19世纪20年代,人们发现沸石具有“分子筛”的性质,可用于变压吸附过程分离提纯气体,还具有干燥剂的作用,用于气体和液体深度脱水;20世纪60年代,合成沸石开始应用于石油化工行业,特别是FCC催化剂中,主要品种是稀土Y沸石以及超稳Y沸石;20世纪70年代,A型沸石作为代磷助剂被应用到洗涤剂生产中,由于其具有软化洗涤用水、增强洗涤剂去污能力以及抗再沉淀等作用,被称为“绿色助剂”。

一、洗涤用沸石发展概况

洗涤剂行业是合成沸石最大的应用领域。20世纪70年代,由于三聚磷酸钠等含磷助剂的使用严重污染水体,导致生态环境恶化。出于环境保护的要求,人们开始寻找其他洗涤助剂。经过验证,合成沸石对Ca2+有较强的螯合能力,同时还能与不溶性污垢发生共沉淀,有助于去污。其成分与泥土类似,对环境无污染,还具有“无急性或慢性中毒、无致畸变、无致癌性、对人身体健康无危害”的优点。1973年首次建议利用4A沸石作为洗涤剂组分,1976年美国宝洁(P&G)公司和德国汉高(Henkel)公司开始销售用4A沸石作助洗剂的洗衣粉;1980年日本也将这类洗衣粉推向市场。由于合成沸石在功能性和经济性方面都具有突出优势,因此其被作为代磷助剂添加到洗涤剂中,不仅解决环境污染问题,而且由于合成沸石的添加使得洗涤剂的性能得到较大改善。从此,“无磷”洗涤剂走进人们的生活,合成沸石也迎来了发展的黄金期。20世纪90年代初,浓缩粉的出现极大地刺激了合成沸石发展,洗涤剂专用沸石进入高速发展时期。

二、洗涤剂专用沸石发展趋势

虽然液洗产品的发展及洗涤剂配方限制了洗涤剂用沸石用量,但由于不同国家和地区洗涤习惯及地域经济发展的不同,洗涤剂新产品如片状洗涤剂、浓缩粉以及超浓缩粉等由于其具有易于控制洗涤用量、去污能力强等优点,成为固体洗涤剂发展新的主流趋势。这一类产品将逐渐被认可并陆续走进人们的生活中,在未来5~10年内洗涤剂专用沸石需求量将会处于一个比较稳定的发展时期。据数据统计,2020年世界洗涤剂专用沸石消费量达到180万t,每年以1%左右的速度增长,北美、欧洲及日本市场会逐步缩减,主要增长点在中东及亚洲区域。

以日本为代表的众多国家和地区大力发展低温洗涤技术,要求在温度10℃及以下洗涤剂具有优异的洗涤效果。这就要求洗涤助剂专用沸石在低温下也能够保持良好的离子交换能力和非离子表面活性剂携带能力等性能。因此,低温洗涤剂专用沸石也是未来洗涤剂沸石发展的一个重要方向。另外在众多可用于洗涤助剂的沸石新产品中,具有较高非离子表面活性剂携带能力的AX型沸石发展优势较大。