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发布时间:2021-12-23 | 杂志分类:其他
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综 述2021 年 10 月 创刊号 63配方组成 典型代表第一代 烷基二甲基苄基氯化铵 1227第二代 烷基二甲基氯代 / 甲基 / 乙基苄基氯化铵第三代 第一代与第二代的混合物第四代 双长链季铵盐 双癸基二甲基氯化铵第五代 第一代与第四代的混合物第六代 聚季铵盐 泊利氯铵第七代 第一代第二代以及第四代的混合物表 2 七代季铵盐体系的简单划分b) 双链季铵盐与钙镁竞争细菌表面空位能力更强,更抗硬水;c) 双链季铵盐抵抗阴离子表活的能力比传统单链季铵盐更优秀;d) 双链季铵盐具有更强的亲脂性,更易吸附于菌体表面;e) 较多纤维物质会吸附杀菌剂令杀菌效果较低,双链季铵盐具有更强抗有机物干扰能力。表 3 双链季铵盐与单链季铵盐的对比随着季铵盐消毒剂的广泛使用,各色聚合型季铵盐衍生物由于其独具的长效抑菌效能开始逐渐在市场上崭露头角,其中影响较大两类分别是季铵化改性有机硅和壳聚糖 / 甲壳素类。季铵化改性有机硅可以通过与纤维上的羟基缩水形成稳定的共价键从而在织物表面形成一层薄膜,共价键的高键能赋予此类产品优异的耐水洗性能,有机硅链端嫁接的季铵基团实现了薄膜表层高正电荷密度,实现对细菌细胞的强力... [收起]
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第101页

综 述

2021 年 10 月 创刊号 63

配方组成 典型代表

第一代 烷基二甲基苄基氯化铵 1227

第二代 烷基二甲基氯代 / 甲基 / 乙基苄基氯化铵

第三代 第一代与第二代的混合物

第四代 双长链季铵盐 双癸基二甲基氯化铵

第五代 第一代与第四代的混合物

第六代 聚季铵盐 泊利氯铵

第七代 第一代第二代以及第四代的混合物

表 2 七代季铵盐体系的简单划分

b) 双链季铵盐与钙镁竞争细菌表面空位能力更

强,更抗硬水;

c) 双链季铵盐抵抗阴离子表活的能力比传统单

链季铵盐更优秀;

d) 双链季铵盐具有更强的亲脂性,更易吸附于

菌体表面;

e) 较多纤维物质会吸附杀菌剂令杀菌效果较低,

双链季铵盐具有更强抗有机物干扰能力。

表 3 双链季铵盐与单链季铵盐的对比

随着季铵盐消毒剂的广泛使用,各色聚合型季

铵盐衍生物由于其独具的长效抑菌效能开始逐渐在

市场上崭露头角,其中影响较大两类分别是季铵化

改性有机硅和壳聚糖 / 甲壳素类。季铵化改性有机

硅可以通过与纤维上的羟基缩水形成稳定的共价键

从而在织物表面形成一层薄膜,共价键的高键能赋

予此类产品优异的耐水洗性能,有机硅链端嫁接的

季铵基团实现了薄膜表层高正电荷密度,实现对细

菌细胞的强力吸附,进而改变膜的通透性实现长效

抑菌。天然来源的壳聚糖 / 甲壳素类聚季铵盐大分

子无色无味,具有良好的成膜性,实际应用中采用

多元羧酸为桥联,同时与织物纤维上的和壳聚糖 /

甲壳素上的羟基脱水酯化形成共价键,实现壳聚糖 /

甲壳素类聚季铵盐在织物表面的牢固吸附成膜和长

效抑菌 [9]。

季铵盐类杀菌剂的研发工作长期以来一直广受

关注,许多新型季铵盐不断涌入市场,带来新鲜活力,

守护人民群众和公共健康,推动整个消杀行业为社

会做出更多贡献!

4 新应用

2004 年宾夕法尼亚州里海大学研究组合成了结

构如下的环状聚季铵盐(图 4 左)[10],通过搭配聚

电解质(聚对乙烯基苯磺酸钠)可以应用于气体分

子透过筛选装置,实现净化空气,杀菌消毒的用途。

图 4 新型季铵盐

随着对 Gemini 型季铵盐更深入的研究,2012 年

日本京都大学合成了结构如上的进阶版枝状季铵盐

(图 4 右)[11],它拥有着比 Gemini 型季铵盐更低的

cmc,可以实现更低浓度下的广谱杀菌。

随着来自全球无数大学、研究机构的众多科学

工作者不懈的努力,更多结构新奇,功能独特的阳

离子表面活性剂不断问世,不断的深入渗透到生产

生活的方方面面,为整个日化行业做出卓越的贡献。

今年 7 月中旬,由中国日用化学工业研究院主

办的首届中国阳离子表面活性剂高峰论坛在山东淄

博隆重召开,来自全国 160 余家公司的 240 余位专家、

学者和代表共同莅临参加和出席了此次会议,由此

第102页

64 2021 年 10 月 创刊号

揭开了中国阳离子表面活性剂市场发展的新篇章,

相信在政府领导下,广大企业的积极参与下,中国

阳离子表面活性剂市场必将走向更成熟的新高度。

引 用 文 献

[1] 黄武欢,黄菊菊,冯柏南,饶建顺,郑成 . 酯基季铵盐

的研究进展 [M]. 材料研究与应用 , 2012, 6(1):9–13.

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Bacteriology, 1950, 59(4):485.

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国洗涤用品工业 , 2010(03).

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工 ,1991(2).

[5] 邓耀明 . 无醛固色剂的发展概况 [J]. 东华理工学院学

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[6]Rosunee S., Carre C.M. Surface chemical analysis of Tencel

treated with a cationic fixing[J]. Journal of Materials Science,

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贵州化工 , 2006, 31(5):1-6.

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化学品科学 , 2011,34(11): 1-3.

[9] 吴小勇 , 曾庆孝 , 阮征 , 张立彦 . 壳聚糖的抑菌机理及

抑菌特性研究进展 [J]. 中国食品添加剂 , 2004(6).

[10]McCullough D. H. III., Janout V., Li J. Glued LangmuirBlodgett Bilayers from Porous versus Nonporous Surfactants[J].

J. AM. CHEM. SOC. 2004, 126:9916-9917.

[11]Yoshimura T., Kusano T., Iwase H. Star-Shaped Trimeric

Quaternary Ammonium Bromide Surfactants: Adsorption and

Aggregation Properties[J]. Langmuir 2012, 28:93229331

Application of Cationic Surfactants in Laundry Care & Disinfection

Zhang Tianyi

(Whealth Lohmann Centralin (GZ) Co. Ltd., Guangzhou 510931)

Abstract: With the development of science and technology, people's tireless pursuit of high-quality life drives the rapid

penetration of cationic surfactants into all aspects of daily chemical industry through their unique effects, contributing to meeting

people's increasing pursuit of high-quality life.

Keywords: cationic surfactant; softener; color protecting agent; disinfectant; quaternary ammonium salt

第103页

综 述

2021 年 10 月 创刊号 65

2020 年全国城镇犬猫数量超过 1 亿只,比 2019

年增长 1.7%,宠物市场消费规模达 2065 亿元,比

2019 年增长 2%[1]。不管是我国人口老龄化加重、单

身人群越来越庞大而产生的感情寄托需求,还是养

宠风潮的日益高涨,都推动着宠物行业经济的迅猛

发展 [2]。随着人类与宠物接触越来越密切,宠物的

安全卫生问题也受到越多的关注。由于宠物皮肤构

造及生活习性的特点,导致其容易感染病菌,引起

皮肤病,甚至导致人畜交叉感染。为了维护宠物及

宠物主人的健康,对宠物进行定期清洁、除菌、除

臭等是十分必要的。目前,宠物洗护产品市场上,

出现了越来越多的具有抗 / 抑菌效果的产品,通过

添加一些抗 / 抑菌成分,以达到抑制宠物身上病菌

的滋生。

1 抗 / 抑菌剂分类

抗 / 抑菌剂的作用机理主要分为三类:破坏细

宠物清洁护理产品中抗 / 抑菌成分的应用

丁亚平 张琪 洪晓华 严祖勇 刘英 张蕾

(纳爱斯浙江科技有限公司,浙江杭州,310051)

摘要:总结了现洗护产品中常用的抗 / 抑菌成分,并对市场上和相关文献报道的宠物沐

浴露、喷雾、湿巾、耳道清洁、口腔清洁等宠物清洁护理产品中所用的抗 / 抑菌成分及

特点进行归纳总结,并展望了植物抑菌成分的应用趋势,以便宠物洗护产品行业的开发

人员更好的进行产品开发。

关键词:宠物;抗 / 抑菌成分;洗护产品;病菌

作者简介 : 丁亚平,武汉理工大学硕士,工程师,主要从事个人护理产品开发的

技术研究工作。E-mail:416096560@qq.com。

表 1 常用抗 / 抑菌剂分类

类别 代表成分

金属离子 银离子、氧化锌、二氧化钛等

醇类 乙醇、异丙醇等

有机酸类 苯甲酸钠、山梨酸钾、水杨酸、甜菜碱水杨酸盐等

季铵盐类 苯扎氯铵、十六烷基三甲基氯化铵(1631)等

双胍类 聚氨丙基双胍、氯己定 ( 洗必泰 ) 等

酚类 三氯生、对氯间二甲苯酚 (PCMX) 等

咪唑类 咪康唑、2- (4- 噻唑基 ) 苯并咪唑 (TBZ)、酮康唑、甘宝素等

纯天然抗菌剂 壳聚糖、精油如百里香精油、茴香精油、茶树油等

胞膜,使内容物漏出和丧失其功能;抑制或使细胞

酶失活,影响代谢;破坏基因物质,阻止细胞的复制。

在抑菌剂发挥抑菌作用的同时也有一定的刺激性,

所以在宠物产品中使用时不仅要考虑抑菌效果还要

考虑其温和性。常用的抑菌剂有金属离子、季铵盐类、

双胍类、醇类、酚类、卤素类、有机酸类以及天然

抑菌剂等 [3],具体分类如表 1 所示。

2 宠物各洗护产品中的抗 / 抑菌成分

宠物的皮肤较薄,仅 3 ~ 5 层,比较脆弱,且偏

中性,有较多毛发覆盖。宠物的生活习性使它们常常

接触人流较多、潮湿的环境,种种因素导致其较易感

染细菌、真菌。其中常感染的细菌有中间型葡萄球菌、

金色葡萄球菌、链球菌、化脓性棒状杆菌、奇异变形

杆菌等,常感染的真菌有皮肤癣菌、孢子菌等,严重

时易导致皮肤病,如皮霉菌病、耳疥虫、疥癣等,这

些病会造成宠物严重瘙痒、皮屑、红疹,甚至会导致

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66 2021 年 10 月 创刊号

表 2 市场上部分抗 / 抑菌沐浴露示例

名称 宣称功效 主要抑菌成分

淘豆玩国 - 甜柿沐浴露 抑菌除臭,温和清洁 甜菜碱水杨酸盐、纳米 Ag+

宠幸 -SNEEZY 香波 抑菌止痒,温和除菌 三氯生

雪貂留香 - 四效合一抑菌止痒香波 抑菌止痒,温和无刺激 三氯生

Joyce Pure- 抑菌沐浴露 抑制细菌病毒、缓解瘙痒 三氯生

维克 - 爱乐美香波 抑菌止痒,修护皮肤,减少微生物附着 吡罗克酮乙醇胺盐

派乐菲魔法洗香波 控制由真菌、细菌引起的各类宠物皮肤

问题,温和不刺激 洗必泰、酮康唑

派乐菲洗必灵香波 强效杀菌抑菌,有效预防和辅助治疗宠

物细菌性皮肤病,温和不刺激 洗必泰

淘豆玩国 - 温和清洁免洗抑菌泡泡 免洗泡泡,局部清洁,抑菌率≥ 99%,

温和不刺激 甜菜碱水杨酸盐、植物提取物

LION- 抑菌泡沫 免洗泡泡,局部清洁抑菌、除臭 乙醇

小宠 - 肤可安免洗泡沫 免洗泡泡,宠物清洁消毒,清洁猫咪黑

下巴、猫藓等 聚六亚甲基双胍

人畜的交叉感染 [4,5]。对宠物定时进行清洁除菌,不

仅是为了环境整洁干净,更是为了维护宠物以及宠主

的健康,因此抗 / 抑菌类的洗护产品拥有很大的发展

潜力。

2.1 宠物沐浴露

宠物沐浴露是宠物洗护产品中占比最大的一个品

类。根据使用方法可分为水洗型与免洗型,根据料液

形态可分为凝露性和泡沫型,主要用于宠物的清洁,

去除宠物身上的污垢,使毛发洁净有光泽,一般由表

面活性剂、调理剂等构成,同时沐浴露中也会添加抗

/ 抑菌成分,在清洁的同时也能抑制皮肤致病菌,有

效预防甚至辅助治疗宠物皮肤病。近一个月时间,淘

宝和天猫平台数据显示宠物香波浴液产品中除菌除臭

产品的销售额高达千万,占比 30% 以上,如图 1 所示。

双胍类 聚氨丙基双胍、氯己定 (洗必泰) 等

酚类 三氯生、对氯间二甲苯酚 (PCMX) 等

咪唑类 咪康唑、2- (4-噻唑基)苯并咪唑(TBZ)、酮康唑、甘宝素等

纯天然抗菌剂 壳聚糖、精油如百里香精油、茴香精油、茶树油等

2 宠物各洗护产品中的抗/抑菌成分

宠物的皮肤较薄,仅 3~5 层,比较脆弱,且偏中性,有较多毛发覆盖。宠物的生活习性使它们常

常接触人流较多、潮湿的环境,种种因素导致其较易感染细菌、真菌。其中常感染的细菌有中间型葡

萄球菌、金色葡萄球菌、链球菌、化脓性棒状杆菌、奇异变形杆菌等,常感染的真菌有皮肤癣菌、孢

子菌等,严重时易导致皮肤病,如皮霉菌病、耳疥虫、疥癣等,这些病会造成宠物严重瘙痒、皮屑、

红疹,甚至会导致人畜的交叉感染[4,5]。对宠物定时进行清洁除菌,不仅是为了环境整洁干净,更是为

了维护宠物以及宠主的健康,因此抗/抑菌类的洗护产品拥有很大的发展潜力。

2.1 宠物沐浴露

宠物沐浴露是宠物洗护产品中占比最大的一个品类。根据使用方法可分为水洗型与免洗型,根据

料液形态可分为凝露性和泡沫型,主要用于宠物的清洁,去除宠物身上的污垢,使毛发洁净有光泽,

一般由表面活性剂、调理剂等构成,同时沐浴露中也会添加抗/抑菌成分,在清洁的同时也能抑制皮肤

致病菌,有效预防甚至辅助治疗宠物皮肤病。近一个月时间,淘宝和天猫平台数据显示宠物香波浴液

产品中除菌除臭产品的销售额高达千万,占比 30%以上,如图 1 所示:

图 1 淘宝&天猫平台上宠物香波浴液产品的月度销售情况

图 1 淘宝 & 天猫平台上宠物香波浴液产品的月度销售情况

有研究表明在宠物沐浴露中加入氯己定、咪康唑、

氯己定和咪康唑的组合物、吡罗克酮醇胺、甘宝素、

酮康唑、石硫合剂以及某些植物精油 ( 如冬青、百里香、

山苍子精油 ) 等成分,可以预防及辅助治疗真菌及细

菌感染 [6]。根据市场调查、本实验室成分分析及英敏

特数据库检索,归纳整理了市场上部分沐浴露及其主

要抗菌成分,见表 2 所示。

在水洗型沐浴露中抗 / 抑菌剂选用三氯生的较多,

在免洗型沐浴露中,使用乙醇抑菌的较多,同时可以

加速水分蒸发。而淘豆玩国的甜柿沐浴露使用的是甜

菜碱水杨酸盐与纳米 Ag+ 复合抑菌。值得一提的是,

以纳米银为抗菌成分的产品最近几年才出现在市场

上,如纳米银纺织品、敷料等,纳米 Ag+ 具有强效

杀菌作用,杀菌率是普通银的数百倍,且能够快速杀

菌、抗菌持久、促进愈合、渗透性强、副作用小等 [7-8]。

淘豆玩国的甜柿沐浴露率先将这一技术应用在了宠物

抑菌产品领域。

另外,派乐菲沐浴露属于药浴香波,主要作用成

分是洗必泰即氯己定。金亮等 [9] 测试了派乐菲魔法

洗 ( 主要有效成分为:20mg/mL 洗必泰、10 mg/mL 酮

康唑等其他成分 ) 与派乐菲洗必灵 ( 主要有效成分为

40mg/mL 洗必泰等其他成分 ) 的抑菌效果,其中派乐

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综 述

2021 年 10 月 创刊号 67

表 3 市场上部分喷雾、湿巾示例

表 4 市场上部分耳道清洁产品示例

名称 宣称功效 主要抑菌成分

淘豆玩国 - 宠物除臭除菌喷雾 对宠物环境及物品进行除菌、除臭,3 秒除臭,

杀菌力达 99.99%,温和不刺激 苯扎氯铵、活性锌

憨憨乐园 - 祛味消毒液 对宠物环境、用品进行消毒杀菌,可杀灭大肠杆

菌、金色葡萄球菌、白色念珠菌等常见菌 PCMX,多种植物提取物

OneNyan- 肛门腺消臭液 去除肛门腺及宠物便后异味,抑制细菌滋生 苯扎氯铵

佩帆 - 宠物祛味剂 对宠物自身及周围环境进行消毒祛味 双胍盐

京东京造 - 宠物清洁湿巾 99.9% 杀菌率,温和不刺激,可用于清洁泪痕 聚六亚甲基双胍盐酸盐

Pidan- 宠物清洁湿巾 清洁宠物身体污垢,软化角质,抑菌除臭 苯扎氯铵

peco things- 宠物除臭剂 植物提取成分,抑制细菌,去除臭味 芬多精

菲魔法洗对犬小孢子菌、石膏样小孢子菌及须癣毛

癣菌等宠物皮肤优势致病真菌、金黄色葡萄球菌、

中间型葡萄球菌及链球菌等优势致病细菌有较强的

体外抑制作用;派乐菲洗必灵对链球菌、棒状杆菌、

金黄色葡萄球菌、中间型葡萄球菌、铜绿假单胞菌

等致病细菌有较强的体外抑制作用。

2.2 喷雾、湿巾类产品

宠物身上的各种腺体分泌物、尿液及粪便等若

不及时清理,很容易滋生细菌并产生臭味。不仅影

响家居环境和宠主心情,而且不利于宠物与宠主身

体健康,因此使用除臭抑菌喷雾、抑菌湿巾等产品

可以随时进行杀菌除臭,较为方便快捷。表 3 是市

面上的部分喷雾、湿巾及其主要抑菌成分:

上表中可以看到,喷雾、湿巾等品类中,苯扎

氯铵、双胍等阳离子抑菌剂使用频率较高,杀菌的

同时还有一定的调理、抑制气味的功效。陶艳等

[10] 将苯扎氯铵、十二烷基二甲基苄基氯化铵按一

定比例复配,并使用非离子表活、乙醇及甘草提取

物、金银花提取物做助剂制备了除味消毒喷雾,具

名称 宣称功效 主要抑菌成分

维克 - 耳漂耳道清洁剂 轻松溶解耳垢、坏死角质细胞,快速干燥,减少

有害菌,抗微生物粘附 水杨酸、PCMX

伊诺特 - 洁耳灵 快速溶解耳垢,消除耳臭,快速干燥,抗菌消炎 硼砂、茶树油

多美洁 - 天然速干双效洁耳液 天然速干,清楚耳垢,止痒舒缓,消除异味 水杨酸、乙醇、硼酸

速耳爽 - 耳道清洁液 抑制耳道病原菌,清理耳垢,温和无刺激 水杨酸、PCMX

Frewhite- 茶树宠物控油耳螨液 清洁抑菌,滋润耳道,高效除螨 水杨酸、茶树油

有较理想的杀菌、除味效果。若配方中含有阴离子

或两性表面活性剂,抑菌剂可选用对氯间二甲苯酚

(PCMX)、金属离子、植物提取物等成分。

2.3 耳道清洁产品

宠物的耳道较人类复杂,容易堆积耳垢,像折

耳猫、长毛大耳犬等宠物,耳道被覆盖,通风不良,

极易滋生细菌、真菌,也容易感染寄生虫,因此给

宠物的耳朵进行清洁、消毒是十分必要的。而清理

耳道就要用到洁耳液,来软化耳垢,除菌除螨 [12]。

市面上耳道清洁产品种类很多,几乎都有添加

抑菌剂成分,表 4 整理了部分市面产品及主要抑菌

成分。可以看出,耳道清洁产品中使用水杨酸做抑

菌剂的较多,其具有很好的脂溶性,抑菌的同时也

可以很好的软滑污垢。也有很多产品使用 PCMX、

硼酸及硼酸盐等,而 PCMX 常与水杨酸复配使用。

茶树油因其良好的抑菌驱虫作用,也被很多洁耳液

产品选用。

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68 2021 年 10 月 创刊号

Application of Antibacterial / Bacteriostatic Ingredients in Pet Cleaning and Care Products

Ding Yaping, Zhang Qi, Hong Xiaohua, Yan Zuyong, Liu Ying, Zhang Lei

(NICE Zhejiang Science and Technology Co., LTD., Hangzhou 310051, Zhejiang)

Abstract: This paper summarized the antibacterial/bacteriostatic ingredients used in pet cleaning and grooming products, such as pet bath

shampoo, pet spray, wet towel, ear canal cleaner and oral cleaner. The application trend of botanical antibacterial components was also

prospected, which could help developers develop better products for pet cleaning and care products industry.

Keywords: pets; antibacterial ingredients; cleaning and care products; germs

2.4 口腔护理产品

口腔是宠物的重要器官,除了咀嚼食物,还会发

挥人类双手的作用,用来拾取东西,攻击敌人。就像

人类一样,宠物也需要定期清洁牙齿,维护口腔健康,

否则容易造成口臭、牙周病、口炎等疾病。目前口腔

护理产品主要分为漱口水、牙膏、洁牙粉等。由于宠

物不会将漱口水或牙膏泡沫吐出来,因此宠物用口腔

护理品应保证对宠物无毒无害,吞咽后无不良反应。

徐志良等 [12] 以甲硫腺苷、香茅酸为抑菌剂制备

了一款抑菌祛口臭的牙膏,其中甲硫腺苷是哺乳动物

各类组织中天然存在的成分,具有广谱抑菌作用,香

茅酸兼具抗菌与驱虫、除螨作用。该研究表明,当添

加 0.1% 甲硫腺苷时,对黏放线菌、变异链球菌、具

核梭杆菌、牙龈二氧化碳嗜纤维菌等口腔有害菌抑制

率达到 90% 以上;添加 0.1% 香茅酸时,对大肠杆菌、

金黄色葡萄球菌抑制率达 90% 以上;添加 0.15% 香

茅酸时除螨率达 100%。

Drymax 的一款洁齿水使用了氯化十六烷基吡啶

做抑菌成分。市面上大部分口腔护理产品宣称使用生

物酶及薄荷、芦荟提取物等进行抑菌,预防口腔疾病。

3 展望

近几年我国宠物市场蓬勃发展,除了食品等消费

外,洗护用品占据了很大的比重。宠物由于皮肤薄,

毛发厚以及其生活习性,导致他们很容易感染细菌、

真菌、寄生虫等,还会造成人畜交叉感染。因此要对

宠物定期进行清洁、抑菌。

随着人们对绿色、温和、纯天然概念越来越重视,

消费者越来越偏向于植物草本类产品。具有抑菌作用

的成分有多酚类如儿茶素、鞣花酸等,多糖类,黄酮

类,有机酸类如草酸等,生物碱类等 [13]。目前已有

宠物洗护产品中采用了茶树油、天竺葵精油、无患子

提取物等天然植物成分进行抗 / 抑菌。由于宠物皮肤

较脆弱,在宠物产品的开发过程中要充分考虑到抑菌

剂的温和性,以及在宠物舔舐自己毛发过程中,残留

物可能造成的风险。因此采用植物抑菌成分或与部分

温和的抑菌剂复配使用,以达到抗 / 抑菌的产品功效,

将是宠物抗 / 抑菌产品开发的一个主流趋势。

参 考 文 献

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[2] 中国宠物行业蓝皮书 [M].

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综 述

2021 年 10 月 创刊号 69

1 家居清洁护理市场现状及消费者调研

近年来随着消费升级及产品赛道细分的日益精致

化,日化产品的需求逐年上升。家居清洁产品作为日

化产品的重要组成部分之一,其产品形式及功能均有

多元化的发展,整体市场规模也逐渐扩大。

以厕所清洁产品为例,从早期简单的喷雾、液体

清洁剂到洁厕块、洁厕凝胶到悬挂式马桶清洁球,产

品配方及形式都有较大改变,如图 1。洁厕产品 2020

年中国市场规模增长 12%,多个品牌均有两位数以

上增长 [1]。除了市场的日新月异,疫情影响下对卫生

清洁产品的扩大需求也是家居市场增长的一个重要原

因。

图 1 厕所清洁产品形式

针对疫情消费行为的影响,芬美意在全球开展多

个品类的消费意识及行为调研,其中也包括家居硬表面

清洁护理品类,探索疫情对硬表面清洁护理习惯、态度

和需求的影响。调研显示,85% 以上的受访者表示比以

往更多的时间呆在家里,家居清洁频率也有不同程度的

上升。图 2 为疫情期间在美国、英国、法国消费者清洁

频率的调研。如图所示,相比疫情前,受访者对于室内

全球家居清洁护理香氛趋势及技术应用

温礼濛

( 芬美意香料(中国)有限公司,上海,201108)

摘要:近年来国内外家居清洁护理市场发展迅速,疫情背景下消费者对家居清洁卫生尤为重视。芬美意作为全

球领先的香精公司之一,对疫情下家居清洁护理产品的消费意识及影响进行了相应的调

研。本文论述了国内外家居清洁护理市场现状、香氛趋势、消费者调研结果及香氛技术

应用等。

关键词:家居护理;家居清洁;香氛趋势;香氛技术

作者简介:温礼濛,硕士,芬美意香料(中国)有限公司创新业务开发经理,从事日用

化学品研发、产品开发相关工作 10 余年,目前主要负责日化香氛创新产品开发工作。

各个房间的清洁频率有不同程度的提升 [2]。而高频次的

清洁也促使了家居清洁产品的进一步消费。

US: 美国 UK: 英国 FR: 法国

Bathroom: 浴室 Kitchen: 厨房 Living/Family room: 起居室,

Dining room: 餐厅 Bedroom: 卧室

图 2 相比疫情前表示清洁更加频繁的消费者比例

针对疫情期间消费者的情感变化,芬美意在全球

范围也进行了调研工作 [3-5]。图 3 列出疫情期间消费

者的感受,既有积极情绪,也有消极情绪,其中恐惧、

焦虑影响最大。人们因为病毒感到恐惧和不安,也会

因为更多时间呆在家里感到被爱与宁静。

图 3 疫情期间消费者的感受

第108页

70 2021 年 10 月 创刊号

图 4 家居清洁产品香氛情感需求

2 家居清洁护理产品香氛趋势

图 4 疫情期间的消费者调研同样洞察、分析并总

结了消费者所期望的家居清洁护理香氛感觉。图 4 为

全球 11 个国家开展的香氛情感需求调研 [6]。结果显

示家居清洁类产品的香气感觉期望以清洁、健康、卫

生为主,同时兼具舒适、放松、平静。 而随着疫情

发展的各个阶段,进入平稳期及常态化后,香气期望

也逐渐趋于平衡。消费者想要更清新、更干净、更卫

生的家居环境,也需要情感上的益处和持久的影响,

同时融入天然和可持续元素。由此,清洁健康、情感

提升、天然可持续共同构建了未来家居清洁香氛的总

体趋势(图 5)。

图 5 未来家居清洁产品的香氛趋势

清洁健康以香氛的微生物活性研究、异味控制研

究为基础,与产品洗净成分搭配,实现污渍、异味、

微生物的全方位清洁。情感提升从香氛体验开始,改

变固有家居清洁卫生产品气味印象,融入全新创香体

验,深入香原料与基料相容性研究,运用独特持香科

技。同时结合先进前沿的神经科学,开展香氛与大脑

活动的磁共振影像研究,与杰出科研伙伴及知名大学

数十年友好合作,进行深刻全面的消费者洞察,解密

香氛与情感的关联。天然可持续依托芬美意全球强大

的天然香原料库,对可降解可再生原料的研发及不断

补充,开发创新绿色生产工艺,高效现代的人工智能

(AI)选香工具,逐步增加可持续香氛占比。

3 家居清洁护理香氛技术

3.1 时间衍变香氛

时间衍变香氛 TimeScent™ 基于气味检测阈值及

香原料物化性质的研究,特定成分的香氛设计会随着

时间的推移而变化,精准平衡,以在正确的关键时刻

实现香气转换,如图 6 所示。利用 TimeScent™ 创香

法则能够实现家居清洁产品从即刻清洁到持久舒适的

综合体验。

图 6 TimeScent™ 作用示意图

3.2 异味控制技术

芬美意异味控制技术基于异味源模拟及异味产生

机理研究,建立标准异味(如厨房异味、浴室异味等),

从异味产生前、中、后三个阶段进行研究。通过微生

物活性抑制技术 DeodAcilt™,从源头防止异味产生。

异味中和技术 DeodEclyx®

R, 通过香原料与异味中的代

表性化合物反应,以减少或消除异味。气味协调技术

DeodEclyx®

S,通过协同组合已知的可以改变人类异

味感知的香原料来降低异味强度。

3.3 持久留香技术

家居清洁产品除卫生清洁需求外,越来越多的

消费者希望清新香气能长时间停留从而达到感官上

的舒适。芬美意持久留香平台,自然活氧生香技术

HaloScent®

,使用时沉积于硬表面上,随着时间的推移,

空气中的氧气自然引发香氛因子缓慢释放,持续散发

花香、果香、草木香等复合淡雅香气,提供持久留香

的清新体验。

第109页

综 述

2021 年 10 月 创刊号 71

3.4 情感香氛技术

神经科学验证的天然情感香氛技术EmotiWaves™,

诞生于世界知名大学大脑与行为研究实验室,该研究

通过绘制与特定气味组接触时发生的神经反应来解码

气味与情绪的关联。结合功能磁共振 fMRI 测试与芬

美意独特的情感词库 ScentMove®

,科学严谨的打造神

经科学香氛技术。

消费者测试验证的情感香氛因子 EmotiBoost™,

可针对不同类别创造积极的情感益处,涵盖了广泛

的嗅觉范围和各种情感诉求,使用获得专利的隐式

研究技术对创作出的香氛因子进行测试。每个品类

产生可供使用的多个情感香氛因子,并经过权威第三

方认证。

4 结束语

目前全球家居清洁市场处于平稳发展期,同时大

量创新产品的涌入也为行业注入活力。家居清洁护理

香氛的需求在时代大背景下显得尤为重要。未来,健

康卫生、情感平衡、生态和谐将是家居护理清洁产品

香氛设计的重要方向。

参 考 资料

[1] Euromonitor 2021 fixed exchange rates

[2] Firmenich Covid U&A surface care study

[3] Firmenich Scent Lounge, UK & China, July 2020

[4] Firmenich Social Media Intelligence, Pre & Post COVID

[5] Firmenich global survey, Wave 1

[6] Firmenich Covid U&A study

Global Trends and Technology Application of Fragrance Used in Household Cleaning and

Care Products

Wen Limeng

Firmenich Aromatics (China) Co.,Ltd

Abstract: In recent years, domestic and international household cleaning and care market has developed rapidly, and consumers

pay more attention to household cleaning and hygiene in the context of the epidemic. Firmenich, one of the world leading fragrance

companies, conducted corresponding investigations on consumer awareness and impact of household cleaning and care products during

the epidemic. This article discusses the status of domestic and international household cleaning and care markets, fragrance trends,

consumer research results and fragrance technology applications, etc.

Keywords: household care; household cleaning; fragrance trend; fragrance technology

第110页

72 2021 年 10 月 创刊号

1 气味特征

日常生活中,总是存在各种各样的气味。气味

这一概念来自人(或者别的动物)的大脑对空气中

特别的化学成分的感知与识别。嗅觉产生的过程是

这样的(图 1),嗅细胞(6)感受到空气中的特定

成分后,产生神经冲动,嗅细胞穿过鼻腔上皮(4)

和骨板(3),把嗅觉神经冲到送到大脑底部的嗅球(1)

中,嗅小球(5)接受到气味信号,激活相联系的僧

帽(2)细胞,把信号传递到大脑中更高级的嗅觉中枢。

图 1 嗅觉产生的过程

因此这些气味分子要被感觉到,必须具备两种

特性:①它们必须是易挥发性的——能够流通到气

相——以便能经由空气至鼻孔;②它们必须具有能

刺激嗅觉感受器的化学性质。通常我们根据喜好将

气味简单地分为“香味”和“臭味”。将芬芳等香

味以外的其他味道,都称为异味 / 臭味,如厨房、

卫生间、人体、烟草、衣物、家具、宠物等都是臭

味的主要聚集地。

异味控制产品在家居护理中的应用浅析

樊小景 王腾凤 贾文强

(禾大化学品(上海)有限公司,上海,200003)

摘要:介绍了生活中异味的来源和特点,分析了国内外祛除异味的方法及优缺点,同时

列举了异味控制效果的评估方法,最后对异味控制产品的市场趋势进行了展望。

关键词:异味,来源,除臭,控制,祛除

作者简介 : 樊小景,硕士,高级应用专家,现就职于禾大化学品(上海)有限公司,致力

于家居护理的研究和商业清洗的解决方案,包括织物护理、硬表面改性及清洁、异味控制等。

2 异味的组成

异味主要是多组分、低沸点、小分子质量的混

合物,如大蒜的味道主要是由一些含硫的化合物产

生的。通过仪器分析,可以确定大蒜萃取液中的 37

种化学成分,其中含硫化合物为 34 种;大蒜精油

中的 32 种化学成分,其中含硫化合物为 28 种。尿

液中含有挥发性醇、有机酸,以及氨、吲哚类含氮

的化合物和硫化氢、噻唑等含硫的化合物。通过对

烟臭的成分分析,引起烟味的气体主要是:氨、乙

酸、乙醛。据分析,每支不完全燃烧香烟产生的量

为: 氨:100 ~ 2000mg, 乙 醛:60 ~ 1630mg, 乙

酸:500 ~ 1000mg。家具有异味,主要是甲醛、苯、

TVOC 等污染物造成的。宠物产生的臭味气体主要

包括氨、硫化氢、吲哚(狐臭)、3- 甲基吲哚(粪

臭素)等。

3 异味的坏处

清香的气味常常使人心情舒畅、精神振奋、提

高工作效率;臭的气味常常使人心情烦躁、无精打

采、工作效率降低。有些臭味使人反射性地抑制吸

气, 呼吸次数减慢, 甚至完全停止呼吸,有些臭味

使人厌食、呕吐、消化功能减退, 甚至影响内分泌

功能, 进而影响机体的代谢活动。长期反复地受到

一种或几种低浓度臭物质的刺激, 也会引起嗅觉脱

失等障碍, 闻不到臭的气味, 对臭味丧失警惕性,

使脑神经持续不断地受到刺激,久之会损伤脑神经,

影响大脑皮层兴奋和抑制的调节功能, 对大脑危害

较大。上述原因促使科学工作者在不断地探索诸多

异味的祛除方法。

第111页

综 述

2021 年 10 月 创刊号 73

4 异味的去除方法及其优缺点

目前,除臭除味主要包括物理降臭、化学除臭,

生物除臭和植物除臭等。

4.1 物理降臭

物理降臭的方法有遮盖法、吸附法。

(1)遮盖法

遮盖法除味是通过带有所谓香味的化学品去干

扰人的嗅觉,这种方法不但没有去除原来的臭味分

子 , 而且引入了新的异味分子,使味道更加复杂甚

至可能产生更有害的气体物质。

(2)吸附法

吸附法一般是通过活性炭,硅藻土,环糊精等

多孔材料吸附臭味分子,如活性炭是一种很细小的

炭粒,有很大的表面积,而且炭粒中还有更细小的

孔 -- 毛细管。 这种毛细管具有很强的吸附能力,

由于炭粒的表面积很大,所以能与气体充分接触。

当这些气体碰到毛细管就被吸附,起净化作用。吸

附法的缺点是除臭过程可逆,臭味分子容易再次释

放到空气中,另外当吸附饱和后,必须及时更换材料,

运行成本高,易造成二次污染。

4.2 化学除臭

化学除臭是使特定物质和恶臭分子发生化学反

应,生成无臭物质,从根本上消灭臭味。这些除臭

剂一般是可以与小分子反应的活泼化合物,如英国

禾大的 Forestall, Zinadol35L 等。Zinadol 35L 除臭机

理(图 2)即是依靠锌离子的活性,与含硫,含氮

的臭味分子形成永久性的化学键,从而达到祛除臭

味的目的。

锌离子

三甲胺

(鱼腥味)

3-巯基-3-甲基-1-丁醇

(猫尿味)

图 2 除臭机理

化学除臭可以短时间就能起到除臭的效果,而

且与物理吸附不同,不会存在吸附臭气之后再释放

的现象,具有实用性高的优点,是目前用于家居护

理最有效的除臭方法。

生物除臭主要是微生物通过两种途径祛除臭味

的,一是微生物将恶臭物质作为食物吸收利用,将

其降解;二是微生物在繁殖过程中产生多种活性

生物酶,而活性生物酶具有转化、分解、催化、重

组恶臭分子的作用,从而使臭气浓度大大降低。和

化学除臭相比,其除臭速度慢,但作用时效相对较

长。具有代表性的产品是英国禾大的益生菌除臭剂

Evogen ON 50x,诺维信生物酶等。

4.4 植物除臭

植物除臭是以天然植物提取液作为控制及消除

异味的工作液,因其含有多种多酚类、萜烯类、天

然植物精油,配以先进的喷洒技术、喷雾技术。经

过雾化后的植物液,进入空中后形成薄雾,小液滴

表面带有静电,臭气分子吸引或吸附,从而完成消

除异味分子来降低臭气浓度。其效果显著,除臭速

度快,但时效相对较短。

除了以上常见的异味消除方法外,国内外一些

知名企业也陆续开发了有针对性的除臭剂,如创新

异味控制高吸水性聚合物,能有效控制氨和部分硫

化物引发的气味,故可长时间抑制由尿液产生的气

味。但其需要载体才可以发挥作用,应用局限性大。

有些臭味是因为微生物或者污渍造成的,所以

在做异味控制前须将臭味源消除,否则用任何异味

控制的方法都是治标不治本。这种情况一般是通过

清洁或者杀菌的方法,将臭味源移除后,再按常规

异味控制方法进行治理。

5 防止异味产生的方法

异味控制的治理固然重要,预防也不容忽视。

如果可以阻止或者延缓臭味的产生,对保持怡人的

居住环境是有事半功倍的作用的。如在食物腐败之

前,用益生菌将其分解为 H2O,CO2 等无味小分子;

如使用抑汗产品减少体味的产生等途径。

第112页

74 2021 年 10 月 创刊号

6 除臭效果的检测方法

如前所述,臭味是中枢神经的一种感知,每个

人感受体的敏感程度不同,所以对气味的阈值也是

不同的。因此,对于除臭剂的功效评定,应用方法

多种多样,如喷洒在异味空间或者织物上,也有将

除臭剂加在洗衣液等清洁产品中,但是最终对效果

的评定,一般归纳为主观评价和定量分析两种。

主观评价法一般用测试人员打分的方法进行考

量,该方法随机性大,需要大量的样本才能消除判

断误差,主观评价的的优点是便捷高效,人即是检

验的手段。图 3 即是不同时间段测试人员对于异味

强烈程度的打分结果,分数越高,异味越明显,

0

1

2

3

4

5

6

7

气味评级

Garlic Cigarette Sour Milk

0 (无气味) – 6 (非常强烈气味)

T48hr T24hr T0 mins

图 3 测试人员打分结果

6.2 定量分析法

定量分析法一般是通过检测设备,如气相色谱

仪,气味检测器,分光光度计等,测试除臭剂对常

见的臭味气体氨(尿味)、三甲胺(鱼腥味)、硫

化氢(鸡蛋臭)、甲硫醇(大蒜味)、甲醛、乙醛(烟味)、

烯丙基硫醇(大蒜味)、吲哚(狐臭)、甲基吲哚(粪

臭味)的去除能力,该方法可重复性强,数据可靠,

利于科研探究和性能评价。GB/T 16129《居住区大

气中甲醛卫生检验标准方法》,就是用 AHMT 分光

光度法;图 4 是英国禾大使用顶空气相的方法进行

测试,分析了异味控制产品对氨的祛除效果图。

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

1

0.00 0.20 0.40 0.60 0.80 1.00 1.20 1.40 1.60

相对臭味强度/%

1%溶液添加量 /mL

除味性能-氨

竞品

Zinador 35L

图 4 顶空气相法测试效果

7 异味控制产品的剂型

根据异味消除的方法,可以配制出不同类型的

除臭剂。常见的除臭产品形式有有固体,凝胶,液体,

软膏,粉末和喷雾配方等。

8 结语

现代高度密闭的住宅,人们对于室内臭气的关

注,导致异味控制的需求日益增加。全球除臭剂市

场规模从 1997 到 2003 年,增幅达 38%。国内除臭

剂产品也从单一向多元化发展,广泛应用在汽车、

居室、卫生间、餐厅、宠物用品等场合,预测未来

几年,中国除臭行业产量和利润总额也将呈现快速

增长趋势。

Application of Odor Control Products in Home Care

Fan Xiaojing, Wang Tengfeng, Jia Wenqiang

(Croda Chemical (Shanghai) Co., LTD, Shanghai 200003)

Abstract: This paper introduces the sources and characteristics of odor in life, analyzes the methods and their advantages and

disadvantages of odor control at home and abroad, lists the evaluation methods of odor control effect, and finally prospects the

development trend of peculiar smell control products.

Keywords: odor; source; deodorization; control; eliminate

第113页

综 述

2021 年 10 月 创刊号 75

21 世纪以来,全球经济形势发生了巨变,网络

技术的发展,越来越多国外的家居产品进入到中国

市场,使得家居护理产品的市场竞争愈发激烈;另外,

我国人口数量继续增长、人口结构的老龄化加剧、

城乡居民比例变化、人们生活水平的提高引起消费

者对于家居护理产品消费需求的变化。本文主要就

家居护理产品的市场概况、主要品类、特点及其发

展趋势作简单概述。

1 家居护理产品的市场概况

数据显示中国家庭清洁护理行业的零售销售总

价 值 由 2015 年 的 900 亿 元 增 至 2019 年 的 1108 亿

元,复合年增长率为 5.3%,增长速度高于同期全球

家庭清洁护理行业 2.5% 的复合年增长率。家庭清洁

护理行业主要由衣物清洁和家居清洁构成,2019 家

居清洁市场分品类来看,厨房清洁用品占比最高,

为 57%,其次是一般家居用品,占比 30%,厕所清

洁仅有 13% 的比重。预计未来随着我国消费者的健

康卫生意识的不断增强以及生活水平的提高,对家

庭清洁护理用品的需求将会增加。

2019 年家庭清洁产品有 52% 的销售额来自超

市以及大卖场,超市大卖场是中国家庭清洁护理行

业最主要的传统销售渠道,但是随着电商迅速崛起,

线上渠道已成为增长最快的渠道,其占比也逐年上

升。新社会形态下消费者花大量时间在网络上,有

数据显示 2020 年网民数量已达 9.04 亿,新型态的

电商模式也会产生跨界及未知的竞争对手 , 使得各

品牌争夺消费者的关注会愈发激烈。新的数字化和

全渠道业态在新冠疫情期间不断涌现,并在疫情后

成为一种常态,直播、短视频、社交电商等布局逐

步完善成熟,意味着品牌需要更好的触碰到消费者

的各种触点。

新业态下家居护理产品市场现状及发展趋势

高 娟 石荣莹

(上海和黄白猫有限公司,上海,200231)

摘要:概述了家居护理产品的市场概况、主要品类及特点 , 家居护理产品发展趋势逐步

向绿色天然化、多功能化、便捷化、细分化方向。

关键词:家居护理;品类;特点;发展趋势

作者简介 : 高娟,高级工程师,主要研究方向为日化产品研发。

E-mail:juan.gao@whitecat.com。

2 家居护理产品的主要品类、特点

家居护理清洁剂一般指除了衣物护理以及餐具

洗涤剂之外的硬表面清洁护理产品,按应用方式可

分为厨房清洁护理、一般家居清洁护理及厕所清洁

护理产品。

2.1 厨房清洁护理

厨房清洁剂按其使用对象,分为餐具清洁剂和

厨房设备清洁剂两大类 [1],是目前中国家居清洁护

理产品中除织物洗涤与护理用品外产、销最大的产

品。厨房清洁护理指餐具清洁剂和厨房油污清洁剂,

厨房油污清洁剂主要指对厨房设备的清洁,如燃气

灶、脱排油烟机、排气扇等。由于我国独特的烹饪

方式,设备表面的植物油脂、不饱和脂肪酸在高温

下裂变形成高分子聚合物,一般清洁剂难以清除,

厨房油污清洁剂产品必须具有优良的去污油污能力,

优良的缓蚀性能及防腐性能。厨房油污清洁剂的配

方主要特点为表面活性剂为主,辅以少量溶剂、碱

性助剂,目前主要品牌有威猛先生、妈妈壹选、白猫、

威王、花王、蓝月亮等。

2.2 家居清洁护理

家居清洁护理,由于功能和使用场景的多元化,

主要产品有桌面、台面、地板、玻璃等表面清洁护

理剂。近年来随着居民生活水平的不断提高,家居

护理产品的需求从单一的清洁向清洁、护理多种功

效改变,要求其产品在保证清洁能力的基础上,还

必须具备以下特点:洗后不留残渣,擦后不留下划

痕;对人体无害,不伤皮肤,对环境友好,易于冲洗,

使用方便等特点;其次生活节奏的加快,消费者更

期待一种多功能家居清洁护理剂。

第114页

76 2021 年 10 月 创刊号

2.3 厕所清洁护理

卫生间的清洁剂主要包括浴室清洁剂、洁厕剂

及管道疏通剂。新型的厨卫管道疏通产品,主要是

针对厨卫管道内各种有机物质(毛发、菜渣、肉类、

棉质类等)造成的堵塞进行疏通;浴室清洁剂主要

是浴缸、浴室的墙面清洁,这两类产品占市场份额

相对较小;相对份额较大的洁厕剂产品市场上主要

马桶水箱清洁剂和马桶表面清洁剂,马桶水箱清洁

剂主要是块状成品,采用马桶水稀释达到清洁、除

臭等功能,马桶表面洁厕剂的特点专为厕盆内的顽

固污渍特别设计,能够迅速有效地分解厕盆内顽固

污垢,无需费力擦,光亮且不伤厕盆表面,更有杀

菌功效,清洁同时还能杀灭厕盆内的隐藏细菌。马

桶表面洁厕剂按其配方特点大致可分为三大类:酸

性产品、中性产品、碱性产品,市场上以酸性产品

为主,清洗效果最佳,采用更温和、更环保的有机

酸取代工业盐酸产品一直是马桶洁厕剂的发展热点。

3 家居护理产品发展趋势

随着人们对个人自身保护及环境保护意识的增

强,对清洁用品也提出来更高的要求,天然化、浓

缩化、绿色化、功能化、便捷化、细分化的产品受

到市场的欢迎,前景广阔。

3.1 产品的天然、浓缩、绿色化

安全性是全球表面护理产品的大趋势,随着人

们对清洁产品毒性认识的增强,人们更加愿意去寻

找和使用更加环保的天然产品。家居清洁剂的成份

天然、无刺激性、洗后物体表面无残留、无痕迹等

产品特点必成为一大趋势。

另外全球变暖是未来消费经济最大的挑战,其

中塑料污染尤其是微塑料污染已经威胁着人类的生

存环境。生产商和消费者也进行反思,通过各种

方法来降低塑料污染。生产商通过浓缩配方、补充

装、散装等形式减少塑料的使用,消费者正在努力

减少食物浪费,并购买更多可持续的产品。市场上

的 Seventh Generation 公司推出全线有机产品系列,

Method 绿色清洁公司已成功推出了一系列绿色产品,

英国联合利华上市的 CIF 晶杰浴室清洁剂包装采用

了再生塑料,擅长消杀剂的高乐氏(Clorox)主打

消杀剂和漂白剂的同时,还包括产品价值和绿色产

品,推出的“Green Works”绿色产品业务每年增长

10%。

3.2 产品的多功能化

有效的清洁力是清洁护理产品的核心功能,也

是各品牌新品的核心功能,清洁能力也是消费者购

买产品的一个重要因素;其次生活节奏的加快,消

费者更期待一种多功能家居清洁护理剂。近两年冠

状病毒引起清洁狂潮,人们家居表面杀菌、抗抑菌

及持久保护性能关注度增加,使得具有抗抑菌功能

的多功能硬表面清洁剂的市场销售猛增。2020 年 2

月,宝洁公司(Procter & Gamble)推出了自 2000

年以来的第一个新品牌 Microban,称其是一项革命

性的技术,使用其消毒表面之后,即使再次经过多

次触摸,也可以在整整 24 小时内保护表面免受细菌

的侵害,为您提供全天候保护,数据显示其有望实

现 2 亿美元的年销售额。

3.3 产品的便捷性

随着生活节奏的加快,全球的消费者时间紧迫

感在增强,其次劳动者在面对家务活时都会面临缺

少时间或者不愿意干家务的情况,在必须要进行家

居清洁的时候,他们更加偏向于选择使用便捷的产

品,这能提高清洁的频率以及大大缩短清洁的时间,

使家居清洁更加愉悦。

庄臣公司几年前对“便利性”进行了深入研

究,推出了浴室和卫生间的快速清洁方案 , 其产品

Windex Touch-Up 清洁剂可用于台面或任何有需要

的地方的清洁,大大方便了日常的清洁工作 [2]。其次,

近两年市面上还不断推出可直接使用的喷雾型清洁

剂、消毒剂,各商家也推出了各种一次性清洁产品,

如各品牌的一次性厨房湿巾,这些都是迎合了消费

者对产品便利性的诉求。

3.4 产品的细分化

人们生活的提高 , 对家具护理的要求提高 , 日常

生活中不同的清洁对象催生清洁剂的细分化 , 例如

清洁对象的不同,木、瓷砖、不锈钢、大理石、金、

银等特殊材质的清洁剂;其次我国的汽车保有量每

年逐渐增多,有数据预计 2021 年底已达 3.0 亿辆,

年均增长 2500 万辆,用于汽车的各类清洁剂将具有

一个广阔的市场。

第115页

综 述

2021 年 10 月 创刊号 77

4 结论

新社会形态下,家居护理清洁剂的竞争愈发激烈,

各品牌商需要更准确清楚地了解消费者诉求、市场需

求,需要开发绿色、天然、多功能化、便捷化、性能

更好的产品,才能保证其品牌赢取市场一席之地。

参 考 文 献

[1] 苏荣生,厨房清洁剂 [J]. 中外轻工科技,1998(6):1-2.

[2] 白洋,胡青霞 . 家居清洁剂市场新动向 [J]. 日用化学品

科学 .2013,36(8):1-7.

Development of Home Care Products in the New Social Form

Gao Juan, Shi Rongying

(Shanghai Hutchison White Cat Co., Ltd., Shanghai 200231,China)

Abstract: This paper briefly summarizes the market overview, main categories and characteristics of home care

products, and the development trend of home care products is gradually moving towards green naturalization, multifunction, convenience and fine differentiation.

Keywords: home care; category; characteristic; development trend

第116页

78 2021 年 10 月 创刊号

螨虫是一种体形微小的节肢动物,广泛存在于人

类的生活环境中,包括人体寄生螨、尘螨、仓储螨等,

这些肉眼微不可见的寄生虫长期寄生在人体皮肤或居

住环境中,会引起皮肤病、过敏症而危害人体健康。

尘螨是主要存在于室内尘土中的一类螨虫,一克

尘土中尘螨的数量可达上万只,研究发现,尘螨是引

起过敏性疾病的主要过敏源之一。日常生活中的尘螨

通常是指屋尘螨和粉尘螨,普遍存在于枕头、被褥、

毛毯、家具软垫等家居环境中,以环境中的人体皮屑、

指甲、毛发等大分子有机物为食,在适宜的温度和湿

度条件下,可以大量繁殖。尘螨的唾液、腺体分泌物、

排泄物中的酶、脱皮过程中产生的皮屑、尸体分解时

产生的可溶性蛋白等,随空气流动漂浮于空气中,当

人体接触或者吸入这些物质后,会引起过敏反应,当

螨密度> 500 只 /g 尘时,大多数螨过敏者会出现过敏

症状 [1-2],所以减少家居环境中的尘螨浓度对预防和治

疗过敏性疾病具有重要意义。

1 除螨剂分类

市场上常见的家居除螨剂主要通过化学方法减少

环境中的尘螨数量、降低环境中尘螨的变应原浓度,

根据除螨剂来源,可以分为化学合成除螨剂、生物源

除螨剂。

1.1 化学合成除螨剂

化学合成除螨剂是应用最早的一类除螨剂,包含

有机硫、有机氯、有机锡、硝基苯类、脒类、杂环类

等多种类型 [3],较常用的是苯甲酸苄酯(BB)、邻苯

二甲酸二丁酯(DBP)、N,N- 二乙基 -3- 甲基苯甲

酰胺(DEET)、拟除虫菊酯类除螨剂,虽然化学合成

除螨剂杀螨活性高,但是长期反复使用会导致尘螨产

家居除螨剂的研究现状

张咪 杜永卫

(江苏雪豹日化有限公司,江苏无锡,214400)

摘要:尘螨是主要存在于室内尘土中的一类螨虫,是引起过敏性疾病的主要过敏源之一,

通过介绍具有杀螨活性的植物活性成分的毒性及其结构,探讨了家居除螨剂的研究现状,

表明天然来源的植物除螨剂有望替代化学合成除螨剂成为控制室内尘螨的新方法。

关键词:尘螨;杀螨活性;除螨剂

作者简介:张咪,现任江苏雪豹日化有限公司研发中心工程师,主要从事日化产

品研发工作。E-mail:727459316@qq.com。

生抗药性,其低毒性对人体和环境也存在一定的危害。

1.2 生物除螨剂

目前,对生物除螨剂研究较多的是微生物源和植

物源除螨剂,微生物源除螨剂主要是以微生物代谢产

生的抗生素为杀螨活性成分,如阿维菌素、天维霉素、

浏阳霉素等,在家居除螨上应用较少;以植物粗提物、

植物精油、生物碱类、黄酮类等为杀螨活性成分的植

物源除螨剂越来越受到人们的关注,香茅油、桉叶油、

肉桂精油、花椒果提取物等已被应用于家居除螨剂产

品中,这些天然来源的植物除螨剂有望替代化学合成

除螨剂成为控制室内尘螨的新方法。

2 植物源除螨剂研究进展

国内外学者通过直接接触试验和熏蒸试验,探讨

了蜜蜂花油、茴香籽油、欧芹、草莓番石榴、白芥子油、

丁香油、留兰香油、半枝莲等植物对屋尘螨、粉尘螨

两种尘螨的杀螨作用,发现了柠檬醛、茴香醛、芹菜脑、

异硫氰酸烯丙酯(芥子油)、石竹烯、丁香酚、香芹酮、

樟脑、麝香草酚、香叶醇、苯醌、丹皮酚等几十种具

有杀螨活性的植物成分,表 1 列出了部分植物的活性

成分,并将其对尘螨的杀螨活性与化学合成除螨剂进

行比较。从表 1 中可以看出,在试验条件下,多数植

物活性成分具有良好的杀螨作用,对尘螨的毒性作用

大于苯甲酸苄酯(BB)/ 邻苯二甲酸二丁酯(DBP)/N,N二乙基 -3- 甲基苯甲酰胺(DEET)这类化学除螨剂,

例如香叶醇和异硫氰酸苯乙酯的杀螨活性约是苯甲酸

苄酯的 40 倍,芹菜脑、丁香酚甲醚、1- 萘酚的杀螨

活性约是苯甲酸苄酯的 10 倍。在熏蒸试验中,茴香醛、

丁香酚、丹皮酚等多数植物活性成分在密闭容器中的

杀螨效果优于敞口容器中,表明其杀螨毒性主要是通

第117页

综 述

2021 年 10 月 创刊号 79

表 1 植物成分对尘螨的杀螨活性

植物种类 活性成分 粉尘螨 24h

LD50 /(μg/cm2

是化学除螨剂 24h LD50

的倍数

屋尘螨 24h

LD50 /(μg/cm2

是化学除螨剂 24h LD50

的倍数

蜜蜂花油 [4]

柠檬醛 2.92

DEET

6.8 2.61

DEET

5.5

甲基庚烯酮 4.44 4.5 5.79 2.5

石竹烯氧化物 5.07 3.9 6.35 2.3

β- 石竹烯 7.01 2.9 7.81 1.8

茴香籽油 [5] 茴香醛 1.11

BB 8.4

0.98

BB 6.7

DEET 33.2 DEET 18.2

欧芹 [6] 芹菜脑 0.81 BB 12.3 0.94 BB 10.2

草莓番石榴 [7]

β- 氧化石竹烯 1.36

BB

7.5 1.38

BB

7.2

α- 石竹烯 1.75 5.8 1.71 5.8

β- 石竹烯 3.13 3.3 3.58 2.8

丁香油 [8]

丁香酚甲醚 0.94

BB 9.8

0.67

BB 9.8

DEET 40.0 DEET 26.6

异丁香酚 5.17

BB 1.8

1.55

BB 4.3

DEET 7.3 DEET 11.5

丁香酚 5.47

BB 1.7

3.71

BB 1.8

DEET 6.9 DEET 4.8

留兰香油 [9]

二氢香芹酮 0.95

BB

7.7 0.88

BB

6.8

香芹酮 3.78 1.9 3.23 1.9

香芹醇 6.0 1.2 5.8 1.0

川穹根 [10] 丁烯苯酞 6.77

BB 1

6.46

BB 1.1

DEET 5.6 DEET 2.8

白芥子油 [11]

异硫氰酸苯乙酯 0.21

BB

47.8 0.19

BB

50.4

异硫氰酸苄酯 0.55 18.3 0.77 12.4

异硫氰酸苯酯 1.09 9.2 1.37 7.0

异硫氰酸丁酯 1.24 8.1 1.5 6.4

异硫氰酸烯丙酯 1.36 7.4 2.88 3.3

半枝莲 [12] 1- 萘酚 0.72

BB

10.4 0.92

BB

6.5

2- 萘酚 4.21 1.8 4.8 1.3

桂皮 [13]

水杨醛 1.73

BB 2.5

1.73

BB 2.4

DBP 16.2 DBP 16.5

反式 - 肉桂醛 2.58

BB 1.7

1.93

BB 2.2

DBP 10.9 DBP 14.8

香叶天竺葵 [14]

香叶醇 0.26

BB 38.6

0.28

BB 34.2

DEET 142.8 DEET 65.1

β- 香茅醇 0.28

BB 35.8

0.29

BB 33.0

DEET 132.6 DEET 62.9

鼠尾草 [15] 樟脑 3.41 BB 2.2 3.25 BB 2.0

朝鲜山芹根 [16] 没药当归烯酮 1.88

BB 6.3

1.79

BB 5.4

DEET 33.1 DEET 36.0

DBP 42.3 DBP 43.5

第118页

80 2021 年 10 月 创刊号

过气相作用实现的;没药当归烯酮在密闭容器和开放

容器中的毒性相当,表明其杀螨毒性主要通过接触作

用实现。此外,尘螨对丁香酚及其同系物的典型中毒

症状是前肢共同向前伸展的类似死亡症状,对丁烯苯

酞的中毒症状是嗜睡,这些现象都说明不同植物活性

成分的杀螨机制是不同的,值得进一步研究。

图 1 列出了部分具有杀螨活性的植物活性成分的

结构式,包含了醛、醇、酮、酚、酯类化合物。结合

表 1 中数据,可以看出,丁香酚甲醚的杀螨活性高于

丁香酚、β- 氧化石竹烯的杀螨活性高于 β- 石竹烯、

1- 萘酚的杀螨活性高于 2- 萘酚,表明不同官能团的

引入及引入位置对杀螨活性存在一定的影响。

在研究中还发现,经植物或其活性成分处理后,

尘螨的颜色会发生变化,如图 2 所示,未处理前粉尘

螨和屋尘螨在显微镜下观察是无色透明的,经含蜜蜂

花油的除螨喷雾剂处理后,尘螨由无色变为金黄色,

并且可以用肉眼直接看到螨虫。除了蜜蜂花油中的柠

图 1 植物活性成分的结构式

檬醛,苯醌及其同系物、萘茜、白花丹素等植物活性

成分可以使尘螨由无色透明变为深棕黑色,也具有指

示剂作用。

(a)未处理尘螨(显微镜下)(b)蜜蜂花油处理尘螨(显微镜下)

(c)蜜蜂花油处理尘螨(肉眼可见)

图 2 蜜蜂花油对尘螨颜色的影响

第119页

综 述

2021 年 10 月 创刊号 81

3 结语

众多研究数据表明,天然来源的植物源除螨剂具

有较强的杀螨活性,可以作为尘螨防治剂或先导化合

物应用于家居除螨剂产品中,还可以作为指示剂使除

螨变得肉眼可见,具有广阔的应用前景。

参 考 文 献

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第120页

82 2021 年 10 月 创刊号

Research Status of Domestic Anti-acarid Agents

Zhang Mi, Du Yongwei

(Jiangsu Snow Leopard Household Chemical Co., Ltd., Wuxi 214400, Jiangsu, China)

Abstract: Dust mite is a kind of mite mainly existing in indoor dust. It is one of the main allergic disease origins. This paper introduces

the toxicity and structure of plant active ingredients which have acaricidal activity, and discusses the research status of domestic

acaricides. It shows that the natural plant acaricides are expected to replace chemical synthetic acaricides as a new method to control

indoor dust mite.

Keywords: dust mite; acaricidal activity; anti-acarid agents

第121页

综 述

2021 年 10 月 创刊号 83

作为全世界消臭大国的日本,日本人对消臭的热

心令世人惊讶。自从资生堂首次提出“加龄臭”这个

词语以来,“中链脂肪臭”、“室内晾干衣物臭”等

描述各种臭味的词语也涌现出来。根据日本 Mandom

株式会社《关于职场气味意识的调查》,给职场同事

产生第一负面印象的要因中,“恶臭”毫无悬念地居

于首位。不过,现在打算用强烈的香气掩饰恶臭,又

被指责是气味骚扰(smell harassment),即便如此,

利用香气给职场同事产生良好的印象仍是目前对付恶

臭最有效的手段。

随着垃圾处理厂和水冲式厕所的出现,入浴习惯

的普及,以及卫生、洁癖观念的推广,上述的生活恶

臭才得以清除。此外,日本进入高度经济成长期,来

自工厂和畜产设施的恶臭与大量涌入都市的人口产生

冲突,恶臭被认定为公害, 1971 年日本政府开始实

施《恶臭防止法》。现代化进程进一步减少了日本大

街上和家庭的恶臭。像这样,日本人生活在恶臭少的

环境中,对体臭和室内恶臭变得敏感,可能也是迫不

得已的选择吧。反过来,当前与消臭潮流同时兴起的

是芳香消臭剂市场。由于芳香消臭剂是一种针对恶臭

的家用便利产品,因而芳香消臭剂很快成为大家喜闻

乐见的产品。1990s,日本的芳香消臭剂生产厂家推

出了各种香调的芳香剂,使竞争变得更加激烈,其中

消费者对具备“消臭”和“除菌”机能的产品有很大

的需求。以下将对芳香消臭剂的香气和机能性变迁做

一介绍。

1 芳香消臭剂市场

根据日本富士经济的统计,在近 10 年间,日本

芳香消臭剂市场呈现增加的势头。2018 年,各类芳

香消臭剂的市场规模分别是:室内用芳香消臭剂 358

亿日元、盥洗室用芳香消臭剂 162 亿日元、汽车用芳

香消臭剂 222 亿日元,总额为 742 亿日元,比 2017

芳香消臭剂的香气与消臭机能

原作者:桑原裕香理(岳霄 译)

日本高砂香料株式会社

摘要:空气护理市场在日本得到了很大的发展,已经成为除臭产品的重要组成部分,并与时代潮流相适应。本

文解释了芳香消臭剂(室内用、盥洗室用、汽车用)的香气种类、消臭机能及有吸引力的视觉设计。

关键词:芳香消臭剂 ; 香气 ; 消臭机能

年略有增长(图 1)。外观可爱、装饰性高的室内用

商品的需求增加,推动了芳香消臭剂市场的进一步扩

大。

不光是芳香消臭行业,整个日本社会进入了“全

民享受香气的时代”,各生产制造商纷纷推出了种类

繁多的芳香消臭剂。因为这是自由选择自己喜好香气

的时代,几乎所有的芳香消臭剂制品都把“消臭机能”

作为产品宣传的第一热点。由此可以看出,日本的家

庭是如何重视恶臭对策及选择芳香消臭剂产品的。这

也反映了日本人热衷于消除恶臭,在意他人评价,不

仅洁身自好,也不希望给他人留下不好印象的心理。

《恶臭防治法》规定的特定恶臭物质中,特别是

所谓“四大恶臭”——氨、三甲胺、硫化氢、甲硫醇,

是家庭内和人体产生恶臭的化合物。氨来自于尿、人

体、香烟;三甲胺则出现在厨房湿垃圾、排水口等;

硫化氢存在于粪便、厨房湿垃圾等处,而粪便、厨房

湿垃圾、呼出的气体是三甲胺产生的起因。在《恶

臭防治法》中,通过 6 阶段臭气强度表示法明确了特

定恶臭物质的臭气强度与规制标准的关系。例如,

2mg/kg 氨的臭气强度为 3(容易感知到的气味),而

0.004mg/kg 甲硫醇的臭气强度为 3(表 1、表 2)。臭

气强度从 3 降到 2(了解怎样的气味为弱),即:为

了将臭气降至认知阈值浓度,必须除去 70% 的氨、

第122页

84 2021 年 10 月 创刊号

95% 的三甲胺,才能实现恶臭的去除。尽管各芳香消

臭剂制造商在其产品中利用消臭剂和香料除去恶臭,

但是可以看到,利用物理化学方法很难达到无臭化。

表 1 四大恶臭的臭气强度分值及对应的浓度

相当的浓度 /(mg/kg)

臭气强度分值 氨 甲硫醇 硫化氢 三甲胺

5 40 0.2 8 3

4 10 0.03 0.7 0.2

3 2 0.004 0.06 0.02

2 0.6 0.0007 0.006 0.001

1 0.1 0.0001 0.0005 0.0001

表 2 6 等级臭气强度表示法

臭气强度 臭味

5 强烈的臭味

4 强的臭味

3 容易感知的臭味

2 多少有一点气味但相当弱(认知阈值浓度)

1 勉强能感知的气味(检测阈值浓度)

0 无臭味

使用香气除去恶臭方法最大的优点是“能降低不

快感,提高商品的使用感”。利用香气能将恶臭的不

快感变成“不令人讨厌”甚至“心情愉悦”。香气还

具有放松效果,赋予产品清洁感,产品使用者还会给

人留下良好印象。

本文把芳香消臭剂分为室内用芳香消臭剂、盥洗

室用芳香消臭剂、汽车用芳香消臭剂三种,分别介绍

各自产生的恶臭及芳香消臭剂的香气特征。

2 室内用芳香消臭剂

2018 年,日本室内用芳香消臭剂的市场规模达

到 358 亿日元,是 2017 年的 105.3%,略有所增加。

单从商品的使用形态来看,室内用芳香消臭剂的构成

比是液体芳香剂 55.2%,凝胶芳香剂 19.8%。由于芳

香效果的长时间持续性非常重要,气雾剂和带感应装

置的芳香消臭剂市场份额还不多。

2000s 以来,日本人的香气多样化、清洁感意识

高涨,为了满足这种消费需求,各芳香消臭剂制造商

推出了各种各样的芳香消臭剂。由原来的草本、皂香、

柠檬、果香等种类齐全的单一香气逐渐向多元化香气

演变,消臭力 Premium Aroma Stick(日本 S.T. 株式会社)

和 Sawaday 香る Parfum Noir (日本小林制药株式会社)

是有代表性的香水调芳香消臭剂,甚至还有以食品业

界的饮料水、糕点的香气制成的芳香消臭剂。“乐活”

(LOHAS:lifestyles of health and sustainability )、植

物杀菌素(fitontsid)和植物药(botanical)等健康意

识和自然意识的流行,森林和中草药香气依然拥有很

高的人气。最近,不仅是香气,受 SNS 社交网站的

影响,芳香消臭剂外观设计怎样更上镜也更加重要。

例如,Cleverin(日本大幸株式会社) “ラッパのマ

ーク”的ラボンやランドリン(Nature Lab)在柔软

剂市场确立其品牌的地位后,开始进军芳香消臭剂市

场。同柔软剂和衣物芳香喷雾剂一样,芳香消臭剂采

用 stylish package(时尚的包装),其销售额正逐步

扩大。

室内用芳香消臭剂不仅用于起居室,还包括“玄

关用”、“寝室用”、“男用”、“香烟用”、“宠

物用”等诸多品种,最近芳香消臭剂又增加了“介护

用”及各种用途的芳香消臭剂。尽管各制造商在芳香

消臭剂中均使用了消臭剂成分,但也会考虑到消臭剂

的不同用途,使用不同的香料以消除各种恶臭。

室内用芳香消臭剂针对的恶臭究竟是怎样的一种

物质呢?据日本芳香环境协会对消费者自我感觉到家

中不悦气味的调查,约半数的人认为盥洗室、湿垃圾、

排水口、霉、香烟、体味、宠物等的气味是令人不悦

的气味。植原鉱行通过对不通风寝室气味的解析,确

定在寝具等附着的不饱和脂质氧化分解产生的 C2-9

脂肪酸、C9-C10醛、丁酮,是家庭寝室产生恶臭的物质。

三甲胺、甲硫醇、硫化氢等含氮化合物、含硫化合物,

是湿垃圾臭的关键成分。厨房令人不悦的臭味,来自

烹制天妇罗和烤鱼时残留的气味,混杂着所谓的“调

理臭”,与湿垃圾混合在一起成了厨房令人不快的臭

味。最近,随着无缝化(seamless)流行,住宅变成

无隔断的开放空间,因而湿垃圾和烹调食物的气味散

发到起居室,成为室内的不悦气味。作为应对厨房异

味的对策,在食品附近放置香气强烈的制品是一大禁

忌,更为常见的做法是使用无香型消臭剂或者能直接

吹到排水口和厨房的三角区域的喷雾型芳香消臭剂,

也可在垃圾箱的盖内放置芳香消臭剂。

尼古丁、吡啶和乙醛是香烟臭的主要成分,研究

者已经从香烟的烟雾中检出了数百种化合物。地毯、

窗帘和壁纸一旦沾上香烟臭很难被去除,但采用柠檬

香、绿香、草本香、薄荷香却能有效降低香烟臭。日

第123页

综 述

2021 年 10 月 创刊号 85

本男性吸烟的比例很高,因而日本的芳香消臭剂制造

商均选用男性喜爱的、具有爽快香气的柠檬香,作为

香烟臭用芳香消臭剂香气的主体香气。近年来,随着

《健康增进法》(被动吸烟防治条例)等法规的实行,

日本人的吸烟率下降,取而代之的是加热式香烟(电

子烟)的比例上扬。加热式香烟 2015 年发售时,曾

得到非吸烟者“比纸质香烟的臭气减少”的好评。然

而,从加热式香烟登场到现在的 4 年后,加热式香烟

独特的焦甜味已被公认为是新的恶臭,这可能是研制

新芳香消臭剂的又一良机。

人体的气味主要来自于低级脂肪酸。汗液本身没

有气味,但经过一段时间后,汗液和皮脂被皮肤常在

菌分解,发出刺鼻的酸臭味。身体的气味可以通过洗

澡在一定程度上得以消除,但鞋柜里的情况会怎样?

鞋子通常不会频繁清洗,皮鞋更是如此。实际上,脚

掌是人体中角质层最厚的部位,鞋和袜子的摩擦会产

生大量的皮脂垢。据说,人的脚掌一天能分泌一杯的

汗液,靴子中具备皮肤常在菌喜欢的高温高湿环境,

这会生成独特的酸臭。况且鞋柜还是空气流通差的密

闭空间,是霉菌滋生的温床,必定产生酸臭和霉菌臭

的复合臭味。人们一进家,首先通过的玄关最容易感

受到气味,而这里也是最容易发生气味的地方。柠檬

香和绿香对于玄关和鞋柜的气味最为有效。在伴有脚

汗臭那样强烈不快酸臭感的场合,增加辛辣味可以获

得更好的消臭效果。

以上叙述了各种各样的居室臭味,下面将介绍针

对上述复合臭味的市售芳香消臭剂。“オトコの消臭

元”是日本小林制药发售的一款芳香消臭剂,这款芳

香消臭剂针对男性的汗臭、加龄臭、香烟臭、皮脂臭、

腋臭、袜子臭等臭气有效,它采用对汗臭、袜子臭有

良好除臭效果的柠檬香气与对香烟臭、加龄臭有良好

去除效果的带辛辣香的绿香相配合,再以麝香作为尾

香,成为能演绎出挺酷男性的香气。这种针对复合恶

臭的 all-in-one(多功能)芳香消臭剂,将会成为今

后芳香消臭剂市场的新需求。

近年来,日本各芳香消臭剂制造商纷纷推出了介

护用途的芳香消臭剂。所谓的“介护臭”,主要是指

由移动厕所和尿不湿产生的粪便臭和尿臭的组合臭

味。日本 S.T. 株式会社的研究人员通过把汗臭、加龄

臭、尿臭、粪便臭、湿布臭 5 种臭气成分混在一起,

形成特有的“介护空间复合臭”,并筛选出了能消除

这种综合性恶臭的香气。“エールズ”芳香消臭剂品

牌就是日本 S.T. 株式会社推出的针对数种臭味组合有

效护理的介护用途芳香消臭剂。这种芳香消臭剂不仅

仅是对被介护者发生的恶臭有效,还采用了能使介护

者具有清洁感的花香、绿花香、花香皂香香气。

关于宠物用芳香消臭剂方面,借助当前的宠物热,

各芳香消臭剂制造商也纷纷进军宠物用芳香消臭剂开

发领域。日本每个家庭在宠物身上的花费正呈逐年上

升的势头,芳香消臭剂对于消除宠物臭的原因——脂

肪酸和粪尿由来的吲哚、氨臭而言就不用说了,重要

的是从让宠物“放心地舔舐”和“采用猫狗不厌恶的

香气”的角度创造香气。过去,日本小林制药株式会

社销售的“消臭元 いぬのきもち”就采用了犬类喜

欢的香气。期待今后能有更多的类似商品面世。

另一方面,1998 年亮相市场的 Febreze(P&G)

确立了不喜欢香味,仅消除恶臭商品的市场地位。至

此开始,无香料室内用芳香消臭剂在日本也赢得了很

高的人气。

3 盥洗室用芳香消臭剂

2018 年,日本盥洗室用芳香消臭剂的市场规模

达到 162 亿日元,与上一年持平。根据日本富士经济

的调查,最近 10 年日本盥洗室用芳香消臭剂的消费

呈减少的趋势,究其原因是盥洗室用芳香消臭剂向盥

洗室洗净剂转化。过去,盥洗室洗净剂几乎全部使用

薄荷和柠檬香气,近几年使用的是花香和玫瑰香等

等。这些香气以往被认为不会用于盥洗室洗净剂,这

类产品的问世,引领了既喜欢香气,又希望达到清洁

效果的消费潮流。此外,随着以 Scribing bubble toilet

stamp cleaner(JOHNSON)为代表的凝胶洗涤剂的普

及,有些消费者也选择放弃芳香消臭剂。按照商品形

态划分,2018 年日本盥洗室用芳香消臭剂的市场份

额依次为:气雾剂式芳香消臭剂 42.0%,液体芳香消

臭剂 38.3%,凝胶芳香消臭剂 16.0%。

从消除瞬间排泄臭的角度来说,各芳香消臭剂制

造商大多采用气雾剂的制剂形式。对于消费者而言,

他们大多会采用液体芳香剂或凝胶芳香剂与气雾剂芳

香消臭剂并用的方式。因此,与室内用芳香消臭剂一

样,各芳香消臭剂制造商都具备一系列盥洗室用芳香

消臭剂产品,并且设计时尚不输于室内用芳香消臭剂。

盥洗室用芳香消臭剂商品名的 logo 要以大写形式表

第124页

86 2021 年 10 月 创刊号

示,消费者不喜欢以香气的印象写真为背景的“的确

是芳香消臭剂”的设计,而会选择简单、装饰性高的

设计。实际上,揭开日本 Earth 制药株式会社的トイ

レのスッキリ包装膜,既没有看到商品名,也没有公

司名称,设计得如此简单! 2019 年,日本 Earth 制药

株式会社同一品牌的喷雾型产品更换包装时,就采用

了“らしくない(一点也不像)”的可爱包装,俘获

了众多女性的心,销量激增。

从日本小林制药株式会社的调查中,可以看到消

费者喜爱的盥洗室用芳香消臭剂使用香气情况的变

迁。在 1993 年调查时,柠檬香、无香料、花香、丹

桂花香、绿香居于香气类型的前列;2014 年调查时

位于前列的则是皂香、花香、薰衣草香、柠檬香、无

香料。丹桂花香在盥洗室用芳香消臭剂的应用曾经风

靡一时,直到这种香气被认为是“盥洗室臭味”,现

在,丹桂花香已经从盥洗室用芳香消臭剂中销声匿迹

了。近年来,具有清洁感的爽快香气受到消费者的喜

爱,人们要求芳香消臭剂具有利用香气赋予清洁感和

降低排泄臭机能。二科妃里等人研究表明,90% 以上

的普通消费者使用盥洗室用芳香消臭剂的目的是“消

除盥洗室的恶臭”。显然,相较“享受悦人的香气”

而言,盥洗室用芳香消臭剂“消除盥洗室恶臭”的机

能价值比要高得多。

所谓盥洗室的恶臭主要是指粪便臭和尿臭,其主

要成分是人排泄时产生的吲哚、3- 甲基吲哚(粪臭

素)、硫化氢、氨等。即使清洁马桶,臭气也会从飞

溅的尿液中散发出来,充满空间狭小的盥洗室,因而

盥洗室成为人们介意的居室恶臭发生场所之一。刚排

出的尿液只有微弱的氨气味,不会产生不快感,但是,

当尿液飞溅时,在微生物的作用下,尿素酶将尿素加

水分解成氨。由于氨的产生,飞溅的尿液逐渐变成碱

性,微生物更加活跃。这种恶性循环导致即使在非排

泄时,地板、墙壁、天井、马桶垫上附着的气体状臭

气物质(主要是氨)扩散,使盥洗室空间瞬间弥漫着

令人不快的臭味。有研究人员发现,在大型会议室设

置马桶垫的试验中,马桶垫会稳定地散发出氨气,在

某些状况下,马桶垫还会成为臭气物质的发生源。

“Febreze W 消臭盥洗室用”(P&G)就是针对墙壁

和地板发生的尿臭的一款商品,这款产品不仅香气质

量变化小,而且香气可持续释放 3 个月,对墙壁和地

板具有持续的防臭作用。

盥洗室用芳香消臭剂除了消臭外,作为附加值的

抗菌、除菌机能也非常重要。各芳香消臭剂制造商发

售了很多有附加值的芳香消臭剂商品,例如,日本

Earth 制药株式会社发售的“スプレー ウイルス除去

プラス”(除菌喷雾剂),以及配合柠檬酸、对盥洗

室特有尿骚臭有消臭力的“トイレ用 クエン酸プラ

ス”(添加柠檬酸的盥洗室用芳香消臭剂),小林制

药株式会社研制的“1 滴消臭元”仅需在便器上滴一

滴,就能清除排泄物的臭味。由此看来,消臭、除菌

机能将会成为今后盥洗室用芳香消臭剂的必要机能。

4 汽车用芳香消臭剂

2018 年,日本汽车用芳香消臭剂的市场规模达

到 222 亿 日 元, 相 较 于 上 一 年 增 加 1.8%, 其 中 约

50% 的商品是以喜爱香气为主诉求的芳香剂,约 50%

是以消臭机能为主诉求且设置在车内的芳香剂。各芳

香消臭剂制造商非常重视消臭效果,特别发售了针对

女性司机的、简单设计的汽车用 clip 型芳香消臭剂。

这种汽车用芳香消臭剂不仅在汽车用品专卖店有售,

还在女性经常光顾的 drugstore(兼售化妆品的药店)

和 supermarket(超市)销售。

20 年前,日本的汽车用芳香消臭剂多为液体和

凝胶状,而且以香气强烈的商品为主流。然而,过于

浓烈的香气会引起乘客晕车,因此,现在的汽车用芳

香消臭剂以温和的香气为特征。此外,还需要考虑具

有香料稳定性和膜透过性的创香技术。稳定性是香料

应耐受夏天汽车内高温的要求,而膜透过性则是当下

流行的 clip 型汽车用芳香消臭剂的要求。汽车内的臭

气成分非常复杂,既有最初的气味(所谓的新车气

味),也有后续带入的气味。前者主要是甲苯、二甲

苯、乙醛等挥发性有机化合物,这些物质会随着时间

的推移而减少;后者主要是香烟臭和食物臭、体臭、

宠物臭和汽车空调的霉臭。吸附在汽车的座位、顶棚

和脚垫上的这些臭气,交织在汽车狭小的空间内,产

生令人不快的臭味。对于车内的异味,在汽车的空调

出口使用 clip 型的芳香消臭剂能收到非常好的消臭效

果。“Febreze Car Easy Clip W 消 臭”(P&G) 是 具

有专业消臭效果的商品,而“Sawaday CAR 专用 Clip

Parfum NOIR”(日本小林制药株式会社)则是消臭

效果 + 香气并举的商品,这是两极化发展的两种商品。

由于汽车只是私人的舒适空间,香气类型倾向自然与

第125页

综 述

2021 年 10 月 创刊号 87

室内用芳香消臭剂的香气非常相近,因此也有很多是

使用同一品牌的汽车用芳香消臭剂。“Car 的消臭力

Premium Aroma Liquid Type”(日本 S.T. 株式会社)

是一款香水调的汽车用芳香消臭剂,而“SHALDAN

My Aroma for CAR”(日本 S.T. 株式会社)和“Sawaday

Car 专用 Clip BOTANICAL”(日本小林制药株式会社)

则是具有天然香气的汽车用芳香消臭剂。正如这三种

产品所展现的那样,自然印象的天然香气也渐渐成为

趋势。汽车用芳香消臭剂的外观设计也不容小觑,“ブ

ラング エアスティック”(日本 Carmate 株式会社)

和“サムライカーフレグランス”(JPR 日本)就是

经过精心设计,营造奢华车内空间的两款汽车用芳香

消臭剂产品。

5 结语

现在,“香气的多样性”、“消臭机能”和“photogenic

(上镜的)”是汽车用芳香消臭剂的三项重要机能。

由于这是一个易受流行趋势和生活方式影响的市场,

为了进一步提升汽车用芳香消臭剂市场魅力,香料的

作用不可或缺。经常思考消费者喜欢什么样的香气,

讨厌哪些恶臭,掌握这些需求,不断追求创香技术和

恶臭应对技术的创新,促进汽车用芳香消臭剂市场发

展壮大。

岳霄译自 2019.9《香料》,作者是日本高砂香料

株式会社的桑原裕香理。

The Fragrance and Deodorizing Functions of Air Freshener

Yukari Kuwahara

(Japan Takasago Perfumery Co., Ltd.,)

Abstract:The air care market has been expanding in Japan as the part of a deodorizing boom. As the market expands, the functions

of air fresheners have evolved to match the trends of the times. This report explains how air freshener products for indoors, toilets and

cars,have evolved in terms of fragrance variety, deodorizing performance and attractive visual design.

Keywords: air freshener; fragrance; deodorizing performance

第126页

88 2021 年 10 月 创刊号

随着经济发展、人均收入和受教育水平不断提

高,消费者对洁净健康的生活有更多的要求。特别

是新冠疫情以来,洁净的定义不断扩充,人们从注

重某种污渍去除或某个场景的去污到需要除菌、除

螨、消毒,再到重视清洁体验,关注清洁时的清洁

时气味和改善室内空间环境的空气质量。据统计,

人的一生有 70%~90% 的时间处于居室,室内环境

空气质量直接关系人的身心健康,差的空气质量轻

则使人身体不适,心情不佳,严重还会导致疾病 [1~2]。

除开窗通风外,使用空气清新剂、空气净化产品也

是改善室内空气质量的方法。

目前,我国市场上销售的空气清新产品从功能

上分类可分为:空气清新剂、除味剂(含冰箱除味剂、

卫生间除味剂等)、甲醛清除剂等,从形态上分可

分为固体空清产品、液体喷洒类空气产品和液体扩

散类空清产品。

1 室内空气污染来源及组成

室内空气污染一方面来源于室外被污染空气进

入和室内建材、家具、电器、家用化学品释放有危

害性的挥发性有机化合物 [3],另一方面源于人在室

内发生的各种活动产生。室内潮湿发霉产生的霉味;

下水道微生物滋生带来的季节性反味;卫生间清洁

不及时导致尿味和便臭扩散 [4];厨余垃圾清理不及

时造成的腐败味;吸烟带来的烟味;烹饪产生的油

烟味;宠物排泄物等气味;人活动产生的汗味、脚臭;

以及一些食品自身特殊气味,如榴莲、臭豆腐、韭

菜等味道都是生活异味的主要来源。而房屋的结构、

通风情况都会影响室内空气改善。

家居空气清洁护理异味管理的探讨

许佩佩

(北京绿伞化学股份有限公司,北京,100094)

摘要:文章归纳了家居空气异味来源和组成,探讨了异味管理技术、去除方法和异味评估方法。分析了不同空

气清洁产品的优势和不足,提出家居空气清洁产品多功能,空气清新多种技术协同作用的

开发思路及利用智能技术赋能家居空气清洁的想法。

摘要:空气清洁护理;异味源;除味剂;异味评估

作者简介 : 许佩佩,硕士,工程师,北京绿伞化学股份有限公司产品总监,从事日

用化学品研发、产品开发相关工作近 10 年,主要负责衣物洗涤护理、硬表面清

洁和空气清新产品的研究与开发工作。E-mail:xupeipei@lvsan.com。

人通过异味分子选择性地吸附于嗅觉受体,

随能量变化及电子迁移形成神经反应,经嗅觉神

经向脑部神经传递信息,从而产生异味嗅觉 [5]。

常见的异味分子基团有硫基 (S)、巯基 (—SH)、羟

基 (—OH)、 醛 基 (—CHO)、 羰 基 (—CO)、 羧 基 (—

COOH)、酯基 (—COOR) 等 [6]。按照异味基团是否含

氮、硫、氧等官能团对异味气体进行分类,一般可

分为三类:(1)含氮化合物,如氨、甲胺、烟碱;(2)

含硫化合物,如硫化氢、硫醇、硫化物;(3)含氧

化合物,如乙酸、小分子酸、醛、酮 [7]。异味分子

不仅在空气中扩散,也沉降在家居物品表面,被吸

附进如窗帘、地毯、布艺沙发、家居布艺装饰品内部,

导致异味难以消除。

2 异味去除和管理技术

目前,国内外的异味消除剂种类很多,按照除

味机理可分为四个类型:感官除味类;物理吸附类;

化学除味类;生物除味类。

2.1 感官除味类

感官除味类产品,按照其作用方法可以分为“遮

盖法”、“定向法”和“竞争法”。“遮盖法”顾

名思义是用强烈的香气遮盖异味,使异味不被感觉

出来,如传统的空气清新剂、室内香氛等;其缺点

是随着香气散发异味再次出现或者是香气和异味混

合出现更难闻的异味。“定向法”是通过采用特殊

的香精,让异味分子与已有香精的分子结合,成为

新香精的一部分,让异味变成香味;此方法避免了

“遮盖法”带来的尴尬,但应用范围有限。“竞争法”

第127页

综 述

2021 年 10 月 创刊号 89

是通过非异味物质和异味物质竞争性的刺激嗅觉受

体,减少异味物质吸附嗅觉受体,降低异味敏感度,

从而控制异味;“竞争法”并非真正的去除异味,

对那些对异味更敏感的人而言可能无效。

2.2 物理吸附类

物理吸附类除味剂是利用孔隙多,比表面积大

的多孔物质,通过分子间的范德华力将异味物质吸

附。常见的吸附物质有活性炭、沸石、膨润土、某

些金属氧化物和大孔高分子材料等。物理吸附剂的

吸附能力和选择性与其比表面积和结构相关,吸附

速度较慢,适合小空间异味吸附使用,吸附达到饱

和时需及时更换吸附,防止已被吸附的异味气体二

次释放 [8]。

活性炭材料是常用的物理除味剂之一,主要用

于冰箱、车内、浴室、衣柜等空间除味,其对非极

性分子、直径较大的异味物质有较强的吸附性,对

氨气、三甲胺等胺类物质的吸附除味作用不佳。环

糊精是一种天然的低聚糖,具有保香作用同时具有

消臭作用,其筒状结构和内疏水、外亲水的结构可

以通过非共价键相互作用结合异味分子,环糊精消

臭技术多应用于食品和医疗领域 [9]。

2.3 化学除味类

化学除味类产品使用广泛,其除味原理是异味

物质通过与除味成分发生酸碱中和反应或氧化还原

反应,将异味物质消除。化学除味法具有除臭速度快,

反应产物分子键稳定,不会二次释放异味等特点。

常见的化学除味剂如蓖麻油酸锌,其结构中活

化的 Zn 离子可以和多种异味分子发生不可逆的键

合,达到除味效果。以蓖麻油酸锌为主要成分配制

的除臭剂能去除家居生活中产生的大部分臭味,去

除效果彻底,臭味不再复生,清新空气,而且易生

物降解、无毒,残留物对人体不会产生伤害。大豆

乙基硫酸乙酯吗啉是一种阳离子表面活性剂,通过

配位或中和有异味的分子,减少异味分子在气相中

的浓度,达到去除异味的效果,已经被证明在减少

和消除戊硫醇、卷心菜汁、芥末油、烟草、丁酸等

气味上有效果 [10]。植物除味剂通过提取植物根、茎、

叶、花、果实等部分的有效成分,如类似邻苯二酚、

对苯二酚和间苯二酚的化学物质,与臭味分子基团

发生化学反应,削弱异味分子中的化合键,最后生

成无味、无毒的物质去除异味。另外,二氧化氯、

光触媒、木醋酸、甲基丙烯酸脂肪醇等也都是通过

与异味物质发生化学反应达到除味效果的除味剂 [11]。

2.4 生物除味类

生物除味类产品目前有三类,第一类生物除味

类产品主要通过分解异味源或抑制异味产生达到除

味目的。一般作用较慢,需其他类型除味剂协助消

除已产生异味。抑制异味产生一般指利用消杀技术,

抑制或杀死微生物进而从源头消除因微生物生长繁

殖导致的异味。常见的杀菌剂如苯扎溴(氯)铵、

双胍类阳离子杀菌剂、对氯间二甲苯酚等。一些酸、

碱类产品也可以破坏微生物结构,起到抑菌或抗菌

的作用,如排水管道可通过碱性管道疏通剂的使用

抑制管道内微生物繁殖,疏通管道的同时,帮助去

除异味源。

第二类生物除味类产品主要利用部分微生物与

管道中微生物竞争生长从而去除臭味源。该方法应

用于排水管道异味去除,将休眠状态下的除臭微生

物菌液倒入排水管,使其复苏与管道中微生物竞争

生长,从根源上抑制臭味的产生。

第三类生物除味类产品是通过使用微生物产生

的生物酶或直接使用生物酶,降解引起不悦气味的

有机物,如蛋白质、油脂、皮脂屑以及其在环境中

转化的物质,从而控制或者抑制异味产生。

3 除味产品效果评估方法

在评估异味和除味产品效能时,可以通过仪器

检测和嗅觉感知的手段来评价。仪器检测法一般有

通过比色管检测法、便携式现场检测仪法、气相色

谱法、气相色谱 - 质谱联用、红外气体分析仪监测

技术等对异味物质的浓度变化进行检测评价 [12],通

过测试除味剂对表征气体如氨、硫化氢、三甲胺、

甲硫醇等特征异味物质中某一种或多种异味气体的

浓度变化,评估产品对异味气体的去除能力。

嗅觉感官评价也是评估除味产品性能的重要方

法,相比通过仪器测量,更能体现产品的综合效果,

还可以通过真实的异味气体除味测试进行除味测评。

第128页

90 2021 年 10 月 创刊号

一般的做法是在等体积密闭空间内预制相同异味源,

定量喷洒化学除味剂,作用一定时间后通过人工嗅

辨评价除味剂的除味效果 [13]。感官评价的障碍在于

主观性强,为确保评价的中肯,可按照 ISO8586 对

感官分析中专业感官人员的选择、培训和监视方法

进行规范,最大化的将让感官分析得到的结果科学、

真实、有效。

室内空气异味物质成分复杂,区域性明显,选

择异味表征物也会影响除味剂的效果评价。除了按

照国标 GB/T 18883《室内空气质量标准》评价外,

还可根据产品的设计目标进行应用模拟测试和实际

应用测试。

4 家居除味技术的应用

目前常见的家居除味产品有喷雾型、凝胶挥发

型、液体挥发型、液体倾倒型、固体吸附分解型等

产品,电子设备除味是较为新颖的一种除味产品。

除味喷雾是最为常见的除味产品之一,通过对

待除味物体或空间直接喷洒,达到快速除臭的效果。

除味喷雾一般添加有化学除味剂和抑菌剂,有些也

添加有香精技术,产品多宣称除菌、防臭。

挥发型产品分为液体和固体。液体挥发型除味

剂同一般通过滤纸或藤条将除味液体在散发空气中,

固体凝胶挥发型产品多为用黄原胶或卡拉胶、纤维

素类物质将液体的除味剂固定。该类型产品多采用

香精技术进行除味,通过含有除味技术的香精分子

在空气中的散发捕捉异味分子,进行除味。挥发型

除味剂的优势是可以持续在空间中起作用,并带给

空间更好的香气体验,没有喷雾型产品在喷雾过程

中的刺激性产生。

液体倾倒型除味剂一般用于管道除味。其多采

用生物技术除臭,一般为生物基的水溶液。也有一

些管道清洁固体产品,其水溶液多为碱性,通过碱

性抑制微生物生长繁殖。

固体吸附类除味剂一方面以活性炭为吸附材料,

用于冰箱、车内或衣柜鞋柜等密闭空间的使用。另

外一些产品在活性炭中添加光触媒,增加去甲醛功

能。

目前市售电子设备除味产品实际是一个臭氧发

生装置,其通过利用电子设备释放臭氧,通过臭氧

与空气中的氨反应生成氮气、水和二氧化碳进行除

臭。因臭氧对人体也会产生一定的危害,因此,该

类产品只适用于小空间如冰箱除味,不适用于居室

除味。

5 总结

家居异味的来源广泛、异味分子的多样性使空

气清洁产品无法使用单一的除味技术解决所有的异

味问题,在产品设计时可采用不同的除味技术去除

不同物质结构的家居异味。与此同时,除味产品也

可以带给消费者更多的附加体验,提高产品附加值。

产品设计时可增加香氛特点,满足消费者简单的家

居香氛要求。利用智能家居发展,设计符合使用场

景的智能除味设备,让产品使用更方便、高效将是

该类产品的发展趋势之一。

参 考 文 献

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(6): 78-84.

Discussion about Odor Management in Household Air Cleaning Care

Xu Peipei

(Beijing Lvsan Chemistry Co., Ltd.,Beijing 100094)

Abstract: With the improvement of health and hygiene awareness, household cleaning products have developed rapidly. Air

cleaning care is becoming more and more important. This paper summarizes the source and composition of home air odor, discusses

odor management techniques, removal methods and evaluation methods. This paper analyzes the advantages and disadvantages of

different air cleaning products, puts forward the idea of multi-functional air cleaning product, multi-technology cooperation of air

fresh, and uses intelligent technology to enable home air cleaning.

Keywords: air cleaning care; odor source; deodorant; odor evaluation

第130页

92 2021 年 10 月 创刊号

香氛可以在家居生活中营造出一种令人愉悦的环

境,随着香氛产业的技术、装备不断提高,产品种类、

功效层出不穷,家居香氛已成为“嗅觉经济”领域的

新风口,市场需求越来越多样化 [1]。

1 家居香氛种类

从产品形态来看,除了传统的空气清新剂,家居

香氛还包括香薰蜡烛、香薰油、香薰石、香薰机、扩

香器等衍生产品。

1.1 空气清新剂

空气清新剂通常分为固体、液体、气体三种,固

体状态空气清新剂是以凝胶剂、香精、表面活性剂、

水等为原料凝结而成的亲水凝胶。固体空气清新剂香

气散发方向有限,香味淡,不能完全挥发干净,包装

容器内的残渣易造成环境污染。气体状态空气清新剂

是以液化石油气和 / 或二甲醚作为推进剂的空气清新

气雾剂。在光照条件下,推进剂可生成具有潜在爆炸

危险性的过氧化物;遇到高热,会使容器内压增大,

也存在爆炸的危险。液体状态空气清新剂是由醇类溶

剂、香精、水等成分组成,以毛毡条或滤纸条等作为

吸液芯,散发香气。

1.2 香薰蜡烛

香薰蜡烛由主燃剂、香精、颜料、添加剂、灯芯

等组成,主燃剂多以石蜡为主。香薰蜡烛造型丰富,

燃烧时能散发香味,与普通蜡烛相比,香薰蜡烛燃烧

时间长,具有不流泪、不自熄、黑烟量少等良好的燃

烧表现 [2]。香薰蜡烛的香味传播空间、传播时间可以

控制,使用时需要注意高温和防火。

家居香氛的发展现状

仲倩蕊

(江苏雪豹日化有限公司,江苏无锡,214400)

摘要:介绍了家居香氛产品的种类、香型、功效,分析了不同形态家居香氛产品的组成

和使用特点,探讨了家居香氛产品的潜在危害。

关键词:香氛;香型;功效;潜在危害

作者简介:仲倩蕊,现任江苏雪豹日化有限公司研发中心工程师,主要从事日化

产品研发工作。E-mail:104901953@qq.com。

1.3 香薰油

香薰油以溶剂、香精为主要原料,通过异丙醇、3-

甲氧基 -3- 甲基 -1- 丁醇等溶剂挥发,释放芳香气味。

香薰油的扩香方法主要有 USB 扩香器、精油扩香仪、

精油加湿器以及藤条、通草花、棉绳等介质,无需点

火,是近年来十分流行的室内加香用品。

1.4 香薰石

香薰石是以散香石、水晶等天然矿石为基底,配

合香薰油组合使用。香薰石具有多孔性结构,吸附能

力、扩香能力强,通过缓释技术将储存于内部的、容

易汽化的香薰油释放出来,散发香味,无需加热或通

电,适合小范围空间使用。

2 家居香氛的香型

从气味种类来看,家居香氛产品的香气可以分为

花香和非花香,非花香又分为草香、木香、果香、动

物香、辛香等 [3]。

2.1 花香

常见的花香可以分为 8 类,分别是清韵(薰衣草、

梅花香气)、清甜香韵(丁香花香气)、甜韵(玫瑰、

蔷薇花香气)、甜鲜香韵(风信子、栀子花香气)、

鲜韵(茉莉、橙花香气)、鲜幽香韵(紫丁香花、铃

兰香气)、幽韵(水仙花香气)、幽清香韵(桂花、

紫罗兰花香气),此外,也可将多种花香调和,制造

更浓郁的香气。

2.2 草香

草香包括芳草香和药草香,芳草香多半是指茎叶

在青鲜时的草香;药草香多半是指茎叶在干枯时的草

第131页

综 述

2021 年 10 月 创刊号 93

香。常见的天然草香有迷迭香油、柠檬桉油、香茅油、

百里香油等。

2.3 木香

木香是植物由青色变黄枯后带有的干或干甜之

气,一般都是淳厚浓郁,如檀香油、广藿香油、愈创

木油等天然木香。

2.4 果香

果香大体可以分为浆果香、坚果香、鲜果香、瓜香,

常用的天然果香有柠檬油、橘子油、甜橙油、柚皮油

等,这类果香有一种清新的田园气息,易于去除杂味。

2.5 动物香

动物香是动物分泌出的香泽,属于有浊气的香料,

如麝香、龙涎香、海狸香等,多用于高档加香品。

2.6 辛香

辛香来自辛香料的叶、茎、花、果、籽、树皮、

木等,有辛暖气味,可以祛腥气、增强食欲,如丁香

罗勒油、肉桂油、丁香油、茴香油等,可用于特定场

合加香。

3 家居香氛的功效

家居香氛产品的功效主要是去除异味,通过香精

香料的蒸气压降低空间恶臭成分的分压,起到掩盖抑

臭作用,或者通过香精香料中的除臭反应基团,与臭

味中的胺类、硫化物、吡啶、硫醇等物质发生化学反

应,将其转变成无臭物质,消除或减弱空气中的异味。

随着消费需求的多样化,家居香氛的功效不再局

限于清新空气,具有营造环境氛围、杀菌消毒、舒缓

情绪、安神助眠等功效的香氛产品也相继上市 [4-5]。

例如,尤加利精油、茶树精油、薄荷精油等植物精油

对一些常见细菌、病毒有一定的抑制作用,添加于香

氛产品中,不仅可以控制空气中细菌、病毒的传播,

还能对人体呼吸系统产生正面影响;在厨房使用巧克

力味、冰淇淋味、焦糖味、枫叶香味等美食调的香氛,

通过嗅觉触发味蕾,引导大脑的感受,刺激味觉神经,

可以起到增加食欲的效果;蕴含薰衣草、杜仲、檀香、

佛手柑等精油的香氛产品,可以安抚情绪、纾解压力,

藉由熏吸方式的芳香疗法也逐渐形成风潮 [6]。

4 家居香氛的潜在危害

香氛产品能够营造芳香、愉悦的氛围,但过度使

用或使用不当也会存在潜在的危害。香氛中添加的香

精香料,通常含有引起过敏的茴香醇、肉桂醇、香叶

醇、香茅醇、芳樟醇等成分,而且这些植物萃取或人

工合成香精香料都含有萜类物质,浓度含量高时会与

空气中的臭氧、羟基自由基、氮氧化物等发生光化学

反应,产生甲醛、二次有机气溶胶、超细颗粒等有害

物质 [7];此外,部分产品为了达到更好的芳香效果,

还会添加苯系物、二甲醚等,所以,家居香氛在室内

使用时可能会成为二次污染源,对人体健康产生潜在

的不良影响 [8]。

香氛产品向环境释放的挥发性有机化合物主要包

括萜类化合物、甲醛、苄醇、苯系物、邻苯二甲酸盐

等 [9-11]。

4.1 萜类化合物

香氛产品中常见的萜类化合物由单萜化合物组

成,如芳樟醇、d- 柠檬烯、α- 蒎烯、α- 松油烯,

广泛存在于植物的分泌组织中,花卉、香辛料、药草

等萃取物中都含有单萜化合物 [12]。香氛产品释放萜类

化合物的浓度与温度有关,温度高时,环境内的萜类

化合物浓度也高,增加了其与臭氧之间的反应,从而

产生甲醛、乙醛、有机酸、过氧化氢等羰基化合物,

这些二次污染物对皮肤、眼睛有刺激性 [13]。研究发现,

香薰蜡烛和电动扩香器类香氛产品产生的甲醛可达到

13µg/m3

,蓄积后会影响室内空气质量,长期接触低

浓度的甲醛会危害人体健康 [14]。

4.2 苯系物

苯系物是苯及其衍生物的总称,香氛产品释放的

苯系物主要有苯、甲苯、二甲苯、苯乙烯等。研究发现,

香薰蜡烛燃烧后,空气中的苯浓度在 0.3~3.9µg/m3

,不

同品牌的扩香器在室内产生的苯浓度在 18~117µg/m3

一些气溶胶空气清新剂还会释放苯乙烯,浓度可达到

185µg/m3

,长期接触低浓度的苯系物会引起慢性中

毒 [14]。

4.3 邻苯二甲酸盐

邻苯二甲酸盐是一种增塑剂,普遍存在于香精香

料中,在香氛产品中,邻苯二甲酸盐作为溶剂可以使

香味保持更长的时间,延长产品的使用寿命。香氛产

第132页

94 2021 年 10 月 创刊号

品中的邻苯二甲酸盐主要有邻苯二甲酸二乙酯、邻

苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸丁基苄酯、邻苯二甲

酸(2- 乙酸己基)酯等,不同产品所含邻苯二甲酸

盐种类、浓度各不相同,例如,邻苯二甲酸二丁酯含

量在 0.12~4.5ppm 之间,邻苯二甲酸二乙酯的含量在

0.49~7300mg/kg[15-17],这些物质通过香氛产品释放到

空气中,与人体皮肤、呼吸道接触,会改变激素水平,

严重时可导致细胞突变。

5 结语

家居香氛产品琳良满目,市场需求也日益增加,

但目前国内只有针对空气清新气雾剂、固体空气清新

剂类产品的国家标准,香薰蜡烛、香薰油、香薰石等

产品缺乏相应的国家标准,这也导致了市场上香氛产

品质量良莠不齐,所以不同形态家居香氛产品标准的

制定也尤为重要。

在香氛产品开发过程中,应选用无毒、绿色、环

保的原料和包材,减少过敏源、有害物质的使用,提

升产品的制备技术,完善配套调控措施,使家居香氛

产品在清新空气、营造芳香环境的同时,减少其对人

体的潜在危害,避免成为二次污染源。

参 考 文 献

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Research Status of Home Fragrance Products

Zhong Qianrui

(Jiangsu Snow Leopard Household Chemical Co., Ltd., Wuxi 214400, Jiangsu, China)

Abstract: This paper mainly introduced the types, fragrances and effects of home fragrance products. It analyzed the composition and

use characteristics of different forms of home fragrance products and discussed the potential harm of home fragrance products.

Keywords: fragrance; scent; effect; potential harm

第133页

综 述

2021 年 10 月 创刊号 95

家居清洁用品包括用于厨房、居室等日常清洁洗

涤剂,是除洗衣粉、洗衣皂之外的一类液体合成洗涤

剂。按照使用场所分,可分为厨房、卫生间、居室用

清洁剂。其中表面活性剂是洗涤产品中最重要的组成

成分,它是一种能够显著降低目标溶液表面张力的物

质,具有特定的亲水和亲油基团,具有清洁功能。由

于其优异的性能和较低的成本,在家居清洁用品中具

有广泛的应用。而助剂是家居清洁用品的第二重要成

分,它可以增强表面活性剂的清洁性能。近年来,表

面活性剂和助剂发展迅速,也推动了家居清洁用品的

发展。

家用清洁护理行业涵盖从衣物清洁护理及个人清

洁护理到家居清洁护理的众多分类(图 1)。2019 年,

欧洲是全球家用护理清洁行业最大市场,零售额达

到 2488 亿元;中国家用清洁护理市场发展迅速,是

主要经济体中增长潜力最大的市场。中国家用清洁护

理行业的零售销售总价值由 2015 年的人民币 900 亿

元增至 2019 年的人民币 1108 亿元,复合年增长率为

5.3%,增长速度高于同期全球家用清洁护理行业 2.5%

的复合年增长率,预估在 2024 年增长至 15.2%(图 2,

3(a))。未来,随着中国消费者的健康及卫生意识的

不断增强以及生活水平的提高,国内消费者对家用清

洁护理用品的需求将会增加,在全球市场的份额也会

进一步提高。

中国市场在人均支出具备巨大增长潜力,如图

3(a) 所示,在 2015-2019 年由 9.9 美元增至 12.0 美元,

复合年增长率为 4.8%。尽管我国的家用清洁护理产

浅析家居清洁用品主要成分的应用现状及未来发展

温虹钰 陈张好 林良良

(1. 江南大学化学与材料工程学院,江苏无锡,214122;2. 广东省药品检验所国家药品监督管理局化妆品风险

评估重点实验室,广东广州,510180)

摘要:表面活性剂和助剂是家用和个人护理清洁产品中最重要的两种成分,它们在洗涤过程中起着关键作用。家

居清洁用品是一种配方混合物,主要成分为表面活性剂、助剂、漂白剂、酶和其他物质,其中表面活性剂和助剂

在清洁性能上发挥着重要作用。本文概述了家居清洁用品的国内外市场及其中常用的表面

活性剂(如阴离子、非离子、阳离子和两性离子)和助剂(无机、有机和聚合物助剂)的

作用机理和应用现状,并讨论了它们的去污性能,生物降解性和产量。同时,对它们的未

来发展进行展望。

关键词:表面活性剂;助剂;家居清洁用品;生物降解;去污

指导教师:林良良,江南大学化学与工程学院副教授,从事化工过程强化、表面

活性剂的合成与应用研究;E-mail:linliangliang@jiangnan.edu.cn。

品人均支出以往以及预计未来低于其他主要经济体

( 包括美国及日本 ),但增速却高于同等经济体。

家居清洁剂行业的市场规模也随之增长,由图

3(b) 可 知, 从 2014 年 的 212.5 亿 元 增 长 至 2020 年

的 548.5 亿元,复合增长率高达 14.5%。中国家居

清洁护理市场的总市场规模由 2015 年 252 亿元增加

至 2019 年 335 亿元,年均复合增长率为 7.4%。预计

2021 年总市场规模可达到 420 亿元。

图 1 家居清洁护理用品分类

20.80% 21.10% 21.60%

10.60% 11.80% 15.20%

17.40% 18.50% 18.80%

28.30% 26.50% 23.30%

22.90% 22.10% 21.10%

0%

20%

40%

60%

80%

100%

2015 2019 2024E

全球主要地区家庭清洁护理行业市场规模明细

北美

欧洲

亚太地区(中国以外)

中国

世界其他地区

数据来源:弗若斯特沙利文、中商产业研究院 [1]

图 2 2015 年、2019 年及 2024 年全球家用护理市场分布规模及预测

第134页

96 2021 年 10 月 创刊号

(a)2015-2021 年中国家庭清洁护理行业市场规模及人均支出

(b)2015-2021 年家居清洁护理市场规模及预测

数据来源:弗若斯特沙利文报告、中商产业研究院 [2]

图 3 2015-2021 年中国家用清洁护理行业市场规模相关数据

1 家居清洁用品中常用的表面活性剂

1.1 表面活性剂的定义及作用

表面活性剂是家居清洁用品中最重要的成分,占

洗涤剂配方总量的 15% ~ 40%[3],它代表了一类既含

有亲水又含有疏水基团的分子。根据极性基团,家居

清洁产品配方中使用的表面活性剂可分为四类:阴离

子、非离子、阳离子和两性离子(图 4)。如今,洗

涤剂通常含有不同类型及比例的表面活性剂的混合

物,在保证温和性的同时增强清洁性能。

图 4 表面活性剂定义与分类

通过改变疏水和亲水基团,可以调整其润湿性、

乳化性、发泡性等性质。表面活性剂的特征是以定向

的方式吸附在污垢表面,从而达到清洁效果,其具有

润湿,乳化,增溶,起泡等作用 [4]。

(1) 润湿作用

一般来讲 , 润湿是固体表面上一种流体被另一种

流体所取代的过程。因此 , 润湿作用至少涉及三相 ,

其中两相是流体 , 一相是固体。家居清洁中 , 多为家

居(固体)表面上的气体(一种流体)被含有表面活

性剂的水溶液(另一种流体)所取代的过程。表面活

性剂之所以具有润湿和渗透作用 , 是因为它能显著地

降低水的表面张力。家居表面的污垢大多是疏水性的,

不容易被水润湿。表面活性剂的加入一方面能够降低

溶液的表面张力,在家用产品表面形成亲水基朝外的

胶体结构,润湿污垢;另一方面,越易润湿的固体表

面,亲油性污垢越易在清洗过程中脱离,洗涤效果越

好。为了获得良好的润湿效果,作为润湿剂的表面活

性剂在结构和性质上有一定的要求:分子链长度宜适

中,HLB 值宜适当 , 疏水基中含有支链的会明显提高

其润湿能力,离子型表面活性剂其亲水基位于分子链

中央者润湿性最好 , 表面活性剂分子引入第二个亲水

基后润湿性会下降。阴离子表面活性剂和非离子表面

活性剂是常用的润湿剂,而阳离子表面活性剂很少用

于润湿。

(2) 乳化作用

乳化作用是一种液体分散到洗涤液中的过程,具

有乳化作用的表面活性剂称为乳化剂。它们应具有强

烈的水化作用,在乳化粒子周围形成水化层或使乳化

粒子带有较高电荷,以阻止乳化粒子的聚集。如果选

择离子型表面活性剂作为乳化剂,会在油—水界面

上形成双电层和水化层,进一步防止油滴聚集的作

用(图 5)。若使用非离子型表面活性剂作为乳化剂,

则会在油滴周围形成比较牢固的水化层,起防凝聚作

用。

图 5 离子表面活性剂油水界面上的水化层

洗涤剂中的表面活性剂的乳化机理是对污垢进

行乳化后,由于表面活性剂在油 - 水界面上有定向

第135页

综 述

2021 年 10 月 创刊号 97

吸附的能力,亲水基向水,疏水基朝向油,油污与

表面活性剂结合形成细小的颗粒,在固体表面进行

定向排列,并能使表面张力显著下降。在降低界面

张力的同时,表面活性剂分子紧密地吸附在油滴周

围,形成具有一定机械强度的吸附膜,当油滴相互

接触、碰撞时,吸附膜能阻止油滴的聚集,使污垢

易于离开固体表面,达到去污效果

(3) 增溶作用

使微溶或不溶性物质溶解度增大,并形成热力

学稳定的溶液,这种现象称为增溶作用,起增溶作

用的表面活性剂称为增溶剂。家居表面的疏水性污

垢难以单独用清水除去。作为增溶剂而使用的表面

活性剂,必须在溶液中达到足够的浓度,在溶液中

形成足够多的胶束,才能保证增溶作用的顺利产生;

形成的胶束数量越多,进入胶束的污垢越多,增溶

效果就会越明显,最终洗去的污垢越多,去污效果

越好。

(4) 洗涤作用

对于家居来说,将润湿在水中的固体表面污垢

或异物去除的过程称为洗涤,能发挥洗涤作用的化

学品称为洗涤剂,洗涤剂主要成分为表面活性剂。

洗涤作用较复杂,是表面活性剂的润湿、乳化、分散、

增溶等综合作用与搅拌、揉搓、水流等机械作用的

协同结果。

日常生活污垢一般分为油性污垢和固体污垢两

类,油性污垢多由动、植物油,矿物油等组成,固

体污垢主要是尘土、铁锈、炭黑等。油性污垢与织

物间通过分子间引力以面粘接形式结合在一起,较

不易清除;而固体污垢与织物间以点粘接形式相连,

较易去除。油性污垢与固体污垢多以混杂形式掺合

在一起形成混合污垢,因此只需采取措施将油性污

垢清除,在油性污垢被有效清除的同时,固体污垢

就被一并洗除。油性污垢的去除过程符合“卷缩”

机理。清洁过程如图 6 所示:①油性污垢附着在织

物表面;②加水后,由于污垢为疏水性,使得织物

无法充分润湿;③在水中加入洗涤剂,洗涤剂中的

表面活性剂吸附在油污上,水开始润湿织物;④表

面活性剂附着在污垢上并将污垢引出织物表面;⑤

通过增溶作用,污垢完全分散在洗涤剂溶液中,最

后通过机械力清洗去除污垢。

图 6 油性污垢的清洁过程

2 家居清洁用品中常用的表面活性剂的分

类及性能

2.1 阴离子表面活性剂

阴离子表面活性剂,通常含有钠、钾或铵离子,

如硬脂酸钠。这类表面活性剂是家居清洁产品中使用

最广泛的一类表面活性剂,因为它们的制造成本相对

较低,几乎适用于所有类型的洗涤剂。当碳链长度在

C12 - C16 范围内的直链去污能力最佳,比支链更有

效且更易降解。

目前我国产品中使用的阴离子表面活性剂产品

以 磺 化 产 品 为 主 ,总 量 超 过 95%, 包 括 羧 酸 盐:

CnH2n+1COO-X+

,硫酸盐:CnH2n+1OSO3-X+

,磷酸盐:

CnH2n+1OPO(OH)O-X+

,磺酸盐:CnHn+1SO3-X+

,国产

工艺日益成熟。由图 7 可知,LAS 和 AES 在阴离子

表活市场中占据重要地位,也是家居清洁用品中最常

用的表面活性剂。

64.6

68.8

7.4

7.8

3.1

151.7

63.3

64.5

7.3

7.4

3

145.6

脂肪醇醚硫酸盐(AES)*

烷基苯磺酸盐(LAS)

脂肪醇硫酸盐(AS)**

α-烯烃磺酸盐(AOS)

其他(包括磺基琥珀酸酯、磷酸酯等)

阴离子表面活性剂合计

2020年中国规模以上企业阴离子表面活性剂

产销量数据统计

销量/万t 产量/万t

数据来源:中国洗协表委会,100% 按活性物计。* 涵盖铵盐,**

涵盖铵盐。

图 7 2020 年中国规模以上企业阴离子表面活性剂产销量数据统计 [5]

(1) 直链烷基苯磺酸盐 (LAS)

LAS 即十二烷基苯磺酸钠,也称直链烷基苯磺酸

钠,分子式为 C18H29NaO3S,生物降解性大于 90%,

对环境污染程度小,是洗涤剂生产中使用范围最广,

用量最大的品种。LAS 具有出色的表面活性,它的基

第136页

98 2021 年 10 月 创刊号

本作用是降低污垢与物体表面结合力,促使污垢脱离

物体表面,还可防治污垢再沉积。对棉、羊毛和丝的

吸附量分别为 0.05-0.07g/g,0.25g/g、0.32-0.48g/g,

对颗粒污垢、蛋白质污垢和油性污垢皆有显著去污效

果;对天然纤维上的颗粒污垢的洗涤作用更好,其去

污能力随温度的升高而增强,对蛋白质污垢的洗涤作

用高于非离子表面活性剂,泡沫丰富,适合配制高泡

沫产品。

LAS 易与各种助剂复配,兼容性好,成本较低,

溶解性、发泡能力优良,生产工艺成熟,可用于配制

各种剂型的洗涤剂;还可作为纺织用抗静电涂布剂,

染色助剂,杀菌剂等。其缺陷是对硬水比较敏感,去

污性能会随水的硬度增加而降低,通常需复配螯合剂

或离子交换剂,且浓度不宜过高,否则可能发生分层

现象 [6]。二是脱脂力较强,手洗时对皮肤有一定的刺

激性,如洗后衣服手感较差,宜用阳离子表面活性剂

作柔软剂漂洗;实验证明,当 LAS 同磺化琥珀酸酯

盐类表面活性剂复配使用时,能够减少对皮肤的刺激

性 [7]。

(2) 脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠 (AES)

AES 分子式为 RO(CH2CH2O)n-SO3Na(n=2 或 3,R

为 12~15 烷基),为脂肪醇与环氧乙烷缩合后经磺化

及中和制成。AES 易溶于水,具有良好的清洁和泡沫

性能,是产量排名第二的表面活性剂,由于其同时具

有乙氧基和磺酸基团,兼具了阴离子和非离子的特性,

可以耐硬水,清洁效果不会因为电解质和硬度的增加

而下降 [8],且不需无机盐增稠 [9]。AES 毒性与 LAS 相

当,洗涤效果温和,不会损伤皮肤。广泛应用于香波、

浴液、餐具洗涤剂、复合皂以及纺织工业润湿剂、清

洁剂等领域。但 AES 在酸性介质中的稳定性较差,

需控制在 pH 大于 4 的条件下使用,否则清洁效果会

大打折扣 [10]。

(3) α- 烯烃磺酸钠 (AOS)

AOS 由烯基磺酸钠和羟基磺酸钠混合组成,分

子式为 R1-CH=CH-(CH2)n-SO3Na 或 R2-CH(OH)-(CH2)

n-SO3Na,R1=C9-13,R2=C8-14,n=1、2、3,结构中的 C–

S 键使 AOS 具有化学稳定性,而良好的水解稳定性

决定 AOS 适合于生产液体洗涤剂 [11]。AOS 的生物降

解性优异,对人体和环境无毒无害,降解速度和最终

生物降解度均明显高于 LAS,在自然环境中,LAS 须

20-22 天才能 100% 降解,而 AOS 在 5-7 天内即可光

合降解消失,不会污染环境。AOS 多用于配制重垢型

合成洗涤剂,用于清除较难洗涤的污垢,如棉质或纤

维质地污垢较重的织物,还适用于 LAS 及 AES 不能

适用的家用洗涤用品领域 [8]。

Suri 等人 [12] 发现当 LAS 与 AOS 的比例为 80:20

时,体系具有最小表面张力和最低临界胶束浓度。

混合胶束提高了 LAS 的耐硬水性,减少了 Ca2+ 对

LAS 的沉淀;比单一 LAS 的产品具有更佳的去污力。

Wang 等人 [13] 通过实验证明,短链 AOS(C14-16 AOS

比 C16-18 AOS 和 C20-24 AOS)具有更好的润湿性和乳

化性,且发泡能力和泡沫稳定性随着烷基链长度的

减少而显着增加。

(4) 脂肪酸甲酯磺酸盐 (MES)

MES 是脂肪酸甲酯磺酸钠大部分由可再生的非石

油原材料生产,可由脂肪酸甲酯(ME)经磺化、再酯化、

中和等工艺制得,产物为混合物,其中 RCH(SO3M)

COOCH3 为主产品,RCH(SO3M)COOM 为副产品,

M 为 Na+

,K+

,N+

H(CH2CH2OH)3 等。MES 是 当 今 国

内外最具有发展潜力的廉价高效家具清洁用品表面活

性剂,具有优异的去污性、抗硬水性、低刺激性和毒

性,且环境友好,具有比 LAS 更快的生物降解性和

更佳的表面活性,是国际上公认的用来代替 LAS 的

第三代表面活性剂,被誉为真正绿色环保的表面活性

剂 [14],目前已呈现部分取代 LAS 之势。

MES 在洗衣粉、肥皂、牙膏、个人护理品等均

有广泛应用。在液体洗涤剂中,添加 4% ~ 7% 的

MES,可以有效改进液体洗涤剂的黏度,避免液体洗

涤剂因黏度太大造成运输、计量和使用中的困难 [15]。

虽然 MES 本身的克拉夫特温度较高,清洁油脂类产

品较为逊色,但可以在配方中添加一种亲水物质或者

与其他具有较低克拉夫特温度的表活进行混合 [16]。

实验表明,在配方中添加适当的 MES,能够有效提高

餐具洗涤剂的去污性能 [17],配方黏度和产品稳定性,

降低增稠剂的加入量 [18]。

2.2 非离子表面活性剂

非离子表面活性剂从 20 世纪 30 年代开始应用,

发展快,应用广,许多性能超过离子表面活性剂,目

前产销量仅次于离子表面活性剂 [19]。由于非离子表面

活性剂在水中不会电离产生离子,因此,其表面活性

是由中性分子体现出来的,其中亲油基是含有活泼氢

第137页

综 述

2021 年 10 月 创刊号 99

的疏水化合物(如高碳脂肪醇、烷基酚、脂肪胺等)

提供,其亲水基由可为与水生成氢键的醚基、羟基的

低分子化合物(如环氧乙烷、多元醇、乙醇胺等)。

非离子表面活性剂在水中不电离的特性赋予了其

稳定性高,不受酸、碱、盐影响的特性;耐硬水性强,

复配性好,常与阴离子表面活性剂进行复配,广泛应

用于洗衣粉、洁厕精、洗洁精和个人护理用品等家用

清洁用品的领域 [20]。

2.2.1 脂肪醇聚氧乙烯醚 (AEO)

脂肪醇聚氧乙烯醚类是非离子表面活性剂中

产量最大、应用最广的一类表面活性剂。C12-C18

混合脂肪醇与环氧乙烷加成物俗称平平加,C12

脂肪醇与环氧乙烷的加成物,俗称 AEO,分子式

为 RO-(CH2CH2O)n-H。

AEO 优异的水溶性和生物降解性,耐低温和抗

硬水性,可用于洗涤合成纤维 , 适用于粉状、液体洗

涤剂配方,价格低廉,是近年来非离子表面活性剂中

最重要的产品。由于环氧乙烷加成数 n 对 AEO 影响

较大,不同环氧乙烷的 AEO 应用的领域也各不相同,

n 越大,分子亲水基上的氧越多,与水能形成更多的

氢键,水溶性越好。AEO3 主要用作 W/O 型乳化剂,

如化妆品膏霜、聚合物乳液的配制;AEO7、AEO9 和

AEO10 具有良好的湿润、乳化和去污等性能 , 常用作

洗涤剂的活性物 , 纺织工业的洗涤剂和润湿剂等 [21]。

2.2.2 乙氧基化甲醚 (MEE)

MEE 是以脂肪酸甲酯为起始剂原料,在粉状氧

化物催化剂存在下,直接加环氧乙烷,生成的乙氧基

化甲醚新型表面活性剂 [22]。

研究表明,甲酯聚氧乙烯醚 (MEE) 去污效果与

AEO 相似,但可生化性更好,且要比 APG 还要温和。

在中性及弱碱条件下稳定;但由于其末端有一个酯键

可能发生分解生成脂肪醚皂和聚氧乙烯甲醚,导致其

在 pH > 10 或< 3 的情况下稳定性较差,总体来讲,

在家居清洁产品的 pH 范围内比较稳定。另外,由于

其分子结构域采用甲基封端,具有较好的短时消泡性,

优良的洗涤能力,气味极弱,适合制成低泡类洗涤剂

[23]。

2.2.3 烷基糖苷 (APG)

APG 是由糖的半缩醛羟基与醇羟基,在酸等催化

剂的作用下脱去一分子水生成的产物,是一类新型的

非离子表面活性剂,在 19 世纪 90 年代由德国科学家

Emil Fischer 合成并鉴定 [24]。它具有以下优点:(1)

显著降低水的界面张力和表面张力;(2)在硬水中

表现出优异的去污能力;(3)在一定 pH 值范围内

化学性质稳定;(4)基本无毒,生物降解性好;(5)

泡沫丰富细腻。烷基糖苷有望成为当代我国发展速度

最快的表面活性剂之一,国内外有些专家称它为世界

级表面活性剂 [25]。因其突出的理化性质,APG 受到

洗涤业、化妆品业、食品加工业以及制药业等众多领

域的青睐,加之具有不漂洗、无斑痕的特性,特别适

合用于餐具洗涤等 [26]。

2.3 阳离子表面活性剂

家用清洁用品中使用的大多数阳离子表面活性剂

含有一个带正电的氮原子和至少一个疏水链的化合物

(图 8)。然而,由于一般基质表面带有的是负离子,

当带正电的阳离子表面活性剂与带负电的基质接触时

就会通过强烈的静电力相结合,而不去溶解乳化污物,

所以阳离子表面活性剂一般不用做洗涤剂,可用作防

水剂;另一方面,它可以中和纤维表面的负电荷,可

用作家居织物柔软剂或抗静电剂。阳离子表面活性剂

溶液通常呈酸性,而阴离子表面活性剂常呈中性或碱

性,不适合复配使用 [27]。

N+

R1

R2

R3

R4 X

-

图 8 阳离子表面活性剂通式

家用清洁用品中最常见的阳离子表面活性剂是季

铵盐化合物,耐酸碱且绝大多数具有杀菌作用,常做

抗菌剂,抗静电剂和织物柔软剂。研究发现,在地板

和石材清洁剂中添加酯基季铵盐可提高分散性和干燥

性,在防滑表面上也能进行有效清洁,并减少了清洗

地板时清洁剂的消耗量 [28]。

2.4 两性表面活性剂

两性表面活性剂是指既含有阳离子基团又含有阴

离子基团的表面活性剂,正电性基团主要是含氮基团

(铵盐或季铵盐),带负电的基团主要为羧基和磺酸

基,兼具阳离子和阴离子的特性。2020 年,中国洗

协表委会统计的国内两性表面活性剂产品主要为甜菜

第138页

100 2021 年 10 月 创刊号

碱型、氧化胺型以及氨基酸型等 3 大类。与其他表面

活性剂相比,两性表面活性剂通常较温和,具有较低

的刺激性。它们可溶于水,但在等电点处溶解度最小。

与阴离子表面活性剂十二烷基醚硫酸钠磺酸(SLES)

和十二烷基硫酸钠(SDS)相比,使用两性椰油酰胺

丙酰甜菜碱(CAPB)大大降低了对皮肤的刺激性 [29]。

两性表面活性剂在各类家用洗涤剂,织物柔顺剂,牙

膏,化妆品添加剂中都有应用。当用作洗涤剂时,与

LAS 复配可以有更好的去污清洁性能,抗硬水性和生

物降解力 [30]。

2.5 有机硅表面活性剂

近年来,伴随着有机硅新型材料的兴起,有机硅

表面活性剂成为新一代的家用清洁用品表面活性剂研

究热点,由聚硅氧烷和亲水基组成。由于有机硅表面

活性剂结构中的疏水基团 Si-Si 键和 Si-O 键的键能大

于传统碳链表面活性剂 C-C 键和 C-O 键的键能,使

其具有优异的疏水性和稳定性,高表面活性,可以显

著降低溶液的表面张力,是一类高效的表面活性剂[31]。

与单独使用烃类表面活性剂相比,有机硅表面活

性剂与不同烃类表面活性剂的混合物可以在更短的时

间内有效去除各种污渍。随着表面活性剂浓度的增

加,去污力增加并在临界胶束浓度(CMC)时达到最

大值。有机硅表面活性剂降低了表面活性剂混合物的

CMC,并在较低浓度下提供更好的去污力 [32]。

图 9 家居清洁用品中常用的表面活性剂

综上,我们介绍了家用清洁产品中典型的表面活

性剂,但实际复配体系通常表现出比单表面活性剂的

组合物更好的性能;因此,经常将多种不同类型的表

面活性剂进行复配。目前已经公开了可用于不同洗涤

用途的各种表面活性剂的复配方法 [33-35]。

3 家用清洁用品中常用的助剂

由于硬水中存在 Ca2+ 和 Mg2+,部分表面活性剂

会与其反应生成沉淀,降低表面活性剂的性能,对环

境造成一定程度的影响,因此助剂应运而生。助剂是

家用清洁用品的第二重要组成部分,一般洗涤剂中

表面活性剂占 10%~30%,助剂约占 30%~80%,ISO

862-1984 和 GB 5327-85 定义助剂为洗涤剂的辅助组

分,在洗涤作用方面增强主要组分的洗涤特性。助剂

本身去污能力较小,但加入洗涤剂后能有效地配合表

面活性剂以达到最佳的去污洗涤效果,改善洗涤剂的

性能并减少表面活性剂的用量 [36]。

综合来讲,助剂具有以下功能:(1)软化水,

减少硬水中存在的钙镁离子,提高表面活性剂的效率;

(2)使洗涤液呈碱性,将污垢中的油脂,脂肪酸转

变为肥皂;(3)碱性缓冲,即使添加少量的酸性物

质也能使洗涤液的碱性不发生显著变化,维持清洁效

果;(4)润湿、乳化、悬浮、分散等作用,使污垢

在溶液中悬浮与分散,防止污染物再沉积;(5)增

加漂白能力,提升洗涤剂的稳定性。由此可见,助剂

是保证和提高清洁效果的重要组分,有时添加量比表

面活性剂还高,其性能的的好坏直接影响洗涤剂的质

量 [37]。

3.1 无机助剂

三聚磷酸钠(STPP)是过去使用最广泛的助剂。

除了能够除去硬水中大量的 Ca2+ 和 Mg2+ 外,还有利

于洗涤剂的溶解,在洗涤过程中保持碱度,并具有抗

腐蚀性。STPP 在所有洗涤条件下都有效。到目前为止,

甚至没有其他单一的化学品具有 STPP 的优异性质。

然而,磷酸盐是藻类,细菌和其他湖泊和海洋植

物和动物群的优异肥料,会引起水体富营养化的现象

[38]。因此,科研人员开始寻找无磷、低价、性能优良

的替代品。

随后,出现如碳酸钠,硅酸钠和乙二胺四乙酸

(EDTA)作为 STPP 的替代品。虽然碳酸钠和硅酸

钠与 STPP 性能不相上下,但它们的高碱度对我们的

皮肤和眼睛有害。此外,它们会在织物上产生沉积物,

导致洗涤的织物灰色,加快磨损。

第139页

综 述

2021 年 10 月 创刊号 101

硼酸盐是洗涤剂的常见组分,主要用于过氧化

氢漂白剂,但它具有与洗涤剂助剂相似的性能。

Greenhill Hooper[39] 将硼酸盐与其他助剂如 STPP 和碳

酸钠进行了比较。实验表明,除了去除 Ca2+ 的能力

较弱以外,其他性能与 STPP 相似。硼酸盐溶液能够

在最佳 pH 范围内(9 ~ 10.5)保持碱性缓冲能力,

以获得良好的去污力。此外,硼酸盐能够降低油水之

间的界面张力。该实验还表明,硼酸盐比碳酸钠在硬

水中的表现出更好的洗涤性,如比碳酸钠更容易从织

物中去除颜料和油性污垢。

随着世界各国限磷、禁磷的呼声越来越高,20

世纪 70 年代沸石分子筛开始应用于洗涤剂助剂,并

逐步替代传统的含磷洗涤剂助剂,不同类型的沸石之

间的性能各有优劣,综合来讲,4A 沸石性能较佳(结

构如图 10 所示),在市场已有广泛应用 [40]。含 4A

沸石洗衣粉属于弱碱性产品,适用于洗涤棉、麻和化

纤织物。4A 沸石特有的空穴结构,具有较大的比表

面积,所以其吸附能力强,是碳酸钠和 STPP 的 3-5 倍,

可携带大量非离子表面活性剂,多用于制备浓缩型洗

涤剂;同时,4A 沸石无毒,对人体高度安全,环境

友好。沸石中的钠离子还能有效交换水中的钙离子 ,

大大提高水的软化程度,防止钙离子与表面活性剂生

成沉淀,提高了清洁效果。然而,4A 沸石也具有一

定的缺陷:虽然对钙离子交换能力强,但交换速度慢,

且交换镁离子的速度也较差,因此,仍需继续研究新

型廉价环保的沸石替代品。

图 10 4A 沸石的结构 [40]

3.2 有机助剂

研究表明,B、N 和 P 元素会存在一定程度的环

境问题,因此,科研人员们在不断的合成与 STPP 性

能相似的物质,其中对 Ca2+ 和 Mg2+ 的螯合能力十分

重要但最不容易实现,鉴于此,以钠盐形式螯合多种

羧酸盐的有机助剂正被密切研究。

常见的有机助剂有氨三乙酸(NTA),乙二胺四

乙酸(EDTA),亚氨基二琥珀酸(IDA)和柠檬酸

钠(Na-C)等。除了柠檬酸钠以外,其他常见的有

机助剂都具有良好的钙离子螯合能力。对于有机助剂

来说,需要关注的一个重要问题是它们是否会对生态

环境造成不良影响。如柠檬酸钠作为一种无磷有机助

剂,生物降解性好,但其成本较高,性能一般。NTA

助剂的致毒性和刺激性低,但生产过程中需要重金属

可能会对环境造成潜在影响 [41]。EDTA 生物降解性差,

且具有与 NTA 相似的劣势,不符合欧洲生态标识认

证。

显然,有机助剂还需要在清洁效果和生物降解性

上不断加强研究和改进。

3.3 高分子助剂

聚 电 解 质 是 一 种 性 能 优 异 的 助 剂 ,它 的 性 能

是 STPP 的两倍。如马来酸酐 - 丙烯酸共聚物(MA/

AA)及其衍生物,具有较强的分散能力,可以防止

活性染料织物染色。实验表明,马来酸酐 - 丙烯酸阳

离子衍生物虽然碱性缓冲能力和螯合能力较 STPP 低,

但对污垢的分散能力随引入的阳离子基团的增加而明

显提高,去污能力也相应提高 [42]。

聚环氧琥珀酸(PESA)是一种无氮、无磷的聚

合物助剂,生物降解性能好并适用于高碱、高金属含

量水系。但其分散性较差,洗涤性能不佳,通过马来

酸酐(MA)和牛磺酸的阴离子开环共聚合成,引入

具有强电解性的 -SO3H 基团可以增加分散能力。合

成的共聚物是无磷、可生物降解、水溶性好和价格低

廉,适合用作 STPP 的替代品 [43]。

寻找 STPP 的有力替代品被不断地研发,可以预

见,未来将会有性能更优良的 STPP 替代品。

4 家居清洁用品未来发展

4.1 提高行业标准

2021 年是化妆品法规之年,化妆品行业新规对

化妆品市场带来了新的变化,未来我国的化妆品市场

将进入更加规范的发展和更加严格的监管。虽然家居

清洁产品不属于化妆品的范畴,但也理应加强管理,

制定更严格的政策。如 GB/T 21241-2007 虽对卫生洁

具清洗剂的产品分类、技术要求、试验方法等做了标

准规定,但并不严格,对清洁效果、功效宣称以及安

全生产过程并无要求,清洁效果仅提及在瓷砖表面无

可见变化,HB 铅笔划痕湿擦能擦掉,对油脂、污垢

的清洁效果并未提及;QB/T 4348-2012 对去污力的优

第140页

102 2021 年 10 月 创刊号

劣并无做明显的优良中差的界定,导致市场家具清洁

用品的质量参差不齐。疫情提高了我们对卫生清洁防

疫的意识,人们对清洁产品的要求日益提升,国家和

企业有必要严格自身的要求,制定更高的标准,提高

产品的质量,鼓励技术创新,让国民用到更安全有效

的产品。

4.2 产品多功能化

常规配方的家居清洁用品已遍布市场,企业要提

高自身的竞争力,应当追求产品创新优化升级,一方

面,除了通过使用复配型表面活性剂提高清洁效果外,

还可以选择性能优异的助剂提高抗腐蚀性以及碱度稳

定性;另一方面,第七次全国人口普查结果显示,人

口老龄化程度进一步加深,在产品的制定上,应考虑

老年人口对产品的适应性,老年人的皮肤脆弱,易失

水干燥,可以设计温和安全型的清洁用品,如适当增

加甜菜碱、氨基酸等两性表面活性剂在洗涤剂中的添

加量。

此外,人们愈发追求产品的精简多效化,清洁产

品将向多功能、浓缩化发展,适用更多元化产品的洗

涤清洁。

4.3 生物可降解

我们要牢固树立社会主义生态文明观,不断增强

环保意识,推动产品向绿色环保可持续发展,虽然目

前石油基表面活性剂仍占据主导地位,但必然逐渐向

生物基,油脂基等生物友好型表面活性剂转变;助剂

也从原来的 STPP 到 PESA 等性能更优良的无氮无磷

环保型助剂发展。

“碳中和”已成为 2021 年的高频热词之一。可

以预见,“双碳”目标下,必将带来社会经济各领域

低碳转型的重大变革。2020 年 9 月 2 日,联合利华

宣布其清洁及洗涤产品配方中所使用源自化石燃料的

碳将全部替换为可再生或再生的碳。联合利华为“洁

净未来”出资 10 亿欧元,用于资助生物技术研究、

二氧化碳利用研究、低碳化学研究、可生物降解和节

水产品配方研究,并将在 2025 年前减半原生塑料使

用量,到 2030 年淘汰清洁产品中的化石燃料。

这是一种使产品配方中使用的碳多样化的新方

法,又称“彩虹碳”(图 13)。不可再生的化石碳

(在彩虹碳中标为黑碳)将被替换为捕获的二氧化碳

(紫碳)、植物和生物来源的碳(绿碳)、源自海

藻等海洋资源的碳(蓝碳)和从废弃物中回收的碳

(灰碳)。在斯洛伐克,联合利华正与生物技术领先

企业赢创工业(Evonik Industries)合作开发鼠李糖脂

(rhamnolipids),这是一种可再生、可生物降解的表

面活性剂,目前已成功运用于智利和越南市场的阳光

Sunlight 洗洁精中。

图 11 联合利华“彩虹碳”概念图 [44]

5 总结

本文首先简单介绍了家居清洁用品的国内外市场

现状及发展,重点对家居清洁用品中的主要成分表面

活性剂进行阐述,包括其性质作用,按不同极性基团

分类介绍其优缺点及应用,接着提出家居清洁用品中

第二主要成分助剂,并分类介绍性能和优劣;最后对

家居清洁用品的发展进行展望。可以预见,虽然我国

洗涤剂起步晚,但发展迅速,随着人们对家居清洁用

品的需求量不断增加,必将不断推动行业的发展,激

励原料创新、技术创新、产品升级,未来的家居清洁

产品将向多元化、生物友好型、温和高效等方面综合

发展。

致谢:本工作得到中央高校基本科研业务费

(JUSRP221018,JUSRP11932),广东省药品检验

所国家药品监督管理局化妆品风险评估重点实验室

开放课题(KF2021014)和合成与生物胶体教育部重

点实验室针对新型冠状病毒洗护用品研发应急专项

(YJ2020-05)的支持,在此表示衷心的感谢!

第141页

综 述

2021 年 10 月 创刊号 103

参 考 文 献

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, Lin Liangliang1*

(1. School of Chemical and Material Engineering, Jiangnan University, Wuxi 214122, Jiangsu Province; 2. Guangdong Institute for Drug

Control, National Key Laboratory of Cosmetic Risk Assessment, State Drug Administration, Guangzhou 510180, Guangdong province,

510180)

Abstract: Surfactants and additives are the most important two components in home and personal care and cleaning products, and they

play a key role in the washing process. Home cleaning products are formula mixtures containing surfactants, additives, bleaches, enzymes

and other substances, wherein the surfactants and builders are significant in cleaning performance. This paper gives a brief overview of

the markets, mechanism and applications of commonly used surfactants (such as anionic, non-ionic, cationic and ions) and additives

(inorganic, organic and polymer additives) in home cleaning products, and discusses their detergency performance, biodegradability and

throughput. Furthermore, the development trends are also prospected.

Keywords: surfactants; additives; home cleaning products; biodegradability; detergency

第143页

综 述

2021 年 10 月 创刊号 105

1 地板护理产品

选择合适的地板护理产品是一件非常复杂的事,

主要是因为你必须选择兼容的起蜡水、地板蜡、清

洁剂、修复剂、清洁设备及各种垫子,同时,还需

要根据地板类型和地板护理产品用量,制定一个良

好的护理方案。

地板蜡是营造一个抗静电地面的护理方案核心,

这些蜡在地砖表面形成一个安全、有吸引力的保护

层,提高拒污、拒水性,并且使地砖的清洁变得容易。

但是,随着时间推移,客流量、洒落的咖啡、移动

家具等行为都可能划伤地板,使地板表面不再光洁。

这就需要起蜡水发挥作用,去除地板上的蜡,彻底

清洗地板。一个理想的起蜡水配方应该能溶解并悬

浮地板蜡,同时不伤及到地板。

以前的地板护理产品一直是先起蜡再上蜡的程

序,产品配方、性能随地板类型有很大的不同,而

且还有潜在的人体健康和环境危害。创造一个环境

友好(绿色)、非常有效的地板蜡或起蜡水面临很

大的挑战:绿色产品必须比同类竞争产品具有更

少的有害成分。例如,传统的地板蜡起蜡水含有

的 VOC(挥发性有机化合物)超过 10%,含量一般

在 15% ~ 30%,而绿色地板护理起蜡水只有 6% 的

VOC,或者更少些,但仍然能够有效去除地板蜡。

此外,绿色地板蜡和起蜡水减少或去掉了配方中的

有毒成分,地板护理系统通过提高地板蜡的耐久性

而更加环保,因而降低了起蜡和再次上蜡的频率。

这有助于降低危害植物和动物化学品的排放,而这

些化学品会在环境中积累,进而造成危害。

本文考察了适用于弹性 / 乙烯基瓷砖地板、具

有绿色标签的丙烯酸聚合物(不包括地板清洁剂、

封地剂和保养喷蜡)。本研究调查了这些地板蜡和

起蜡水的生产商,评价了这些产品中的成分对人体

健康和环境的潜在影响,根据调查和评价的结果,

绿色地板清洁护理综述

摘要:综述了地板护理产品的应用现状,分析了地板蜡和起蜡水的性能及对人和环境的影响,指出发展绿色地

板护理产品的必要性。最后,介绍了绿色地板护理产品的配制原则,以及正确使用绿色地板护理系统的方法,

展望了绿色地板护理产品的发展前景。

关键词:地板蜡;起蜡水;VOCs;环境友好

提出了地板护理产品的推荐表及选择依据。更为重

要的是,指出地板蜡和起蜡水必须设计成在整个环

境友好型地板护理系统中共同发挥作用。

1.1 地板蜡和起蜡水

直到最近 10 年,一个典型的地板护理系统包含

了封地剂、地板蜡、起蜡水及适合的清洁剂。从罗

马和古埃及时代到 1930s 的很长一段时间内,天然

蜡一直作为地板蜡使用。这些蜡主要是卡诺巴蜡,

由硬而易碎的植物蜡(来自巴西棕榈树)和树脂组成,

可抛光,干燥至轻微混浊且耐磨。紧随卡诺巴蜡出

现的是合成蜡 / 聚合物蜡,在 1940s ~ 1950s,通常

是合成蜡 / 聚合物蜡与卡诺巴蜡配合使用,这种改

进得到的是明亮的蜡外观。丙烯酸类聚合物出现于

1950s,在 1950s ~ 1960s 聚合物链和锌交联技术被

引入,用来提高地板蜡抵抗每天拖地使用的碱性清

洁剂的性能。

氨最初用于起蜡水配方是它能与锌反应,提高

聚合物在地板蜡的溶解度。氨是一种呼吸刺激物,

因而现在多采用其它的胺类以减轻氨气味。但是,

地板蜡中的锌浓度可能达到 5000mg/kg,属于美国环

保署列出的 65 种有毒物质之一,而且还在“清洁水

法”中 126 种优先控制污染物名单中,因而正在受

到审查。尽管早期的无金属地板蜡的光泽度、耐久

性比含金属地板蜡差,而且价格高,随着技术的进步,

无金属地板蜡的各项性能已经可以与含金属地板蜡

相媲美。然而,无金属地板蜡还在少数,并不像含

金属地板蜡更为大家熟悉。

1.2 蜡的基本性能

水基的地板蜡几乎适用于所有的地板,并且不

会被水洗去。它主要由聚合物、溶剂、蜡、增塑剂

等成分组成,因此,可以说地板蜡就是在地板上形

成的一层树脂膜。

第144页

106 2021 年 10 月 创刊号

1.2.1 固形物

在水基地板涂料中,固形物就是地板涂层固化

后留在地板上的东西。固形物常常用重量百分比表

示。固形物含量越高,干燥后就会有更多的地板蜡

留在地板上。更多的固形物含量并不意味着会有更

好的性能、持久性、光泽,并且获得所需的蜡涂层。

聚氨酯树脂、丙烯酸类树脂及两者的混合物,能为

地板蜡提供各种所需的性能。

1.2.2 聚合物乳液

地板蜡的固形物至少含有 50% 的聚合物,聚合

物是一个很大的分子,由称作单体的小单元构成。

在丙烯酸地板蜡中,丙烯酸或丙烯酸 / 苯乙烯聚合

物最终形成膜。地板蜡聚合物具有硬度、流平性、

膜形成温度、光泽、耐久性等特殊性能。地板蜡的

基础成分——聚合物乳液对地板蜡强度、耐久性、

光泽及其它性能特性(诸如磨损、洗涤剂、防滑)

发挥重要作用。因此,聚合物固有的特性在很大程

度上决定了地板蜡的性能。金属交联聚合物(最常

见的是锌)的开发,使得地板蜡对地板的保护性及

外观达到一个满意的水平。在使用金属交联聚合物

之前,地板蜡制造商使用的聚合物经常被每天拖地

使用的碱性清洁剂损坏。现在的聚合物地板蜡通常

由锌交联聚合物制作,之所以采用锌是因为锌不是

贵重金属,没有反应性,没有颜色属性,而且还很

有效。

1.2.3 蜡乳液

配方中蜡(5% ~ 20%)的主要功能是提供可擦

亮的蜡表面,蜡乳液对耐久性、磨光能力及抗黑斑

性至关重要,蜡乳液的选择还会影响到蜡的颜色。

但是,蜡会使地板蜡形成的膜更柔软,而且易受擦

伤和吸附灰尘的影响。在很多地板蜡配方中,合成

聚乙烯或聚丙烯蜡已取代天然蜡,因为它提高了地

板蜡的颜色一致性、性能和可应用性。

1.2.4 溶剂和增塑剂

主要包括凝结剂(乙二醇醚、乙二醇醚酯和酯醇)

和增塑剂(磷酸三丁氧基乙酯和邻苯二甲酸二丁酯)。

凝结剂让聚合物分子悬浮在乳液中,并且在地板上

形成一个连续的膜。水分在很短的时间蒸发后,聚

合物分子形成一个连续坚固的膜。增塑剂的挥发性

低于凝结剂,使地板蜡更具柔性、抗冲击性,且在

打磨过程中不易出现粉末。

1.2.5 地板蜡的其他成分

高速抛光地板蜡中的其它成分主要作用是提高

应用性或润湿性,以及地板蜡在地板上的流平性能。

碱溶性树脂(5% ~ 15%)与氨或胺混合后,提高地

板蜡的流平能力;表面活性剂作为润湿剂,促进液

体扩展;水性聚氨酯用于改变地板蜡的耐化学性和

耐水性方面,并提供地板蜡所需的柔韧性;共溶剂、

消泡剂、紫外线稳定剂和防腐剂保持地板蜡配方的

稳定。在生产一个安全、有效、易于使用易于去除

的地板蜡过程中,所有这些成分都发挥出重要的作

用。

1.3 起蜡水的基本特性

起蜡水的目标用途,就是溶解并悬浮地板蜡,

而且不伤害地板表面。地板蜡的除去,同时存在两

种机理:第一种是与胺吸附到锌交联有关,第二种

是与溶剂——乙二醇醚和 / 或醇类溶解和再液化地

板蜡有关。过去的起蜡水以氨作为胺源,现在的起

蜡水更多地使用单乙醇胺(MEA),而 MEA 常常被

认作是“无味氨”。胺解聚聚合物,提高起蜡水的

第二种机能,碱性助剂(磷酸三钠、碳酸钠、偏硅

酸钠)和苛性碱(NaOH 和 KOH)常常用来促进该

过程。表面活性剂则用来促进碱对蜡表面的润湿。

大 多 数 的 起 蜡 水 都 有 一 个 高 的 pH, 范 围 是

10 ~ 14,通常为 12 以上。起蜡水必须是碱性(pH10

或更高),因为在碱性环境中起蜡水更有效。起蜡

水是针对特定的地板蜡配制的,例如,绿色的起蜡

水对去除配有金属交联物的传统地板蜡并不是很有

效,因此,起蜡水必须针对正在使用的地板蜡而配制。

2 地板护理产品对人健康和环境问题

很多地板护理产品具有高 VOCs,极易造成室内

环境污染,这在很大程度上会影响到人的健康,因

为大多数的人会把 90% 的时间花在室内。VOCs 会

导致鼻和肺刺激、皮疹、恶心和哮喘。VOCs 还是光

化学烟雾的前身,某些消费产品中的 VOCs 在易受

臭氧影响的地区受到严格管制,例如,美国的南加

利福尼亚州。许多地板护理产品已经被配制成极低

VOCs 的产品。

乙二醇醚是地板护理产品中经常用到的 VOCs,

第145页

综 述

2021 年 10 月 创刊号 107

三种常用的乙二醇醚——2- 丁氧基乙醇(乙二醇单

丁醚或 EGBE)、乙二醇甲基醚(EGME)、乙二醇

乙基醚(EGEE),不论是吸入还是使用中的皮肤

接触都是有害的,而且还可能被儿童误摄入。美国

EPA 认为,EGBE 作为起蜡水中的常用成分,是一

种可能的致癌物。它很容易被皮肤吸收,破坏血红

细胞,而且还能伤害肝脏和肾脏。已经发现,曝露

于 EGBE 和 EGEE(主要在地板蜡中发现)中的人

会引起生殖缺陷并损伤生殖器官。

锌作为很多地板蜡的一种成分,它对溪流、河流、

湖泊中的水生生物有毒。研究机构对某些使用含锌

工业及公用设施产品的下水道进行检测,以确保污

水中的锌不超过阈值。在污水处理工厂,大部分的

锌随着下水道污泥沉淀出来,然后被填埋或作为肥

料。由于植物能吸收重金属,因而这是一条锌曝露

人和动物的潜在路径。未被沉淀的锌被排放到当地

的河流中,特别是在大雨期间。

虽然地板蜡工业对当地的总锌输入贡献很小,

但无锌地板蜡制造技术已应用到地板蜡的制造中,

很多地板蜡制造商已经开发出不含锌的优质地板蜡。

制作无锌地板蜡的另一个激励措施,是很多美国城

市、州、大学及绿色建筑委员会已经要求在他们监

管的清洁产品和服务合同中采用无锌地板蜡产品。

另一个趋势是持续地消除烷基酚聚氧乙烯醚

(APE),这要归因于 APE 产生的环境问题。APEs

在地板蜡中被发现,也广泛应用于工业洗涤剂和其

它产品,最常用的 APEs 是壬基酚聚氧乙烯醚(NPEs)

和辛基酚聚氧乙烯醚(OPEs)。APE 的生物累积及

可能成为环境内分泌干扰素的原因,已经成为当下

消减 AOEs 使用的动力。

起蜡水可能含有液氨,液氨一直用于溶解和去

除经久耐用的地板蜡。在这种高碱性的配方中,氨

会从溶液中蒸发。氨是严重的呼吸道刺激物,曝露

在氨雾中可能会对化学物质敏感人群发动攻击,譬

如,哮喘患者。基于此,MEA 常用来取代起蜡水中

使用的氨。虽然 MEA 没有氨那么强的氨味,但直接

接触仍会造成严重的眼刺激或灼烧感。MEA 接触到

受损皮肤,还会通过皮肤吸收。呼入 MEA 蒸汽可能

刺激呼吸道,影响中枢神经系统,例如,头晕和头痛。

最后,讲一下一小部分还在使用古老制造技术

的地板蜡,这种地板蜡的溶剂含量相当高,使地板

蜡变得易燃。闪点常用来评价物质的易燃性,它以

规定条件下,外部火焰点燃蒸汽的温度来确定。未

经稀释的地板蜡产品的闪点为 150 ℉。

对公司的绿色认证调查发现,现在已涌现出来

相当数量的、几乎不含有有毒化学品且有益与健康

和环保的地板蜡和起蜡水。环境友好的地板护理产

品减少了 VOCs 的用量,不含有大家熟知的致癌物

及联邦毒物排放清单中的化学品。

成分 作用 对人的危险(直接接触) 对环境的危险

锌 使地板蜡变得更硬 —

污水机构常常禁止高含量锌的使用,低浓度

的锌就会降低特殊细菌分解污水的能力。锌

对水生生物有毒。

EGBE 通常在起蜡水中使用 通过皮肤吸收,损伤人的肾脏、肝脏,

可能是人类致癌物。

在水和土壤中降解比在空气中更慢,不会在

植物和动物体内积累。

液氨 应用在起蜡水中,用

来破坏金属交联键。

对眼睛和皮肤有伤害,如果不能正

常处置,伤害将是永久性的。对肾脏、

肝脏、中枢神经系统有慢性效应。

氨释放至水生环境后,淡水生物面临的风险

最大,特别是高 pH、夏季、缓慢流动的水域。

APEs(OPEs 和 NPEs) 应用在地板蜡 内分泌干扰物,刺激眼睛和皮肤。 环境中即使是少量的 APEs 也会伤害人的激

素系统。

EGME 应用在地板蜡

对生殖系统有负面影响 *,刺激皮肤、

眼睛、鼻子和喉咙,皮肤接触有害

健康,损伤肾脏。

高浓度可能对谁谁或陆地生物有害

EGEE 应用在地板蜡 对生殖系统有负面影响,损伤肾脏,

刺激皮肤。 高浓度可能对谁谁或陆地生物有害

表 1 地板蜡和起蜡水中禁用的成分

注:* 加利福尼亚州列表:该州已知会导致生殖毒性的化学品。

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108 2021 年 10 月 创刊号

制造商 产品名 VOCs 浓度 /%

Enviro Solutions High Gloss Finish #80 1~5

High Traffic floor Finish #96 1~5

Hillyard Industries Super Hil-Brite Floor Finish 1.1 ~ 2.0

Johnson Diversey,Inc. Bucher’s Neon Floor Finish 3.0

Johnson Wax Professional ZF1500+UHS Floor Finish 3.0

M.D.Stetson Trascend Floor Finish 4~5

Pioneer Eclipse Corporation EnviroStar Green Floor Coating 2.6

Rochester Midland Corporation EC Resilient Tile Coating 5.1

Spartan Chemical Corporation Green Solutions Floor Seal & Finish 0.5

·选择不含致癌物或生殖毒素的地板护理产品

·选择不含锌或其他金属的地板蜡

·避免购买含氨、氢氧化铵或铵盐的产品

·选择不含磷酸二丁酯或 APEs 的产品

·选择 VOC 含量不超过 7%(w/w)的地板蜡或起蜡水

(稀释后直接使用)

·选择总磷量 0.5% 或更少的产品

·选择碱度不高于 11.5 的产品

·选择闪点超过 150 ℉的产品

·选择可再循环或再填充的容器

·选择满足这些标准的地板蜡及相应的起蜡水

表 2 如何选择地板蜡 / 起蜡水体系

表 3 推荐的地板蜡

表 4 推荐的起蜡水

制造商 产品名 pH 推荐最低稀释比下的

VOCs 浓度 /%

推荐最低

稀释比

Enviro Solutions ES-85 Scrub Free Floor Stripper 11.4 3.9 1:6

Fuller Brush T.E.T Power Stripper 11.4 4.2 1:8-1:6

M.D.Stetson EPS(Environmental Preferable Stripper) 11 ~ 11.5 0.25 1:12

Orison Marketing,LLC ECO Natural Floor Stripper 8.8 ~ 9.5 0.14 1:10

Pioneer Eclipse Corporation EnviroStar Green Floor Stripper 10.5±0.5 0 1:4

Rochester Midland

Corporation EC Floor finish Remover 9.5 ~ 10 2.4 1:8 ~ 1:2

化学替代涉及地板护理产品中的高毒性成分转

变为几乎无毒,一些有效、低毒性的地板蜡和起蜡

水正被客户认可并使用。除了表 1 所列的成分外,

还应该采取一些措施以降低配方的毒性,见表 2。

表 3 和表 4 是推荐的地板蜡和起蜡水产品。

4 包装

评价完产品后,本文给出一些如何包装地板护

理产品的建议。当评价地板护理产品的包装时,牢

记以下几点将会使你的产品优于其他产品:

(1)确保包装可回收再利用,特别是要保证该

包装在你所在的地区可再利用。最常用的产品容器

是用高密度聚乙烯(HDPE)制造的,这种塑料通常

可再利用。

(2)核实包装容器是由再生材料制造,有些地板

护理产品制造商已经使用含有再生塑料的包装容器。

(3)选择散装或浓缩的地板护理产品,这样就

可以节省包装材料的用量及运输产品的所需能量。

5 地板护理系统的性能

地板蜡应该有理想的初始美学和环保属性,但

用户需要考虑产品对特殊表面的应用性能,以及是

否适合设施的交通状况。此外,人工成本占楼宇运

行成本的 95%,任何降低劳动成本的举措都极具吸

引力。正确配制的地板蜡能够轻松涂饰,减少使用

起蜡水去除地板蜡及再涂饰地板蜡的次数,从而节

省劳动时间。

因地板护理产品的种类繁多,本文并未提出关

于交通流模式、污垢类型和地板蜡对客户地板护理

需求的适合性。用户应该按照生产商的产品说明,

对适合的地板进行地板蜡涂饰,并使用相配套的其

它地板护理产品。环境友好的地板蜡护理产品需要

训练有素的工人,以确保合理应用地板护理产品,

获得满意的性能。绿色地板护理产品放弃了能使产

品快速工作的有害化学品,因而需要使用有别于传

统地板蜡涂饰的方法。

很多现代的丙烯酸聚合物不需要经常去除,因

第147页

综 述

2021 年 10 月 创刊号 109

为这种蜡的磨损特性得到了很大的提高,有时可以

使用 1-2 年。避免使用起蜡水或延长起蜡水的使用

间隔,有助于环境保护及人体健康维护,同时还能

节省费用。

使用绿色地板护理产品的一个问题是无锌地板

蜡的耐久性,虽然无锌地板蜡是毒性较小的产品。

有些客户声称,无锌地板蜡的耐久性较差,需要频

繁地使用起蜡水去除地板蜡,并再涂饰地板蜡。这

将提高地板护理人员在作业现场的曝露时间,从长

远来看,将有更多的毒素排放至环境中。

生命周期分析(LCA)常用于解决此类情景对

环境和健康的全面影响,LCA 的目标是对制造商不

能确定环境和健康影响的绿色产品设计负责,促进

绿色产品用户的扩大。由地板护理行业赞助的 LCA

项目正在着手对含锌地板蜡和不含锌地板蜡的性能

进行全面评价。

6 正确使用地板护理系统

正确的地板护理将会提高地板蜡的寿命,减少

起蜡水的使用和再次上蜡的频率。训练有素的地板

护理人员采取正确的清洁护理方法,能减少地板护

理产品的用量,并能使地板蜡应用很长时间,同时

降低其它建筑危害物的用量,例如,光滑地板。在

某些应用中,即使环境友好的产品也会产生健康危

害和环境危险。训练有素的专业地板护理人员能正

确使用有危害性的产品,能避免地板护理产品溅洒

或污染空气。正确地稀释地板护理产品能降低化学

伤害的风险,并满足地板护理的需求。

正确的地板护理程序能降低地板护理产品在环

境中的曝露时间,这种程序如下:

·采用专业人员修改的技术能使地板护理产品

的用量更少,而效果不减。

·兼顾楼层维护计划的制定。根据磨损方式安

排楼层更新工作,而不是简单地执行日历时间表。

·如果稀释起蜡水,应按照稀释说明的数量和

步骤正确操作。

·在用新地板蜡前,应彻底漂洗起蜡后的地板,

直至中性。

·定期用湿拖把、尘推和真空吸尘器保养饰面,

避免过频使用起蜡水。

·在入口通道放一块大小合适的地垫,尽可能

减少污垢和砂砾的带入,根据天气和污垢情况决定

是否需要实施地板护理。

虽然绿色地板护理产品的开发取得了很大的进

步,但如果使用不当,很多化合物和材料仍然会对

人健康产生影响。地板护理专业人员必须知晓地板

护理产品的正确用法,以及他们所使用产品对人体

的危害,这一点无论怎样强调都不为过。这是因为:

即使是绿色地板护理产品,如果使用不当,仍然会

伤及人的眼睛和皮肤。所以建议:

·经常佩戴专业防护用品,例如,手套,眼罩

和适当的鞋。

·使用地板护理产品时要保持良好的通风,一

些人对地板护理产品的蒸汽和残留物敏感。遇到这

种情况时,地板护理专业人员就需要在在晚上、周

末或假期开始他们的去除地板蜡和再涂饰地板蜡工

作。在施工期间,尽可能开窗通风并使用风扇让室

外的空气进入施工区域。需要注意的是,使用风扇

不要使干燥过程中的地板变得不平坦。

·地板护理产品不应当在室外处置,把起蜡水

或其它的化学品倒在地上、停车场或任何室外区域

是违法的。

环境友好的地板护理产品有助于保护环境,减

少有毒物质、空气 / 水污染物及固体废物(通常是过

度包装产生的)的排放。由于减少了有毒物质的曝露,

使用环境友好地板护理产品对人的健康有利。部门

内的组织正在学习当他们使用绿色产品时,他们会

从积极的公共关系、生产效率和避免对人健康的不

利影响中受益。地板护理产品正在进行的技术革新,

推动了许多新产品的出现,这也间接提高了绿色地

板护理产品的门槛。《Choose Green Report》提供

了购买、使用绿色地板护理产品的一些信息,以及

绿色地板护理产品对建筑居住者健康和环境的益处,

有兴趣的话,可参阅相关内容。

(岳霄译自 2004 年 No.6 Choose Green Report)。

Review on Green Floor Cleaning and Care

Abstract: The application status quo of floor care products were reviewed, the impact of performances of floor wax and water wax

on people and environment was analyzed and the necessity of developing green floor care products was pointed out. In the end,

the formulation of preparing green floor care products and the right way of using green floor care system were introduced, and the

development future of green floor care products was prospected.

Keywords: floor wax; water wax; VOCs; environmentally friendly

第148页

110 2021 年 10 月 创刊号

界面现象是自然界最普遍的现象之一。表面活

性剂是具有亲水基团和疏水基团的两亲分子,能够

在界面上吸附,改变界面性质,从而表现出良好的

起泡、乳化、润湿、分散、增溶、洗涤等性质 [1],

这些性质赋予了表面活性剂良好的清洗功能,使其

成为清洁用品中最重要的原料。然而,表面活性剂

的大量使用和排放也导致了一系列环境污染和安全

问题。近年来,随着人们对清洁类产品的要求越来

越高,消费者不仅要求清洁用品具备良好的清洁能

力,也更看重产品的温和性和安全性。另外,由于

目前绿色化学的理念引领着日化产品的研究和开发,

使用天然生物质资源代替传统石化原料开发绿色安

全型表面活性剂产品受到了广泛关注。

氨基酸表面活性剂是以氨基酸与油脂或脂肪酸

为主体原料合成的绿色表面活性剂,与其他表面活

性剂相比,氨基酸型表面活性剂的原料来源广泛、

毒副作用小、性能温和、刺激性小且生物降解性好,

并且具备良好的乳化、润湿、增溶、分散、起泡等性能,

使其在日用化学品、生物医药、食品、农业等领域

得到了广泛的应用 [2, 3]。

1 氨基酸表面活性剂性质

由于酰基和氨基酸残基的存在,N- 酰基氨基酸

盐表面活性剂与脂肪酸皂有很大的区别。相比而言,

氨基酸表面活性剂性能及其在清洁产品中的应用

张圆圆,王策 ,徐宝财

(北京工商大学 轻工科学技术学院,北京,100048.)

摘要:氨基酸表面活性剂作为一类基于生物质资源制备的绿色安全型表面活性剂,引起了人们的广泛关注。综

述了氨基酸表面活性剂的性能,包括表 / 界面活性、泡沫性能、去污性能、抗硬水性以及安全性,探讨了分子

结构与其性能的关系;介绍了氨基酸表面活性剂在肌肤清洁用品、口腔清洁用品、洗发香波等各类清洁产品中

的应用;介绍了氨基酸表面活性剂与其他表面活性剂复配体系的性能。提出了氨基酸表面活性剂在开发及应用

中的发展方向。

关键词:氨基酸表面活性剂;清洁产品;洗涤剂;界面性质;泡沫

指导教师:王策,副教授,物理化学博士,硕士生导师,日化工程系主任。主要

从事油脂氨基酸表面活性剂的合成,性能及应用研究,新型表面活性剂及洗涤用

品开发。参与或主持国家重点研发计划,国家自然科学基金,北京市教委面上项

目等。担任中国化工学会精细化工专业委员会青年学者委员会委员,发表 SCI 论

文 10 余篇。E-mail:wangce@btbu.edu.cn。

氨基酸表面活性剂的水溶性、表面活性和胶束聚集

能力都有很大提高,也使其具有很多独特的性质 [4]。

1.1 表 / 界面性质

表面活性剂的表 / 界面行为在理论研究和指导应

用方面均具有重要价值。氨基酸表面活性剂具有优

异的表 / 界面活性,在一定浓度范围内可将水溶液

表面张力降低至 20~40 mN/m。氨基酸表面活性剂表

/ 界面活性与分子结构息息相关。本课题组基于常用

天然油脂的组成和结构,对其脂肪酰基结构特征进

行了总结,发现各类脂肪酰基的碳链长度、C=C 数

目存在差异,蓖麻油酸酰基结构在疏水链上存在一

个亲水的羟基。因此,合成了一系列不同疏水基结

构的脂肪酰基甘氨酸盐,探究脂肪酰基结构对表 /

界面性质的影响,如图 1 所示 [5]。

图 1 不同疏水基结构的脂肪酰基甘氨酸钠

第149页

综 述

2021 年 10 月 创刊号 111

首先,探究了疏水基长度对表面性质的影响,

研究了月桂酰基甘氨酸钠、肉豆蔻酰基甘氨酸钠、

棕榈酰基甘氨酸钠、硬脂酰基甘氨酸钠等 4 种不同

碳链长度的甘氨酸表面活性剂。结果表明,4 种表

面活性剂临界胶束浓度(cmc)在 10-4 ~ 10-3 mol/L

数量级之间,对应的表面张力(γcmc)在 27 ~ 40

mN/m 之间,具有良好的表面活性;随着碳链长度的

增加(C12 ~ C18),脂肪酰基甘氨酸钠的 cmc 降低,

γcmc 也逐渐降低 [5]。研究疏水链长度对其界面流变

行为的影响发现,表面活性剂分子间的疏水作用随

碳链的增长而增大,界面扩张模量随碳链增长而增

大,吸附膜强度随碳链的增长而增强。对于硬脂酸

酰基甘氨酸钠,表面活性剂分子形成了紧密排列的

界面层,抑制分子在界面与体相的扩散交换 [5]。

通过比较硬脂酸酰基甘氨酸钠、油酸酰基甘

氨酸钠、亚油酸酰基甘氨酸钠 3 种碳碳双键数目

不同的表面活性剂,研究碳碳双键数目对界面行

为的影响。结果表明,3 种表面活性剂的 cmc 在

10-5 ~ 10-4mol/L 数量级之间,γcmc 在 27 ~ 40mN/m

之间,表明三种表面活性剂具有良好的界面活性。

此外,表面活性剂的 cmc 随着疏水基双键数目增加

而降低,而 γcmc 随着水基双键数目的增加而增加 [5]。

在油水界面上,由于疏水基碳碳双键数目的存在,

相对于硬脂酸酰基甘氨酸钠,油酸酰基甘氨酸钠和

亚油酸酰基甘氨酸钠分子在高浓度下排列相对松散,

表面活性剂分子在体相与界面之间存在较强的扩散

交换。

棉籽油酰基甘氨酸钠和蓖麻油酰基甘氨酸

钠的表面性质显示,棉籽油酰基甘氨酸钠的 cmc

(1.51×10-4mol/L) 和 γcmc(33.55mN/m) 均 低 于

蓖麻油酰基甘氨酸钠的 cmc(3.71×10-4mol/L)和

γcmc(37.96mN/m),具有更好的表面活性。可以看出,

植物油的类型极大地影响了其衍生的氨基酸表面活

性剂的界面行为。棉籽油脂肪酸组成主要包括亚油

酸、油酸、棕榈酸等,而蓖麻油脂肪酸主要以蓖麻

油酸为主。相对于油酸酰基,蓖麻油酰基的 12 号碳

上存在一个羟基。疏水基上羟基的引入在一定程度

上增强了表面活性剂疏水基的亲水性,形成胶团的

能力较弱,同时影响分子间疏水作用,导致表面张

力较高,扩张模量下降。而棉籽油酰基甘氨酸钠表

现出了更高的界面活性,并且可以形成更强的界面

吸附膜 [6]。

对比直链和支链氨基酸表面活性剂发现,疏水

链有分支结构,形成胶团的空间位阻大,胶团不易

形成,cmc 比直链的氨基酸表面活性剂更高 [7]。胆

甾醇具有较大的疏水结构,作为疏水基可以增强分

子间范德华力,有助两亲分子界面自组装。对比胆

固醇双甘肽钠和月桂酰基双甘肽钠的表面活性,结

果表明,胆甾醇基取代线性疏水链显著提高了界面

活性 [8, 9]。

王楠 [10] 等研究了椰子油酰基苯丙氨酸钠、椰子

油酰基酪氨酸钠、椰子油酰基组氨酸钠、椰子油酰

基甘氨酸钠等 4 种亲水基不同的表面活性剂的表面

活性,结果表明,椰子油酰基氨基酸钠表面活性剂

的界面性能受氨基酸结构的影响较大。芳香基团的

引入增强了两亲分子向界面的吸附倾向和体相聚集

倾向,因此,椰子油酰基苯丙氨酸钠和椰子油酰基

酪氨酸钠表现出更强的表面活性。

离子型表面活性剂溶于水时,通常会解离成两

部分:含有疏水尾链的表面活性部分和反离子。氨

基酸盐表面活性剂的自组装和表 / 界面性质也会受

到反离子的影响。当反离子与胶束结合时,可以显

著降低表面活性剂头基之间的静电斥力。因此,表

面活性剂在水溶液中的临界胶束浓度通常随着反离

子结合度的上升而下降 [11]。

以上研究表明,氨基酸表面活性剂的表面活性

受到其脂肪酰基结构、氨基酸结构、反离子等不同

的因素影响。但总体来看,基本上与洗涤剂配方中

常用的表面活性剂具有相当的界面性能,可以非常

有效地降低界面自由能。

1.2 泡沫性能

表面活性剂的泡沫性能是清洁用品设计中最重

要的性能之一。泡沫多少常常被视为清洁效果的一

个重要表现,泡沫越多,往往被认为清洁效果越好。

然而,越来越多的研究表明,泡沫多少与清洁效果

并无直接关系,泡沫过多反而影响漂洗过程,因此

某些清洁用品设计时更注重低泡配方的开发。

起泡性和稳泡性是评价表面活性剂性能的重要

指标。泡沫属于热力学不稳定体系,而表面活性剂

则能有效稳定泡沫防止其迅速破裂 [12]。表面活性剂

分子在气液界面吸附,降低液膜表面张力,气泡之

间的弯曲液面与平液面处产生的附加压力都随之变

第150页

112 2021 年 10 月 创刊号

小,二者之间的排液过程减慢,有助于增强泡沫稳

定性 [13]。在泡沫的液膜中,表面活性剂分子以双分

子层的形式紧密排列,其中疏水端指向空气,亲水

端指向液膜,紧密排列的表面活性剂吸附层有利于

泡沫的形成,并能有效抑制气泡的破裂 [14]。

酰基氨基酸盐表面活性剂的亲水基为羧基,具

有 pH 响应性。在酸性条件下,表面活性剂以游离

状态为主;在碱性条件下,表面活性剂以解离状态

为主。不同的状态导致亲水亲油能力不同,进而影

响其界面排布。张典瑞等探究了不同 pH 值下,月

桂酰基谷氨酸钠的泡沫性质,发现在中性条件下表面

活性剂水溶液界面张力的最低,泡沫稳定性最高 [15]。

张青等研究了不同种类的氨基酸表面活性剂在不同

pH 下的发泡性能,证明 pH 为 6.5 ~ 7.5 时,N- 椰

油酰基甘氨酸钠具有更好的发泡性能 [16]。一般而言,

氨基酸表面活性剂在酸性条件下以游离形式存在,

水溶性下降甚至析出,从而影响了体系的发泡力。

在碱性条件下,氨基酸表面活性剂亲水基解离,离

子头之间存在静电斥力,阻碍分子紧密排列形成稳

定界面层,不利于泡沫的稳定。在中性条件下,表

面活性剂部分解离,在界面上形成混合吸附膜,提

高界面层的稳定性,有利于保持界面的稳定。

氨基酸表面活性剂的结构也会对泡沫性能产生

影响。周雅文等探究了不同碳链长度的脂肪酰基苯

丙氨酸表面活性剂的泡沫性能,发现随着疏水基增

长,起泡能力降低,但是泡沫的稳定性升高 [17]。王

楠等研究了椰子油酰基苯丙氨酸钠(Co-Phe-Na)、

椰子油酰基酪氨酸钠(Co-Tyr-Na)、椰子油酰基组

氨酸钠(Co-His-Na)3 种表面活性剂的泡沫性能。

结果表明,3 种椰子油酰基氨基酸纳的起泡高度均

较高,并且曲线变化趋势平缓,说明 3 种表面活性

剂均具有良好的起泡性和稳泡性。其中 Co-His-Na

中组氨酸残基结构相对较小,在界面上排列紧密,

可达到更低的界面张力,起泡性和稳泡性最佳,与

常用的 α- 烯基磺酸钠表面活性剂性质相当 [10]。孙

立杰等研究了肉豆蔻酰基牛磺酸钾 / 钠的泡沫性能,

结果表明,肉豆蔻酰基牛磺酸钾的起泡性弱于钠盐

但稳泡性高于钠盐,除四丁基溴化铵外,盐的添加

均可显著提升两种表面活性剂的稳泡性,而对起泡

性的影响不明显 [18]。周晓璐等研究了椰油酰基甘氨

酸钾、椰油酰丙氨酸三乙醇胺、椰油酰谷氨酸三乙

醇胺三种氨基酸活性剂的起泡性,研究发现三种氨

基酸表面活性剂的起泡性均高于椰油酰胺丙基甜菜

碱和月桂醇聚醚硫酸酯钠 [7]。这些研究表明,氨基

酸表面活性剂有较好的起泡性和稳泡性,且泡沫性

能可以满足日常产品需求。

1.3 去污性能

表面活性剂的去污性能也是其应用于清洁用品

中需要考虑的重要指标。由于水的表面张力大,对

待洗物润湿性能差,不容易把油污洗掉。加入表面

活性剂后,憎水基团朝向织物表面和吸附在污垢上,

使污垢逐步脱离表面。随后,污垢分散于水中或随

泡沫浮到水面后被去除 [19]。

陈娟娟研究了月桂酰基肌氨酸钠、月桂酰基谷

氨酸钠、椰油酰基谷氨酸钠 3 种常规氨基酸表面活

性剂的去污性能,三种氨基酸表面活性剂单独使用

时,其去污值 R 即可接近甚至超过标准洗衣粉的

去污值。在去离子水溶液中,三种氨基酸表面活性

剂对皮脂污布的去污效果良好,其次是蛋白污布、

炭黑污布 [20]。DaNan Yea 等 通 过 去 污 实 验 分 别 评

价椰油酰基甘氨酸钾(CGK)和椰油酰基甘氨酸钠

(CGN)两种表面活性剂在 25℃的去污性能。结果

表明,CGK 和 CGN 表面活性剂的去污率分别达到了

85.9% 和 86.5%,而洗涤剂配方中常用的直链烷基苯

磺酸和油醇二乙醇胺甲基硫酸酯的去污率分别只有

70.2% 和 14.7%。这说明 CGK 和 CGN 具有较高的去

污能力,非常适合应用于洗涤剂配方 [11]。综合文献

研究结果可以看出,氨基酸表面活性剂在去离子水

中去污性能良好,符合洗涤产品对于表面活性剂去

污性能的要求。

1.4 抗硬水性能

硬水降低表面活性剂的去污效果,且对衣物、

皮肤、毛发产生损害,因此表面活性剂的抗硬水性

能在生产生活上具有重要意义。王楠等测定了椰子

油酰基苯丙氨酸钠(Co-Phe-Na)、椰子油酰基酪

氨酸钠(Co-Tyr-Na)、椰子油酰基组氨酸钠(CoHis-Na)三种氨基酸表面活性剂以及油脂钠皂在硬

水中的稳定性。结果表明,3 种椰子油酰基氨基酸

纳耐硬水性能等同或优于皂类。其中 Co-Tyr-Na 抗

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