的沉淀性，必须配以高分子助剂来弥 补这个缺陷，增加了洗涤剂成本水溶性差，在液体和膏状洗涤剂中的应用受 到限制。洗涤功能单，只是种软水剂，应用成本较增加 沸石中的铝也存在环境安全问题铝也是不可再生资源，国内铝资源也比较贫 乏沸石虽然是目前洗涤剂的主要无磷助剂，但生产中存在严重环境问题， 会产生大量无法处理的赤泥和排放大量的碱性废水，给生产企业周边带来严重环 境污染。目前许多国家和我国的些省份已经意识到这个问题，开始限制沸石 的生产和新上项目。 偏硅酸钠偏硅酸钠有无水合物五水合物和九水合物等，洗涤功能比较 全面，生产过程中也没有污染物排放。目前，有许多洗涤剂添加无水偏硅酸钠。 但偏硅酸钠也存在两个方面的问题偏硅酸钠虽然有优良的去污性能和结合钙 镁离子容量，但软化水深度显不足，不能满足洗涤中的软水要求游离碱较高。 鉴于市场对高性能无磷助洗剂的迫切需求，各国都在不遗余力地从事开发代 磷助剂方面的工作。但理想的代磷助剂应该符合如下条件 有良好的软水作用。对矿物质钙离子和镁离子具有较高的结合交换能力， 交换过程迅速彻底，可以适应较宽的洗涤温度。在实际洗涤中能有效遏止硬水离 子对表面活性剂发挥作用的干扰和阻止硬水离子与碳酸钠形成的沉淀对衣物造成 破坏和发硬。 与表面活性剂有协同作用。对阴非离子表面活性剂具有较好承载作用和 洗涤协同作用。 有较好的缓冲作用。溶液表现为碱性，能够维持二次洗涤溶液较高的碱 度，有效去除酸性污垢。 具有较好的分散能力。 水溶性好。 与漂白剂等功能性助剂具有较好的配伍性和相容性。 生物降解性对人类动物和水生物没有毒性对其他物质不产生有毒作 用与重金属没有相互作用没有过肥因素。 适宜的堆集密度。 技术上可行，经济上合理。原料来源丰富，生产难度较小，价格适宜。 符合上述条件的就是硅酸钠，所以国内外开发无磷助剂多是以硅酸钠为突破 口，在保有硅酸钠基础洗涤性能的情况下，以改变其软化水方式和提高软化水性 能，降低产品游离碱和二氧化硅对衣物柔软性的影响。 层状结晶二硅酸钠是德国著名助洗剂开发生产企业赫斯特公司首先开发 出来的，商品名为。层状结晶二硅酸钠晶态二硅酸钠是由非晶态无定型 二硅酸钠经加工处理转化为晶态的水不溶性硅酸钠。二硅酸钠是二氧化硅和氧化 钠的摩尔比接近于的硅酸钠，通常情况下，二硅酸钠是非晶态的，通过定的 高温处理，可以实现硅氧四面体的有序排列，即成为晶体。这种晶体表现为非完 全解理的层状结构，钠离子在层中间，容易被置换出来。表现为晶形结构的产 品在软化水容量和深度方面要比其它晶形的二硅酸钠强许多，而且超过了沸石 的标准要求。 层状结晶二硅酸钠具有硅酸钠的般性质，有软化水能力，缓冲能力，乳 化污垢能力，防腐能力等，但它与普通二硅酸钠和偏硅酸钠的不同也是优势有五 个方面。 软化水方式是离子交换，而普通硅酸钠是结合。离子交换方式的好处就在 于对钙镁离子的捕捉深度比结合形式强，即溶液中残余钙镁离子较少，交换后的 钙镁离子迁移现象少。而结合方式会出现钙镁离子游离出来的现象。显然，离子 交换方式对避免表面活性剂受钙镁离子干扰较结合方式效果更好。 对非离子表面活性剂的吸附能力强。层状结晶二硅酸钠吸附能力强，可以 吸附自身质量倍以上的水。洗衣粉中增加非离子表面活性剂的用量是世界发展 方向，但在普通洗衣粉的后配料中增加非离子表面活性剂非常困难，这就需要层 状结晶二硅酸钠这样的载体，使粉体外观和手感更好。 在衣物上的沉积少，不板结衣物。层状结晶二硅酸钠难溶于水，只有结构 崩解时才缓缓溶解。在的洗涤水中，水中的钙镁矿物离子置换出钠离子， 洗涤水的碱度被保持，晶体结构却没被破坏，还是不溶水的细小颗粒，并且颗粒 没有粘性和附着性，不会沉积在衣物上。当颗粒随漂洗水冲走后，降低，水中 的氢离子进入结构，会使晶体结构崩解塌陷，逐渐溶于水中，而不象沸石会沉 积堵塞水道。普通硅酸钠和偏硅酸钠在洗涤水中会出现具有粘性的絮状硅酸钙和 硅溶胶沉淀，容易沉积应用于洗涤剂组合物的结构 来看有以下三种形式 层状结晶二硅酸钠元助剂体系 层状结晶二硅酸钠与沸石二元助剂体系 层状结晶二硅酸钠与三聚磷酸钠二元助剂体系。 以上三种组合物体系均可生产低密度和高密度浓缩洗衣粉。从目前应用 情况来看，将层状结晶二硅酸钠用到后配料驸聚混合生产普通无磷和低磷洗衣粉 的占绝大多数。 体系和体系是全无磷洗衣粉体系是低磷高效洗衣粉。 层状结晶二硅酸钠在与沸石和的二元助剂中，具有良好的互补协同 作用，既能吸附表面活性剂，提高组合物的去污性能又能节约表面活性剂降低 生产成本，尤其适合中国消费者生活重污垢的国情和洗涤习惯重垢低温去 污效果好又便宜，对洗涤剂企业现有产品的竞争力会有大的提高。可以明确的是， 层状结晶二硅酸钠不单纯是顺应洗涤剂无磷化趋势开发的高性能无磷助洗剂，而 且对含磷洗涤剂提高去污性能降低生产成本迎合市场需求具有重要意义。 层状结晶二硅酸钠在不同洗涤剂组合物中的参考用量 无磷普通或浓缩粉层状结晶二硅酸钠 层状结晶二硅酸钠沸石 低磷洗衣粉层状结晶二硅酸钠 层状结晶二硅酸钠具有较强的洗涤性能，在相同去污能力前提下，成本有所下 降，在国外跨国公司的配方研究中，已有验证单独以层状结晶二硅酸钠取代， 添加量为去污系数时，生产成本降低个百分点。由于对重污垢，层 状结晶二硅酸钠比有更强的去污力，比较适合中国市场的需求。同时，还可 以由于助剂性能提高而减少表面活性剂的用量，从而降低洗衣粉的生产成本。 由此看出，在层状结晶二硅酸钠生产成本和售价适宜，并且国内生产达到定 规模的情况下，按半洗衣粉添加计算，国内需求量会达到万吨。随着行 业的成熟供应能力的扩大以及市场终端使用习惯的形成，市场潜力会有进步 的释放。 价格预测 进口层状结晶二硅酸钠加上关税在国内市场已达到元人民币吨，国内 洗涤剂企业是无法承受这个价格的。国内有几家企业都是小规模生产，产能都没 有超过吨，车间外成本比较高，总成本已达到元吨，市场售价在 元左右。单套装置如能实现吨年的生产能力，成本会大大降低，单位 总成本可以控制在元之内，售价元吨，这样生产企业既有可观的 经济效益，洗涤剂行业也乐意接受。年开始，随着大型装置的纷纷投产，产 品价格有望回归到个合理的区间。 国内产业现状和生产模式 产业现状 层状结晶二硅酸钠自德国赫斯特公司年建起生产装置，并以商品名 销往世界各地以来，许多国家的企业纷纷建起了生产装置，产品优以颗粒状深受 用户的欢迎。我国最早在年在甘肃和河南搞了两套中试装置，能够出少 量产品，但工艺和设备有较大缺陷，到现在这两套装置早已被拆掉。年国内 第套工业化装置在企业和多方行业专家的努力下在河南濮阳建成，但由于对硅 酸钠物性缺乏深入的认识，设备配套衔接上还存在些问题，天仅生产吨产 品。以此为模式，年山东东营和浙江湖州又建起两套设计年产万吨的生产 装置，由于间隔时间短，没有针对设备缺陷进行技术改造，这两套装置的实际生 产能力也比较小，仅为设计产能的三分之。当时层状结晶二硅酸钠是个新生事 物，市场供应量比较小，国内也进口过，但价格都比较高，般每吨售价在 元左右人民币。随着洗涤剂行业对层状结晶二硅酸钠性能的认识和使用性能 的掌握以及三聚磷酸钠连续几年的价格上涨和价格直居高不下，洗涤剂行业在 无法消化原料成本上涨的情况下，对层状结晶二硅酸钠表现出极大的热情，但 多元的高价格只能是生产高端产品的个别中小企业能够接受，而生产普通洗衣粉 的大型企业可以承受的价格合理范围是元吨。目前，国内外用户数量 增长迅速，国内已有能生产的装置都在满负荷生产，但生产规模无法满足市场需 求，成本和价格都有些偏高。年，河北江西重庆福建等地的企业都在 筹建大型装置。到年，这个产业会呈现产销两旺的繁荣景象。 生产模式 原工艺形式照搬德国赫斯特的生产模式，生产固体硅酸钠溶解成液体硅 酸钠，或者用石英砂与液体烧碱直接生产液体硅酸钠，然后将液体硅酸钠的模数 调整到左右，加定助剂，再进行立式喷雾干燥，得到含结构水和表面水为 左右的无定型粉状二硅酸钠。然后进入高温结晶旋转窑进行结晶，经粉碎得粉状 产品。 存在问题喷雾干燥过程含水太高，因为硅酸钠的物性决定，采用立式喷雾干 燥做不到低水分。进入高温结晶窑内马上变成浆状并膨化粘结在窑壁上，致使难 以出料，产能低和结晶不均匀，生产成本高。产品品种单，只能生产粉状产品， 不能生产颗粒状产品。 新工艺形式由石家庄东昊化工研究院有限公司开发的第二代改进型生产 模式，主要是解决喷雾环节水分高结晶均匀性产品形态多样性以及单台设备 产能问题。采用卧式喷雾形式，可以将粉状二硅酸钠的水分降低到进入高温结晶 窑不致于形成浆状的范围内，大大降低了物料膨化几率，物料接触高温均匀，结 晶均匀，出料容易，产能有大幅度提高。这种工艺形式的投资要比原有工艺模式 节省，而且高温结晶窑的余热可以再利用，会显著降低生产成本。既可以生产粉 状产品，也可以生产国内外用户欢迎的颗粒产品，产品软化水能力提高了 结构稳定性强，能够适应洗衣粉的或前或后的配料工序。 工艺流程和产品标准 工艺流程 工艺过程描述 将高纯石英砂放入立式反应罐，加液体烧碱后通蒸汽，在左右的压 力下反应小时左右，即是液体硅酸钠，将其放入贮罐陈化。 过滤贮罐中的硅酸钠溶液，将没有反应的石英砂滤渣再放入反应罐中跟随