中国日用化学工业研究院  孙永强

表面活性剂绿色化发展的核心是可持续发展、环境友好。近年来，随着“绿色化学”的呼声日益高涨，油脂基表面活性剂的理论研究和应用开发不断取得进展。2013年在巴塞罗那召开的第9届世界表面活性剂会议提出，应根据产品的原料来源来标定产品的生态化程度，并建议将此方面的要求体现在产品标准中。中国日化院在参与制订我国“十五”行业规划期间首次提出了表面活性剂的“绿色化、功能化”概念，并得到采纳。实际上，行业之后在制订“十一五”规划和“十二五”规划时继续将此概念作为发展的主要方向和政策支持重点。在可预见的将来，表面活性剂行业的发展仍将围绕绿色化（生态化）来进行。

表面活性剂绿色化应包括原料绿色化、制备工艺绿色化、产品性能绿色化和应用过程绿色化。从可持续发展的角度来讲，原料的绿色化是必须的，即产品采用可再生资源生产。天然动植物油脂、甘油、淀粉/葡萄糖/蔗糖等都可以作为生态表面活性剂的原料。然而，单单从原料上划分，并不能完全反映产品的绿色化程度。从技术路线入手，缩短生产流程，实现节能减排，是表面活性剂绿色化发展的主要途径。天然油脂的结构主要是酯键和双键，表面活性剂绿色化的技术路线主要围绕天然油脂的结构来进行。最后，绿色产品还应该对环境友好、对人体安全，使用时节水、节能。

 

1. 我国油脂化工发展现状

1.1 规模化发展导致竞争日益加剧

近年来，我国油脂化工产品的发展更多地侧重于表面活性剂，油脂基表面活性剂的规模化发展非常迅速，产能出现大量过剩，导致市场竞争日益加剧。这有两方面的原因：一是业内企业发展比较迅速，企业在发展壮大的同时，对产品上下游产业链进行扩张，导致脂肪酸/皂粒、脂肪醇、K12、AE/AES、脂肪胺、生物柴油/脂肪酸甲酯、环氧大豆油等产品的产能都出现了严重过剩。以脂肪酸甲酯为例，许多建设项目最初都是以生产生物柴油为目标，但由于油脂原料成本和柴油市场价格的因素，导致部分甲酯转而流向化工市场，并没有按其初衷进入柴油市场。

其他行业闲余资本的大规模流入是导致油脂化工行业产能过剩的另一主要原因。现在，中国许多企业在技术创新和知识产权保护意识相对较弱。企业上项目时，可能往往只是优先考虑从其他企业挖走一个生产经理或技术专家，知识产权门槛对这些在建项目没有什么约束力。此外，行业的标准化工作市场监督执行比较薄弱，导致企业进入市场的门槛过低，也是加剧竞争乱局的重要因素。

1.2 技术创新与产业化步伐有待加快

虽然近年来我国大宗基础油化产品的生产发展比较快，但实际上大家都了解，油化产品结构不合理的矛盾非常突出，行业的技术创新和产业化步伐大大落后于世界先进水平。企业盲目追求规模化效应，注重产量-效益而不是质量-效益。因此，国内油化企业需要加快转型发展步伐，通过专业化和市场细分来延伸产业链，提升产品的市场定位。

1.3 产品开发与应用开发脱节

应该说，近十年来表面活性剂行业的新品种发展很慢。长期以来，受创新环境不佳的影响，我国的油脂化工企业普遍急功近利，对新市场的培育和基础研究等缺乏应有的重视，加之创新产品的产业化机制存在缺陷，导致技术创新与产业化之间存在脱节现象，新技术、新产品的产业化步伐较慢。

十多年来，表面活性剂行业有很多新品种出现，但这些新品种大多没有实施产业化。这一方面有产业自身的原因，还有一方面是开发与应用联系不紧密导致的。产品开发和应用开发脱节，导致现在没有太多的新品种进入市场。

 

2. 行业关注的热点

我国油脂基表面活性剂中，以淀粉、葡萄糖为原料的糖基表面活性剂发展比较迅速，主要通过葡糖套环羟醛缩合反应以及酯化反应。目前，已实现万吨级APG国产化，AEG的产业化也已在实施，其他糖基表面活性剂还处于起步阶段。相比而言，油脂基原料仍为表面活性剂疏水基的主要来源，糖基原料作为亲水基原料有一定前景。

 

2.1 脂肪酸甲酯磺酸钠

同LAS和AOS一样，脂肪酸甲酯磺酸钠（MES）也属于阴离子表面活性剂。然而，与LAS相比，MES的去污力、泡沫、抗硬水性相当，但性质更温和、成本更低，且原料来自可再生资源。因此，MES有望部分替代LAS。MES的生产流程见图2。

现在，除国外Stepan公司（椰油基）、日本Lion、Chemithon/Huish公司（棕榈油基）、马来西亚KLK等公司外，国内的浙江赞宇、广州奇宁、山东福海、江苏海清等企业也都实现了MES的规模化生产。应该说，MES在产业化进程方面取得了突破。目前，市场上已可采购到商品化的MES产品，各家企业的产品形式不尽相同。和前些年相比，MES的生产技术已经取得多项突破，产品色泽、二纳盐含量、生产安全控制技术等影响其推广应用的难点问题都得到了妥善解决。

实际上，MES市场发展相对缓慢，这几年没有取得太多的进展。关于以后的发展方向，大致可考虑以下几方面：

1）MES原料的选择应该与应用技术配合好，解决市场化的瓶颈问题；

2）干燥成型技术。MES分液体和粉体两类。作为大宗品种，MES的价格并不高。在此情况下，液体MES的成本优势实际上并不很高，尤其是其运输成本并没有优势。粉体MES还需要进行改性，改善MES的产品黏度和凝固点。通过对MES的分子结构做一些改动和改性，应该可以改变其黏度和凝固点。

3）应用技术方面，MES的主要局限性是配方中的配伍性还差强人意，且高碳MES的水溶性相对较差。此外，MES的水解难题也需要取得一些突破。

 

2.2 醇醚羧酸盐

醇醚羧酸盐（AEC）是一种性能优异的新型阴离子表面活性剂。AEC的整体性能相对比较卓越，它不仅具有优良的去污性能，并特别适于在低温、低浓度下使用，而且对眼睛和皮肤非常温和，其润湿/渗透性、抗硬水性和钙皂分散力也都十分优异。特别值得一提的是，AEC在苛刻环境下对酸、碱、热、氧化剂、杀菌剂稳定，配伍性好。因此，近两年来AEC的市场发展较快，需求量较大。

AEC的生产主要有两大工艺路线：氯乙酸钠法和氧化法。AEC的生产工艺最初主要是氯乙酸钠工艺路线，汉高、花王和国内的太原发凯、青岛长兴、石家庄金莫尔都是采用此工艺；氧化法是近年来取得一个大的突破，它采用醇醚为原料，在钯/碳催化体系中直接进行氧化，汉高、花王、中国日化院都掌握此项工艺，上海发凯公司计划于2014实施AEC的产业化。

氧化法制备AEC具有工艺路线短以及产品中无盐、无氯乙酸钠残留等优点。但该工艺还有待于进一步完善，其发展方向是回收利用贵金属催化剂、降低成本以及产品浓度提高。

 

2.3 烷基糖苷

烷基糖苷（APG）是一种非离子表面活性剂，也是目前比较热门的产品。APG以葡萄糖作为亲水基，代替环氧乙烷等亲水基，其综合性能非常好：1）无毒、刺激性低，易生物降解；2）无浊点、易稀释；3）配伍性好、协同增效明显；4）广谱杀菌性能；5）泡沫丰富；6）表面张力低（22.5～29mN/m）。因此，APG近几年发展非常快，前景看好。

生产方面，巴斯夫-科宁在全球已拥有75000吨的APG产能；国内企业中，除上海发凯的15000吨APG装置已投入生产外，深圳长园嘉彩、扬州晨化、海宁源远、南京金陵等企业都以进入APG的生产领域。由于市场供不应求，众多小企业存在片面追求产量的倾向，导致APG行业出现了产品参差不齐的乱象。为在日后的新一轮竞争中立于不败之地，企业应该练好内功，加强日常管理和技术开发。APG的技术开发发展方向是进一步丰富APG品种，开发各种碳链的产品，开发APG衍生产品。从工艺上来讲，应改进产品中MgO的处理，实现连续脱醇、漂色，并做好成本优化和应用拓展。

 

2.4 醇醚糖苷

醇醚糖苷（AEG）与APG基本上比较相似，它也是一种非离子表面活性剂，其结构式见图6。AEG性质温和，易生物降解，对人体和环境安全，其多羟基糖环和乙氧基链可赋予赋予个人护理产品良好的保湿护肤功效。同时，AEG耐碱、耐硬水，其增溶、增黏、发泡、去污能力均十分优良，因而可广泛应用于日化、能源、轻纺等行业。

国内生产AEG的企业主要是上海发凯化工公司、江苏万淇生物科技有限公司和河南安阳博奥生物科技有限公司。AEG的发展方向是提高轻组分回用稳定性、改进漂色和MgO的处理以及优化成本。随着应用开发取得进展，AEG可能在某些领域会对APG形成竞争.