1、物理洗涤诞生的背景
化学洗涤剂已成为人们离不开的生活必需品。不管是家居还是在饭店,我们都可以看到化学洗涤剂的踪迹。这些被包装得多彩多姿的化学洗涤剂,每天通过皮肤接触或残留等方式进入人体,给人类健康造成潜在的危害,给水环境带来严重的污染。
中央电视台曾报道,洗洁精存在"烧手"和毒副作用等问题,不仅对皮肤有刺激性,而且用于洗涤蔬菜、水果和餐具时残留的烷基苯磺酸盐对人体也有害,必须用大量的水进行冲洗才能去除有害物质。这些有害物质长时间累积,严重时会导致女性流产,胎儿畸形,恶病缠身!吉林电视台曾经做过一个调查,工作人员挑选了市场上的9种洗洁精,并用它们分别清洗餐具,在用自来水冲洗12遍后,检测发现仍有0.03%的残留。
近年来,欧美国家一些研究机构还发现,洗涤剂类化学品或其分解产物烷基酚可使一些鸟类及哺乳动物的个体出现生殖器官变小,或使成熟个体的雄性动物出现卵巢等雌性化的现象,某些洗涤助剂对人体有潜在致畸、致癌等遗传毒理学效应。研究人员还用家用洗涤剂对鱼进行急性毒性试验表明,在洗涤剂用量远远低于日常家庭用量的情况下,5种洗涤剂对鱼类有不同程度的影响,并且发现这5种洗涤剂在存放一定时间后,其毒性亦没有发生明显下降。这意味着,含有家用洗涤剂的生活污水不经任何处理就排放到水体中,可能会对鱼类造成一定的影响。
1970年,日本琵琶湖等封闭水域出现了水藻疯长、鱼类死亡现象,经分析和研究表明,是由于水中磷酸盐含量超过正常值,水体富营养化。80年代以后,我国湖泊、水库等水域也普遍受到磷、氮等物质的污染,污染状况令人担忧。我国许多湖泊,如长春的南湖、济南大明湖、南京玄武湖、武汉的东湖、江苏的太湖、安徽的巢湖、杭州西湖和昆明的滇池等都出现了严重的富营养化,水体中磷元素含量大大超标。在一些近海海域,因为水体中氮、磷含量严重超标,使一些浮游生物呈爆发性繁殖,具有红色素的浮游生物聚集使海水变为淡红色,称为"赤潮"现象。水体富营养化使水域生态系统遭到破坏,鱼类、贝类大量死亡,不仅严重影响工业用水和居民用水,还极大的影响了养殖业和人类正常生活。
2016年初,日本、韩国等国家提出油切洗涤的概念,从而开启了新的物理洗涤方式萌芽。2016年下半年,山东木齐研发团队研发出了具有改善水清洗功能的油切材料,并率先提出了 “物理洗涤” 新概念,既利用天然矿物等功能材料的特性,通过改善水的分子团大小和表面张力,实现水洗去油污的绿色洗涤方式。
2、物理洗涤技术原理
物理洗涤技术主要是改善了水分子团大小和表面张力,提高水的PH值等技术指标。清洗时在餐具表面迅速形成的一层超级亲水膜,并利用亲水膜的皂化效应和纳米微泡乳化效应实现水洗去油污功能。
当水流经油切颗粒球后,在其表面自由能的作用下,水的表面张力可从72×10-3 N·m-1降低到60×10-3 N·m-1。同时经过油切球表面自由能的激活震荡,不但能活化水分子,使水分子不容易缔合,而且还能活化其它高分子团聚液体(如油酸、脂肪酸、氨基酸等)。通过测量在陶瓷餐具表面形成超级亲水膜的接触角,发现其具有超级亲水性,如图1所示。
 图1 亲水膜在陶瓷餐具表面的接触角小于10°
在餐具表面形成的超级亲水膜,根据两相系统的界面张力公式,水和油的表面张力降低,则油/水界面张力减低,从而提高清洗效果。通常情况下,油滴在水中的接触角越大,油滴越容易被水冲去,经过放大的油滴在水的作用下脱离餐具表面。
三、物理洗涤产品的种类
1、龙头油切洗涤器
自2016年开始,有企业利用龙头净水器装填油切颗粒球,制成物理油切洗涤器并进入市场,主要是用于厨房清洗餐具。因为龙头净水器安装比较方便,产品结构比较成熟,很快被创业者选择进入市场,也迅速被消费者接受,成为物理洗涤产业的优选。在市场需求的大好环境下,各种规格的龙头净水器开始被改进。目前市场上主要有直通式和切换式两种。消费者担心直通式油切器出水不能饮用和做饭,所以使用受到一定限制,应该会逐步被切换式油切器代替。随着市场发展,各种式样的龙头油切器也将不断创新。比如在功能上将增加去农残和除氯功能,在结构上增加流量计提示等功能,将来还可增加智能与手机APP互动。
2、油切洗涤净水器
净水器市场经过10多年的发展,现已处于市场饱和状态。各净水器厂家在式样和功能上及服务上下功夫,但始终逃不脱红海竞争的现实。随着油切技术的发展,净水器除了净水功能外还可增加油切洗涤功能。为净水器开辟了一条新方向,形成净水和油切两个方向发展,或一台机器有净水和油切两个功能,既满足家庭净水的需要又增加了油切洗碗/洗菜功能。净水|油切器将不再局限于家庭厨房,还将走进更多的餐饮酒店,实现安全的物理清洗和果蔬去农残清洗,以满足在外就餐者的健康需求。
同时,净水油切滤芯可作为前置安装在洗衣设备或洗浴设备上,从而减少化学洗涤剂使用量甚至不用化学洗涤剂,这将为净水器拓宽了更多的应用领域,进入油切洗涤的新蓝海。
3、物理环保洗衣球
在日韩,环保洗衣球已进入千家万户。国内很多到日韩的旅游者也从日韩购买环保洗衣球回国使用,普遍反映效果不错。特别是针对母婴群体,避免内衣和婴儿皮肤接触化学洗涤剂的伤害更是刚性需求。随着我国百姓清洗衣物方式和频次的提高,及健康环保意识的觉醒,新一代油切技术材料使得物理洗衣效果大大增强,基本可以达到洗衣粉的效果。这一切为环保洗衣球进入千家万户奠定了时代基础。为了家人的身体健康,以及对水资源环境保护的社会责任感,物理洗衣将成为一种新兴的洗衣方式,环保洗衣球也将成为一种时尚的新产品。
4、物理洗浴花洒
除了用于洗碗洗菜和洗衣外,洗浴自然是物理洗涤的好,特别是对于皮肤炎症和过敏的群体。花洒可将油切球及其它功能陶瓷球进行复合,实现去除水中余氯,制成活性强的抗氧化水或弱碱性水,对于皮肤炎症会有一定的疗效。功能花洒在欧美国家,得到较大的市场认可。也可在电热水器或太阳能热水器增加油切前置滤芯,以减少化学洗涤用品对皮肤和头发的伤害。
5、物理清洗水剂
利用油切颗粒球浸泡的水具有非常强的活性,再加其弱碱性可完全用于清洗油烟机、墙壁瓷砖等。也可制成浸泡油切球的喷雾瓶,水洗油污更方便,更安全环保。经过测试,将油切球浸泡10分钟后的水清洗油烟机取得了较好的洗涤效果。
油切颗粒材料技术的不断创新,各种物理洗涤产品将如雨后春笋般冒出来。这些产品在洗涤功能和外形上也不断迭代创新,为更多家庭提供更喜欢的环保新产品。