2002至2007年间,粉状洗涤剂产品消费量下降了40%左右,在西欧,同期下降了10%。
此外,北美和西欧地区还出现了新的发展趋势,即高浓度的液体洗涤剂应用越来越多,以节省储存和运输成本。同时,高浓度配方的液体洗涤剂也更利于环保,因为可减少包装费用,在生产过程中还能减少水的消耗及运输体积,从而降低二氧化碳的排放量和能源消耗。 业内人士预计,淄博电加热锅炉,这种转变将是一个渐进的过程,辽宁导热油加热器,但最终会完全转变为浓缩的液体洗涤剂。
同时,随着中国经济社会的全面发展,国内庞大的洗涤剂消费市场也吸引了众多国际日化巨头和大批本土企业积极投身其中。宝洁、联合利华等跨国企业经过多年拓展,已经在中国市场站稳脚跟。传化股份、南风化工、广州浪奇、浙江纳爱斯等国内企业也凭借自身努力占得一席之地。在中国洗涤剂市场正逐步走向规范和完善的同时,市场竞争也在进一步加剧。
除了各大品牌之间的竞争之外,成本不断上涨也是众洗涤剂生产商面临的一大压力。就在本月,宝洁、联合利华、纳爱斯、立白等日化产品均表示将在4月初提价,平均涨幅达10%。这是三年来日化行业最大规模的涨价。
联合利华大中国区副总裁曾锡文在解释涨价原因时表示,主要是成本压力逼迫所致。“此次涨价缘于上游石化、植物油等原材料上涨的压力,将企业逼至无利经营的境地。”曾锡文说。
实际上,2007年中国日化行业就曾出现过一次大规模涨价潮,而曾锡文认为,目前日化企业面临的成本压力要远远甚于四年前。“2007年时日化产品涨价主要是因为石油衍生品的价格走高,而现在,日化行业的三大原材料包括石化产品、植物油和无机化工是全线上行。”据其介绍,有机热载体炉,相较去年同期,石化产品涨了约60%,植物油涨幅在50%~60%间,连芒硝、钠盐等无机产品也提价40%以上,由此给日化产品形成的成本压力至少在20%以上。
因此,虽然全球洗涤剂的需求导致市场规模仍在持续扩大,但新兴的产品发展方向、充分竞争的市场格局,以及不断上行的原材料成本,都让传统洗涤剂产品愈加面临“转型”压力,也促使许多百年日化公司通过加大研发投入等方式,鞍山反应釜油加热器,来尽快实现转型。
回头看,洗涤剂在过去几十年中,从含磷到无磷,再发展到加酶,以及目前更进一步的冷水酶,都受益于生物科技的发展和环保意识的提高,也正在悄然改变洗涤剂的市场格局,以及人类日常生活对环境的影响。
(编辑:SN041)
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http://www.xdwenkong.com/
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