开题报告-洗涤剂.doc

所属类别：自然科学类学术报告项目名称：绿色达到食用安全标准的日化用品 环保型洗涤剂的发展（一）项目背景和发展概况洗涤剂主要包括合成洗衣粉、液体洗涤剂及肥（香）皂3类，每类中又有品目繁多且各成系列的产品。随着人们生活水平的提高，消费者的生活质量观念不断改善，卫生意识日益增强，洗涤产品的市场需求也越来越大。我国洗涤用品市场呈现出强劲的发展潜力和巨大的成长空间。与此同时，在对环保要求更为严格以及资源日趋紧张的今天，洗涤剂产品的绿色化及洗涤行业的可持续发展受到了前所未有的关注。下面概述了国内外洗涤剂市场现状、消费者的需求并对其发展趋势进行探讨。 1、世界洗涤剂市场现状 2009年全球的清洁产品市场为550亿美元，其中洗涤剂为307亿美元，表面清洁剂为185亿美元，餐具洗涤剂为58亿美元。预计到2014年全球的清洁产品市场将达到700亿美元。2010年全球织物清洁护理产品市场为650亿美元，其中洗衣粉240亿美元、洗衣液120亿美元、柔顺剂80亿美元。纵观世界织物洗涤剂市场，北美和欧洲地区织物洗涤剂以洗衣液为主导。2008年，欧洲织物洗涤产品市场中，液体洗涤剂市场价值达到121亿美元，占市场总价值的74.2%，预计到2013年底，其市场总价值将达到179亿美元。中国和拉美地区洗衣液呈现快速增长趋势。中国作为亚太地区最大的洗涤用品市场，近年来液体洗涤剂显示出强劲的增长态势。 2、国内洗涤剂市场 我国日化产业整体规模超过2 000亿元，人均年日化产品消费额在100元人民币左右，而欧美国家为80100美元。随着人民生活水平的不断提高，我国日化产业的市场潜力十分巨大。来自国家统计局的消息，2009年全年洗涤用品产量为781.20万t，同比增长9.87%，其中合成洗衣粉产量3 80.23万t，同比增长7.46%;液体洗涤剂产量为312.64万t，同比增长11.65%;肥（香）皂产量为88.33万t，同比增长14.48%。液体洗涤剂和肥(香)皂均实现了2位数的增长，业内人士都很看好液体洗涤剂的发展。2009年与2010年我国各类洗涤剂产品市场中洗衣粉仍占据近50%的市场份额，其次是餐具洗涤剂和洗衣皂。但是值得注意的是，虽然洗衣液目前市场份额较低，但却表现出高速的增长趋势，年增幅高达60%，成为我国洗涤剂行业新的增长点。3、国内液体洗涤剂市场概况随着社会的发展和消费水平的提高，人们对洗涤剂的需求也越来越大。国内消费者一直习惯使用以洗衣粉和洗衣皂为主的固体洗涤剂，而近几年，液体洗涤剂以极快的增长速度正在改变洗涤剂市场的分布格局。 液体洗涤剂与固体洗涤剂相比，使用方便、溶解迅速、低温洗涤效果好、体系碱性低、对织物和肌肤更加温和、适合机械化洗涤工艺，同时还具有配方灵活、制造工艺简单、设备投资少以及节能等优点。 目前，国内液体洗涤剂市场上销量最大的是:手洗餐具洗涤剂、衣料用液体洗涤剂和卫生洁具清洁剂。衣料用液体洗涤剂是洗涤用品中最具发展潜力的产品类型，洗衣液产品中以重垢洗衣液为主，占60%以上，功能性液体洗涤剂占不到40%的市场份额。 国家发改委在制定轻工产业调整和振兴规划中，大力倡导“节能减排”的可持续发展战略。开发“健康、节能、环保”的产品成为国际洗涤剂发展的主导方向，而洗衣液无疑顺应了这一行业发展的“主旋律”。 根据AC尼尔森的调查预计，国内洗衣液将在2010年达到洗衣剂市场的19% ，2015年之后达到30%。根据中国洗协数据显示，2006年至2010年8月液体洗涤剂显示出强劲的增长势头。据尼尔森统计数据显示，截至2010年8月，洗衣液销售量较2009年同比增幅高达140%，市场份额较2009年同比增幅近120%。洗衣液在洗衣剂中的销售量占比也有超过4个百分点的增长，洗衣粉则呈现出下滑态势。中国正在紧跟全球洗涤剂市场的发展趋势，织物洗涤剂由洗衣粉向洗衣液转变。 4、消费者对洗涤剂产品的性能需求亚洲、拉美洲、印度和中东地区的洗涤剂产品常见宣称有:环保、方便使用、功能性及天然等。由此可见，亚洲、拉美洲、印度和中东地区的消费者对洗涤剂产品的安全性和经济性较为注重。由于可支配收入的不同，不同收入地区的消费者对于洗涤剂性能有着不同的要求。 由于2010年经济形势欠佳，消费者在选购洗涤剂产品时也更趋理性研究指出，如今消费者在选购家庭清洁剂时，不再盲目购买最新产品，而是购买适合自身需要的产品，货比二家。数据表明:截止2010年10月3日的52周之内，美国家庭清洁剂的销售额下降了1.35%销售额为14.7亿美元(不包括沃尔玛和Gas / C商店)。 5、洗涤剂市场发展趋势 随着人们越来越关心洗涤剂产品的可持续性，浓缩型和环境友好型洗涤剂产品将受到欢迎，成为洗涤剂发展的主要趋势。同时，洗涤剂产品的多功能化因更能满足人们对于生活品质的要求而将继续得到发展。 5.1 浓缩型洗涤剂 浓缩化作为洗涤剂行业可持续发展的最主要策略，已成为世界洗涤剂市场发展的主要趋势。德意志银行2007年的数据表明：美国的日化行业通过浓缩化计划，预计可节约202万m3水、12.5万m3柴油以及7.6万t塑料，节约运费35%，总成本减少 13.9%（税前节约2 380亿美元）。自2009年起，欧洲洗协已经开始进行液体洗涤剂的浓缩化，这一计划得到了欧盟27个国家以及冰岛、列支敦士登、挪威和瑞士等国的支持。从国家利益和消费者利益出发，推进洗涤剂的浓缩化势在必行。目前我国洗衣粉市场上，浓缩型洗衣粉仅占3%。中国洗协于2009年7月发布了浓缩洗衣粉标志，10家企业首批获得此标志。根据我国的国情和消费者的消费水平和习惯，通过积极宣传和引导，预计在 3年内可使浓缩洗衣粉的市场份额提高到20%以上。目前，中国洗协正在着手进行浓缩型液体洗涤剂的推广工作。高浓度的液体洗涤剂在北美和西欧地区应用很广。欧美市场上的洗衣液目前主要有普通型和 2X /3X浓缩型，有的活性物高达65。高浓度配方的液体洗涤剂在减少包装费用、减少生产过程中水的消耗及减少运输体积、降低二氧化碳排放量和降低能源消耗上有着较洗衣粉更为出色的表现。西安开米公司早在20世纪90年代就开发了“开米涤王”浓缩多功能中性洗衣液。随着我国洗涤剂工业的发展，浓缩型液体洗涤剂的市场份额会进一步加大，浓缩型液体洗涤剂将成为我国洗涤剂工业的重要组成部分。5.2 高效表面活性剂的应用 提高洗涤剂产品的洗涤性能，在不使用预洗剂的情况下能有效去除顽固污渍是洗涤剂产品的发展目标。开发能满足此要求的新型高效的表面活性剂是目前洗涤剂行业的发展趋势之一。随着洗涤剂行业的不断发展，对各种表面活性剂的需求也在不断增大，但目前在生产中主要使用传统的表面活性剂进行加工，由于其表面活性相对较差，造成使用量的加大和排放量的增加，严重威胁环境，而且也加剧了能源紧张的局势。因此，开发和利用具有高效能的表面活性剂就显得尤为重要，例如双子表面活性剂的开发与利用。双子表面活性剂相比传统表面活性剂具有更高的表面活性，在达到相同的应用性能时，可大大降低表面活性剂或助剂的使用量，符合节能减排及降耗的环保要求。同时，双子表面活性剂具备低的cmc值，对皮肤的刺激性很小，应用于洗涤剂配方中可以有效地提高产品的安全性。 5.3 洗涤剂的多功能化 洗衣液在满足日常洗涤需求的同时更易于实现洗涤的细分化。针对不同材质的织物，如真丝、羊毛、新型的人造丝、粘胶纤维、铜氨纤维、乙酸酯纤维、绿赛尔、天丝、莫代尔和莱卡等，开发精细织物洗涤剂，使织物洗涤后仍能保持原有风格。同时，在精细织物洗涤剂中添加护色、柔软、抗菌和香气成分。 5.4 安全环保的洗涤剂产品 目前生产表面活性剂的原料来源主要有矿物质资源和可再生的生物质资源两大类。随着石油资源的不断消耗、价格不断攀升和人们对环境保护意识的日益提高，利用可再生资源生产与环境相容的表面活性剂已成为洗涤剂行业的发展趋势之一。例如汉高公司在企业可持续发展报告中就提到：2012年，要使肥皂、洗发剂以及沐浴露中可生物降解的成分比例达到80%。其次，洗涤产品会直接或间接与人体发生接触，因此对其安全环保性能有着较高的要求。例如澳大利亚“良好环境选择标签”中的GECA 172007 清洁产品明确提出，获得该认证的清洁产品中禁止使用增白剂，液体洗涤产品中磷的含量不得超过50 mg/ L，厕所清洁剂最多含磷200 mg / L，固态洗涤剂中磷的总质量分数不得超过0.2%。洗涤剂产品所采用的原料应具有温和、低刺激以及易生物降解等性质APG、AEC和甜菜碱等温和的表面活性剂被应用到洗涤剂产品中已成为方向。 5.5 包装材料的绿色化从节约包装材料出发，优化洗涤剂产品的包装材料、包装形式以及替代装均系未来洗涤剂产品包装的发展趋势。随着可持续发展和清洁生产呼声的提高，绿色包装成为日化产品发展的必然趋势。所谓绿色包装即可回收利用且不会对环境造成污染的包装，可通过使用绿色包装原料和绿色化印刷来实现。通过节约包装材料，也体现了我们制作出方便快捷、不需要复杂包装的洗涤剂，同时也可以节约能源，实现可持续发展的国家要求。 6、我国洗涤剂市场发展趋势简单小结绿色环保将是我国洗涤行业未来的发展趋势。我国液体洗涤剂产品应朝着对人体更安全和对环境更友好的方向发展，环保、低碳、浓缩和可持续发展的液体洗涤产品将会快速发展，同时带动酶制剂和助洗剂等相关行业的发展。（二）项目研究的必要性 1、 国际洗涤用品行业的概况 1.1、产品结构以浓缩、液体为主 目前，洗涤剂的发展更趋于注重洗涤护理效果、安全便捷、环保节约、包装简约和个性化需求等方面。同时，美国、日本均以浓缩化、液体化产品为主，欧盟也正在积极推进洗衣粉的浓缩化进程。最新数据表明，美国液体洗衣剂的比例已经超过洗衣剂总量的80%；日本浓缩洗衣粉已占到其洗衣粉市场的95%以上，衣用液体洗涤剂占洗衣产品市场的份额也达到了40%；欧盟浓缩洗衣粉份额也在40%以上，液体洗涤剂比例已达到30%以上。 1.2、化学品安全性问题已成为全球关注的焦点 随着人们健康意识的增强，对化学品安全性的要求越来越高。欧盟于2007年6月1日正式实施了关于化学品注册、评估和许可办法（REACH法规）。2003年7月，联合国正式批准了化学品分类和标识的全球统一体系（GHS），规定对化学品的危害性进行全球统一的定义和分类，并对化学品标签和安全性数据资料进行交流。随后，世界各国纷纷研究GHS，一些发达国家从2006年起已经开始实施GHS。 这个法案规定到2008年使GHS获得全面实施。目前，日本已经制订了针对部分洗涤用品（如漂白类、餐洗类等）的GHS管理法规，计划年内开始试行。中国一直在跟踪、研究GHS，并就实施GHS做了大量的准备工作。 2、我国洗涤用品行业存在的问题 2.1、产品结构不尽合理，产品质量趋于低档化 我国浓缩洗衣粉目前只占洗衣粉总量的4%左右，绝大部分仍是以普通洗衣粉为主，含有较多的非有效化学成分，既浪费了资源又增加了消耗，影响产品性能；肥皂受进口原料价格影响较大，原料价格波动对肥皂影响很大；产品趋于低档化，过分依赖价格竞争和规模扩张，产品附加值不高；符合低碳经济的浓缩型洗涤剂，特别是浓缩型液体洗涤剂占整个洗涤用品总量比例很小。 2.2、低价竞争造成企业发展困难 经过反复的价格大战，洗涤行业终端产品的价格已经基本降至底线，整个行业进入了微利时代。低价竞争只会导致企业在新产品及技术开发、市场调研、产品推广等方面的投入不足。长此以往，洗涤用品行业以及企业的发展必然会受到限制，破坏产业的价值链，不利于行业健康持续发展。 2.3、技术创新能力有待进一步提升 虽然国内规模较大的企业逐渐开始重视科技创新的投入，加大新技术、新产品的研发力度，但投入仍显不足，新成果的产业化率低；新产品产值占总产值比重低，市场上一些特殊功能的原料还主要依赖跨国公司的产品。创新能力不足限制了我国洗涤用品行业持续发展的能力。 2.4、产能过剩，低水平重复建设严重 据行业调查，2009年全国洗衣粉高塔喷粉装置生产能力已逾700万吨，而目前我国洗衣粉的产量仅为393万吨。这样的现象在肥皂、油脂化工等行业均严重存在，制约了行业产品结构调整的步伐，加剧了行业的市场竞争，造成了严重的资源浪费，同时严重影响到产品价格的合理性和产品质量的稳定性。 2.5、功能型表面活性剂短缺 我国可生产的表面活性剂品种不到世界已有品种的40%。经过前几个五年计划，我国已经实现了大宗表面活性剂的国产化，能够满足行业的基本需求，但仍缺少技术含量高、产品质量高、性价比高以及具有特殊功能的表面活性剂新品种。2010年我国进口表面活性剂31万吨，一方面说明了特殊功能型表面活性剂市场需求量大，另一方面说明了我国部分产品的自给率低，进口依赖度高。 2.6、节能减排任务艰巨 洗涤用品行业的节能减排压力体现在两方面：一是由于产品结构的不尽合理，洗涤产品以普通粉状产品为主，产品有效物含量低，直接导致生产过程和流通环节以及消费环节中的无效能耗和物耗，而产品结构的调整又受到生产工艺和装备的技术水平以及原料品种的制约。二是表面活性剂中间体和产品工艺技术和工程化水平不高，如大多数生产工艺均为间歇式操作，反应的动力及热能消耗相对较高。表面活性剂生产领域的生态循环与经济发展矛盾依然突出，对清洁生产工艺开发不足，资源利用效率及合理性有待于进一步改善，节能降耗减排尚不充分。（三）研究本项目的意义和目的中国洗涤用品行业“十二五”规划的指导思想是：以邓小平理论和“三个代表”重要思想为指导，全面贯彻落实科学发展观，坚持把行业结构的战略性调整作为加快转变行业发展方式的主攻方向，坚持把科技进步和创新作为加快转变行业发展方式的重要支撑，坚持把保障和改善民生作为加快转变行业发展方式的根本出发点和落脚点，坚持把建设资源节约型、环境友好型社会作为加快行业发展方式的重要着力点，提高发展的全面性、协调性、可持续性，实现洗涤用品行业又好又快发展。在这种国家政策的驱动下，洗涤剂的发展更趋于注重洗涤护理效果、安全便捷、环保节约、包装简约和个性化需求等方面。 虽然液体洗涤剂有很大的发展空间，但是全球液体洗涤剂配方仍面临几个重大挑战：挑战之一是许多通常用于粉状洗涤剂中的良好的表面活性剂、助剂和抗再沉积剂之间不相容问题；挑战之二就是许多表面活性剂在有电解质存在时，溶解速度较慢；挑战之三是很多洗涤剂是利用化学物品相互反应而制得的，所含有的化学成分对人的身体有一定的伤害，并且用后的废液还对环境的生态平衡有一定破坏性；挑战之四是很多液体洗涤剂还要使用大量的塑料包装瓶，增加了成本，浪费了大量的金钱和能源等。为了进一步改进配方，提高液体产品的性能，全球洗涤剂行业都在做积极的努力。各国也在致力于探讨和尝试如何重复使用等减少这些缺点的办法。在国际环境的影响下，我们团队在现行的洗涤剂的基础上提出自己的见解和想法，我们的课题着力于解决洗涤剂的绿色环保、安全无伤害、能源浪费和方便快捷使用等问题。因此我们提出了研制“绿色达到食用安全标准的洗涤剂”，即能够使这种洗涤剂达到绿色环保型、安全可食用级、方便快捷等效果。（四）研究本项目的主要内容我们团队在现行洗涤剂的基础上，运用有机化学物品磁性淀粉基、可食用级的添加剂（分子蒸馏单甘脂）、乳化剂、表面活性剂、棕榈油、碱液等制得我们需要的绿色环保型、安全可食用级、方便快捷的产品。（有待于我们进一步研究完善）（五）具体技术工作实施（工艺流程） 以下我们提供了一种传统的制作工艺： 1、皂基制造（1）间歇沸煮法（盐析法）（2）连续制皂法操作工艺：将定量的去离子水投入配料锅中，在搅拌下加入固碱，待其溶解后缓缓加入直链烷基苯磺酸，搅拌中和pH到78，在温度6070下加入表面活性剂AES 、AEO9、6501，溶解后加入其余助剂，澄清透明后加适量香精，补足去离子水即可。 2、加工成型真空干燥法包括以下工序：配料真空冷却切块晾干打印装箱3、香皂的生产研压法生产香皂工艺如下：皂基干燥拌料（加入添加剂）均化真空压条切块打印包装成品 （此传统工艺流程有待于进一步研究、变更)（六）创新点及拟解决难题我们的创新点是利用国家最新通过的可食用级的添加剂标准、有机磁性淀粉、表面活性剂来制取绿色环保、方便快捷、安全可食用级有机洗涤剂。（七）所生产的产品必须达到国家规定的指标要求必须要达到食用级别。具体要求：重金属（汞、铅、镉三种）、砷