19世紀20年代,人們發(fā)現(xiàn)沸石具有“分子篩”的性質(zhì),可用于變壓吸附過程分離提純氣體,還具有干燥劑的作用,用于氣體和液體深度脫水;20世紀60年代,合成沸石開始應(yīng)用于石油化工行業(yè),特別是FCC催化劑中,主要品種是稀土Y沸石以及超穩(wěn)Y沸石;20世紀70年代,A型沸石作為代磷助劑被應(yīng)用到洗滌劑生產(chǎn)中,由于其具有軟化洗滌用水、增強洗滌劑去污能力以及抗再沉淀等作用,被稱為“綠色助劑”。
一、洗滌用沸石發(fā)展概況
洗滌劑行業(yè)是合成沸石最大的應(yīng)用領(lǐng)域。20世紀70年代,由于三聚磷酸鈉等含磷助劑的使用嚴重污染水體,導(dǎo)致生態(tài)環(huán)境惡化。出于環(huán)境保護的要求,人們開始尋找其他洗滌助劑。經(jīng)過驗證,合成沸石對Ca2+有較強的螯合能力,同時還能與不溶性污垢發(fā)生共沉淀,有助于去污。其成分與泥土類似,對環(huán)境無污染,還具有“無急性或慢性中毒、無致畸變、無致癌性、對人身體健康無危害”的優(yōu)點。1973年首次建議利用4A沸石作為洗滌劑組分,1976年美國寶潔(P&G)公司和德國漢高(Henkel)公司開始銷售用4A沸石作助洗劑的洗衣粉;1980年日本也將這類洗衣粉推向市場。由于合成沸石在功能性和經(jīng)濟性方面都具有突出優(yōu)勢,因此其被作為代磷助劑添加到洗滌劑中,不僅解決環(huán)境污染問題,而且由于合成沸石的添加使得洗滌劑的性能得到較大改善。從此,“無磷”洗滌劑走進人們的生活,合成沸石也迎來了發(fā)展的黃金期。20世紀90年代初,濃縮粉的出現(xiàn)極大地刺激了合成沸石發(fā)展,洗滌劑專用沸石進入高速發(fā)展時期。
二、洗滌劑專用沸石發(fā)展趨勢
雖然液洗產(chǎn)品的發(fā)展及洗滌劑配方限制了洗滌劑用沸石用量,但由于不同國家和地區(qū)洗滌習慣及地域經(jīng)濟發(fā)展的不同,洗滌劑新產(chǎn)品如片狀洗滌劑、濃縮粉以及超濃縮粉等由于其具有易于控制洗滌用量、去污能力強等優(yōu)點,成為固體洗滌劑發(fā)展新的主流趨勢。這一類產(chǎn)品將逐漸被認可并陸續(xù)走進人們的生活中,在未來5~10年內(nèi)洗滌劑專用沸石需求量將會處于一個比較穩(wěn)定的發(fā)展時期。據(jù)數(shù)據(jù)統(tǒng)計,2020年世界洗滌劑專用沸石消費量達到180萬t,每年以1%左右的速度增長,北美、歐洲及日本市場會逐步縮減,主要增長點在中東及亞洲區(qū)域。
以日本為代表的眾多國家和地區(qū)大力發(fā)展低溫洗滌技術(shù),要求在溫度10℃及以下洗滌劑具有優(yōu)異的洗滌效果。這就要求洗滌助劑專用沸石在低溫下也能夠保持良好的離子交換能力和非離子表面活性劑攜帶能力等性能。因此,低溫洗滌劑專用沸石也是未來洗滌劑沸石發(fā)展的一個重要方向。另外在眾多可用于洗滌助劑的沸石新產(chǎn)品中,具有較高非離子表面活性劑攜帶能力的AX型沸石發(fā)展優(yōu)勢較大。