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速溶层状偏硅酸钠

一、产品概述 (洗衣粉新标准9月1日实施)

产品用途:

ISS助剂(速溶层状偏硅酸钠)是一种新型硅酸盐精细化学品，具有较强的分散、浸透、去污和软化水能

力，在多种行业领域有着优良的使用性能和广阔的应用前景。

高效多功能无磷助洗剂；陶瓷减水助磨增强剂；水泥和耐火材料助磨剂；混凝土外加剂；电镀助

剂；棉纱蒸煮、纸张漂白和织物整理剂；金属表面除油防腐防绣剂；原油、天然气和水下钻探的胶粘

剂和水泥分散剂；高炉维修和砌筑粘结剂；高温粘结剂；高温涂料粘结剂和成膜剂；皮毛脱脂剂；油

城市的月光

脂乳化剂；润滑油、触变剂等化工生产用助剂。

产品对比：

三聚磷酸钠(STPP)一直是合成洗涤剂领域的一种重要助洗剂，它能够提高表面活性剂的清洗效率，分

散、乳化、增容污垢，螯合硬质钙、镁离子生成可溶性络合物、以防止污垢再沉积、缓冲碱度以提高再洗功

能。但与此同时，磷也是造成水质富营养化，藻类浮游植物泛滥，海洋出现“赤潮”，江河湖泊水质恶化的

罪魁祸首之一。随着世界各国限磷，紧磷呼声的日益提高，以及我国大部分沿海及江河湖地区立法禁磷的要

求越来越严格，因此，急待研制和开发无毒、无污染且不含磷的环保型产品来替代STPP。各国专家在代磷助

洗剂的研究开发上做了大量工作，试图到STPP的替代品。如今，研究人员已从众多助洗剂中筛选出低分之

羟酸、聚丙稀酸纳、丙稀酸共聚物4A沸、硅酸钠及其衍生物等。总之，这些物质可归属于无机化合物和有机

化合物两大类。由于有机物的价格高，作为洗涤助剂成本太高而不能采用。应用结果表明，只有4A滞石和硅

酸钠衍生物在功能性和经济性方面具有突出的优势。

4A沸石：4A沸石俗称分之筛，在没有离子交换树脂之前都用其软化水。作为洗涤助剂，其本身并无洗涤

作用，但它的晶体多孔结构，为钙、镁交换提供了基体。在沸石-STPP二元助剂中，有足够的对钙镁离子的

螯合交换能力，与表面活性剂具有良好的协同作用。目前，4A沸石已在全国合成洗涤行业得到广泛应用。但

它作为洗涤剂组份也有一定的缺陷：一是对钙离子交换能力强，但交换速度慢，对钙镁离子交换能力差将导

致洗涤过程中活性物质迅速与金属离子结合，生成沉淀，而造成去污力下降；二是无分散能力，无法解决污

垢的再沉积性及本身的沉淀性；三是水溶性差，在新型浓缩液体洗涤剂中的应用受到限制。

偏硅酸钠：偏硅酸钠由泡花碱和烧碱配成模数为1的溶液经特定工艺加工而成，有水合物和无水物两

种。水合物以五水和九水偏硅酸钠使用较多。无水物较水合物具有更广的使用范围和更优良的理化性能。但

目前尚处于进一步开发和完善阶段。偏硅酸钠具有强碱性，对油污的润湿皂化、吸收作用较强，在去污、浸

透、分散、乳化、漂洗、杀菌、防腐、活性碱度等8个方面均优于STPP。但对钙、镁离子的交换能力要比

STPP弱。水合物产品由于溶点低，容易析出结晶水等原因，在一些领域的应用受到限制。目前，在硬表面清

洗剂中应用较多在合成洗涤剂中的应用尚未得到全面推广。但在陶瓷等其它行业的应用发展的很快。

目前，代磷助洗剂开发又有新的进展，晶态层状二硅酸钠及速溶层状无水偏硅酸钠迅速崛起。

晶态层状二硅酸钠，将轻质硅酸钠经高温处理，形成δ相或β相分之结构，便于释放钠离子与钙、镁离

子交换。实验证明，它对钙、镁离子的交换能力要比STPP弱而比4A沸石强，与表面活性剂和漂白剂也有很好

的相溶性。但层状硅酸钠极不稳定。遇到水或吸潮后容易水解成普通泡花碱，不能用于合成洗涤剂的前配料

和液体、膏状洗涤剂的生产，只适合干混法生产普通或浓缩洗衣粉，生产成本要比STPP高出许多，以致影响

了它们的应用和发展。

速溶偏硅酸钠(ISS)：ISS是在无水偏硅酸钠的基础上经特殊工艺加工而成的。它比水合偏硅钠性能更

优良。用途更广泛。而且提高了吸油值和螯合钙、镁离子的能力，尤其对镁离子的交换能力高于4A沸石。在

生产应用中，因其不会析出结晶水，故既适合前配料喷雾干燥生产洗衣粉，又适合附聚法生产浓缩粉。使用

ISS做洗衣粉等产品的成本同4A沸石差不多，但其洗涤效果远高于4A沸石。

二、速溶层状偏硅酸钠产品特征

1、无磷助洗剂 ISS助剂是一种符合世界发展潮流的水溶性多功能无磷助洗剂，溶解度高，水溶速度

快；对矿物质钙镁硬水离子具有较高的结合交换能力，结合过程迅速彻底，温度适应范围宽，在冷水洗涤中

就能有效遏制硬水离子对表面活性剂发挥作用的干扰；分散能力强，可以显著降低水的表面张力，在洗涤组

合物中可以节省表面活性剂的用量；浸透分解污垢能力强，能乳化油污沉积物，分散悬浮污垢离子，抵抗污

垢沉积ISS的PH缓冲作用强，能够维持二次洗涤溶液所需的碱度；在洗涤中与表面活性剂具有优良的协同作

2013年广东高考作文用，与其它功能性洗涤助剂也有优良的配伍性；去污力强，尤其对重污垢的洗涤，明显比三聚磷酸钠的效果

要好，并且还有增白、增艳和杀菌作用。ISS结构稳定，性能不受洗涤加工温度和水分多少的影像，对各种

洗涤剂和不同生产方法有着广泛的适应性，既可以用于前配料高塔喷雾生产空心颗粒洗衣粉，也可以取代部

分磷酸盐以提高去污效果和降低生产成本生产低磷洗涤剂。在膏状和液体洗涤剂中，耐候性强，乳化性好；

用在工业洗涤剂中，去污、防腐和防绣性能优秀。ISS是环保型产品，对人类、动物和水生物没有毒性，与

其它物质不产生有毒作用，没有“过肥”因素，对环境友好。

ISS属特殊的偏酸硅钠，它是由正硅酸二氢二钠脱水后与少量非磷无机盐和有机物聚合结晶而成的新型

偏硅酸钠晶体，不含结晶水，洗涤性能更多，更强。应用范围更广。分子式Na2SiO3，PH值11.5—12.2，溶

点最高可达1000℃，表观密度0.2—0.7g/cm3，溶解度(20℃)大于100g/100g水，溶解速度快，温度要求

低，溶解性比STPP、4A沸石和其它硅酸钠粉状产品都要好。ISS作为无磷助洗剂能够满足STPP替代品的所有

技术和生态要求。

表1 ISS与STPP部分洗涤性能比较

柳紫闪蛱蝶

	去污性	浸透性	分散性	乳化性	漂洗性	耐硬水性 (Mg)	耐硬水性 (Ca)	活性碱	杀菌性	防腐性	防锈性
ISS	A	B	A	B	B	B	C	A	B	B	B
STPP	C	C	C	—	C	C	B	D	—	三区革命D	—
注：A：极好 B：良好 C：一般 D：稍差 —：无此性能

表2 ISS溶解度与其它助剂比较

	ISS	五水偏硅	层状二硅	4A沸石	STPP
20℃ 在100g水中溶解g数	100	50	不溶	不溶	17

表3 ISS软化水性能与其它助剂比较

	ISS	STPP	普通偏硅	4A沸石
35℃ 20分钟 CaCO3 mg/g(产品)	347.99	347.60	164	301.40
35℃ 20分钟 MgCO3 mg/g(产品)	406.50	251.30	210	77

表4 ISS去污指数与其它助剂比较(按GB13174-94标准方法测定去污力指数)

公称直径

名称	ISS	STPP	4A沸石	标准粉
去污指数	1.47	1.50	1.31	1.00

由此可见，新型的无磷助洗剂ISS去除和吸附油污的能力相当强，这是其它任何助洗剂无法比拟的。与

表面活性剂有协同作用；有良好的软水作用；具有较好的PH缓冲作用。适宜的堆集密度，能与漂白剂等功能

性助剂有较好的配伍性。对人类、动物和水生物没有毒性，生物降解性强。ISS对污垢的浸透性、分散性、

乳化性、漂洗性以及对洗物的杀菌、防锈、防腐蚀性能是非常优秀的，相比之下STPP在这方面的性能就弱得

多，甚至还有腐蚀性。所以，ISS有在工业、家庭各种轻重油污清洗方面较STPP有绝对的优势。是一种目前

被公认可替代STPP产品的环保型原料。

三、产品用途

(1)洗衣粉助洗剂。ISS取代STPP，既可以前配料喷雾干燥或后配料混合生产低密度无磷或低磷洗衣

粉，也可以作为基础粉采用附聚法生产浓缩无磷或低磷洗衣粉。产品流动性好，不结团、不结块、去污力

强，也可以与4A沸石组成二元助剂生产高低密度无磷洗衣粉。

在含磷普通洗衣粉中，ISS能够补充STPP洗涤性能不足、降低10~15%的STPP由ISS代替，去污力会明显

提高。

(2)洗衣膏、洗衣液助洗剂。与表面活性剂和漂白剂的相溶性好，不水解、不沉淀，不析结晶，膏体

粘稠，去污力强。

(3)餐洗剂助剂。吸油值达70%，去油污能力强，取代水合偏硅酸钠(吸油值38%)，降低生

产成本。

(4)工业清洗剂助剂。ISS是金属清洗剂、重油污清洗剂、石油管道疏通清洗剂、酒奶瓶清洗剂等工业

清洗剂的基础原料。

(5)直接清洗油污。ISS可以不需表面活性剂配合，直接调成适当浓度的水溶液来清洗油污。(加水或其

它溶液可以直接用于飞机、船舶、火车、汽车、高楼、电话亭等的清洗，成本低廉，清洗效果好)

(6)陶瓷、水泥、耐火材料减水、助磨、增强剂。ISS对陶瓷，水泥和耐火材料的料浆具有优秀的降凝

解聚作用，可以减少用水量，有效缩短细磨时间，提高生产效率，提高胚体强度和水泥标号。

此外，其它用途建筑用水泥外加剂、减水剂、钢筋缓蚀剂；电镀除锈抛光剂、PH值缓冲剂；棉纱蒸煮纸

张漂白、织物整理剂、原油、天然气和水下钻探工程中用作胶粘剂和水泥分散剂；金属防腐防锈剂；高炉维

修，砌筑粘结剂；高温粘结剂，高温涂料粘结剂和成膜剂；生产特种润滑油，触变剂的助剂；玻璃增强剂；

皮毛脱脂剂等等。

ISS在部分行业中的参考用量

张宏涛体操

行业名称	参考用量％(重量比)	行业名称	参考用量％(重量比)
洗衣粉	10-30	陶瓷磨料	0.1-0.3
洗衣膏	10-15	耐火材料磨料	0.1-0.3
洗衣液	4-8	水泥磨料	0.02-0.05
餐洗净	3-8	混凝土外加剂	0.05-0.1
重垢洗涤剂(粉)	25-40	金属防腐除锈	0.1-0.5
工业清洗剂	30-45	油脂乳化	0.1-2.0
直接用于清洗油污	0.2-1.0	纸张脱墨	0.5-5.0