利用洗衣凝珠的創(chuàng)新促進(jìn)和推廣洗滌劑濃縮化

湯 鳴 張 通 張艷麗

（北京寶潔技術(shù)有限公司，北京，101312）

1 洗滌劑濃縮化的意義-產(chǎn)品生命周期分析

產(chǎn)品生命周期分析是通過定量化研究能量和物質(zhì)利用及廢棄物的環(huán)境排放來評估一種產(chǎn)品、工序和生產(chǎn)活動造成的環(huán)境負(fù)載。它是一個非常有效的評估產(chǎn)品可持續(xù)性發(fā)展的工具。對產(chǎn)品研發(fā)人員而言，它還是一個非常有效的為產(chǎn)品配方、設(shè)計提供指導(dǎo)的工具。

我們可以看到洗滌產(chǎn)品的生命周期包含原材料（Raw Material）、生產(chǎn)（Manufacturing）、包裝（Packaging）、輸送（Distribution）、使用（In-Use）和廢棄（Disposal）等環(huán)節(jié)。寶潔公司通過對洗滌產(chǎn)品生命周期進(jìn)行分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)：消費(fèi)者使用過程中的能耗是整個洗滌產(chǎn)品能量消耗的最主要環(huán)節(jié)。因此，在過去20年左右的時間里，公司投入了大量的研發(fā)力量開發(fā)了系列低溫洗滌技術(shù)，并在過去的10年間在全球廣泛推廣這方面的研究成果[2]。

當(dāng)消費(fèi)者能耗環(huán)節(jié)不再成為可持續(xù)發(fā)展的主要問題后，我們進(jìn)一步進(jìn)行了產(chǎn)品生命周期分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)：濃縮化是提高洗滌產(chǎn)品可持續(xù)發(fā)展的另一個重要機(jī)會。從生命周期看，濃縮化可以減少化學(xué)原料和包裝材料的用量、降低生產(chǎn)過程的能耗、減少輸送環(huán)節(jié)的消耗以及降低廢棄過程的廢料總量。以寶潔公司在北美的實(shí)踐為例，通過把現(xiàn)有的洗衣液濃縮一倍，每年減少使用了約7萬噸包裝材料；6.7萬公里的運(yùn)輸距離和100萬噸原料用水。因此，在過去的十幾年里，洗滌劑廠商和行業(yè)協(xié)會都在嘗試研究和推廣濃縮型洗滌劑。

圖1 寶潔公司“汰漬”洗滌劑的產(chǎn)品生命周期分析

2 洗滌劑濃縮化的機(jī)會-生活和社會環(huán)境的變化

從洗滌劑的發(fā)展和社會環(huán)境的變化看，現(xiàn)在是推廣洗滌劑濃縮化的最好時機(jī)。特別是在中國和主要發(fā)展中國家。

首先，最近二三十年來，發(fā)展中國家經(jīng)歷了城鎮(zhèn)化的高速發(fā)展過程。以中國為例，中國的城鎮(zhèn)化率從1987年的25.32%[3]增加到2017年的58.52%[4]。30年間增加了一倍多。城鎮(zhèn)化的直接影響就是人們的生活方式。例如，城鎮(zhèn)化之前，公共澡堂和公共廁所普遍使用。城鎮(zhèn)化之后，幾乎家家戶戶都有獨(dú)立的衛(wèi)生間和浴室。居民的洗澡、洗衣頻率大大提高。在中國，城鎮(zhèn)化之前大部分人的洗澡頻率是每周一次。現(xiàn)在城市居民每周洗澡5次是普遍現(xiàn)象。洗澡頻率的增加意味著洗衣頻率的增加。衣物的臟度也顯著降低了。

其次，洗衣機(jī)特別是全自動洗衣機(jī)的滲透改變了人們對傳統(tǒng)洗滌的認(rèn)識。統(tǒng)計顯示，截至2016年，中國洗衣機(jī)存量為3.5億臺，城鎮(zhèn)和農(nóng)村每百戶擁有洗衣機(jī)分別為94.2臺和84臺[5]。洗衣過程也從傳統(tǒng)上的費(fèi)時費(fèi)力轉(zhuǎn)向方便、快捷和程序化的體驗(yàn)。

同時，最近十幾年來，隨著經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)型和生活水平的提高，居民的消費(fèi)能力以及居住和生活環(huán)境都有了很大改善。消費(fèi)能力的提高導(dǎo)致消費(fèi)者在服裝選擇上更注重色彩和個性化的要求。紡織品的檔次和質(zhì)量也在不斷提高。出行方式的改變（例如在北京從以自行車為主要交通工具轉(zhuǎn)為汽車和地鐵/輕軌為主要交通工具）使得人們暴露在大氣環(huán)境中的時間大大降低。這些都在改變衣物上的污垢組成、臟度和消費(fèi)者對洗滌的期望。人們對衣物清洗的要求逐漸從單純的洗凈轉(zhuǎn)向清洗和護(hù)理。

這些改變正好為我們改變消費(fèi)者的傳統(tǒng)洗滌習(xí)慣提供一個很好的機(jī)會。

3 洗滌劑濃縮化的嘗試-利用創(chuàng)新來引導(dǎo)消費(fèi)者

我們在發(fā)達(dá)經(jīng)濟(jì)體上更早看到上面描述的變化。當(dāng)我們在這些國家看到濃縮化帶來的意義又遇到推廣的困難時，寶潔公司開始了深入的消費(fèi)者調(diào)查和技術(shù)研究，希望利用這些變化來改變消費(fèi)者習(xí)慣，推廣濃縮化洗滌劑。

從消費(fèi)心理學(xué)上，我們發(fā)現(xiàn)消費(fèi)者的性價比是建立在單位質(zhì)量或體積的基礎(chǔ)上的。這和濃縮化強(qiáng)調(diào)的單次洗滌用量減少相沖突。因此，如何打破這個沖突是推廣濃縮型洗滌劑的關(guān)鍵。這方面，我們進(jìn)行了兩個不同的嘗試：一是在洗滌劑標(biāo)簽上不強(qiáng)調(diào)質(zhì)量或體積而是強(qiáng)調(diào)洗滌次數(shù)。這樣消費(fèi)者把不同的產(chǎn)品價格進(jìn)行比較時，比較的是每次洗滌的花費(fèi)而不是單位洗滌劑的價格。所以當(dāng)濃縮產(chǎn)品和非濃縮產(chǎn)品在一起銷售時，消費(fèi)者很容易通過計算發(fā)現(xiàn)濃縮洗滌劑并不貴，甚至更便宜，二是把單次洗滌的洗滌劑用量固定，讓消費(fèi)者不要從洗滌劑的劑量上對它的性價比進(jìn)行判斷。為此，寶潔公司發(fā)明和推廣了新型的洗衣凝珠。下面將以洗衣凝珠為例介紹一下如何利用創(chuàng)新來引導(dǎo)消費(fèi)者。

洗衣凝珠的設(shè)計初衷是基于前面所說的消費(fèi)者在洗衣機(jī)推廣后所需要的方便、快捷和程序化的體驗(yàn)基礎(chǔ)上的。它把洗衣液包在水溶性的膜里形成一個凝珠（見圖2）。每次洗滌時把凝珠放入洗衣機(jī)中，凝珠接觸水后把膜溶解了釋放出洗衣液進(jìn)行洗滌。這樣在滿足消費(fèi)者新的洗滌體驗(yàn)的同時，可以通過控制凝珠大小來控制消費(fèi)者放入洗衣機(jī)中的洗滌劑的用量，避免向消費(fèi)者直接溝通洗滌劑的用量。

圖2 寶潔公司的洗衣凝珠

4 洗衣凝珠的產(chǎn)品開發(fā)-利用技術(shù)創(chuàng)新來滿足消費(fèi)者需求

要開發(fā)一個新的產(chǎn)品，并且是一個改變消費(fèi)者習(xí)慣的產(chǎn)品，必須有比傳統(tǒng)產(chǎn)品更優(yōu)越的地方。所以在研究洗衣凝珠時我們重新深入地了解了消費(fèi)者的需求。

首先需要通過大量的消費(fèi)者研究來確定凝珠的大小。研究結(jié)果表明：消費(fèi)者希望一次投放一顆凝珠就能完成洗滌：即單次單個洗滌。從消費(fèi)者和設(shè)計的角度，凝珠體積小容易儲存和運(yùn)輸，并且不容易破裂。但在研究過程中，我們發(fā)現(xiàn)凝珠太小有被誤食的風(fēng)險。最終我們把凝珠的體積設(shè)定在20mL左右。這樣不容易被吞食，體積也做到了盡可能小。

為了讓新產(chǎn)品能夠有效地滿足消費(fèi)者需求，我們針對洗衣凝珠的潛在人群進(jìn)行了深入研究。并根據(jù)研究結(jié)果采用了一系列的方法：例如我們發(fā)現(xiàn)皮脂污漬和油漬是這類消費(fèi)者最經(jīng)常遇到的污漬。因此，在產(chǎn)品開發(fā)上我們著重進(jìn)行了這兩個方面的研究。我們利用定量化學(xué)分析的方法系統(tǒng)地分析了包含北美、歐洲和亞洲的消費(fèi)者的皮脂污漬組成例如：分析出了皮脂污漬中脂肪類組分（如表1所示）。根據(jù)這些分析結(jié)果，在實(shí)驗(yàn)室模擬了皮脂污布用來研究新型的洗滌技術(shù)和優(yōu)化配方，有效地提高了洗衣凝珠在皮脂污漬上的清洗能力。與此相似，還在世界各地建立了相對于當(dāng)?shù)叵M(fèi)者習(xí)慣的方法。例如，各種油脂、食品、飲料、調(diào)料等污漬的清洗。

表1 北美、歐洲和亞洲消費(fèi)者皮脂污漬中的脂肪類污漬的平均組成

由于洗衣凝珠的單次用量是傳統(tǒng)洗衣液體積的1/2或1/3，它的配方需要在傳統(tǒng)洗衣液的基礎(chǔ)上進(jìn)行濃縮。配方需要兼顧產(chǎn)品穩(wěn)定性和洗滌效果的要求。為了保持膜的穩(wěn)定性，在配方上通常把水的含量降到10%以下。為此需要重新構(gòu)造表面活性劑系統(tǒng)，同時使用了更多的催化洗滌技術(shù)，例如酶，高分子和螯合劑等作為助劑和活性添加劑（表2列出了傳統(tǒng)洗衣液和凝珠的配方比較）。這樣設(shè)計出來的配方能夠充分滿足油漬和皮脂污漬的清洗要求，并進(jìn)一步增強(qiáng)了織物的護(hù)理和色度保持功能。

表2 傳統(tǒng)洗衣液和洗衣凝珠的配方比較

以表面活性劑系統(tǒng)的重新構(gòu)造為例，烷基苯磺酸鹽（LAS）是最常用的陰離子表面活性劑。但是如果僅僅通過簡單濃縮來提高總表面活性劑的量和降低水量，整個系統(tǒng)就變得不穩(wěn)定，特別是在低溫下形成膠凍。這時如果引入一些破膠劑如三異丙醇胺，就可以有效地防止膠凍的形成[6]。為了兼顧洗滌功能和配方靈活性，在表面活性劑的配比上也要進(jìn)行優(yōu)化。例如其中的一個方法是讓陰離子和非離子表面活性劑的比例大于5∶1[7]。表面活性劑和凝珠的膜的兼容性也很重要。通過研究發(fā)現(xiàn)：一些特殊的表面活性劑（如氧化胺），以一定的方式復(fù)配到體系中可以明顯增加產(chǎn)品的黏度，從而減少膜的滲漏和破損現(xiàn)象發(fā)生[8]。

在配方研究中發(fā)現(xiàn)某些高分子和表面活性劑的復(fù)配可以在洗滌過程中產(chǎn)生協(xié)同效應(yīng)，從而減少配方中總活性物的絕對量。這樣可以把凝珠的配方做得更濃縮。例如PEG-PVAc（polyethylene glycol polyvinyl acetate）聚合物和有脂肪酸存在的表面活性劑復(fù)配可以顯著地促進(jìn)表面張力的降低速率，從而提高體系的洗滌性能[9]。

在洗衣凝珠的發(fā)明過程中，膜的創(chuàng)新起到了舉足輕重的作用。通過膜的優(yōu)化可以構(gòu)建在5℃下還能正常溶解的產(chǎn)品以解決普通膜的低溫溶解性問題[10]，通過膜和工藝的創(chuàng)新還可以把凝珠做成多腔凝珠（圖2b），把不能兼容的組分放到一個凝珠中[10]。這為凝珠的配方提供了更大的空間。也使得洗衣凝珠能給消費(fèi)者帶來一些傳統(tǒng)洗衣液很難獲得的體驗(yàn)。例如把織物護(hù)理組分放到配方里[11]。一些創(chuàng)新性的工藝，如疊加注入和膜封邊技術(shù)也因此發(fā)展出來[12]。

由于洗衣凝珠使用方便，為消費(fèi)者量身定做了洗滌需求并增加了織物的護(hù)理和色度保持功能，全面提高了消費(fèi)者的洗滌體驗(yàn)，它的上市受到了許多消費(fèi)者的喜歡。消費(fèi)者在使用過程中甚至沒有意識到這是一個濃縮的洗滌產(chǎn)品。我們也成功地把濃縮化洗滌劑通過一個新產(chǎn)品的形式推向全球市場。

5 洗衣凝珠的安全使用-協(xié)會和企業(yè)共同努力推進(jìn)創(chuàng)新

與企業(yè)研發(fā)設(shè)計濃縮洗滌劑的新型產(chǎn)品形式需要一定周期相同，消費(fèi)者適應(yīng)新型洗滌產(chǎn)品也需要一定時間。在洗衣凝珠快速打開市場、深受消費(fèi)者喜愛的同時，也帶來了一些新的問題與挑戰(zhàn)。由于對新產(chǎn)品了解不足，銷售、存儲、使用不當(dāng)，在全球各主要洗衣凝珠的市場都發(fā)生了類似兒童誤食情況或不必要的眼/皮膚暴露等事故。造成這些事故的原因是多方面的，比如企業(yè)在開始時對包裝設(shè)計和警示考慮不足，零售商將包裝打開散裝銷售，消費(fèi)者將凝珠剪開使用，家長沒有控制小孩子接觸玩耍凝珠等。在歐洲和北美，針對這些問題，協(xié)會和企業(yè)主動行動起來，對問題進(jìn)行系統(tǒng)分析和總結(jié)，并制定相應(yīng)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)以解決問題。以歐洲為例，行業(yè)協(xié)會開展了PSP（Product Stewardship Programme）項(xiàng)目，從包裝、標(biāo)識、產(chǎn)品設(shè)計等多方面對產(chǎn)品進(jìn)行了規(guī)范。目前，歐洲市場上的洗衣凝珠普遍采用不透明的外包裝，有阻止幼兒輕易打開的包裝閉合裝置；保證可溶性膜有基本的力學(xué)強(qiáng)度，不會瞬間溶解；添加苦味劑，使得產(chǎn)品即使被誤食也不容易被吞咽；采用統(tǒng)一的警示標(biāo)識等。同時，企業(yè)和協(xié)會也會在各個宣傳和銷售平臺進(jìn)行多方面的消費(fèi)者溝通教育，確保盡可能多的消費(fèi)者了解新型洗滌劑的正確儲存和使用方法。通過與協(xié)會和毒物控制中心的合作，我們觀察到這些措施作用明顯，意外誤食等事故在歐洲明顯被控制。在中國這樣的新興市場中，企業(yè)也需要和協(xié)會一起自發(fā)行動，自我規(guī)范，一方面維護(hù)與促進(jìn)創(chuàng)新，一方面保護(hù)消費(fèi)者的安全。

6 結(jié)語

洗滌劑濃縮化對洗滌產(chǎn)品的可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。然而由于牽涉到消費(fèi)者習(xí)慣的改變，在推廣過程會遇到很多問題和挑戰(zhàn)。這需要生產(chǎn)廠商和行業(yè)協(xié)會的共同努力，通過技術(shù)和溝通的創(chuàng)新，設(shè)計真正滿足甚至超過消費(fèi)者需求的產(chǎn)品來影響消費(fèi)者的消費(fèi)行為，來引導(dǎo)和推廣濃縮化的洗滌劑。

免責(zé)聲明：本文根據(jù)作者在第37屆（2017）中國洗滌用品行業(yè)年會的報告整理而成。文中引用了寶潔公司公開發(fā)表和內(nèi)部測試數(shù)據(jù)作為討論依據(jù)。結(jié)論僅代表作者的觀點(diǎn)，不代表寶潔公司的官方立場和觀點(diǎn)。如需詳細(xì)了解寶潔公司的官方立場和觀點(diǎn)請訪問寶潔官方網(wǎng)站：www.pg.com。