4A沸石在洗涤剂中的作用

4A沸石是什么？

A型沸石具有类似氯化钠四方结构，其化学式为Na2O?Al2O3?2SiO2?4.5H2O，其内部孔径为4.2埃 ，因此简称其为4A沸石。当4A沸石分子筛中60%以上的钠离子被钾离子取代，此时称为3A沸石分子筛；当4A沸石分子筛中70%以上钠离子被钙离子取代时，此时称为高等沸石分子筛。因此，4A分子筛是制备3A和高等分子筛的基础原料。

4A沸石的合成原料可分为两大类:一类为NaOH、Al(OH)3或Al2(SO4)3、水玻璃等化工原料,是目前工业合成的主要原料;另一类为天然铝硅酸矿物原料,如(煤系)高岭土、(钠基)膨润土、天然沸石、明矾石、铝土矿、高铝水泥、玻屑凝灰岩等,已开始部分取代传统化工原料     

影响4A沸石离子交换的主要因素为粒度、温度和pH值。4A沸石粒度越小,交换速度越快,适宜的粒度在1～10μm之间。温度从20℃变到60℃,沸石对钙离子的交换能力有所增加,但不显著。碱性有助于提高4A沸石对钙离子的交换能力,在中性溶液中,交换量为70%～80%,而在pH值9～11范围内,可以达到90%以上的交换量。

4A沸石交换镁离子的能力差,原因是水合镁离子的直径比4A沸石的直径大,离子交换难以进行。当4A沸石中的钠离子被钙离子交换1/3后,阳离子数目减少,位置空出,其空径变大到0.5nm左右,这时对镁离子的去除能力相应增加,因此4A沸石可能去除98%钙离子、至少50%的镁离子。以水合沸石代替部分三聚磷酸钠时,加入4A沸石10min后,钙的残留量达到1?10-6以下。 

4A沸石可以携带较多的非离子表面活性剂
对非离子表面活性剂的吸附,4A沸石是NTA(次氨基三乙酸盐)和物质材料的3倍,是STPP和硫酸钠的5倍。这个性质对于在附聚成型洗衣粉中配入更多的表面活性剂,制得洗涤和流动性能好的新产品很有意义。

4A沸石的协同作用
在洗涤剂中,不同的组分复配常常达到比混合物中任何单一组分都好的性能。4A沸石除了有螯合重金属离子之外,还与其他电解质一样,存在与表面活性剂的协同效应。

沸石不溶于水,洗涤后的织物易出现落粉现象。大量实验证明,沸石的结晶粒径小、不凝集是防止落粉的关键。沸石粒径为0.4～2μm较好,小于1μm理想。