顺势而为，推动我国洗涤用品的浓缩化——兼评洗涤凝珠技术的历史地位

殷福珊 石荣莹

（1. 江南大学化学与材料工程学院，江苏无锡，214122；2. 上海和黄白猫有限公司，上海，200231）

【编者按】随着全球低碳时代的到来，我国正在大力推进洗涤用品浓缩化进程。恰逢其时，日化行业泰斗殷福珊教授联手洗涤用品行业资深专家石荣莹先生，凭借多年的行业经验与专业敏感度，多次实地考察，反复核实、修改，倾情奉献《顺势而为，推动我国洗涤用品的浓缩化——兼评洗涤凝珠技术的历史地位》一文，此文深刻剖析了我国洗涤用品的发展历程和技术创新产品洗涤凝珠的历史地位，并对引领我国洗涤用品行业走向世界前列提出了中肯建议。

洗涤用品是生活的必需品，和每个人的日常生活息息相关。最近40年，随着人口增加，经济发展，尤其是20世纪90年代的新兴国家中国、印度等的崛起，人类正面临着粮食、能源、资源不足的各种危机以及气候变暖、空气、水质、土壤污染等因素对生存环境的威胁。因此，可持续发展的理念已成为各国政府发展经济的行为准则，洗涤用品行业也不例外。节能、节水，有效利用资源等指引着洗涤用品行业的发展方向，洗涤用品浓缩化便是具体体现之一。

发达国家的家居洗涤用品已经基本上完成了浓缩化，但在我国差距尚远。三四十年前，我国也曾经刮过一阵浓缩化的风，但很快夭折。最近几年，洗涤凝珠面世，这是一类超浓缩洗涤用品，在全球，尤其在中国的发展势头喜人。我们是否应该把握这个机遇，加快浓缩化步伐，顺应时代发展的潮流？本文将回顾洗涤用品发展的历史，为我国洗涤用品的浓缩化提出一些建议。

一、洗涤用品行业的历史沿革

首先，简要回顾一下洗涤用品产业的发展史，以洗涤用品的形态划分，大致分为四个时期，即肥皂——合成洗涤剂——浓缩型洗涤剂——洗涤凝珠。

1. 肥皂

肥皂是最古老的一类洗涤用品，19世纪中叶，美国宝洁公司的成立可以看作大规模工业化的开始。20世纪初，我国分别在天津和上海成立了制皂厂，均为外资。迄今，肥皂仍然在全球被大量使用，尤其在经济欠发达的国家和地区。

2. 合成洗涤剂

随着石油工业的发展，以烃类为原料的合成洗涤剂工业于20世纪四五十年代出现，同时人类进入使用洗衣机的时代。我国第一个合成洗涤剂生产企业是上海合成洗涤剂厂，1959年该厂成功生产合成洗衣粉。合成洗衣粉价格低，适合机洗，减轻了家务劳动，很快得到消费者的认可和喜爱。

3. 浓缩洗衣粉和液体洗涤剂

二战后，随着人口增加，经济发展和地球上可利用资源有限的矛盾日益凸显。半个世纪前，科学家提出了绿色可持续发展的理念。20世纪80年代，浓缩洗衣粉应运而生，很快在发达国家市场化，成为主流商品。液体洗涤剂也在同一时期面世，首先在美国，然后到欧洲和日本，再到发展中国家。液体洗涤剂的主要优点是使用方便，在我国已经成为最主要的洗涤用品。但是普通液体洗涤剂中70%以上是水分，其清洗效果可想而知，又因为是水溶液，其他有效成分如助洗剂、各种酶、香精等的加入相对也比较困难。再有其体积的增大，加重了包装成本和运输成本等。

4. 洗涤凝珠

这是近些年才出现的新型超浓缩洗涤用品，代表了洗涤用品的发展方向，也是本文重点论述的内容。

二、合成洗衣粉简评

合成洗衣粉中主要活性物是直链烷基苯磺酸钠（LAS），是由C12—C14直链烷烃脱氢成烯烃后和苯缩合成烷基苯，再经磺化、中和得到的一种阴离子表面活性剂。洗衣粉中另一种主要成分是助洗剂，分含磷型（三聚磷酸钠等）和无磷型（4A分子筛等）两种。其他有效组分包括各种酶、香精、抗沉积剂、漂白增白剂等，含量均较少。合成洗衣粉使用芒硝作为填料，含量高达50%～60%。芒硝的作用是使得料浆喷雾干燥时能得到低密度（0.3 g/mL左右）的所谓空心粉，并起到加速溶解、防止颗粒黏结的作用。芒硝对清洗去污作用甚微，而排放后却会造成水质污染。

生产合成洗衣粉时，高达数十米的喷粉塔是最大的投资设备。生产时将含水量近40%的黏稠料浆泵送到塔顶，通过喷嘴进入庞大的塔腔，和逆向而来的热空气快速换热，除去料浆中的水分，得到流动性良好的干粉。这个过程，能耗巨大，包括料浆泵送、水分排除等。然而，这样生产出来的洗衣粉，使用时又要溶于水中才有效果。因此，老工艺的缺点是明显的。图1是中国最早的洗衣粉喷粉装置，也是上海合成洗涤剂厂当时的标志性建筑。

三、浓缩洗衣粉是顺应潮流的产物

图1 上海合成洗涤剂厂的喷粉装置

20世纪70年代，爆发了两次石油危机，石油价格从最初的2美元/桶上涨到了30美元/桶(2003年第三次危机更暴涨到80美元/桶)。这是社会经济发展和资源不足的矛盾加剧化的典型结果。于是，可持续发展的理念逐渐成为人们的共识。洗涤用品行业的响应则是20世纪80年代浓缩洗衣粉的问世，并且在发达国家迅速普及。例如，日本宣称，在1988-1989两年内完成了由普通粉向浓缩粉的转换。在中国，上海合成洗涤剂厂早在1983年即已首次推出白猫低泡浓缩洗衣粉，见图2。

图2 上海合成洗涤剂厂于1983年推出的白猫超浓缩洗衣粉

1990年，殷福珊教授时任轻工业部日化所副所长兼联合国计划开发署资助项目主任，代表我国日化行业出席在西班牙巴塞罗那举办的国际表面活性剂年会并发言。会议期间，殷教授结识了一位丹麦朋友Copple先生，他正在努力推销生产浓缩粉的设备，被戏称为Mr.Compact（意为“浓缩粉先生”）。殷教授和他详细讨论并评估了浓缩粉的生产技术及发展趋势，肯定了浓缩粉的许多优点：不加填料，无需喷雾干燥，节能并减少投资；工艺简单，节水节能，后配料方便；另外，包装材料减少，运输成本降低等。总之，符合可持续发展的方向。因此回国后，殷教授和上海合成洗涤剂厂总工程师朱德康先生联名在行业刊物上宣传并推荐浓缩洗衣粉。Copple先生推荐的浓缩粉中活性物（表面活性剂）含量可高达35%～45%。

浓缩粉生产的技术，本质上是一个固液物理混合过程，即依靠机械力，将液态活性物和固态助洗剂强制性地快速均匀混合。当时，轻工业部日化所正在研制附聚成型生产浓缩粉的设备，正好趁势推广了十几套。于是，在20世纪90年代初在国内刮起了一阵浓缩粉旋风，当时湖北沙市合成洗涤剂厂生产的活力28浓缩粉是典型代表。当时电视广告“活力28，沙市日化”几乎家喻户晓。

但是浓缩洗衣粉在国内并没有得到消费者的认可，市场占有率从未达到5%，这种状况一直延续至今。究其原因，有以下几点：

（1）最主要因素：在当时社会环境下，浓缩产品价格贵，消费者不愿接受。浓缩粉比重大，低价填充料又少，价格自然贵。和普通洗衣粉比，消费者缺少获得感。相反，当时纳爱斯公司提出“只买对的不买贵的”口号，就很迎合消费者的心理。

（2）附聚成型技术尚不够完善，得到的浓缩粉基本上是粉末状，流动性差而且活性物附在粉体表面，吸水后容易结块，不宜久存，计量和使用不方便。

（3）宣传过度，一再强调1:4（指浓缩粉和普通粉使用量的体积比），但由于黏结问题难以准确计量，致使浓缩效果无法体现，在消费者心目中适得其反。

国内市场上的浓缩粉准确地说更接近高密度粉，还不是真正意义上的浓缩粉。在国标GB/T 13171.1－2009《洗衣粉（含磷型）》和GB/T 13171.2－2009《洗衣粉（无磷型）》中，规定的浓缩粉中活性物含量仅10%（含磷粉）和13%（无磷粉），和普通粉相近，意味着浓缩粉同样含有大量填料。这样自然达不到浓缩粉的洗涤效果，既损害消费者利益，也坏了浓缩粉的声誉。

因此，在我国浓缩洗衣粉一直得不到消费者的广泛认可。尽管最近几年，中国洗涤用品工业协会大力宣传浓缩化，效果也不显著。应该承认浓缩粉的粒度及流动性不如普通粉，这是由制备方法本身决定的。

四、液体洗涤剂

近二三十年，液体洗涤剂在我国取得了长足的发展，已经超过洗衣粉，成为主流产品。

液体洗涤剂最大优点是使用配方技术生产、节能（无需喷雾干燥设备和工艺）、投资少、生产成本低、产品使用方便。但是，目前大部分液体洗涤剂中活性物含量仅有百分之十几，助洗剂加入量也不多，绝大部分是水（某些品牌液洗中水含量达到85%以上），洗涤效果自然无法和浓缩粉比。尽管后来有浓缩液体洗涤剂上市，其中含水量也基本在50%以上，不属于真正意义上的浓缩产品。又因为是液态，助洗剂、酶以及一些其他有效组分的添加容易出现不相容问题，限制了加入量。另外，普通液体洗涤剂使用塑料桶作为容器，成本明显高于洗衣粉用的塑料袋，并造成塑料污染。大部分液体洗涤剂含大量水分还增加了运输的能耗和成本。由此可见，从环保、生态、节能、节约资源的可持续发展理念看，普通液体洗涤剂不足以代表洗涤用品的发展方向。

液体洗涤剂在我国受到消费者欢迎，除使用方便外，说明随着生活水平的提升，“便宜就是硬道理”的消费者心态正在改变，这是有利于行业发展的。

五、洗涤凝珠——浓缩洗涤用品迎来新的机遇

2020年11月，中国洗涤用品工业协会年会在杭州举办。会议上最引起我们兴趣的是关于洗涤凝珠的报告，同时在展会上看到了生产洗涤凝珠的设备。图3是广东佛山市博维环保材料公司展示的设备。经过和该公司技术经理比较充分的交流，可以说眼前一亮，重新拾起对洗涤产品浓缩化的信心。

图3 佛山市博维环保材料公司的NZD530凝珠生产设备

据资料介绍，洗涤凝珠是20世纪初首先在美国面世的产品。宝洁公司于2014年将洗涤凝珠引入我国洗涤用品市场，随后纳爱斯、立白等国内著名企业加入研发行列。最近日化最前线网站发布了《2020年洗衣凝珠市场状况及趋势洞察报告》，提供了一些重要信息。该报告提供了全球及中国洗涤凝珠市场的发展及预测，见图4和图5。

图4 2015-2024年全球洗涤凝珠市场发展及预测

图5 2015-2024年中国洗涤凝珠市场发展及预测

由图4可见，全球洗涤凝珠市场的年增长率均在10%或以上，2019年在家用洗涤用品中的份额已经达到6%～7%。

图5是中国洗涤凝珠市场的发展及预测，中国市场虽然起步稍晚，但几乎每年成倍增长，从预测结果看，中国市场的增长速度也远快于全球市场。这么高的增长速度在洗涤用品发展史上并不多见。

市场发展尤其是中国市场发展这么快，我们归结为：

（1）消费结构和消费者观念已经有了很大变化，80、90后年轻一代消费者追求款式新颖、使用方便的洗涤用品。

（2）生活质量提高，从温饱型转向高品质生活，从城市向农村扩展。

（3）电商平台发挥了重要的助推作用。以大数据和物联网为基础的中国电商平台已经达到了空前水平，几乎渗透到全国各地各个领域，在世界上领先。该报告指出，洗涤凝珠目前主要通过网上销售，品牌多到上千种！这种超常规发展的背后难免鱼龙混杂，甚至假货充斥。例如，在洗协年会上有报告称，市场上有的洗涤凝珠产品在洗涤过程中外包膜不能溶解，根本起不到洗涤作用！

图6 凝珠样品中总固体物含量和水分含量

《中国洗涤用品工业》2020年第12期刊发了黄晴等的论文《洗衣凝珠成分分析》，作者对国内市场上11种洗涤凝珠的成分及性能按标准方法进行评估，得到的结论是：

（1）凝珠样品中总固体含量65%～75%，含水量10%～15%，见图6。两者加和总量是75%～90%，剩余量应该主要是有机溶剂，如乙二醇、丙二醇、甘油等。

（2）活性物以非离子表面活性剂为主，含量在20%～30%，尤以AEO-9为主,见图7。阴离子表面活性剂含量在10%左右，以AES为主，见图8。而洗衣粉中用的最多的LAS，在洗衣凝珠配方中的含量不足5%，见图9。因此活性物总含量在30%以上。外加其他功能性助洗剂（主要是螯合剂），总有效物含量达60%以上，见图6。因此，洗涤凝珠称得上是真正的浓缩洗涤用品。

图7 凝珠样品中非离子表面活性剂含量

（3）凝珠对皮脂的去污力优于标准的液体洗涤剂，对炭黑的去污力与标准的液体洗涤剂相当。如果再加以改进，凝珠的各种去污力可优于其他洗涤用品。

图8 凝珠样品中阴离子表面活性剂的含量

图9 AES及LAS的含量

再看洗涤凝珠成型问题，图10是市场上可见的形形色色的洗涤凝珠，有些样品将固液组分分别密封在不同腔体中，有些样品将固液组分封存到一个腔室中。据凝珠设备厂家博维介绍，可以按市场需求定制多达5个凝珠腔，这对解决后配料问题很有用，解决了配方中不相容组分的独立包装并联合使用问题，让配方开发有更多的可能性，让功能更易被消费者直观感受。如有些有效组分——各种酶、香精、过氧化物漂白剂等不易存放在同一腔室。此外，有些样品还做成了更有创意、艺术感的外观，更加适合个性化、年轻化的需求。由此可见，洗涤凝珠技术轻易地解决了各组分间不相容以及后配料问题，通过只改变模具就可以用同一设备生产出各种凝珠，大大节约了投资和生产成本。

图10 市场上可见的形形色色的洗涤凝珠

选对包装材料是洗涤凝珠技术的核心问题。据介绍，所用包装材料是改性聚乙烯醇，目前主要依靠进口。聚乙烯醇是最早面市的合成高分子材料之一。由于分子链中含有相当多的羟基，因而有水溶性。半个世纪以前，我国就用它生产过化学浆糊，解决了当时淀粉供应不足问题。常规的高分子材料改性技术，在我国相当成熟。改性聚乙烯醇由于以前在国内专用性强，国内主要厂家未进行集中技术攻关，造成暂时性技术受限。如果中国洗协能和化工部门进行沟通，实现跨部门联合，产业链上下游间加强产学研合作，深入攻关改性聚乙烯醇的相关难题，则可以加速包装材料国产化的进程。

最后关于性价比问题，据日化最前线网站介绍，2020年每颗重量为10～20 g的洗涤凝珠的价格为：国际品牌2～2.5元，本土知名品牌1.5～2元，网红品牌0.8～1.2元。近几年，凝珠市场的快速崛起已经说明了消费者乐意接受。笔者也有意和几个年轻消费者交谈过，她们都表示凝珠使用方便，无需计量，机洗一次也就2～3元，根本算不了什么，而且衣服上留有余香，让人心情愉悦。由此可见，洗涤凝珠作为新一代超浓缩的洗涤用品，既顺应时代潮流，又迎合消费者需求，并且将引起洗涤用品行业的一场巨大变革。

六、我国能否引领洗涤用品行业这场变革

1.洗涤凝珠技术给行业带来了哪些变化？

洗涤凝珠给行业带来的变化是全方位的。

（1）生产方式的变化

洗涤凝珠的生产方式，就是选择性价比高又符合可持续发展理念的活性物及其他有效组分（可以统称为绿色化学品），然后封装成凝珠即可。显然，高塔喷粉将成历史，液洗复配的困难，也得以解决。图3所示的这台NZD530凝珠生产设备，占地面积仅5 m2左右，据说可以日产约180万粒单色凝珠，年产量可达4000吨以上。对比图1的高塔喷粉，优势不言而喻。

（2）表面活性剂产业结构的变化

石油基阴离子表面活性剂LAS在洗涤用品中的垄断地位将受到挑战。LAS呈浅褐色，在凝珠中允许的使用量有限。图7结果表明，非离子表面活性剂更适合作为凝珠中主活性物。这对油脂基表面活性剂产业发展有利，也顺应使用绿色天然资源的潮流。

（3）产品形式的变化

一方面，洗涤凝珠外观亮丽纷呈，多姿多彩；另一方面，洗涤凝珠适合于各种衣物的机洗，包括各种专业清洗，例如医用清洗用品关注杀菌消毒，餐饮业需要含脂肪酶的清洗物等。另外，添加不同香料以迎合消费者的个性化要求，已经没有困难，可见市场潜力巨大。

（4）消费者使用习惯的变化

消费者使用其他洗涤剂，需要2～3个动作才能完成，还有计量不准确，洗涤剂滴漏等问题。现在只要投放一两颗凝珠，无需计量，洗涤变得更加便捷，颇受消费者喜欢。

2. 我国能否引领这场变革？

答案是肯定的，中国拥有最佳条件。

我国的洗涤用品工业自诞生起，一直是跟着发达国家的路子走过来的。今天，我国已经进入全面小康社会，开始了建设社会主义强国的新征程。党中央已经把科技发展放在首位，尤其关注并鼓励原创性科技开发，我国科技事业从未有过的春天已经到来。我们认为，在洗涤用品行业大力发展洗涤凝珠产业就有可能使我国在此领域引领世界潮流。

（1）我国有党中央正确引导。2021年3月15日，党中央召开第九次财经工作会议，明确把碳达峰碳中和纳入生态文明建设整体布局。这是继脱贫后中央又一英明决策，我国生态文明建设，可持续发展将进入新的发展时期。《求是》杂志最近发表习总书记文章：“努力成为世界重要科学中心和创新基地”，党中央的殷切期望将成为我国洗涤用品行业进一步发展的巨大动力。

（2）我国有全球最大的消费市场。14亿人口，正在城市化并且作为社会消费主力的中产阶层正在不断壮大，洗涤凝珠的市场潜力巨大。欧洲、美国和日本人口总和尚不足10亿。因此，我国的市场条件独一无二。

（3）我国的电商平台规模最大、发展水平最高，已经并必将发挥更大的推动作用。

3. 我们如何引领这场变革？

（1）中国洗涤用品工业协会作为全国主流洗涤剂企业的集中代表，处在这场变革的关键地位，理应担当起引领的责任，把推动洗涤凝珠产业的发展作为最重要的任务。包括 ：①管理作用，如牵头修订并不断完善行业标准，提高准入门槛，保护知识产权；和生产企业合作，联合净化市场，清除假货（这一条对我国市场尤其重要）；②桥梁作用，如加强和上级部门的沟通，保持上下通畅；和行业外机构及企业，如材料业、洗衣机制造商、电商平台等合作，在科技、生产和市场等方面全方位推进这场变革；③导向作用，大力教育培养消费者使用洗涤凝珠，但是要吸取以往教训，避免虚假宣传。

（2）洗涤剂企业应借助电商平台的规模优势继续发展，并通过中国洗协协调提高电商平台的监管力度，把控质量关。同时也不应忽略其他销售渠道的建设与渗透。

（3）国内企业，尤其是知名企业，要以配方研究为重点，以绿色化学为导向，并和设备制造商合作，努力开发各种功能化凝珠产品，开发具有中国特色的产品，开发适合不同地域、不同民族使用的产品，同时加强知识产权保护。

（4）借助“一带一路”之势，开发国外市场。洗涤凝珠在我国大发展的条件已经成熟，希望行业同仁抓住机遇，齐心协力，不负党中央期望，引领我国洗涤用品行业走向世界前列，为人类社会发展做出新的贡献。