04 Jun
欧洲的洗涤剂浓度越来越高。瓶子更小,塑料更少,运输排放更低——每个人都受益。但是浓缩配方带来了真正的配方头痛。
两个问题造成了大部分麻烦:冻融稳定性和成分兼容性。
当温度降到零度以下时——从斯德哥尔摩到慕尼黑再到里昂都是如此——浓缩的液体会变得浑浊、分离或变成固体凝胶。更糟糕的是,不相容的成分可能会沉淀或结晶,彻底破坏产品。
这就是螯合剂选择的重要性。三钠Methylglycinediacetic酸(MGDA 40%液体)——一种可生物降解的无磷螯合剂——被证明是一种实用的解决方案。本文着眼于原因。
MGDA是一种基于氨基酸的螯合剂。它的化学结构与钙、镁、铁和铜离子紧密结合——正是这些金属在洗涤剂配方中引起问题。

40%的液体形式是一种透明至微黄色的溶液,pH值为11-13,活性含量为38-40%。
与旧螯合剂相比的主要优势:
易于生物降解(28天内>80%,经合组织301B)
无磷-无富营养化风险
在宽pH值范围内稳定
运输无害
但是环境的故事是众所周知的。让我们关注冻融和兼容性。
大多数液体洗涤剂是水基的。水在0C时结冰。但是浓缩配方可能会在高于这个温度的情况下出现问题。
有些在零下5度变得浑浊。另一些在零下10度形成凝胶。最坏的情况是凝固成糊状,解冻后永远不会恢复到原来的状态——永久浑浊、分离或沉淀。
对于销往德国、波兰或斯堪的纳维亚半岛的品牌来说,这是一个真正的问题。冬季仓库温度经常低于零下10摄氏度。运输卡车并不总是加热。冷冻损坏的产品会被零售商退回。消费者不会买两次。
MGDA通过三种方式提高冻融稳定性。
首先,它降低了水相的冰点。作为一种高度可溶性的盐,MGDA产生了“冰点降低”效应——与在结冰的道路上撒盐的原理相同。40%的液体本身在-15到-20摄氏度左右结冰。
其次,它可以防止表面活性剂-金属沉淀。硬水中的钙和镁离子与阴离子表面活性剂反应形成不溶性肥皂浮渣。低温使情况变得更糟。MGDA在这些金属反应之前螯合它们。
第三,它不促进凝胶形成。一些螯合剂——例如高水平的柠檬酸盐——实际上可以促进浓缩表面活性剂体系中的相分离。MGDA没有这个问题。
这在实践中意味着什么:含有1-3%MGDA的浓缩洗衣粉通常能经受三次冻融循环(-10C 24小时,解冻至室温),没有永久损坏。冷冻时可能会变得模糊,但加热后会恢复正常。没有MGDA或EDTA的相同配方经常失败。
浓缩洗涤剂在每个瓶子里都有很多:
阴离子表面活性剂(LAS、AES)-主要清洁能力
非离子表面活性剂-油脂去除
酶(蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶)-抗污渍
聚合物-防止再沉积
防腐剂-阻止微生物生长
螯合剂-硬度控制
香水和染料-消费者吸引力
让所有这些在低温、高温和数月的贮藏寿命下保持溶解和稳定是困难的。
表面活性剂相容性:MGDA适用于所有常见的洗涤剂表面活性剂。LAS不沉淀。AES不混浊。非离子不分离。并非所有螯合剂都是如此——例如,柠檬酸可以与高浓度的某些阴离子表面活性剂形成不溶性晶体。
酶保护:游离铁和铜离子破坏酶。它们催化变性,将昂贵的蛋白酶和淀粉酶转化为无用的蛋白质。MGDA去除了这些金属。在加速测试(40C 12周)中,基于MGDA的配方比没有螯合剂的相同配方保留15-20%的酶活性。
增强防腐剂:许多防腐剂——苯甲酸钠、山梨酸钾、苯氧乙醇——在游离金属存在时失去有效性。MGDA螯合这些金属,使防腐剂在较低浓度下正常工作。
无意外反应:一些螯合剂具有导致副反应的复杂化学成分。MGDA稳定且可预测。在正常条件下,它不与漂白剂、香料或荧光增白剂发生反应。
| 物业 | EDTA | 柠檬酸 | MGDA 40% |
|---|---|---|---|
| 冻融保护 | 中等 | 可怜 | 好。 |
| 表面活性剂相容性 | 好。 | 公平(降水风险) | 太棒了. |
| 酶稳定性 | 好。 | 可怜 | 太棒了. |
| 生物降解性 | 贫穷) | 准备好(>80%) | 准备好(>80%) |
| 欧盟Ecolabel允许 | 不 | 是的 | 是的 |
EDTA仍然有效,但其环境持久性越来越不可接受。柠檬酸盐是可生物降解的,但对酶保护和冻融性能来说太弱了。MGDA提供了最好的平衡。
浓缩洗衣液(2-5倍正常强度):
| 参数 | 建议 |
|---|---|
| MGDA剂量 | 配方的1-3% |
| 预期冻融 | 稳定至-10C |
| 表面活性剂体系 | LAS、AES、非离子、肥皂-都兼容 |
| 酶保护 | 太棒了. |
ADW凝胶或液体:
| 参数 | 建议 |
|---|---|
| MGDA剂量 | 配方的3-8% |
| 预期冻融 | 稳定至-10C |
| 漂白剂兼容性 | 太棒了. |
MGDA完全符合欧盟洗涤剂法规(EC No 648/2004)。它是欧盟洗衣和洗碗产品Ecolabel下的首选螯合剂。Nordic Swan和Blue Angel也接受它。
在德国、波兰、斯堪的纳维亚半岛等冬季气温经常降至零度以下的市场,销售品牌的冻融稳定性并非可有可无。MGDA有助于满足这一要求,同时也提供了欧洲消费者现在所期望的环境状况。
浓缩、不含磷酸盐的洗涤剂是未来的趋势。但是它们伴随着真正的配方挑战——尤其是在冻融稳定性和成分兼容性方面。
三钠Methylglycinediacetic酸(MGDA 40%液体)解决了这两个问题。它降低冰点。它防止表面活性剂-金属沉淀。它保护酶和增强防腐剂。它在实现所有这些的同时易于生物降解,符合欧盟生态标签。
如果您正在重新配制以取代EDTA或膦酸盐——或者只是试图提高浓缩产品的冬季稳定性——MGDA是一个经过验证的实用解决方案。
对于来自元联化工等可靠供应商的配方设计师,MGDA 40%液体提供一致的质量、批间可追溯性和完全REACH合规性。