日本獅子公司織物護(hù)理研究所 寺林剛
日本織物護(hù)理產(chǎn)品的開發(fā)動向
日本獅子公司織物護(hù)理研究所 寺林剛
隨著家庭生活方式的變化以及環(huán)境保護(hù)意識和健康意識的日益高漲,日本消費者的洗衣行為近幾年也發(fā)生了一些變化,進(jìn)而促進(jìn)了織物洗滌劑、柔軟劑等織物護(hù)理產(chǎn)品的開發(fā)。本文將介紹此方面最新的三項技術(shù)進(jìn)展:超濃縮洗衣液配方技術(shù);去除衣物異味的技術(shù);織物洗滌劑和柔軟劑長效留香技術(shù)。
織物洗滌劑;柔軟劑;超濃縮;異味;長效留香
洗衣行為是最貼近家庭生活的日常家務(wù)活動之一,人們生活方式的現(xiàn)代化為其帶來了巨大的改變。隨著環(huán)境保護(hù)和衛(wèi)生意識的高漲,日本普通消費者的家庭洗衣行為發(fā)生了顯著變化。例如,從與地球環(huán)境諧調(diào)的角度考慮,家用洗衣機(jī)制造商開發(fā)出了節(jié)水、節(jié)電、省能量 的新型家用洗衣機(jī),對洗滌劑的使用提出了新要求。本文將對消費者需求變化及其對衣料洗滌劑、柔軟劑市場的影響進(jìn)行分析,并就相關(guān)技術(shù)開發(fā)動向作出判斷。
1.1 織物洗滌劑
2005年至2011年6月日本家用織物洗滌劑的市場格局見圖1。其中,前幾年的銷售額一直停留在1700億日元的水平,2010年出現(xiàn)明顯增長,猛增至1900億日元。從產(chǎn)品類別來看,自2005年以來洗衣液快速發(fā)展,2010年已在市場上與洗衣粉平分秋色??椢锵礈靹┲幸后w洗滌劑的比率增加,主要是與節(jié)水型洗衣機(jī)的普及、洗衣機(jī)大型化導(dǎo)致洗滌機(jī)械力降低以及消費者對洗衣粉中的水不溶物不滿意有主要關(guān)系。2009年出現(xiàn)的超濃縮洗衣液使液體洗滌劑的市場份額急劇增加,也是導(dǎo)致當(dāng)年衣料用洗滌劑市場擴(kuò)張的關(guān)鍵因素。此外,2010年夏天的酷熱天氣是造成日本織物洗滌劑市場顯著增長的另一重要原因。
1.2 柔軟劑
圖2是2005年至2011年6月日本柔軟劑市場銷售情況。最近幾年,日本柔軟劑的市場規(guī)模一直穩(wěn)定在620億日元上下,這是柔軟劑市場已處于飽和狀態(tài)的重要特征。但是,日本市場上織物柔軟劑的種類卻發(fā)生了很大變化。2001年,日本銷售的柔軟劑產(chǎn)品中70%的是滿足“柔軟性”單一訴求的產(chǎn)品,到2011年,單純宣稱“柔軟性”訴求的柔軟劑市場份額已降至20%左右,而“具有良好香氣”的訴求和“使衣物長效留香”等防臭效果的柔軟劑銷售額卻激增加至70%。柔軟劑廠商通常會在1個品牌的柔軟劑中推出數(shù)個香氣不同的產(chǎn)品,導(dǎo)致不同香氣的柔軟劑種類迅速增加。
根據(jù)日本肥皂洗滌劑工業(yè)協(xié)會對日本家庭近5年洗滌情況的調(diào)查結(jié)果,2010年日本洗衣機(jī)的最大洗滌容量平均值是7.4kg,比2005年的6.8kg進(jìn)一步增大。家用洗衣機(jī)大容量化、特別是滾筒洗衣機(jī)的大容量化更加顯著,而且有再次購買洗衣機(jī)意向的人數(shù)比希望再次購買洗滌-烘干一體機(jī)的人數(shù)高出約7成,排在首位的購買理由是節(jié)能、節(jié)水。
洗衣機(jī)市場消費的新動向為織物洗滌劑市場格局的變化注入了動力。在對織物洗滌劑的調(diào)查中發(fā)現(xiàn),過去5年,43%的消費者改變了最常使用的洗滌劑的類型(粉、液、肥皂等),其中85%是由洗衣粉轉(zhuǎn)為洗衣液,由此造成織物洗滌劑市場中液體洗滌劑的比率大幅增加。
在生活習(xí)慣方面,2010年使用剩余洗澡水洗衣的比例有增加的傾向(與2005年相比),特別是滾筒式洗衣機(jī)用戶約85%的人再次洗衣服時會使用剩余洗澡水。從洗滌時間來看,在職婦女在每天18∶00以后洗滌衣服的比例比2005年調(diào)查時有所增加,而在早上6~9時的時間段洗滌衣物的比例減少。由于2010年與2005年的洗衣頻率沒有變化,因此肯定有相當(dāng)部分的在職女性改在夜間完成洗衣行為。
調(diào)查報告認(rèn)為,剩余洗澡水利用率提高以及洗滌時間由白天向夜間轉(zhuǎn)變,使得寄生在衣物上的細(xì)菌比例增加,由此導(dǎo)致被洗滌物發(fā)生異味的機(jī)率上升。
洗滌環(huán)境的上述變化已經(jīng)在日本織物洗滌劑的技術(shù)開發(fā)中有所反映。下面將介紹家庭洗滌中環(huán)境對應(yīng)技術(shù)和解決衣物異味技術(shù)的開發(fā)情況。
3.1 家庭洗滌環(huán)境的對應(yīng)變化:洗衣液的濃縮化
全球氣候變暖對地球環(huán)境惡化的負(fù)面影響已經(jīng)為大多數(shù)民眾所認(rèn)識。2011年3月日本爆發(fā)大地震及福島核電站泄漏事件,使日本國民對能量、水和水資源有了新的認(rèn)知。很多人已將這些認(rèn)知付諸行動,使得消費品市場都朝著降低地球環(huán)境負(fù)荷的方向轉(zhuǎn)變。在洗滌劑領(lǐng)域,因濃縮洗衣粉省資源、省能量,緩解由于洗滌廢水排放引起的泡沫和富營養(yǎng)化問題,因此受到消費者的青睞?;钣弥参镌鲜墙鉀Q當(dāng)前面臨的環(huán)境問題的又一有效途徑。此外,推廣應(yīng)用可以降低環(huán)境負(fù)荷的新技術(shù)引人矚目,其中尤以液體洗滌劑的濃縮化最受關(guān)注。
洗滌劑的主要成分是表面活性劑。如果要達(dá)到以前普通液體洗滌劑洗凈力的2倍,就必須把配方中表面活性劑的用量提高至原配方的2倍,這樣產(chǎn)品就會變成高黏度的黏膠或固化狀態(tài)。采用以棕櫚油、椰油等植物油為原料的脂肪酸甲酯乙氧基化物(MEE)為主活性物,則可以利用MEE在高黏度中間相具有好流動性的特性,實現(xiàn)液體織物洗滌劑的超濃縮化。圖3比較了MEE與具有相同碳數(shù)(C12)、EO加成摩爾數(shù)為15的AE的相舉動。相比之下,MEE具有優(yōu)良的洗凈力,而且其泡沫膜的破泡性能優(yōu)良,洗后在衣物上的殘留很低,洗衣時具有減少漂洗次數(shù)、節(jié)省漂洗用水的優(yōu)良特性。
根據(jù)LCA(生命周期評價)方法對用MEE制成的超濃縮液體織物洗滌劑進(jìn)行的評價(測算每次洗滌中由洗滌劑產(chǎn)生的CO2排放量),由于使用了植物原料,而且每次洗滌時洗滌劑用量減少,容器相對變小;同時,替換裝還削減了包裝容器的塑料用量。這兩大舉措都可以降低CO2的排放量。此外,利用EOPO型表面活性劑制成的超濃縮液體織物洗滌劑,不僅能夠?qū)崿F(xiàn)洗滌劑的濃縮化,還可以減少漂洗時的用水量。這種新型洗衣產(chǎn)品已開始在日本市場上銷售。
3.2 消除洗滌后衣物異味的技術(shù)
消費者清潔意識的提高也增加了他們對于洗后衣物異味的關(guān)注度。穿臟的衣物經(jīng)洗滌后會變得干凈,但衣物上一些肉眼看不見、未被洗去的污垢是造成衣物產(chǎn)生異味的原因。根據(jù)一項關(guān)于家庭洗滌后織物異味產(chǎn)生原因的調(diào)查,取出洗滌物時和收納洗滌物時的“油脂味”以及在居室內(nèi)晾干洗滌衣物特有的“酸汗異味”是大多數(shù)人能明顯感覺到的異味。在對“油脂”異味的調(diào)查中,“晾干衣物時”、“疊起衣物時”以及枕套、襪子、貼身內(nèi)衣、襯衣的氣味最明顯。
圖4 AE和MEE對油酸的洗凈力(MEE的洗凈力為100)
圖5 AE和MEE混合液在靜置狀態(tài)下的溶解力
前面介紹的超濃縮液體洗滌劑的主表面活性劑——MEE對洗滌物上殘留的油脂異味具有優(yōu)異的去除效果。衣物上的皮脂異味主要與皮脂成分中的脂肪酸有關(guān),并隨著油酸、細(xì)菌或氧化分解皮脂產(chǎn)生的低級脂肪酸和乙醛等化合物的量的不同而變化。寺林剛等人利用選定的模型污垢分析了AE和MEE對油酸的洗凈力并評價了洗滌機(jī)械力對洗凈力的影響,圖4比較了二者在Terg-O-Tometer去污機(jī)上對油酸的洗凈力。在標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)速(120 rpm)的條件下,MEE與AE(C12E15)的洗凈力幾乎相同;而在低機(jī)械力條件下(60 rpm),MEE對油酸的洗凈力遠(yuǎn)高于AE。他們還同時考察了AE和MEE 對模型污垢(油酸/壬醛=9/1)在限量下的溶解性,在模型污垢上部添加表面活性劑水溶液,于靜置狀態(tài)下測定混合液的濁度。圖5的試驗結(jié)果表明:添加AE的試樣一直處于分離狀態(tài),而添加MEE的試樣則很快就發(fā)生了混溶,變成均一透明的溶液。這說明,MEE在靜置狀態(tài)下就可使污垢轉(zhuǎn)化為肉眼看不見的微細(xì)可溶化膠束,即使沒有機(jī)械力也能對異味污垢具有很高的溶解能力。近年來,洗衣機(jī)經(jīng)常出現(xiàn)滿負(fù)荷下洗滌等機(jī)械力不足情況,而MEE的這種特性使其對于高效溶出纖維內(nèi)的皮脂污垢、消除衣物洗后的異味非常有效。
根據(jù)2010年獅子公司的一項調(diào)查,日本有9成以上的人在室內(nèi)晾干衣物,而這正是衣物產(chǎn)生異味的重要原因。這種令人不快的異味不僅出現(xiàn)在“衣物干燥時”,而且在用毛巾擦拭手、“衣物潮濕”時出現(xiàn)的頻度也非常高。藤原久美子對濕毛巾的異味(使用后產(chǎn)生異味)進(jìn)行了分析,確認(rèn)這種異味的成分以中鏈脂肪酸和三乙醇胺為主,并開發(fā)出了能夠抑制異味的技術(shù)(鋅與甲甘氨酸二醋酸形成的金屬絡(luò)合物),具有很好的消臭和除菌效果。在抑制居室干燥衣物產(chǎn)生的異味方面,配合這種新型的鋅化合物,織物洗滌劑比未使用該成分的織物洗滌劑具有更好的效果,而且對使用時發(fā)生的異味(指毛巾)也有顯著的抑制作用。
衣料未干透時發(fā)出的異味主要是由4-甲基-3-己酸引起的,它是由莫拉克斯氏菌產(chǎn)生的一種化合物。這是由庭野悠等人研究得出的結(jié)論。
關(guān)于洗滌劑、柔軟劑香氣的技術(shù)開發(fā)成果非常多,下面將介紹為適應(yīng)消費者需求變化而開發(fā)的洗滌劑、柔軟劑新產(chǎn)品的香氣發(fā)展趨勢。
4.1 香氣隨消費者偏好改變
織物洗滌劑和柔軟劑的香氣非常重要。根據(jù)獅子公司的調(diào)查,消費者在購入織物洗滌劑時考慮的各種因素中,“去除污垢的能力”列第一,“良好的香氣”位居第二,而且消費者對香氣的關(guān)注度在逐年增加。至于柔軟劑,則以“香氣良好”和“長效留香性”尤其為消費者所重視。這說明,在洗滌過程中消費者的香氣意識非常高。
本文作者調(diào)查洗滌過程的香氣現(xiàn)狀和需求時發(fā)現(xiàn):在能感覺到織物洗滌劑香氣的場合,消費者不僅格外關(guān)注
“洗滌物干燥時”和“收取時”的香氣,而且對“穿著洗滌后的衣物時”和“穿著中”感覺到的香氣也非常關(guān)注。但是,實際感受到的香氣與織物洗滌劑本身的香氣之間有很大差距(圖6)。在織物洗滌劑剛放入洗衣機(jī)投料口時,消費者感受到的是織物洗滌劑的實感香氣,隨后在洗滌、漂洗過程中會有大量的水稀釋洗滌劑的香氣,并多次排出含香氣的水,因而造成在洗滌后的衣物上留香困難。如何提高衣物洗滌后“穿著時”和“穿著中”的香氣,已成為織物洗滌劑香氣技術(shù)開發(fā)的一個重要課題。
4.2 提高衣物洗后“香氣”的織物洗滌劑留香技術(shù)
開發(fā)織物洗滌劑留香技術(shù)需要對各種香料成分的實際留香性有全面了解,但對留香性進(jìn)行定量分析卻非常困難。一般地,織物洗滌劑和柔軟劑使用的香料是由揮發(fā)性不同的多種香料成分組合而得的混合物。洗滌過程中洗滌劑會被大量的水所溶解,使各種香料成分被極度稀釋。寺林剛等人利用香料成分的熒光特性,對洗滌后衣物上香料殘留量進(jìn)行了定量分析。織物洗滌劑和柔軟劑使用的代表性香料中有熒光特性的成分都具有類似的官能基構(gòu)造。根據(jù)不同香料的logP值(表示物質(zhì)疏水性的指標(biāo),以在n-辛醇水中分配系數(shù)的常用對數(shù)值來表示),選定己基水楊酸酯、苯基水楊酸酯、丁香酚作為留香性試驗對象,用非離子表面活性劑和陽離子表面活性劑(氯化鯨蠟基三甲基銨、CTAC)調(diào)制成標(biāo)準(zhǔn)織物洗滌劑。在定量測定含香織物洗滌劑洗滌過的棉布的留香性時,發(fā)現(xiàn)上述香料留香性按照己基水楊酸酯>苯基水楊酸酯>丁香酚的順序遞減??椢锵礈靹┑年栯x子表面活性劑含量增多時,棉布對香料的吸附率增加,說明陽離子表面活性劑能夠提高洗滌過程中棉布對香料的吸附效率(圖7)。由于己基水楊酸酯和苯基水楊酸酯的疏水性高,因而其留香性高是可以理解的。
橋本惠美子等人曾就以MEE為主表面活性劑的超濃縮洗衣液對油酸洗凈力及衣物上香料吸附量之間的關(guān)系進(jìn)行了深入研究。實驗采用含己基水楊酸酯的非離子表面活性劑水溶液,考察附著了油酸的試驗布在浸漬條件下的洗凈力,同時測定香料的吸附率。圖8和圖9的試驗結(jié)果表明:MEE比AE對油酸的洗凈力高,而且試驗布對香料的吸附率也是MEE優(yōu)于AE。這表明,非離子表面活性劑在接觸附著油酸的試驗布前是對香精增溶,在洗凈后則是對油酸發(fā)生增溶;MEE比AE更易于選擇油酸進(jìn)行增溶,因而增加了纖維吸附香料的效率。因此,MEE可使洗凈后的衣物具有更高的洗凈力和更好的留香性。
井上麻由子等人還考察了香料的增溶量、吸附率和洗凈力與AE的EO鏈的關(guān)系,得出了以下結(jié)論:香料吸附性能和洗凈性能之間雖然可能存在矛盾,但二者可以實現(xiàn)有機(jī)統(tǒng)一;長EO鏈的AE在提高洗凈性方面更為有效。
4.3 與柔軟劑香氣有關(guān)的研究
為使洗滌后的衣物持久保持香氣,各大廠商開發(fā)了各種各樣的柔軟劑留香技術(shù)。要使柔軟劑的香氣留在洗滌后的衣物上,必須保證香氣成分能夠吸附到衣物上。部分香氣在衣物干燥過程中會隨著水分蒸發(fā),因而必須抑制香氣成分的揮發(fā)。如果要求在“穿著中”仍能感覺到香氣,同樣需要抑制衣物上吸附的香氣成分過快揮發(fā)掉。
江川直行在《洗滌科學(xué)》上發(fā)表了關(guān)于柔軟劑香氣在衣物上留香性的研究成果。他指出:①香氣成分對衣物的吸附率要高;②使用閾值低的香氣成分;③抑制香氣成分的揮發(fā)?;钣眠@項研究成果,選用logP值高的香料,再將低揮發(fā)性、低閾值的香氣原料有效組合,就可以長時間平衡地釋放香氣,并使周圍的人能感受到衣物上吸附的柔軟劑香氣,并使香氣延續(xù)至衣物穿用的后期。
最近,江川直行等人把配合了膠囊化香料的柔軟劑推向市場。這種膠囊化香料是用三聚氰胺樹脂和尿烷樹脂等高分子包覆香料,在使用柔軟劑的過程中,膠囊化香料和陽離子表面活性劑會一起被衣物吸附,衣物的摩擦等物理作用力會使包覆香料的膠囊壁破壞,內(nèi)包的香氣成分就會釋放出來,保證了香氣的持久釋放。
研究人員不僅對“好香氣”進(jìn)行研究,還對由香氣帶來的效果進(jìn)行研究。江川直行研究了衣物香氣對衣物柔軟性感覺的影響,而藤井日和等人則研究了香氣種類及消費者由此產(chǎn)生的印象差異。
隨著環(huán)保意識高漲和洗滌環(huán)境的變化,日本市場上織物洗滌劑和柔軟劑技術(shù)開發(fā)出現(xiàn)了一些值得關(guān)注的新動向。2011年的日本織物洗滌劑和柔軟劑市場出現(xiàn)的主要變化是:織物洗滌劑中的液體織物洗滌劑銷量增加,對柔軟劑香氣訴求的產(chǎn)品也在不斷增長;在技術(shù)開發(fā)方面,“洗滌物異味的消除”和“留香性”已經(jīng)成為滿足消費者高需求的熱點課題。今后,研究人員要及時追蹤和準(zhǔn)確捕捉消費者的意識和環(huán)境變化對織物洗滌劑和柔軟劑帶來的影響,開發(fā)新技術(shù),生產(chǎn)出適應(yīng)消費者需求的優(yōu)良產(chǎn)品。
岳霄 編譯自fragrance journal , 2011.12