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泡沫量恰到好处

无论是谁,都会觉得厚厚一层白色的泡沫看上去无比干净卫生。不过,起泡过多的洗涤剂需要耗费大量清水才能漂洗干净,实在没有必要。瓦克最新研发的SILFOAM® SD 9019是一款专门用于手洗衣物的泡沫控制剂,它既不影响洗涤剂产生蓬松的白色泡沫,又能实现节约用水。

让泡沫恰到好处 | 2018年08月29日 | 6:01 Min

在工业化国家,洗衣机已经成为一件必不可少的家用电器。德国联邦统计局(Germany’s Federal Statistical Office)的数据显示,96%以上的德国家庭都拥有一台洗衣机。然而,在新兴经济体,洗衣机的普及程度却远低于此——个中原因显而易见:有些国家是因为没有相应的技术支撑,而有些国家则只是因为“买不起”。这就是为什么全世界约有一半人口仍在通过费力的手洗方式清洁衣物。通常情况下,女佣和家庭主妇会先浸泡衣物,然后用双手用力搓洗,接着再把泡沫漂洗干净,最后将清洗好的衣物拧干——这一步往往需要很大的力气。

泡沫没有实际功用

Foam Average

SILFOAM®品牌旗下汇集了丰富的高效消泡剂产品。SILFOAM®产品可有效控制泡沫生成,从而确保洗涤过程平稳高效。在现代洗涤剂中,它们通过控制泡沫生成防止洗衣机产生溢泡。在纺织行业,SILFOAM®泡沫控制体系必须能够承受达130°C的高温以及酸性与碱性环境。

事实上,手洗衣物并不能节约资源,相反,其耗水量大约是机洗的2-3倍。特别是在缺水地区,这个问题尤为严峻。在手洗衣物的过程中,最后将泡沫漂洗干净这一步的耗水量特别大,而且非常耗时费力。

“泡沫本身并不会让衣物变得更加干净,它只是满足消费者心理的一种‘副产品’。毕竟,我们看到‘肥皂泡’便自然而然地觉得‘干净’。”瓦克功能性有机硅业务单元全球业务开发总监Klaus Pohmer博士指出。研究表明,消费者会想当然地认为,起泡性能良好的肥皂清洁效果更佳,尽管这些泡沫不过是含有表面活性剂的洗涤剂与水混合后形成的气泡。表面活性剂会在水面形成一层薄膜,降低水的表面张力。

手洗衣物时,需要用大量清水洗净泡沫——这已经成为一个主要的环境问题。

表面活性剂分子的亲水端会进入水中,而其疏水端则伸展至空气中,形成浮泡。在水中,各个表面活性剂分子定向排列,形成小型球状聚集体(俗称“气泡”)——其极性亲水端露在外部,疏水端聚集在内,这就是我们所说的肥皂泡。

尽管消费者通常都觉得“泡沫”意味着“干净”,但泡沫有一个缺点:如果过多会造成洗衣机溢水。

添加剂至关重要

有机硅消泡剂的工作原理:消泡剂会分布在整个泡沫层表面,使其表面张力变小,这样泡沫气泡便会破裂。

正因如此,衣物洗涤剂中会添加泡沫控制剂,以防止过度起泡。对于洗衣机而言,消泡剂是洗涤剂中必不可少的工艺助剂。2016年,泡沫控制剂领域的销售额达到了30亿美元,而且一直保持上升势头。除了日本和拉美市场,增长最快速的地区当属中国与印度等新兴市场。除了水基与油基产品以及聚环氧乙烷与聚环氧丙烷共聚物以外,有机硅也是主要的泡沫控制技术之一,现已占有约40%的市场份额。

在非洲和亚洲的大部分地区,人们必须用水桶从 中央水井或流动水体取水,而无法从厨房的水龙头接水。

目前,瓦克研发了一款全新的泡沫控制剂,它可以使手洗衣物的漂洗过程更加轻松,从而显著减少耗水量。SILFOAM® SD 9019是一款低粘度的无水有机硅消泡剂,可精细地分散于水中或其它强极性体系中。这款新型泡沫控制剂的特别之处在于,它所采用的延迟消泡技术不会立即抑制泡沫生成。与机洗用泡沫控制剂不同,SILFOAM® SD 9019消泡剂不会从一开始就防止洗涤剂产生泡沫,而是当洗涤液的pH值降低时才起作用。在手洗衣物时,洗涤液在漂洗阶段被稀释,pH值随之下降,这便是SILFOAM® SD 9019的用武之地。消泡剂一旦开始起作用,泡沫便会立即破裂。

“全球50%的人口依然用极其费力的手洗方式洗涤衣物。”

更加省力

研发人员在瓦克位于博格豪森的实验室对有机硅消泡剂进行了全面测试:用光电子技术对泡沫塌陷进行了记录与分析。

SILFOAM® SD 9019消泡剂的效果非常惊人:过去,衣物通常需要漂洗三至四次,而现在只需一两次,因此可以减少一半的耗水量。这意味着,平均每次洗涤可节约 20升水。“SILFOAM® SD 9019帮助我们在‘尊重消费者对清洁的看法’与‘采取切实行动保护环境’之间找到了一个折中的办法。”Amit Paul解释道,他为瓦克-迈储阿克化学品私营有限公司(总部位于印度加尔各答的瓦克合资企业)开发了这款产品。

战胜泡沫

有机硅消泡剂在全球广为流行

有机硅消泡剂广泛用于各种不同的工业应用,如家庭与个人护理领域、纸浆与纺织制造、农用化学品、生命科学、涂料、表面涂层、印刷油墨以及胶粘剂与建筑材料等,而工业与城市废水处理领域的应用则更为广泛。此外,制药行业也需要使用泡沫控制剂,例如用于制药或用作活性成分(如抗气胀剂)。有机硅消泡剂在美洲地区的销售量最大,约占全球销售总额的40%,其次是欧洲,以及中东和亚太地区。瓦克拥有广泛的消泡剂产品组合,能够满足各种各样的工业应用。例如,PULPSIL®泡沫控制剂专为纸浆行业定制。SILFAR®消泡剂纯度极高,并且无已知不良影响,因此非常适合制药行业和医疗应用。

有机硅具有良好的湿润性能,是非常高效的泡沫控制剂。凭借极低的表面张力(甚至比表面活性剂分子还低),有机硅能沿着气液界面铺展,从而取代具有稳定泡沫作用的表面活性剂分子。如此一来,泡沫层(化学师一般称之为含表面活性剂的稳定液体层)会局部变薄并最终破裂,从而使泡沫破裂。SILFOAM® SD 9019具有出色的化学稳定性,可以与很多非有机硅消泡剂相结合。由于热稳定性出众,它们还是临界温度环境下的理想之选。

全世界有2.63亿人需要花费30多分钟往返安全的饮用水源取水。资料来源:WHO/UNICEF Joint Monitoring Programme for Water Supply, Sanitation and Hygiene (JMP) 2017

“对于那些水资源稀缺而人们又以手洗方式为主的国家而言,延迟消泡技术可以为它们带来切实的利益。”Pohmer强调道。SILFOAM® SD 9019不仅使手洗过程变得更加轻松,同时还为节约日益重要的水资源做出了直接贡献。自2016年起,延迟消泡手洗衣物洗涤剂就已在非洲上市,目前正相继在部分亚洲国家进行推广。