4A沸石化学式为Na12AL12Si12O48·27H2O,是由硅氧和铝氧四面体组成的三维骨架状结构化合物,属立方晶系,晶胞中心是一个直径为1.14A空穴,它由一个8元环和6个相类似的空穴连接而成,这种8元环结构形成的自由空穴直径为4.12A,故称为4A沸石。其传统合成方法有水玻璃法、活性白土法、膨润土法、高岭土法和煤矸石法。水玻璃法工艺成熟,容易控制,但成本高。活性白土法和膨润土法需添加铝源,成本较高,且设备要防腐。高岭土法和煤矸石法是利用其铝硅比与4A沸石一致的特点,将其转化为具有反应活性的偏高岭土,并在烧碱水溶液中进行水热结晶转化反应而制成沸石,但这种工艺需要高温焙烧原矿石,能源损耗较大,同时,对环境也会产生一定程度的污染。

它是一种无毒、无臭、无味且流动性较好的白色粉末,具有较强的钙离子交换能力,对环境无污染,是替代三聚磷酸钠理想的无磷洗涤助剂,表面吸附能力强,是理想的吸附剂和干燥剂。

4A沸石是水合铝硅酸钠,由于其分子结构是三维体,有许多孔洞,孔径为4A,恰好是钙离子的直径,可将钙离子吸附,而对镁离子的结合则很微弱,因此它达不到软化水的效果。4A沸石的pH值为中性,因此应在洗衣粉中添加一定的碱才能满足洗衣粉所需的碱性。另外4A沸石不但不溶于水,而且易与污物结合生成壳状水不溶物(即钙沉积),造成衣物的二次污染、漂洗困难,为此需要加入柠檬酸钠等作为分散剂。

4A沸石可以携带较多的非离子表面活性剂。对非离子表面活性剂的吸附,4A沸石是NTA(次氨基三乙酸盐)和碳酸钠的3倍,是STPP和硫酸钠的5倍。这个性质对于在附聚成型洗衣粉中配入更多的表面活性剂,制得洗涤和流动性能好的新产品很有意义。

4A沸石的协同作用。在洗涤剂中,不同的组分复配常常达到比混合物中任何单一组分都好的性能。4A沸石除了有螯合重金属离子之外,还与其他电解质一样,存在与表面活性剂的协同效应。沸石不溶于水,洗涤后的织物易出现落粉现象。大量实验证明,Zeolite的结晶粒径小、不凝集是防止落粉的关键。沸石粒径为0.4~2μm较好,小于1μm最理想。