洗衣凝珠技术进展

洗衣凝珠是一类近几年来兴起的机洗专用织物清洁产品，因其具有超高浓缩的绿色配方技术、精准便捷的使用方式、时尚炫彩的包装外形等优势，现今已经受到了越来越多消费者的认可和青睐。自2014年宝洁公司于国内首推碧浪洗衣凝珠上市以来，国内几大洗涤剂生产商如纳爱斯、浪奇、立白、威莱等也纷纷紧随其后推出了旗下品牌的相应系列凝珠产品。近几年的市场运营数据表明，国内洗衣凝珠品类的销售总额逐年提高，保持了积极良好的市场增长态势。在历经5年的发展之后，洗衣凝珠现今已成为我国洗涤市场中继洗衣皂、洗衣粉、洗衣液之后的全新一代织物清洁产品，它的进一步推广和使用不仅对推动我国洗涤剂产业的浓缩化进程具有重要意义，而且也代表了如今我国洗涤用品行业向着“低碳节能”和“绿色环保”的发展方向前进。

本文简要介绍了目前国内外洗涤剂浓缩化进程和洗衣凝珠的发展概况，以国内市场上几款主流凝珠产品为代表，对当今洗衣凝珠产品的功能卖点、理化性能、应用性能等方面进行了归纳和梳理，进而探讨了现今洗衣凝珠发展的技术动向，并对洗衣凝珠市场未来长期的推广和发展提出了一些建议。

1. 国内外洗涤剂浓缩化进程和洗衣凝珠的发展概况

出于节能和环保的要求，世界范围内欧、美、日等发达国家均已经率先实现了洗涤剂产品的浓缩化，而我国洗涤剂市场的浓缩化进程仍然相对进展缓慢。据数据统计，2018年我国国内浓缩型洗涤剂产品整体占比不到总量的10%，因此，普通型洗涤剂如今仍然牢牢地占据着我国洗涤市场的主体，国内洗涤剂的浓缩化进程形势严峻，在整体上依旧还有比较长远的路要走。

就目前而言，制约我国浓缩型洗涤剂发展的障碍不仅仅是受到国内洗涤剂市场整体的原料、配方技术、成本、价格、利润等客观因素的限制，更困难的一个难点在于对我国消费者现有洗涤习惯和洗涤剂量的再培训和再教育。让消费者从早已经习惯的普通型洗涤剂剂量转向浓缩型产品的剂量，并且让消费者从思想和行为上认可并接受此类产品的价值，这种改变过程无疑是需要漫长时间的教育和累积的，而且同样也是困难重重的。

为了解决剂量的这一问题，国内的洗涤剂生产商已经从多方面做了很多创新和尝试。比如有的企业通过在其产品的包装瓶上加计量泵的方式，一泵8g，宣称可以一泵洗8件衣物，试图与消费者进行对话和交流，进而固化消费者心目中浓缩产品的洗涤剂量；而另外的一些企业则是从另一个角度出发，先消费者一步思考，将浓缩型洗涤剂直接制作成单剂量的洗涤制剂，一次一片或者一次一颗，简化消费者的使用过程，由此直接绕过剂量这一现实问题。洗衣凝珠产品就属于后者。因此，研发人员早已在洗衣凝珠的开发之初即已经充分考虑到了消费者的实际洗涤习惯和洗涤需求，并据此步步为营，对产品的性能做进一步地改进和提升，力争做出最具竞争力的浓缩型洗涤产品

。在国际市场中，洗衣凝珠产品早已得到了普及和广泛使用。数据表明，在欧洲已有超过3000万家庭在使用此类产品，而在美国一年的洗衣凝珠销售量也高达14亿颗。国际市场中凝珠品类的推广成功，一方面受益于国外市场中浓缩类产品的普及程度高、国外同类洗涤产品的价格高、利润空间大、消费者日常的机洗洗涤习惯等等客观条件因素，但从另一方面追根溯源，还是由于洗衣凝珠产品在本身的性能、使用的便捷性、节能环保等诸多方面均做到了让消费者认可的升级与创新，这才是洗衣凝珠类产品能够在国际市场中日趋普及的根本动因。

改革开放以来，我国的城镇化进程不断地被推进，人民的生活水平不断提高，生活方式也发生极大的变化。对我国洗涤行业而言，带来的潜在影响和变革是十分巨大的。比方说，由于人们现今对个人清洁卫生的更加重视，洗澡和洗衣的频率显著增加，由此造成实际衣物的脏度显著降低[3]；随着智能家电的普及及其制造技术的进一步创新升级，洗衣机变得越来越功能化、多元化以及智能化，因此越来越多的家庭接受机洗的洗涤方式替代传统费时费力的手洗方式，由此潜移默化地也带来了洗涤过程的程序简化；再比如，随着现今国民生活水平和消费能力的提升，消费者选择产品时期望产品的档次与质量不断地被提升，并且人们在选择产品时也潜在地产生了更多样性的个性化需求。

以上众多的变革表明，我国如今正处于消费不断变革与升级的关键时期，人们开始愿意为个性化需求买单，并且愿意尝试性能更优的新一代升级产品。这些改变在不断地提升我们生活品质的同时，也给我国洗涤剂生产商推广使用洗衣凝珠等新兴产品创造了更好的环境。因此，自2014年洗衣凝珠入市以来，国内外知名洗涤剂品牌相继推出了旗下的洗衣凝珠产品。在历经数年发展之后，洗衣凝珠现已得到了部分消费者的认可，并且造就了现今市场日趋火热、快速增长的态势。

2. 国内主流洗衣凝珠产品的基本情况

在国内市场中，目前洗衣凝珠品类繁多，线上市场发展尤为繁荣。为了提高数据结果的代表性和准确性，本文筛选了2017年6款市售（含电商渠道）主流洗衣凝珠产品和2019年8款市售主流洗衣凝珠产品，将其作为市场洗衣凝珠的代表，对其进行简要分析，以期对我国洗衣凝珠市场产品的基本现状进行简要介绍。

2.1 洗衣凝珠产品基本信息2017年6款、2019年8款市售凝珠的基本信息如表1所示。从表1数据可以发现，2017年6款产品的规格均为20～25g/颗，5款为单腔产品，1款为多腔产品，所有的产品均将洁净力作为其最核心的卖点进行宣传。2019年8款产品的规格为8～20g/颗，4款为单腔产品，4款为多腔产品，主卖点在洁净力的基础上，增加了天然、护衣、护色、除菌、除螨、防异味等功能。对比2017年和2019年的产品信息，可以很明显地看出洗衣凝珠产品的发展趋势：

（1）产品的规格降低，从20g/颗以上降到了以10～15g/颗为主，最低的已经降至8g/颗。

（2）产品形式多样化，从单腔为主，变成了多腔为主，自2018年开始，新上市的产品基本以多腔为主，并且凝珠的形状也更加的多样化、更加美观。

（3）产品功能多样化，从基本的清洁功能，宣称X倍清洁剂力为主，升级为洗护合一，将清洁、护衣、天然等功效卖点融合为一体。

2.2 洗衣凝珠的理化性能指标2017年6款洗衣凝珠产品的基本理化性能指标如表2所示。从数据上看，6款洗衣凝珠的水溶液pH在7～9范围内，碱度较低，与普通洗衣液相当；固含量处于（60±10）%左右；不同产品的去污力差异较大，从对JB02的去污力数据可以看出，6款洗衣凝珠都添加了蛋白酶。

将去污力数据与表1列出的主卖点对比可以看出，去污力与产品宣称的X倍洁净力并不是简单的对应关系，如产品1宣称4倍洁净力、产品4宣称2倍洁净力、产品6宣称8倍洁净力，但实际产品1的去污力更高，产品4和产品6的去污力并不存在显著性差异。出现这种情况的原因，是由于不同的品牌产品在检测去污力时采用的试验条件、污渍类型、计算方法等条件不同导致的。届时洗衣凝珠的主要卖点集中在X倍洁净力上，厂商们为了吸引消费者购买，花费了不少精力在宣称支持上，导致了这一乱象的出现，实际上对消费者造成了一定的误导。

3 .洗衣凝珠的技术现状

洗衣凝珠是一种由水溶膜包裹的浓缩洗涤剂，这种产品结构决定了其技术受到水溶膜、浓缩洗涤剂、生产设备三方面的影响，因此技术壁垒相对较高，下面就这三个部分的技术现状分别进行介绍。

3.1 水溶膜

洗衣凝珠产品的成功开发首先得益于膜材料的技术进步。包裹凝珠内容物的水溶性膜由聚合物制成。水溶膜应当同时具备以下三方面的性能：一方面，应具有良好的低温水溶性，这才能保证凝珠在日常洗涤过程中能够迅速地分散开；另一方面，应具有一定的耐水性，这才能保证包裹了含水内容物的凝珠产品具有良好的物理和机械稳定性；另外，薄膜还应具有适宜的力学性能，合适的强度和揉曲性以利于机械加工。

目前，洗衣凝珠中最常用的水溶膜是聚乙烯醇（PVA）膜，它是以聚乙烯醇作为主要原料，通过聚醋酸乙烯酯的醇解反应而成，在发生反应时通过加入不同的助剂，以制备出满足不同物理性能、工艺性能和水溶性能的产品。聚乙烯醇的物理性质受化学结构、醇解度、聚合度的影响，这些参数以及助剂的组成、膜的厚度直接决定了水溶膜的溶解性能、机械强度等应用性能。一般来说，聚合度增大，成膜后的强度和耐溶剂性提高，但水中溶解性、成膜后伸长率下降。在洗衣凝珠中应用的聚乙烯醇（PVA）的优选平均相对分子质量为2000～75000，醇解度为80%～90%。最常用的水溶膜厚度为75m。目前国内洗衣凝珠使用的水溶膜基本依靠进口，主要是日本和美国的厂商在生产。国内也有厂商在研制生产，但与进口膜相比，国产膜在外观质量、溶解性、耐老化性、加工性等方面都有较大差距。

不同厂家、不同型号的水溶膜，在外观、溶解性、加工性等方面差异很大，比较快速高效的开发方法是，首先选择满足生产设备加工要求的水溶膜，再与配方进行相容性测试，从而挑选出相容性好的配方和膜。

3.2 浓缩洗涤剂

洗衣凝珠里面包裹的内容物，根据凝珠的形式不同，可以包裹多种形态的内容物，如液体、粉体甚至块状洗涤剂。目前市面上的产品最常见的是包裹液体洗涤剂，即浓缩洗衣液。受水溶膜对水耐受性的影响，浓缩洗衣液的含水量都很低，普遍在15%以下，其他主要是表面活性剂和稳定剂，固含量以50%～75%为主，因此，浓缩化程度很高。为了达到好的稳定性和性价比，对配方的要求较高。在洗衣凝珠中浓缩洗衣液里常用的成分有以下几种。

3.2.1 表面活性剂

洗衣液里常用的表面活性剂，如十二烷基苯磺酸盐（LAS）、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐（AES）、脂肪醇聚氧乙烯醚（AEO）、脂肪酸盐，在凝珠里仍然可以使用。除了这些常规表面活性剂之外，还有几种表面活性剂也可以使用，主要有：

（1）异构醇醚异构醇聚醚的亲油基团是带有支链的脂肪醇，相对于直链醇来说，凝固点低，表面张力低，渗透力强，在水中扩散速度快，高浓度不易形成凝胶，这些性质决定了其非常适合配制浓缩洗衣液。因碳链组成、聚醚组成、分子量等多种参数可以调节制成不同的异构醇醚，市面上有多种成熟的产品可供选择，例如巴斯夫的XP系列，XL系列，TO系列等。

（2）脂肪酸甲酯乙氧基化物（FMEE）FMEE来源于天然油酯衍生物脂肪酸甲酯，工业上主要通过脂肪酸甲酯的插入式乙氧基化反应一步法直接合成，属于低泡型非离子型表面活性剂。FMEE本身具有优秀的钙皂分散性、硬水去污性能、去油性能、良好的低温流动性和较窄的凝胶区（45%～50%、75%～95%），因而适合应用在浓缩洗衣液中。目前，国际上日本狮王已有宣称应用此原料的浓缩产品在售，国内也有少量产品在应用。

（3）改性油脂乙氧基化物（SOE）

改性油脂乙氧基化物（SOE）是一类新型的以天然油脂为原料改性得到的新型聚氧乙烯型非离子表面活性剂，具有优秀的表面活性和生物降解性、无毒、低刺激，低泡，对油脂具有优秀的乳化能力，能在一定程度上提升产品的抗冻性能，同时还具有较AEO-9相当的去污能力，更具有无凝胶区的特点，可以与水任意比混合不产生凝胶，易配置超高浓缩液体洗涤剂。因此，SOE在浓缩类产品中具有广阔的应用前景。

（4）烷基糖苷（APG）

APG是一类完全来源天然、绿色可持续的非离子型表面活性剂。它没有浊点，还具有优秀的乳化、发泡性能、良好的配伍性，且无毒、低刺激，具有优秀的生物降解性等特性，因此被誉为21世纪的“绿色”表面活性剂。目前，APG已被广泛应用在洗衣粉、洗衣液、洗洁精等各类清洁类产品的配方中，而在浓缩型产品中，APG也应同样具有巨大的应用可行性和应用前景。

3.2.2 稳定剂

此处所说的稳定剂涵盖有机溶剂和助溶剂，其中有机溶剂诸如乙醇、丙二醇、二丙二醇正丁醚、乙氧基化苯甲醇等；助溶剂一般为短链烷基苯磺酸盐，如对甲苯磺酸钠、异丙苯磺酸钠等。主要的作用是防止表面活性剂凝胶化，通过加入增溶剂改变表面活性剂胶束的形态，使其由液晶相转变成更易流动、更易溶解的球状或棒状胶束。由于稳定剂会对水溶膜造成负面影响，因此其用量和种类是需要控制的，需根据所选择的的水溶膜，做相容性测试进行筛选。

3.2.3 功效助剂

一些洗衣液中常用的功效助剂，如螯合剂、抗再沉积剂、酶制剂、荧光增白剂、防腐剂、色素、香精，在洗衣凝珠中也是可以添加的，但同样地，需根据其与膜的相容性测试结果进行筛选，不能简单地拿来使用。例如一些常用的色素，因为分子太小，可能会透过水溶膜，在膜的表面析出；一些防腐剂会对膜造成损伤，导致膜变色或容易破漏；香精的选择也很重要，有的香精容易变色透过水溶膜。

3.2.4 去离子水

在洗衣凝珠中，洗衣液的含水量是一个非常关键的因素，因为水溶膜对水的耐受性有限，过多的水会导致膜变软，过少的水又会导致膜变硬变脆。因此在设计洗衣凝珠配方时，需要对配方中的水含量进行控制，现有产品一般控制在8%～14%。

此外，在洗衣凝珠配方开发过程中，需要特别注意洗涤剂与水溶膜的相容性，除考虑外观的变化外，还需要关注膜的溶解性变化，不合适的配方会导致膜的溶解性大幅度降低，影响产品的最终使用效果。3.2.5 洗衣凝珠的基础配方组成表3给出了市场上洗衣凝珠的常见基础配方组成。

3.3 生产设备

洗衣凝珠的生产设备分为两个部分，一个是洗涤剂的生产设备，一个是水溶膜包裹洗涤剂的设备。普通洗涤剂的生产设备一般可以满足洗衣凝珠内容物的生产要求，而水溶膜包裹洗涤剂的设备，与传统洗涤剂包装设备完全不同，其工作原理大致为：将一层水溶膜作为底膜，通过抽真空将其吸入适当的模具中，贴合到模具上，往其中注入所需量的内容物，再将另一层水溶膜作为上膜，在底膜与上膜封口处做加热处理或润湿处理，并通过加压进行密封处理，从而得到包裹好的整片洗衣凝珠，再切割为单颗的洗衣凝珠。比较常见的设备有滚筒式和平板式两种，封膜技术也有热封和水封两种，一般情况下滚筒式的效率较高，水封技术生产的凝珠比热封的溶解性更好。

目前国内仅有广东和浙江几个厂家可以生产此类设备，部分凝珠生产厂家采用的是进口设备，进口设备在稳定性、生产效率、废品率等方面具有较大优势，但是价格也比较贵。正是因为这个原因，且由于洗衣凝珠的产销量还不足以支撑购买设备，因此，大部分洗衣凝珠的生产厂商目前都是通过代加工的方式进行生产，自己没有配备生产线。

除了正式的生产设备外，在产品开发过程中，还需要用到实验室用包装设备，用于包裹产品以进行相容性测试、水溶性测试等，其设备的工作原理基本一致，目前仅国外有一家可以供货，国内未见公开报道，纳爱斯通过自主研发、设计、制作，开发出了洗衣凝珠实验用包装设备，可以满足研发过程需要。

4. 关于洗衣凝珠产品推广和发展的建议

关于如何推进我国洗衣凝珠市场的进一步发展，我们有以下建议：

（1）相关行业一起共同推进洗衣凝珠技术的发展，水溶膜生产厂家、洗涤剂生产商以及洗衣凝珠包装设备商，一起对凝珠技术进行创新、升级功能、降低成本，以提升凝珠产品的性价比和市场份额。

（2）凝珠产品的开发在注重形式、规格、功效的多样性和差异性的同时，要强化产品的安全性设计。在国外曾多次发生了儿童误食或眼/皮肤暴露等事故，造成人身伤害，国内需引以为戒。随着国内凝珠市场竞争的激烈化，洗衣凝珠有单颗越来越小、越来越美观的趋势，更易被幼儿当做玩具、更易被吞食，需在包装、标识、产品设计等多方面采取安全措施，保护消费者安全。

（3）各生产商在开拓市场的同时，应当更注重产品的质量，积极自觉地遵守相关国家标准和行业标准要求，推动洗衣凝珠标准的建立进程，共同维护市场的规范性。

（4）全行业共同加强推广洗衣凝珠优势和意义的公众宣传，让消费者实际感受到洗衣凝珠给人们生活带来的便利性，以及洗衣凝珠产品对节能减排、环境保护的重要意义，提高公众对凝珠类浓缩型产品的认知水平和接受度，促进洗衣凝珠市场的发展。

5 结语洗涤剂的浓缩化对我国的节能减排、环境保护、产业的可持续发展等多方面均具有重要的意义。洗衣凝珠作为现今一大类新兴的浓缩型洗涤产品，使用方便、性能优良，得到了部分消费者的认可和青睐，市场行情日趋火爆，因此，它的进一步推广或许是推动我国洗涤剂浓缩化进程的一个重要契机。

摘自《中国洗涤用品工业》个人与家居清洁护理