China Household Care

准印证号：京内资准字2021-Y0025号

主办：中国日用化工协会

创刊号

2021年10月

China Household Care

2021年10月 创刊号 准印证号：京内资准字2021-Y0025号

编印：中国日用化工协会

编委会

主 任：王万绪 中国日用化工协会 理事长

副主任：徐 茹 中国日用化工协会 副理事长兼秘书长

赵旸宇 中国日用化工协会 副理事长、家居护理专业委员会/蜡制品分会 秘书长

常务编委（按姓氏拼音首字母排序）

冯春波 上海家化联合股份有限公司 技术总监/高级工程师/博士

高 楠 诺维信家居护理技术支持 中国区经理/博士

胡利利 广州蓝月亮实业有限公司 研发经理/高级研发工程师/硕士

韩 富 北京工商大学 教授/博士

刘 英 纳爱斯集团创新发展研究院 副院长/高级工程师/硕士

林良良 江南大学 副教授/博士

卢志敏 广州市浪奇实业股份有限公司 高级工程师/硕士

李泉清 北京绿伞科技股份有限公司 副总经理/高级工程师

李长多 沈阳翰皇日用品有限公司 工程师/硕士

李东华 广东优凯科技有限公司 研发总监/高级工程师/博士

李绮芬 中山市中南烛业有限公司 董事长/高级工程师

李凤磊 广州洁生日化有限公司 研发经理/化妆品高级配方师

马 铃 阿道夫科研创新实验室 研发总监

邱三明 重庆合才化工科技有限公司 总经理

随东辉 北京绿伞科技股份有限公司 研发主管/工程师/硕士

孙永强 中国日用化学工业研究院 副院长/教授级高工

沈 俊 联合利华（中国）有限公司上海分公司 研发总监/高级工程师

石荣莹 上海和黄白猫有限公司 副总经理/技术中心主任/正高级工程师/硕士

石 帅 赢创护理化学品亚太区战略项目 负责人/博士

台秀梅 中国日用化学工业研究院 正高级工程师/博士

王 策 北京工商大学 日化工程系主任/副教授/博士

徐宝财 北京工商大学轻工科学技术学院 院长/教授/博士

薛 伟 中轻日用化学检验认证有限公司 高级工程师/博士

许虎君 江南大学化工学院 教授/博士

余 鑫 3M中国有限公司医疗产品事业部 技术专家/硕士

张天翼 威莱（广州）日用品有限公司 高级研发工程师/博士

张志国 诺力昂化学品（博兴）有限公司 技术经理/博士

张大存 山东九鑫生物科技有限公司 副总裁/首席技术官/高级工程师/清华大学硕士

张 咪 江苏雪豹日化有限公司质量部 部长/工程师/硕士

张 威 中轻日化科技有限公司 技术部主任/教授级高级工程师/博士

张世林 合创（广州）科技研究有限公司 总经理/日用化工工程师

赵建红 广东工业大学绿色日用品创新研究院 院长/教授级高级工程师

主编：赵旸宇 编辑：宁仲锐

发送对象：协会会员企业、上下游关联企业

印刷单位：北京联合互通彩色印刷有限公司 印刷数量：3000册

地址：北京市东长安街6号316室

电话：010-65238564

主编邮箱：zhaoyangyu@126.com

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主 任：王万绪 中国日用化工协会 理事长

副主任：徐 茹 中国日用化工协会 副理事长兼秘书长

赵旸宇 中国日用化工协会 副理事长、家居护理专业委员会/蜡制品分会 秘书长

常务编委（按姓氏拼音首字母排序）

冯春波 上海家化联合股份有限公司 技术总监/高级工程师/博士

高 楠 诺维信家居护理技术支持 中国区经理/博士

胡利利 广州蓝月亮实业有限公司 研发经理/高级研发工程师/硕士

韩 富 北京工商大学 教授/博士

刘 英 纳爱斯集团创新发展研究院 副院长/高级工程师/硕士

林良良 江南大学 副教授/博士

卢志敏 广州市浪奇实业股份有限公司 高级工程师/硕士

李泉清 北京绿伞科技股份有限公司 副总经理/高级工程师

李长多 沈阳翰皇日用品有限公司 工程师/硕士

李东华 广东优凯科技有限公司 研发总监/高级工程师/博士

李绮芬 中山市中南烛业有限公司 董事长/高级工程师

李凤磊 广州洁生日化有限公司 研发经理/化妆品高级配方师

马 铃 阿道夫科研创新实验室 研发总监

邱三明 重庆合才化工科技有限公司 总经理

随东辉 北京绿伞科技股份有限公司 研发主管/工程师/硕士

孙永强 中国日用化学工业研究院 副院长/教授级高工

沈 俊 联合利华（中国）有限公司上海分公司 研发总监/高级工程师

石荣莹 上海和黄白猫有限公司 副总经理/技术中心主任/正高级工程师/硕士

石 帅 赢创护理化学品亚太区战略项目 负责人/博士

台秀梅 中国日用化学工业研究院 正高级工程师/博士

王 策 北京工商大学 日化工程系主任/副教授/博士

徐宝财 北京工商大学轻工科学技术学院 院长/教授/博士

薛 伟 中轻日用化学检验认证有限公司 高级工程师/博士

许虎君 江南大学化工学院 教授/博士

余 鑫 3M中国有限公司医疗产品事业部 技术专家/硕士

张天翼 威莱（广州）日用品有限公司 高级研发工程师/博士

张志国 诺力昂化学品（博兴）有限公司 技术经理/博士

张大存 山东九鑫生物科技有限公司 副总裁/首席技术官/高级工程师/清华大学硕士

张 咪 江苏雪豹日化有限公司质量部 部长/工程师/硕士

张 威 中轻日化科技有限公司 技术部主任/教授级高级工程师/博士

张世林 合创（广州）科技研究有限公司 总经理/日用化工工程师

赵建红 广东工业大学绿色日用品创新研究院 院长/教授级高级工程师

主编：赵旸宇 编辑：宁仲锐

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创刊号

2021年10月

目次

刊头语

编者的话 / 赵旸宇

创刊词

以科技创新推动家居护理行业消费升级 / 王万绪

本刊特稿

表面活性剂的绿色化及其在家居洗护的未来 / 孙永强 .......................................................................................................... 01

家居环境中除臭剂的研究进展和产品选择 / 石帅

研究论文

脂肪胺聚氧乙烯醚在洗衣产品中的应用研究 / 张志国 王强绪

益生菌在家居护理中的应用 / 樊小景 王腾凤 贾文强

水杨酸在抑菌洗手液中的应用 / 卢卓彦 李春燕 曹芮 俞婕 李凯利 严祖勇 刘英 张蕾

支链型非离子表面活性剂在清洁洗涤凝珠中的应用研究 / 严羽欢 甘静 刘裕源 邱文玲

增稠剂在卫生间清洗剂中的应用 / 卢志敏

家用除霉产品配方设计及性能研究 / 张明轩 随东辉

基于植物来源的除味剂设计方案 / 俞远志 周鹏 谢清慧

标准与法规

功能性家居护理产品标准与法规现状及展望 / 薛伟 王万绪

新业态下家居护理卫生用品 / 蜡制品标准体系构建 / 郑卫 孙东方

知识产权专题

日化产品知识产权保护三个维度：商标、外观和技术 / 焦汉伟

目次

综述

家居表面的除霉防霉方法 / 胡利利 娄定辉 李启发 杨利川

阳离子表面活性剂在洗涤和消杀领域的应用 / 张天翼

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

全球家居清洁护理香氛趋势及技术应用 / 温礼濛

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

新业态下家居护理产品市场现状及发展趋势 / 高 娟 石荣莹

家居除螨剂的研究现状 / 张咪 杜永卫

芳香消臭剂的香气与消臭机能 / 桑原裕香理（岳霄 译）

家居空气清洁护理异味管理的探讨 / 许佩佩

家居香氛的发展现状 / 仲倩蕊

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 .................................................................. 95

绿色地板清洁护理综述 / 岳霄 译

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

极简配方在日化行业的现状及发展趋势 / 周心慧 张大存 李冬梅 齐辰晖

免洗手消毒剂活性物的研究进展 / 余鑫 胡方圆 刘芝兰

浅谈液体织物洗涤剂绿色化 / 张少雄 李东华 黄平 曾晖

氧化电位水作为绿色消毒剂在日化领域的应用探讨 / 张咪 童星

浅谈浓缩洗涤剂的应用与普及 / 黄平

简报

紫外分光光度法测定除菌剂中三氯生的含量 / 谢文洁 刘佳乐

CONTENTS

Prelusion

From the Editor Zhao Yangyu

Inaugural Statement

Technology Innovation Drives Consumption Upgrade in Household Care Industry Wang Wanxu

Features

Green Surfactants and Their Future Application in Household Cleaning and Care Sun Yongqiang ........................................ 01

The Research Progress and Product Selection of Household Deodorant Shi Shuai

R&D Articles

The Application Research of Fatty Amine Ethoxylates in Liquid Detergent Products Zhang Zhiguo, Wang Qiangxu

Application of Probiotics in Home Care Industry Fan Xiaojing,Wang Tengfeng, Jia Wenqiang

The Application of Salicylic Acid in Antibacterial Hand Sanitizer

Lu Zhuoyan, Li Chunyan, Cao Rui, Yu Jie, Li Kaili; Yan Zuyong, Liu Ying, Zhang Lei

The Application of Branched Non-ionic Surfactants in Cleaning and Washing Capsules

Yan Yuhuan,Gan Jing,Liu Yuyuan, Qiu Wenling

The Application of Thicken Agent in Toilet Cleaner Lu Zhimin

Formula Design and Performance Study of Household Mildew Removal Products Zhang Mingxuan, Sui donghui

Solution of New Deodorant Design with Herbal Origin Yu Yuanzhi, Zhou Peng, Xie Qinghui

Standards & Regulations

Progress and Prospect of Standards and Regulations for Functional Household Care Products Xue Wei , Wang Wanxu

Construction of Standard System of Household Care and Health Products (Wax Products) under New Business Mode

Zheng Wei, Sun Dongfang

Special Focus on Intellectual Property

The Three Dimensions on Household Chemicals IPR: Trade Mark, Appearance and Technology Jiao Hanwei

CONTENTS

Review

Mold Removal and Mold Prevention Methods for Household Surface Hu Lili, Lou Dinghui, Li Qifa, Yang Lichuan Jiao Hanwei

Application of Cationic Surfactants in Laundry Care & Disinfection Zhang Tianyi

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

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

Global Trends and Technology Application of Fragrance Used in Household Cleaning and Care Products Wen Limeng

Application of odor Control Products in Home Care Fan Xiaojing, Wang Tengfeng, Jia Wenqiang

Development of Home Care Products in the New Social Form Gao Juan, Shi Rongying

Research Status of Domestic Anti-acarid Agent Zhang Mi, Du Yongwei

The Fragrance and Deodorizing Functions of Air Freshener Yukari Kuwahara

Discussion about Odor Management in Household Air Cleaning Care Xu Peipei

Research Status of Home Fragrance Products Zhong Qianrui

Brief Analysis on the Main Ingredients of Home Cleaning Products and their Future Development

Wen Hongyu , Chen Zhanghao , Lin Liangliang ....................................................................................................................... 95

Review on Green Floor Cleaning and Care translated by Yue Xiao

Properties of Amino Acid Surfactants and their Application in Cleaning Products Zhang Yuanyuan, Wang Ce , Xu Baocai

The Status Quo and Development Trend of Minimalist Formula Applied in Daily Chemical Industry

Zhou Xinhui , Zhang Dacun , Li Dongmei , Qi Chenhui

Research Progress of Hand Sanitizer Actives Yu Xin, Hu Fangyuan, Liu Zhilan ...................................................................

Discussion on Green Liquid Fabric Detergent Zhang Shaoxiong, Li Donghua, Huang Ping , Zeng Hui

Application of Electrolyzed Oxidation Water as Green Disinfectant Zhang Mi, Tong Xing

Brief Discussion on the Application and Population of Concentrated Detergent

Brief Report

Determination of Triclosan Content in Fungicide by UV Spectrophotometry Xie Wenjie, Liu Jiale

1 2021 年 10 月 创刊号

刊头语｜

编者的话：

当《中国家居护理》创刊号落于纸上，一切是那么

水到渠成，又是那么来之不易！天地浩渺，量之以履。创

刊号从 7 月中旬开始着手刊号申请办理、策划组稿、重

点约稿、组建编委会、排版、编辑、校对，至 10 月中旬

付梓印刷，仅仅 3 个月。

这 3 个月，我们组建了专业齐全、结构合理的编委会，30 余位行业学术专家和权威人士加

入到编委队伍，这 30 多位编委多具有高级职称、博士学历或具有海外留学背景，科研创新成

果丰硕。期待在各位编委的共同努力下，把我们的刊物做成精品。

这 3 个月，我们收到 30 余篇高质量稿件，在征稿约稿过程中，我们得到了行业同仁的大

力支持：沈阳翰皇董事长刘京刚、广东优凯董事长黄平、江苏雪豹副总杜咏卫、上海和黄白猫

副总石荣莹、绿伞科技副总李泉清、蓝月亮副总何琼，纳爱斯集团创新发展研究院副院长刘英，

中轻日化检验认证薛伟博士，威莱张天翼博士，大连达伦特香氛科技金薇博士，北京工商大学

日化工程系主任王策博士，诺力昂张志国博士，浪奇的卢志敏高级工程师，黑龙江省轻工研究

院研究员郑卫，禾大化学的高级应用专家樊小景等都积极安排撰写稿件；岳霄还为我们翻译了

日本家居护理方面的文章；特别感谢中国日用化学工业研究院副院长孙永强、赢创护理化学品

亚太区战略项目负责人石帅，他们平日工作繁忙，在十一假期仍在为我们撰写稿件……我们得

到太多太多行业同仁的鼎力支持，在此，我们诚挚地向为《中国家居护理》顺利出刊给予支持

与帮助的各位领导、专家、作者表示感谢！

书法家管旭海为刊头题字，特此致谢！

时间仓促，错误在所难免，恳请行业同仁批评指正。

大道不孤，天下一家；任重道远，行则将至。我们将倾心倾力办好刊物，回报广大行业同

仁的支持与厚爱！让我们一起乘风破浪，行稳致远！

主编：赵旸宇

2021 年 10 月 创刊号 2

｜创刊词

以科技创新

推动家居护理行业消费升级

《中国家居护理》在业界同仁的大力支持下，正式创刊与读者见面了！在家居护理消

费升级需求旺盛、日化产业市场迅速增长之际，《中国家居护理》的诞生可谓恰逢其时！

“人民对美好生活的向往，就是我们的奋斗目标”。近年来，家居护理产品对满足人

民美好生活需要的作用日益突出，高品质家居护理产品得到广大消费者的青睐，促进了家

居护理产品的消费升级和产品品类的细分化，并进一步激发了日化家居护理市场的潜在增

长。“增品种、提品质、创品牌”，成为日化家居护理产业升级的重要路径。

行业消费升级，离不开科技创新驱动。习近平总书记指出：“实现我们的奋斗目标，

高水平科技自立自强是关键。”日化行业的家居护理用品产业，科技创新性强，多学科、

跨领域先进技术应用广泛，中国日用化工协会为进一步推动行业科技进步和创新发展，搭

建行业科学与技术交流平台，创办《中国家居护理》专刊。

《中国家居护理》将及时传播国内外家居护理清洁卫生用品行业的新技术、新产品、

新装备、新模式；推广新原料、新包装的应用；解读行业标准与政策法规；探讨新商业模

式的应用以及供应链的进展与创新。

树高叶茂，系于根深。行业进步，离不开科技支撑。让我们汇聚行业智慧，强化科技创新，

共同为家居护理行业的高质量发展而努力奋斗！

中国日用化工协会理事长

本刊特稿

2021 年 10 月 创刊号 1

表面活性剂作为一类重要的精细化学品，是一

类能显著改变所有表面 / 界面性质的活性材料，对

于国民经济的支柱产业如能源、机械、化工、材料、

医药及农用化学品等的发展都起着不可忽视的作用，

被喻为“工业味精”，是精细化工产品中最重要的

品种，对于经济增长和社会进步具有重要作用。

随着人们对环境、安全、健康的持续关注，表

面活性剂的绿色化成为近 10 多年以来行业发展的重

点方向，尤其是国际上“碳达峰、碳中和”“绿碳”

概念的提出，表面活性剂的绿色化再度成为行业快

速发展的需要。洗涤剂及家居护理与表面活性剂密

不可分，是表面活性剂最大的应用领域，而且也一

直是表面活性剂新产品应用转化最快的方向，由于

家居洗护与人的生活息息相关，家居洗护用品的安

全性与环保性要求其原料的绿色化与高安全性。

表面活性剂的绿色化不仅指原料的绿色化，而

且包括制备工艺、产品性质及应用过程的绿色化。

1 表面活性剂的绿色化

表面活性剂原料的绿色化，是指以天然可再生

资源、可持续发展的资源为原料，制备表面活性剂。

以天然油脂、松香、葡萄糖、氨基酸等可再生资源

为原料生产新型绿色表面活性剂成为近年来表面活

性剂研究、开发和工业化的热点，其品种及衍生物

的系列化，可满足不同领域的需求。以脂肪酸甲酯

磺酸盐 (MES）、烷基糖苷（APG）、甲酯乙氧基化

物（MEE）、油脂乙氧基化物（NOE）、醇醚羧酸

盐（AEC）、醇醚糖苷（AEG）等为代表的绿色表

表面活性剂的绿色化及其在家居洗护的未来

孙永强

（中国日用化学工业研究院，山西太原，030001）

摘要：围绕表面活性剂的绿色化，在原料、制备工艺、产品性能及应用过程四个方面，结合典型产品进行了详

细的阐述，提出了家居洗护方向对表面活性剂的性能需求以及未来的发展方向。

关键词：表面活性剂；绿色化；家居洗护

作者简介 : 孙永强，中国日用化学工业研究院副院长，表面活性剂国家工程中心

主任，教授级高工，硕士生导师。主要从事表面活性剂合成工艺及其工程技术

研究，国务院特殊津贴专家，国家“万人计划”科技创新领军人才，科技部中

青年科技创新领军人才，山西省表面活性剂创新团队带头人，国家工程中心先

进工作者、山西省“三晋英才”高端领军人才，上海市优秀技术带头人。

面活性剂目前均已实现了工业化和商业化，标志着

我国走在了国际前列。

1.1 烷基糖苷

烷 基 糖 苷（Alkyl Polyglycosides， 简 称 APG）

是一类新型非离子表面活性剂，它是由糖的半缩醛

羟基和醇羟基在催化剂作用下脱水而成。APG 除了

具有传统表面活性剂的优异性能外，而且泡沫丰富

细腻而稳定，去污性能优良，配伍性能极佳，在苛

刻环境下仍有较好的表面活性。该类表面活性剂的

LD50 超过 5 g/kg，属无毒级，对皮肤和眼睛无刺激，

相容性好，生物降解完全，对环境无害。

O

OH

O

CH2OH

OH

H

OR

n

图 1 烷基糖苷结构式

经过多年的发展，APG 在国内的产业化取得了

长足的发展。国内以中国日用化学研究院有限公司

直接法技术为代表，上海发凯化工有限公司生产的

APG 产品，已得到了国内多家大中型企业及多家跨

国公司的认可并批量采购。除上海发凯公司外，国

内还有上海 BASF、江苏晨化公司、江苏万琪、无锡

华格、长园嘉彩、赞宇科技等公司等有商业化的产

品供应，年总产量在 20 万吨以上。由于烷基糖苷较

好的发展前景，仍有企业在建设烷基糖苷生产线，

相信 APG 将会成为业界大力发展的绿色表面活性剂

主要品种之一。

2 2021 年 10 月 创刊号

1.2 醇醚糖苷

醇 醚 糖 苷（Alkyl Ethoxy Polyglycosides， 简 称

AEG）是由天然脂肪醇聚氧乙烯醚与葡萄糖反应生

成的糖苷类绿色表面活性剂，具有非离子和阴离子

两种表面活性剂的性能，克服了烷基多苷抗硬水性

差、长碳链烷基多苷水溶性差等缺点，具有降低表

面张力能力强、泡沫丰富、去污和配伍性好、无毒、

刺激性低微、易生物降解等优良性能，在各个领域

都有很大的市场需求。

O

CH2OH

OH

OH m

H O

O(EO)nR

图 2 醇醚糖苷结构式

欧美市场早在 20 世纪 90 年代就有该类产品，

其中意大利 Cesalpinia 公司的醇醚糖苷商品名称为

AEG124/41 和 AEG102/61。其产品中含有未反应脂

肪醇醚，是活性物含量约 50% 的液体产品，既用于

日化和工业清洗，也用于农药的乳化和分散。

醇醚糖苷的清洁生产技术是“十一五”国家科

技支撑计划的最新科技成果之一，由中国日化院于

2010 年承担完成， 2012 年成功实施了千吨级产业化。

国内除中国日化院外，在安阳博奥生物新合成有限

公司和江苏万琪生物科技有限公司分别建有 3000t/a

和 10000t/a 工业化生产装置，均已投入生产。

1.3 氨基酸表面活性剂

以 N- 脂肪酰基氨基酸为代表的氨基酸表面活性

剂，是由氨基酸与脂肪酰氯反应得到的一类新型的

环境友好的阴离子表面活性剂，与传统系列表面活

性剂相比，N- 脂肪酰基氨基酸系列表面活性剂不仅

具有良好的起泡性、去污性、乳化性及增稠性等性

能，而且具有低刺激性、无毒性、高质量、多功能、

缓腐蚀性、良好生物降解性和环境友好型等优点，

在食品、医药产品、护理用品、化妆品等领域得到

了广泛应用。目前，氨基酸表面活性剂国外生产厂

商主要有美国的 Hamposyl、德国的 Clariant、日本

的 Amisoft 等。我国在氨基酸表面活性剂的研究应用

上发展相对较晚，近年来得到了快速发展，目前，

百孚润、广州天赐材料、湖南丽臣、南京华狮、长

沙普济生物和广州壹凡化工等企业在系列产品上已

经有了一定生产规模。

R1

NCHR2

COOM

COR

图 3 N- 脂肪酰基氨基酸结构式

2 表面活性剂制备工艺的绿色化

表面活性剂制备工艺的绿色化是指生产流程缩

短、节能减排，或者替代有毒原料的新工艺技术，

生产流程缩短大幅度减少了过程能耗及水耗，有毒

原料的替代则避免了产品中未反应原料的刺激性与

毒性。以脂肪酸甲酯直接乙氧基化、天然油脂直接

乙氧基化、氧化法制备 AEC、反离子季铵盐制备

工艺等为代表的绿色化工艺，在我国“十一五”到

“十三五”期间也实现了产业化，促进了表面活性

剂的绿色化进程。

2.1 脂肪酸甲酯乙氧基化

FMEE 是由脂肪酸甲酯在特殊催化剂作用下，

与环氧乙烷直接加成得到的醚 - 酯型非离子表面活

性剂，不仅具有与醇醚相似的表面活性、去污力及

抗硬水能力，而且具有成本低，低泡以及优异的生

物降解性、环境相容性与皮肤相容性，含 FMEE 的

超浓缩溶液不形成凝胶，易漂洗，同样漂洗条件下，

在衣物上的残留量小，对皮脂去污力强，低机械强

度下或甚至静态即浸泡条件下，对油污及皮脂的去

污力强，综合性能优异。MEE 由德国汉高公司于 20

世纪 70 年代提出，在 20 世纪 90 年代得到了快速发

展，目前日本狮子公司、Huntaman、中国日用化学

工业研究院、辽宁奥克等均实现了工业化生产。

图 4 脂肪酸甲酯乙氧基化反应式

2.2 天然油脂直接乙氧基化

自脂肪酸甲酯乙氧基化技术研究以来，天然油

脂在特殊乙氧基化催化剂作用下直接乙氧基化工艺

也取得了突破。中国日用化学工业研究院与波兰

MEXEO 公司，对油脂乙氧基化的绿色化合成工艺及

本刊特稿

2021 年 10 月 创刊号 3

绿色化应用技术产品完成了突破，大豆油乙氧基化

物、菜籽油乙氧基化物及棕榈油乙氧基化物等实现

了油脂乙氧基化物在餐具洗涤剂 ESTER 系列产品中

的应用。与其他非离子表面活性剂如 AEO 及 MEE

相比，油脂乙氧基化物单独使用时，去污力较差、

润湿差，然而产品性能温和，有一定的富脂、保湿

作用，对油脂增溶能力强， 可以提高配方产品的去

油污能力，降低配方产品对皮肤的刺激性。研究表明，

油脂乙氧基化物加入量在 2% ~ 4% 时，所配制成的

餐具洗涤剂综合性能较好。

图 5 天然油脂直接乙氧基化反应式

2.3 氧化法制备 AEC

脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸盐 (AEC) 兼有阴离子和

非离子表面活性剂的性能优点，集温和性、使用

安全性、易生物降解性于一体，与糖基表面活性剂

APG 并称为 21 世纪的绿色表面活性剂，符合可持续

发展的要求，是目前世界公认的功能型新产品。羧

甲基化法是目前世界上生产 AEC 的主要技术路线，

但产品中含有氯乙酸钠和二氯乙酸钠残留物，限制

了产品在个人洗护等领域的应用。催化氧化法是在

贵金属催化剂存在下，脂肪醇聚氧乙烯醚 (AEO) 的

端羟甲基 (-CH2-OH) 直接被氧化为羧基 (-COOH)。

该方法彻底解决了氯乙酸钠残留问题，且羧甲基化

度高，符合清洁生产要求，是 AEC 制备技术发展的

必然方向。贵金属催化氧化法又可分为 Pd/C 催化剂

和 Pt/C 催化剂。Pd/C 的催化氧化法制备 AEC 是在

碱性条件下进行的，该工艺是由脂肪醇醚和氧气在

催化剂和碱性条件下直接氧化成醇醚羧酸盐，该反

应温度低、时间短、脂肪醇醚的转化率大于 95%；

Pt/C 的催化氧化法制备 AEC 是由脂肪醇醚和氧气在

催化剂作用下直接氧化成醇醚羧酸，可直接制备高

浓度的醇醚羧酸产品，无需后处理。贵金属催化氧

化法可完全避免由于采用氯乙酸钠产生的工艺问题

及产品中氯乙酸钠的残留问题，并且工艺过程绿色

高效。目前中国日用化学工业研究院已完成了 Pd/C

催化剂催化氧化法制备 AEC 的产业化，Pt/C 催化氧

化法制备 AEC 正处于中试放大阶段。

图 6 氧化法制备 AEC 反应式

2.4 羟烷基季铵盐

羟乙基 / 羟丙基季铵盐在传统烷基季铵盐的亲

水头基中引入羟乙基或羟丙基基团，是传统季铵盐

的升级换代产品。与传统类似结构季铵盐相比，改

变了亲水头基结构，提高了水溶性，解决了传统季

铵盐的细菌耐药性问题，具有优良的消毒杀菌性能、

生态毒性低、与环境具有良好的相容性、配伍性能

良好，属于典型的功能性品种。此类产品的制备工

艺技术避免了使用有毒有害季铵化剂（氯甲烷和硫

酸二甲酯），反应温和、时间短、无三废排放，符

合现代绿色化工要求，在消杀常态化的背景下，未

来具有较好的发展空间。

HCl

O

CH2CHR

H2n+1Cn

N

H2m+1Cm

CH3

CH2CHR

OH

Cl

CnH2n+1

N

CmH2m+1

H3C

R = H, CH3

图 7 制备羟烷基季铵盐反应式

3 表面活性剂产品性能的绿色化

产品性能的绿色化是指除了主原料的绿色化、

制备工艺绿色化之外，表面活性剂产品具有较好的

环境安全性与人体安全性等。

3.1 天然油脂改性乙氧基化物（SOE）

在天然油脂插入式乙氧基化的技术突破之后，

中国日化院针对天然油脂乙氧基化物凝固点高的不

足，开发了天然油脂一步法直接制备新型非离子表

面活性剂，大幅提高了相同疏水链长的 SAA 的低温

稳定性与低温水溶性，大幅降低了原料的冻点，该

类新型非离子表面活性剂具有冻点低（小于 -10 ℃）、

低泡易漂洗、与水任意比互溶而不产生凝胶，与常

规非离子表面活性剂的表面活性相当，无毒、无刺激，

明显改善配方的温和性，具有优异的可生物降解性，

初级生物降解 7 天即降解 100%。

3.2 天然油脂改性乙氧基化物磺酸盐（SNS）

天然油脂改性乙氧基化物磺酸盐（SNS）是由

改性油脂乙氧基化物磺化 / 硫酸化得到的一类新型

4 2021 年 10 月 创刊号

阴 / 非离子表面活性剂。具有优良的去污性能；泡

沫低，易漂洗，与水以任意比互溶不产生凝胶，产

品冻点低（低于 0 ℃）；对皮肤温和，无毒、无刺

激性，具有优异的配伍性，SNS 与蛋白酶配合使用

可以保持较高的酶活力。与脂肪酸甲酯磺酸盐（MES）

两组分混合可以得到室温下可流动的透明液体，有

望解决 MES 在应用过程的发黏、凝固等问题。

3.3 糖苷磺基琥珀酸酯盐

糖苷磺基琥珀酸酯盐（Disodium Alkyl Polygluco side

Sulfosuccinate， 简 称 APG-SS） 是 一 类 安 全、 温

和的绿色表面活性剂，已收录入《国际化妆品原

料 目 录》 和《 中 国 已 使 用 化 妆 品 原 料 目 录》，

同时获得美国农业部确认的农业助剂残留限量

豁 免 资 格， 产 品 安 全 性 获 得 国 内 外 高 度 认 可。

糖苷磺基琥珀酸酯盐改良了烷基糖苷对皮肤附

着力强、不易冲洗干净的缺点，具有良好的水溶性、

起泡性，易生物降解，对皮肤和眼睛无刺激，特别

适合作为洗发水、沐浴液等个人护理产品的活性组

分，可以降低产品的刺激性、改善产品的皮肤相容性、

提升产品的护肤（发）调理能力。国外跨国企业如

日本花王、美国 Colonial Chemical 和意大利 Lamberti

公司研究始于 20 世纪末，各自申请了众多的合成和

应用专利，并有独立产品推出。国内中国日用化学

研究院有限公司对糖苷磺基琥珀酸酯盐进行研究并

实现了千吨级产业化。

OH

n

O

O

OH

CH2OH

OR

COCH2CHCOONa

SO3Na

图 8 糖苷磺基琥珀酸酯盐结构式

3.4 糖苷柠檬酸酯

糖苷柠檬酸酯盐（(alkyl polyglucoside citrate，

简称 APG-EC)）属多功能绿色表面活性剂，收载于《国

际化妆品原料目录》和中国《已使用化妆品原料名

称目录》，是目前国际上温和性最好的绿色表面活

性剂品种之一，产品结构如下：

OH

n

O

O

OH

CH2OH

RO

COCH2CCH2COOH

OH

COOH

图 9 糖苷柠檬酸酯盐结构式

糖苷柠檬酸酯分子中类似天然多糖的半缩醛键

赋予了产品优良的生物相容性，多羟基结构赋予了

产品独特的保湿性能，分子中柠檬酸多羧基与糖环

多羟基形成的复合酯键赋予了产品调节缓冲 pH 能

力和络合金属离子的能力，产品特别适合于配制面

向高端消费人群或粘膜敏感人群的专用产品，也适

合于配制婴幼儿洗护产品。目前，国内市场上销售

的糖苷柠檬酸酯均为美国、意大利等国生产的进口

产品，国内只有中国日用化学工业研究院率先开展

了该产品的技术研发工作，现已成功实施了千吨级

产业化。

4 表面活性剂应用过程的绿色化

应用过程的绿色化是指利用功能性表面活性剂

的特殊性质，使用过程起到节能降耗、节水、安全

的目的，达到应用全过程的绿色化与可持续发展。

4.1 减 / 去溶剂超浓缩配方产品

洗涤剂浓缩化产品的开发与推广，可以大幅度

减少运输、包材等，达到节能降耗节材的目的，是

家居洗护产品双碳行动最有效的方向。而大部分表

面活性剂在浓度大于 30% 即形成凝胶，因而，目前

市场上浓缩洗涤剂包括凝珠都使用了大量的溶剂以

达到目的。其他类家居护理产品如油烟净、地板蜡、

家具蜡等，也使用了大量的溶剂。如果采用特殊的

表面活性剂，通过配方工艺的提升，逐步实现减 /

去溶剂化配方的开发与推广，将有利于进一步提高

家居的安全性，同时达到了节能减排的目的，将是

未来家居洗护发展的重要方向之一。目前洗涤剂行

业如联合利华、南风、绿伞等，通过 SOE、SNS、

异构醇醚、仲醇醚等表面活性剂的应用以及配方技

术开发，已经实现了减溶剂的浓缩洗涤剂，中国日

化院开发了可以在不添加任何有机溶剂的条件下制

备固含量大于 70% 的无溶剂超浓缩液体洗涤剂，所

得产品具有优良的去污力且具有较低的泡沫性能。

4.2 节水型洗涤剂配方产品

据统计，全国每年用于衣物漂洗的水大概是

60 亿～ 80 亿吨，少投洗一遍，至少能节约 15 亿吨

左右的水，同时减少了 15 亿吨污水排放，因此，未

来节水型洗涤剂将成为洗涤剂的另一重要发展方向。

本刊特稿

2021 年 10 月 创刊号 5

目前中国日化院通过对新表面活性剂的应用如油脂

基非离子、阴 / 非离子及其他无泡型表面活性剂的应

用，开发的节水型无溶剂洗涤剂与市场上同类产品

对比冲洗性能提高 1 倍，即利用一半的水可以达到

同等的冲洗效果，在使用时可以节水 10% ～ 15%。

与具有同等性能的粉状洗涤剂相比，该产品在生产

过程中可以节约用水 65% 以上。

4.3 杀菌抑菌防霉产品

后疫情时代，杀菌抑菌防病毒将成为常态，而

南方等潮湿地区，日常家居护理防霉也成为重要的

方向，如何开发对细菌病毒高效、对人体低毒的消

杀产品，是消杀产品未来的重点研究方向。新型反

离子季铵盐是利用绿色化工原料“碳酸二甲酯”作

为季铵化剂得到的一类新型阳离子表面活性剂，与

传统卤素离子的季铵盐相比，有机反离子季铵盐产

Green Surfactants and Their Future Application in Household Cleaning and Care

Sun Yongqiang

(China Research Institute of Daily Chemical Industry, Taiyuan 030001, Shanxi)

品具有高效、低毒、低刺激、低或无腐蚀性的特点，

抑 / 杀菌性能大幅提升，用量仅为常用杀菌剂苯扎

氯铵的 20% 即可达到同样的杀菌效果。用于配方产

品可以大幅度减少季铵盐使用量，该产品已在国内

多家公司的抑菌型洗涤产品、消毒产品及畜牧消杀

产品中进行应用，低浓度下杀菌消毒效果远大于国

标 / 行标要求。

5 展望

在国际“碳达峰、碳中和”“绿碳”概念的背景下，

绿色化是全球表面活性剂的发展趋势，而家居护理用

品的发展，无溶剂超浓缩化、安全环保、减溶剂 / 去

溶剂化等趋势将倒逼表面活性剂的结构调整与升级，

绿色表面活性剂的发展也将促进家居洗护用品最终的

绿色化应用，未来期待表面活性剂的绿色化与终端应

用产品相互促进，共创人民美好生活的未来。

Abstracts: This paper focuses on four aspects of green surfactants, including raw materials, preparation process, product

performance and application process, to make a detailed description combining typical products. It points out the performance

needs of surfactants in the direction of household washing and the future development direction.

Keywords: surfactants; green

6 2021 年 10 月 创刊号

嗅觉是人类舒适感，同时也是不适感产生的主

要因素之一，我们总是对某种气味“念念不忘”，

这是因为气味本身和人的情绪和记忆有着复杂且密

切的联系。例如普鲁斯特效应，指人通过某种气味

可以追溯到某种跟此气味相关的特殊记忆 [1]。嗅觉

作为一种感觉系统，可以让人意识到空气中存在的

化学物质。每个人对气味和刺激的感知都是独一无

二的，并且会因身体状况或过去接触过类似化学品

的记忆而各自不同。臭味是气味的一种，从人的主

家居环境中除臭剂的研究进展和产品选择

石帅

（赢创特种化学（上海）有限公司，上海，201108）

摘要：家居除臭剂是指应用于消除家庭环境中各种臭味从而提高人们生活质量的产品。除臭剂从其作用阶段为

分类依据可以分为臭味生成抑制剂和臭味消除剂；从其作用机理为分类依据可以分为物理型、化学型、生物型

等。本文从除臭剂的作用阶段为出发点，介绍了家居环境中臭味的来源和组成，分析了臭味对人类健康的影响

以及近年来家居清洁领域的臭味消除产品的研究进展。

关键词：家居；除臭剂；化学除臭；物理除臭；生物除臭

作者简介 : 石帅，博士。现任赢创护理化学品业务线亚太区战略项目负责人。对

工业和日用特种化学品的合成、应用、生产、市场以及推广有丰富的行业经验。

在《自然》《德国应用化学》等国际期刊发表及参与发表论文近 20 篇。领导及

参与企业新产品开发项目 20 余项。

观感受上被分在“不令人愉悦”的一类气味中。

让人感知到臭味的物质有很多种，从化学结构

上看，其中大多数臭味分子含有杂原子（Heteroatom

compound），如氮、硫、氧等，如硫化氢（臭鸡蛋味）、

氨气（尿味）、3- 甲基吲哚（粪臭素）等。除此之外，

卤素及其衍生物和部分烃类物质也有令人不愉悦的气

味，见表 1。恶臭物质中对人体健康危害较大的有硫

醇类、氨、硫化氢、二甲基硫、三甲胺等。另外，甲

醛虽然无色无味，对人的身体健康也有较大危害 [2]。

表 1 生活中的臭味分类

种类 主要成分 典型气味

无机物

硫化物 硫化氢，二硫化碳，二氧化硫 臭鸡蛋味

氮化物 氨气，硫化铵，二氧化氮 尿臭味

卤素及其衍生物 氯，溴，氯化氢，溴化氢 刺激性臭

其他杂原子化合物 磷化氢，三氯硫磷 各种含磷农药

有机物

含硫有机物

硫醇 甲硫醇，乙硫醇，己硫醇 食物腐烂气味

硫醚 二甲硫，二乙硫，二苯硫 食物腐烂气味

含硫杂环 噻吩，四氢噻喃 天然气警告气味

含氮有机物

胺类 三甲胺，乙二胺，二乙胺 烂鱼虾臭，尿臭，腐肉臭

酰胺类 二甲基甲酰胺，铬酸酰胺 汗臭，尿臭

含氮杂环 吡啶，吡咯，吲哚等 粪臭，芥子气

含氧有机物

醛酮类 丙烯醛，丙酮，丁酮 香水臭，刺激臭

有机酸 异戊酸，辛癸酸，乙酸，丁酸 汗臭，腋臭，刺激臭

醇类，酚类 甲醇，乙醇，丁醇，苯酚 刺激臭

醚类 乙醚，丁醚，二苯醚 刺激臭

酯类 丙烯酸乙酯，异丁烯酸甲酯 香水臭，刺激臭

卤素衍生物 卤代烃 二氯甲烷，四氯化碳 刺激臭

其他卤素衍生物 三氯氧磷，氯乙酸 刺激臭

碳氢化合物 烷烃，烯烃，苯系物 丁二烯，苯乙烯，苯，甲苯，萘

本刊特稿

2021 年 10 月 创刊号 7

从臭味来源上看，大多数臭味分子都是易挥发

的小分子（分子量较低）。除了以原始小分子形式

存在的臭味分子外，还有一部分来自各种生物 / 化

学反应的产物，如家居生活中有机 / 无机垃圾的生

物降解过程；下水道污染物由微生物代谢产生的臭

味；光降解产生的臭味；人体表面微生物代谢或者

氧化降解产生的臭味等等。

比较容易让人忽视的是，臭味具有恶臭污染和

有害气体污染两重属性：臭味不仅影响人类的感官，

使人感到精神上的不愉快和厌恶，而且臭气中含有

的某些有害物质如硫化氢、硫醇类、氨、酚类等可

直接危害人体的健康，见表 2。臭味污染已在全球

范围内受到各国广泛的重视 , 被许多国家认为是仅

次于噪声的六大公害之一 [3]。

从除臭剂的作用阶段分类，可以分为臭味生成

抑制剂，臭味消除剂等；从除臭机理的作用模式上分，

除臭剂可以大体分为抑菌杀菌，物理遮盖，物理吸

附，化学键合和化学分解几种。人类活动中包含产

生的异味的场景较多，包括工业农业生产，污水处

理，家居生活环境等，目前国内关于家居领域除臭

剂领域的综述仍然比较少，本文拟从家居领域出发，

从除臭剂的作用阶段综述近年来除臭产品的类型和

研究进展。

1 臭味生成抑制剂

很多生活场所的异味是由于细菌或者真菌对于

大分子的分解和重组造成的，在这种情况下，消除

臭味最基本的方法是从源头上防止这些有气味的化

合物的形成。环境中存在的细菌和其他微生物在很

大程度上参与了臭味分子的生物转化，因此最早和

最广泛的抑制异味形成的策略就是使用抗菌剂 [4]。

许多研究表明这种方法是有效的，即微生物群密度

降低，会导致气味强度在统计学意义上的降低 [5-6]。

然而，鉴于杀菌抑菌剂自身的安全问题，并非所有

的场合都适合使用该方法。例如近年来，由于多种

原因，化妆品行业已达成普遍共识，即从消费者和

环境的角度来看，应当减少在个人护理产品中滥用

抗菌剂。出于这个原因，在过去的数十年中，在化

妆品领域有着越来越多的相关探索研究，通过更巧

妙的方式将目标靶定为阻断导致气味形成的代谢途

径，以期通过这些方法在提供较好的除臭效果的同

时保留天然微生物群落。应该指出的是，各种产品

均有在某个历史阶段的技术和经济局限性，例如在

抗菌型除臭剂在历史早期的化妆品产品中，以及时

至今日在家居和工业领域的应用中，仍然有很好的

评价。另外值得注意的是，臭味生成抑制剂对已经

生成的臭味基本没有效果。臭味生成抑制剂主要包

括杀菌抑菌型和非杀菌抑菌型两大类。

表 2 臭味对人体健康的影响

影响部位 影响描述

呼吸系统 人们突然闻到恶臭，会不同程度地产生反射性的抑制吸气，使呼吸次数减少，深度变浅，

严重时甚至完全停止吸气。

循环系统 呼吸的变化会进一步导致脉搏和血压的变化。

消化系统 经常接触恶臭，会使人厌食、恶心甚至呕吐，进而发展为消化功能减退

内分泌系统 经常受恶臭刺激，会使内分泌系统的分泌功能紊乱，影响机体的代谢活动

神经系统

长期受到一种或几种低浓度恶臭物质的刺激，会引起嗅觉疲劳、嗅觉丧失等障碍，使嗅觉

丧失了第一道防御功能。但脑神经仍不断受污染气体的刺激和损伤，最后导致大脑皮层兴

奋和抑制的调节功能失调。

精神状态 恶臭使人烦躁不安，思想不集中，工作效率减低，判断力和记忆力下降。高浓度某些恶臭

物质的突然袭击，甚至会将人当场熏倒。

8 2021 年 10 月 创刊号

1.1 杀菌抑菌型

1.1.1 阳离子试剂

阳离子型杀菌抑菌剂是应用最为广泛的一类

微 生 物 抑 制 剂， 大 多 数 具 有 抗 微 生 物 活 性 的 阳

离 子 试 剂 属 于 季 铵 化 合 物（quaternary ammonium

compounds），也称为 QAC 或 quats。其中包括了

诸如十六烷基三甲基溴化铵、十六烷基氯化吡啶、

苄索氯铵和苯扎氯铵等等。阳离子型抑菌剂的优点

是活性极高，其最小抑菌浓度 MIC 一般极低，有些

QAC 在浓度低至 5mg/kg 时仍然对革兰氏阳性菌具有

杀菌活性，相对来说它们对革兰氏阴性菌的作用相

对较弱。阳离子抑菌剂已广泛用于手术器械灭菌、

洗手液、防腐剂和消毒剂等领域，它们经常与双胍

类抑菌剂如氯己定等联用。这类物质的最佳使用 pH

是中性或弱碱性，需要注意的是，在有机物（如蛋

白污垢、油脂）和阴离子表面活性剂存在下，它们

的功效显着降低。部分两性抑菌剂可以抵御有机物

污染仍然显示出较强的杀菌性，如 N- 烷基丙胺基

甘氨酸（商品名：REWOCID WK 30）。其他建议用

作抑菌型除臭剂的阳离子试剂包括喹诺酮衍生物地

喹氯铵、甲基苄索氯铵、十二烷基氯化吡啶和溴化

度米芬等 [7]。

双胍类杀菌剂一直以氯己定为主。由于氯己定

本身不易溶于水，因此市场上广泛使用的是氯己定

盐的形式，如醋酸盐、葡萄糖酸盐和盐酸盐。和烷

基季铵盐类似，它们对革兰氏阳性菌的活性高于革

兰氏阴性菌。在 pH 值 7 ～ 8 时表现出最大活性，它

已广泛用于防腐剂、洗手液、各种医用冲洗液和除

臭剂。聚六亚甲基双胍（PHMB）继承了其单体的抗

菌特性，同时在温和性上更胜一筹 [8-9]。此外，大豆

乙基硫酸乙酯吗啉也被证明对某些气味分子有除臭

效果。

1.1.2 强氧化型

强氧化型的杀菌抑菌剂在工业环境中应用较广

泛，在不考虑使用场所的情况下，通常这类物质对

微生物的杀灭效果是最好的。常用的氧化型产品主

要包括含氧类和含氯类两种。这些物质对微生物的

杀灭作用主要通过自身或者溶于水后的强氧化性，

使细菌，真菌或者病毒的蛋白质变性进而死亡，因

此导致了其非特异性杀灭原理和普适性。值得注意

的是，除了杀灭微生物之外，这类强氧化型物质对

气味本身也有直接的消除作用，例如可以进一步将

还原型物质（如硫化物等）氧化为次级产物，从而

消除气味 [10- 11]。

含氯类的微生物抑制剂主要包括次氯酸钠、次

氯酸钙、二氧化氯、二氯异氰尿酸钠、三氯异氰尿

酸等。含氧类的主要包括双氧水、过氧乙酸、过碳

酸钠、高锰酸钾、臭氧等。这些产品可以无选择性

的杀灭革兰氏阴性菌、格兰仕阳性菌、细菌芽孢、

真菌及病毒。需要注意的是，氧化型产品由于其自

身的强氧化性，会对家庭环境中的某些表面以及人

体产生氧化性腐蚀，因此，在家居领域应用相对较窄，

相对的在某些工业领域，如污水处理、垃圾处理上

比较适用。

1.1.3 有机酸

游离脂肪酸的抗菌作用早已为人所知，在已知

的脂肪酸中，月桂酸具有较强的杀菌活性。在 20 世

纪 90 年代的研究中，有报道称，当月桂酸与一种或

多种 C6 ～ C20 直链脂肪酸（己酸、辛酸、癸酸、

肉豆蔻酸、棕榈酸或硬脂酸）结合，表现出对干燥

棒状杆菌的生长抑制活性 [12-13]。

许多甘油羧酸酯也被声称提供改进的除臭作用，

如聚甘油辛酸酯，甘油单月桂酸酯等，这些物质长

期以来一直被认为具有抗菌特性 [14]，有专利报道了

甘油单癸酸酯和单辛酸酯可以作为体表除味剂适用，

包括单独使用，或与羊毛脂以及月桂酸联用 [15-16]。

甘油羧酸酯类的抗菌机理一般认为是在使用条件下

会逐步水解为脂肪酸，进而起到抗菌的作用。由于

羧酸酯类物质的刺激性较有机酸更低，因此适用于

某些需要低刺激性的应用场景，比如和人体、宠物

直接接触的场景。

除了上述物质外，也有相关研究报道了其他一

系列有机酸衍生物的抗菌作用。例如蔗糖脂肪酸酯

被证明具有抗微生物活性并且具有除臭功效 [17]，进

一步的研究证明了它们对干燥梭状芽孢杆菌和微小

梭状芽孢杆菌具有选择性抗菌活性 [18]。其他例如二

元羧酸，炔基羧酸，2- 丁基辛酸和 2- 丁基癸酸等

均有报道其抗菌活性 [19-20]。

本刊特稿

2021 年 10 月 创刊号 9

1.1.4 三氯生和酚类

之所以把三氯生这个风险物质放进综述讨论，

主要是希冀在评价各种产品时加入历史性的观点：

也许在某一个时代开发出的新型高效产品，在将来

的时代会因为各种原因变得不适用，但不能因此而

否认这些物质在曾经的历史中发挥的作用，以及它

们对新产品开发的积淀性作用（如二氯生可以被看

做是三氯生的迭代产品）。

三氯生是汽巴（Ciba）在 60 代后期开发的一种

合成的非离子抗菌剂 [21]。这种亲脂性化合物对广泛

的革兰氏阳性和革兰氏阴性菌（假单胞菌是一个显

着的例外）具有活性。其作用模式被认为涉及细胞

质膜的扰动 [22]。在相当长的一段历史时期中，它是

身体喷雾剂和腋窝除臭剂中使用最广泛的抗菌剂之

一，浓度通常为 0.15%-0.3%。

随着时代的发展，人们逐渐关注到环境中的细

菌对三氯生产生的耐药性。同时，由于三氯生的大

量使用以及在水体和地表环境中的蓄积，给生态环

境和人类健康带来了潜在危害。三氯生在中国河流

中质量浓度高达 478 ng/L[23]。三氯生长期存在环境

中会加速耐药微生物的产生，加之其本身的亲脂性

可长期在生物体内蓄积，可能对整个生态链造成危

害。有报道称三氯生在皮肤表面经太阳照射后会引

起光敏性皮炎以及湿疹性皮炎 [24]。

除了三氯生外，酚类消毒剂还包括苯酚、甲酚、

对氯间二甲苯酚（PCMX），氯苯酚、溴苯酚、六氯

酚（已淘汰）、二氯二甲苯酚等，其中在家居护理

中应用较广的酚类杀菌抑菌剂是 PCMX。

1.2 非杀菌抑菌型

多年来人们一直对广泛使用杀菌抑菌剂表示担

忧，在 20 世纪五六十年代，主要的担忧集中在常用

杀菌抑菌剂的毒理学特征上，导致许多化合物从市

场上撤出，如六氯苯 [25]。在近 20 年，在新型产品的

毒性数据可以被接受的基础上，对部分产品的担忧

转向它们可能对靶向生物群落产生的长期影响，以

及这些影响对其宿主产生的后续结果。例如，在人

体除臭的领域，人们普遍认为皮肤上的有益共生菌

群提供了一定的保护，以防止病原菌定植（皮肤微

生态）。在这种情况下，有人认为由杀菌抑菌剂引

起的“皮肤屏障”的破坏可能会导致特异性皮炎等

皮肤病 [26]。此外，通过长期接触杀菌抑菌剂可能会

对微生物产生选择压力，从而产生耐药微生物亚群。

由于这些原因，人们非常需要有效的非抗菌途径来

控制臭味的源头。因此，许多方法尝试通过干扰导

致产生气味化合物的化学或者生物转化过程来控制

气味。

对于家居环境中产生的气味，在该途径中的尝

试主要集中在抗氧化领域，如在配方体系中添加维

生素 E、维生素 C、2,6- 二丁基羥基甲苯（BHT）等，

这些抗氧化剂可以防止长碳链脂肪酸或者脂肪酸酯

降解为短碳链脂肪酸、醛类等。

另外，与皮肤微生态类似的“环境微生态”，

通过定植特定菌群来替代原有的容易产生气味的菌

群，也是可以考虑的途径。微生物除臭主要利用部

分微生物的代谢活动降解臭气物质 , 达到对臭味处

理的目的。微生物除臭法最早在污水处理厂、垃圾

处理厂、养殖场等大型工农业场所开始应用，近年

来人们也在在安全的范围内逐步的将其引入家居除

味领域应用。微生物脱臭是一个由气体扩散和生化

反应综合作用的结果。水溶性恶臭气体物质的脱臭

过程主要可分为 3 个阶段：① 恶臭气体与水接触并

溶于水，完成由气相到液相的扩散；② 溶于水的恶

臭成分在浓度梯度差推动作用和微生物的吸附作用

下被吸收进入微生物细胞；③ 微生物将恶臭成分作

为营养或能源物质进行代谢利用，进而消除恶臭成

分，达到除臭目的。对于疏水性的恶臭气体物质，

或直接由气相转移至生物膜相，或先经由一个中间

相（如有机相、固相）再被微生物吸收进入细胞内，

继而被代谢去除 [27]。

2 臭味消除剂

臭味消除剂的作用机制相较于臭味生成抑制剂

更为直接：通过物理、化学或者生物的方式直接作

用于臭味分子本身，通过吸附、键合、分解等途径

将产生的气味降低或者消除。与臭味生成抑制剂相

比，臭味消除剂对于已经产生的臭味有效，根据产

品类型的不同，可能拥有即时或者长效的效果。臭

味消除剂可以与臭味源头抑制剂联用，以期达到更

好的协同作用。

10 2021 年 10 月 创刊号

2.1 物理吸附消除

2.1.1 环糊精

环糊精是由 6 个及以上的吡喃葡萄糖分子形成

的环状低聚糖的总称，通常是由淀粉经过环糊精葡

萄糖基转移酶作用所产生，是一类绿色来源的天然

衍生物。常见的环糊精有 α- 环糊精、β- 环糊精、

γ- 环糊精等，组成它们的吡喃葡萄糖分子数分别

为 6，7，8。环糊精分子内部为一个呈“V”字型空穴，

内径大小为 0.5~1.0nm，可对小分子通过分子间作用

力进行包裹从而形成较为稳定的复合物。

图 1 α- 环糊精，β- 环糊精，γ- 环糊精

环糊精被广泛用作小分子的载体，例如在食品

领域可以利用环糊精分子的空穴来去除食物中不必

要的小分子物质 [28-30]。通过类似的途径，环糊精据

报道可以结合气味分子或气味前体分子从而阻止其

释放在环境中从而达到除味的作用 [31-32]。环糊精的

优势在于产品来源和生产工艺都较为天然，目前没

有观察到明显的毒性。但由于其吸附机理更多的是

通过分子间作用力，以及其较大的分子量和较小的

吸附比率，因此，整体看除味效率较低。

2.1.2 分子筛

分子筛（molecular sieves）通常指一系列具有三

维孔隙网状结构的无机晶体材料。比较典型的物质

如沸石，一种硅铝酸盐晶体材料，沸石通常由硅氧

四面体和铝氧四面体构成带负电荷的骨架，其负电

性由空腔中存在的阳离子平衡。

图 2 沸石的微观结构

沸石的内部充满了空腔和孔道，这些空腔占沸

石总体积高达 50%，由于它们的高孔隙率和比表面

积，使得沸石在吸附和催化领域被广泛使用 [33]。与

环糊精类似，沸石同样可以从食物中去除挥发性小

分子 [34]。在除味领域中，沸石通过在晶格内部结合

气味分子来提供除臭效果 [35]。由于沸石内部具有强

亲水性结构，因此通常来说对有机分子的吸附力相

对较弱。基于此，也有研究尝试使晶格内部更加疏

水从而达到更好的除味效果 [36]。沸石也可以用作香

精的“载体”，通过缓释香精分子从而达到持久留

香的效果 [35]。另外，有报道称通过使用二价金属离

子如锌、银、铜离子来替代沸石中的钠离子，可以

使得其具有额外的抗菌功效，这些复合物在与硅油

或挥发性有机硅混合时可提供较好的除臭效果 [37]。

2.1.3 活性炭

活性炭的除味机理和沸石类似，都是通过物质

内部较大的比表面积通过分子间作用力对气味分子

进行吸附。活性炭多呈黑色粉末状或颗粒状，在结

构上由于微晶碳是不规则排列，在交叉连接之间有

细孔，在活化时会产生碳组织缺陷，因此它是一种

多孔碳，堆积密度低，比表面积大，因此在很多应

用场景中被用作过滤的主体物质。活性炭是疏水性

的吸附剂，具有对非极性物质或者极性较弱的物质

有选择性吸附的特性。在活性炭制备的过程中，其

表面也可能因为发生部分官能化而产生部分极性基

团，从而吸附少部分的极性分子。

对于活性炭在除味领域的应用研究很多，目前

比较公认的是，具有双峰孔分布、高比表面积和低

堆积密度的活性炭通常能更好地吸附气味化合物。

Yu 等人研究了 5 种类型的活性炭对土臭素和 2- 甲

基异莰醇气味的去除，发现活性炭的微孔是气味化

合物吸附的重要指标 [38]。Vega 等人研究了活性炭对

硫化合物的吸附性能，发现在其表面额外修饰含氧

基团并没有提高活性炭对二甲基硫醚（DMS）和二

甲基二硫醚（DMDS）的吸附能力，但通过额外的

酚羟基修饰会增加活性炭对乙硫醇的吸附能力 [39]。

Huang 等研究了活性炭对 14 种气味化合物的作用，

并建立了一种基于拐点处残留气味化合物浓度和阈

值的新方法。该方法确定了三种气味化合物（二乙

本刊特稿

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基二硫醚、二甲基二硫醚和二对甲苯基二硫醚）不

能被活性炭处理，而其他 11 种气味化合物可以被很

好地处理。从相关性分析可以推断，疏水性更强、

体积更大、摩尔折射率更高的气味分子更容易被活

性炭处理 [40]。

2.2 化学反应型

与物理吸附型的除臭剂相比，化学反应型除臭

剂通常通过键合，分解臭味分子来达到消除臭味的

目的，由于通常配位键、离子键和共价键的强度要

远远高于范德华力，因此化学除臭剂的效率要高于

物理型除臭剂。在实际的使用场景中，也可以和物

理型联用，以期通过协同性来达到长效的除臭效果。

根据反应型除臭剂的作用机理和反应热力学，动力

学特征不同，其除臭的效率和广度也不尽相同，见

表 3。

2.2.1 金属氧化物和金属盐

部分臭味分子广义上是酸性的，如硫化氢、短

碳链有机酸等，因此可，以与金属氧化物或者金属

盐反应形成非挥发性盐 [41]。例如氧化锌、碳酸氢钠

和碳酸氢钾作为除臭剂已使用多年，其效果可能归

因于这种机制 [42]。为了达到更好的除臭效果，也可

以将金属盐负载在均匀的载体上达到更好的效果，

如环糊精等 [43]。一系列金属盐和氧化物已被用作除

臭剂成分，尽管这些金属化合物本身具有一定的抗

菌、止汗或吸附作用，但它们的主要除味功效还是

被认为是通过和臭味分子发生中和反应 [44]。

在所有的金属盐类物质中，蓖麻油酸锌在众多

场景中作为吸味剂得到了比较广泛的应用。从化妆

品的止汗剂中就使用这种原料，到宠物除臭剂、地

毯清洗剂、鞋用喷雾剂中也都有使用。蓖麻油酸锌

本身没有气味，对微生物也没有抑制作用，故而与

香精、杀菌剂等常用吸味剂作用不同。但到目前为止，

作用机理还不是很明确。根据传统化学理论进行推

测可能是由于配体的两个蓖麻油酸均为三配位体从

而形成了一种近似于八面体的螯合物。事实上情况

要复杂得多。为了将反应确定至分子层面在活性分

子四周模拟围绕 2150 个水分子，这就使得蓖麻醇酸

锌在整个水系中的位置与酶类似即金属离子中心被

推至活化点上。通过计算机模拟显示，氨分子接近

活性分子后会进一步提高中心锌原子的活性，从而

进一步提高该体系的自我强化效果 [45]。

蓖麻油酸锌是一种复杂的金属有机体系，其广

谱性在于它对亲核试剂特别有效。由于大多数恶臭

实际上是良好的亲核试剂，如硫化物、氮的衍生物、

有机酸等，除了部分烃类物质，几乎所有的恶臭分

子都具有较强的亲核性。因此，蓖麻油酸锌是可以

广泛应用于家庭和工业中高性能除味剂。此外，由

于大多数香味体系都是基于脂肪族或醛类，萜烯类

物质，它们由于亲核性不强，所以不与蓖麻油酸锌

相互作用。因此使用蓖麻油酸锌可以在不干扰香味

系统的情况下较好地吸收异味分子 [46]。

2.2.2 强氧化型

强氧化型除味剂除了可以作用于产臭微生物本

身，同时作为强氧化剂，也可以直接作用于已经生

成的臭味分子。常用的强氧化型臭味消除剂包括臭

氧、次氯酸钠、二氧化氯，过氧化氢等。值得注意

表 3 常见的化学除臭剂分类及针对性目标

化学除臭剂种类 代表性物质 针对气味目标 作用机理

金属氧化物 氧化锌，氧化铝 有机酸，其他酸性物质 中和

金属盐 蓖麻油酸锌 广谱，含杂原子的物质 配位

强氧化型除味剂 次氯酸钠，过碳酸钠，臭氧 广谱，所有氧化性弱于前者的物质 氧化还原

金属催化剂（光触媒） 二氧化锰 可在催化条件下被空气中的氧气进一步氧化分解的

分子，如甲醛 催化氧化

植物提取物 冬青油，柿单宁 可以与植物提取物 综合

微生物 巨型芽孢杆菌 含硫，含氮的异味分子 氧化还原

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的是，尽管强氧化型除味剂的效率较高，但其在不

同程度上存在一定的安全问题，需要在使用的时候

尤其注意。例如臭氧和二氧化氯，在高浓度下均对

人体有害而且有潜在的爆炸风险 [47]。所有的强氧化

型除味剂在接触人体时均具有氧化腐蚀风险，对不

同物体的表面会有相应的氧化腐蚀。

考虑到能量消耗和安全性问题，臭氧发生器相

对来说更多用于工业恶臭处理 [48]。次氯酸盐类多用

于洗手间的消毒和除味，在不考虑表面腐蚀的条件

下，效率很高。二氧化氯可以用于家用冰箱，工业

冷库的脱臭，以及用于公共场所的空气清新剂。近

年来随着二氧化氯缓释技术的发展，出现了以稳定

性二氧化氯溶液为主体的吸附缓释型二氧化氯制剂 ;

以及以亚氯酸钠为反应母体，添加固体酸化剂再辅

以缓释载体制成的反应缓释型二氧化氯制剂，降低

了其危险性并拓宽了应用领域 [49]。

2.2.3 金属催化剂

金属催化剂的应用研究主要集中在甲醛去除领

域，对其他异味的去除目前报道较少。鉴于甲醛在

室内污染源中影响较大，因此，也在此一并论述。

金属催化剂的基本作用原理是通过氧化还原反应将

甲醛进一步氧化降解为二氧化碳和水，从化学动力

学上看是一个慢反应的过程。

用于消除甲醛的光催化剂多为半导体，如纳米

级二氧化钛，Zn2SnO4，ZnS/α-Fe2O3

[50-52] 等，由于

其活化一般需要紫外光为光源来激发金属到特定的

能级才能发挥作用，因此在实际使用中有较大的局

限性。目前有研究表明，通过部分掺杂实现可见光

下催化氧化甲醛，如氮掺杂 氧化锌，铂掺杂二氧化

钛等 [53-54]。

以二氧化钛为例，当以光子能量大于二氧化钛

的带隙能的光波辐射照射 TiO2 时，处于价带的电子

被激发到导带上生成高能级电子，同时在价带上产

生带正电荷的空穴。高能量电子和空穴可以进一步

还原和氧化吸附在二氧化钛表面的氧气和痕量水，

分别转化为超氧自由基和羟基自由基，这两种自由

基可以进一步将甲醛氧化为二氧化碳和水。这项技

术的弱点是反应速度较慢、需要紫外光照射、容易

臭氧超标以及紫外线泄露等不利因素影响。

此外，在催化氧化除甲醛的应用领域，二氧化

锰也是研究较多的物质。其氧化机理和二氧化钛类

似，但产生羟基自由基和超氧自由基的原因更多是

由于二氧化锰晶体缺陷上的空穴。二氧化锰属 n 型

半导体 , 其组成并不完全符合化学计量，严格的表

示 MnOy (1.5<y<2), 因此部分缺氧。当其吸附氧气或

其他氧化性气体时 , 会有较小程度的吸附以补充氧

空位。二氧化锰的结构中含有混合价的八面体分子

筛构型 , 这种构型使二氧化锰在催化反应中具有很

高的活性 [55]。

2.2.4 植物提取物

植物除臭剂主要是以植物提取液为活性组分的

一类除臭剂，由于植物提取物的成分较为复杂，因

此作用机理也不尽相同，其除臭作用往往是以化学

过程为主，以物理、化学和生物过程综合作用的结果。

例如，植物中的活性成分可以与挥发性臭气分子发

生加成、氧化还原、中和、缩合等化学反应，使异

味分子的结构发生改变，变成无毒、无味的物质，

从而达到除臭效果；除此之外，还可以通过物理吸

附以及生物抑菌作用来进行除臭 [56]，见表 4。

表 4 植物提取物主要成分的作用机理

作用机理 典型植物成分 作用目标

化学

酸碱中和 柠檬酸、酒石酸、其他路易斯酸 胺类

生物碱，其他路易斯碱 硫化物

加成和缩合 α、β- 不饱和醛酮、萜类、黄酮类，多酚 各种亲核物质

醛、酮 硫醇，伯胺

氧化还原和催化氧化 多酚类 甲醛，硫化氢

物理 通过臭味分子在溶剂中的高分配系数溶解 各种植物精油 弱极性分子 分子间作用力吸附 多糖类

生物 抑菌 樟科植物、丝兰属植物、茶叶等的提取物 臭气产生菌落