Ta strona korzysta z plików cookie, aby poprawić komfort użytkowania. Kontynuując korzystanie z tej strony, wyrażasz zgodę na naszą politykę plików cookie.
Jeśli posiadasz numer członkowski ACS, wpisz go tutaj, abyśmy mogli połączyć to konto z Twoim członkostwem. (Opcjonalnie)
ACS ceni Twoją prywatność. Przesyłając swoje dane, możesz odwiedzić C&EN i zapisać się na nasz cotygodniowy newsletter. Wykorzystujemy podane przez Ciebie informacje, aby ulepszyć komfort czytania i nigdy nie sprzedamy Twoich danych osobom trzecim.
W 2005 roku gigant dóbr konsumpcyjnych Colgate-Palmolive wycofał się z północnoamerykańskiego rynku detergentów do prania, sprzedając produkty takie jak Fab i Dynamo firmie Phoenix Brands. Trzy lata później inny gigant dóbr konsumpcyjnych, Unilever, sprzedał swoją amerykańską linię detergentów, obejmującą All i Wisk, firmie Sun Products.
Sprzedaż firmy dwóm mniejszym prywatnym firmom sprawiła, że ​​rynek detergentów do prania z wyższej półki w USA stał się niemal niekwestionowany. Co ciekawe, Procter & Gamble nie ogłosił zwycięstwa.
Rzeczywiście, w 2014 roku Alan G. Lafley, ówczesny prezes Procter & Gamble (P&G), żałował wycofania się Unilevera. Stwierdził, że Unilever pokonał rynek detergentów średniej klasy, co spowodowało, że produkty P&G koncentrowały się głównie na rynku luksusowym, a jednocześnie oferowały produkty z niższej półki trzem konkurentom. Procter & Gamble jest dystrybutorem znanych marek, takich jak Tide i Gain. Odpowiada za prawie 60% rynku detergentów do prania w USA, ale jest to branża stagnacyjna, a między produktami firmy a produktami konkurencji istnieje ogromna różnica cenowa.
Rok później jeden z jej konkurentów, niemiecka firma Henkel, wprowadziła zamieszanie. Firma wprowadziła na rynek amerykański wysokiej jakości europejski detergent Persil, początkowo sprzedawany wyłącznie za pośrednictwem Wal-Martu, a następnie w sklepach detalicznych takich jak Target. W 2016 roku Henkel jeszcze bardziej skomplikował sytuację, przejmując Sun Products.
Wprowadzenie na rynek Persilu ożywiło rynek detergentów do prania, ale może nastąpić szybciej, niż oczekiwał Lafley. W maju ubiegłego roku, kiedy magazyn „Consumer Report” uznał jeden z nowych produktów Henkla, Persil ProClean Power-Liquid 2w1, za najlepszy amerykański detergent, on i inni dyrektorzy P&G musieli być w szoku. Ceremonia koronacji po raz pierwszy od lat sprawiła, że ​​Tide znalazł się na drugim miejscu.
Procter & Gamble (Chastened), Procter & Gamble (P&G) w 2016 roku zmienił formułę swojego pierwszego popularnego produktu Tide Ultra Stain Release. Firma poinformowała, że ​​dodała surfaktanty i usunęła część wody, co pozwoliło uzyskać gęstszą i bardziej skoncentrowaną formułę, która może skuteczniej usuwać plamy. Magazyn stwierdził, że produkt znalazł się na szczycie listy w późniejszej analizie Consumer Reports, choć nie ma to znaczenia statystycznego.
Consumer Reports niedawno wymieniło środek do usuwania plam Tide Plus Ultra i Persil ProClean Power-Liquid 2 w 1 jako dwa najlepsze detergenty do prania w Stanach Zjednoczonych. C&EN sprawdzi składniki powodujące ten stan, a także ich zastosowanie i producentów.
Consumer Reports niedawno wymieniło środek do usuwania plam Tide Plus Ultra i Persil ProClean Power-Liquid 2 w 1 jako dwa najlepsze detergenty do prania w Stanach Zjednoczonych. C&EN sprawdzi składniki powodujące ten stan, a także ich zastosowanie i producentów.
Jest za wcześnie, by stwierdzić, czy Henkel będzie w stanie poważnie zagrozić P&G amerykańskim konsumentom kupującym wysokiej jakości detergenty do prania. Jeśli jednak chemicy receptury P&G poczują się spokojni z powodu braku konkurencji, z pewnością zostaną wyeliminowani.
Shoaib Arif, kierownik ds. aplikacji i obsługi technicznej w Surfactant Supplier Pilot Chemical, wyjaśnił, że w Stanach Zjednoczonych Tide i Persil to produkty wysokiej jakości, które można podzielić na cztery poziomy wydajności. Przez lata Arif i inni naukowcy z Pilot Chemical pomogli wielu firmom produkującym artykuły gospodarstwa domowego w opracowaniu nowych detergentów i innych środków czyszczących.
Na rynku produktów niskiej jakości jest to superekonomiczny detergent. Według Arifa może zawierać jedynie tani surfaktant, taki jak liniowy alkilobenzenosulfonian (LABS), a także aromaty i barwniki. W kolejnym etapie do produktu mogą być dodawane surfaktanty lub wypełniacze aktywne, takie jak cytrynian sodu, lepiszcze i drugi surfaktant.
LABS to anionowy środek powierzchniowo czynny, który skutecznie usuwa cząsteczki z tkanin i dobrze sprawdza się na tkaninach bawełnianych. Drugim popularnym środkiem powierzchniowo czynnym jest etoksylowany etanol, niejonowy środek powierzchniowo czynny, który jest skuteczniejszy niż LABS, szczególnie w usuwaniu tłuszczu i brudu z włókien syntetycznych.
W trzeciej warstwie, producenci mogą dodać rozjaśniacze optyczne w nieco niższej cenie. Rozjaśniacze te pochłaniają promieniowanie ultrafioletowe i emitują je do niebieskiego obszaru, nadając ubraniom jaśniejszy wygląd. W takich formulacjach często znajdują się lepsze środki powierzchniowo czynne, chelatujące, inne wypełniacze aktywne i polimery zapobiegające ponownemu osadzaniu się brudu, które mogą wychwytywać brud z wody po praniu, zapobiegając jego ponownemu osadzaniu się na tkaninie.
Najdroższe detergenty charakteryzują się wysoką zawartością surfaktantów i szeregiem innych surfaktantów, takich jak siarczany alkoholi, siarczany etoksyalkoholi, tlenki amin, mydła kwasów tłuszczowych i kationy. Do tej kategorii zaliczają się również egzotyczne polimery wychwytujące brud (niektóre opracowane specjalnie dla firm takich jak Procter & Gamble i Henkel) oraz enzymy.
Arif ostrzega jednak, że kumulacja składników niesie ze sobą pewne wyzwania. Do pewnego stopnia tworzenie receptur detergentów jest nauką, a chemicy znają jakość składników chemicznych, na przykład aktywność powierzchniową surfaktantów.
Wyjaśnił: „Jednak gdy formuła zostanie już opracowana, wszystkie te czynniki będą na siebie oddziaływać i nie da się dokładnie przewidzieć, jak ostatecznie zadziała formuła”. „Trzeba ją jeszcze przetestować, żeby upewnić się, że działa w praktyce”.
Na przykład surfaktanty i wypełniacze aktywne mogą hamować aktywność enzymów, powiedział Arif. Producenci detergentów mogą stosować stabilizatory enzymów (takie jak boran sodu i mrówczan wapnia), aby rozwiązać ten problem.
Franco Pala, główny naukowiec w projekcie World Detergent Project firmy Battelle, zwrócił uwagę, że wysoka zawartość surfaktantów w detergentach premium może również powodować problemy. „Niełatwo jest dodać tak wiele surfaktantów w tak wysokim stężeniu” – wyjaśnił Pala. Problemem staje się rozpuszczalność, a także niekorzystne interakcje między surfaktantami.
Program Battelle, realizowany przez Pala, dla wielu klientów, rozpoczął się na początku lat 90. XX wieku od analizy składu czołowych światowych marek środków czyszczących. Battelle wykorzystuje szereg instrumentów naukowych, aby pomóc właścicielom marek i dostawcom surowców wyjść poza listę składników i zrozumieć, na przykład, stopień etoksylacji surfaktantów lub to, czy struktura surfaktantu jest liniowa, czy rozgałęziona.
Para powiedział, że obecnie polimery stanowią ważne źródło innowacji w składnikach detergentów. Na przykład zarówno produkty Tide, jak i Persil zawierają etoksylowaną polietylenoiminę, polimer pochłaniający brud, opracowany przez BASF dla Procter & Gamble, który obecnie jest szerzej dostępny dla producentów detergentów.
Pala zwrócił uwagę, że kopolimery kwasu tereftalowego występują również w niektórych wysokiej jakości detergentach, które pokrywają tkaninę podczas prania, ułatwiając usuwanie plam i zabrudzeń podczas późniejszego prania. Battelle używa narzędzi takich jak chromatografia żelowa do rozdzielania polimerów, a następnie spektroskopii w podczerwieni do określenia ich struktury.
Program Battelle poświęca również szczególną uwagę enzymom, czyli produktom biotechnologicznym, które producenci z roku na rok udoskonalają. Aby ocenić aktywność enzymu, zespół Pali wystawił go na działanie substratu zawierającego chromofor. Gdy enzym degraduje substrat, chromofor jest uwalniany i mierzony metodą spektroskopii absorpcyjnej lub fluorescencyjnej.
Proteazy atakujące białka były pierwszymi enzymami dodawanymi do detergentów pod koniec lat 60. XX wieku. Później do arsenału dołączono amylazę, która rozkłada skrobię, oraz mannanazę, która degraduje zagęszczacze gumy guar. Gdy żywność zawierająca guar (np. lody i sos barbecue) rozleje się na ubrania, guma do żucia pozostaje na nich nawet po praniu. Guma wnika w tkaninę i działa jak klej na ziarniste zabrudzenia, tworząc trudne do usunięcia plamy.
Zarówno Persil ProClean Power-Liquid 2in1, jak i Tide Ultra Stain Release zawierają proteazę, amylazę i mannanazę.
Persil zawiera również lipazę (która rozkłada tłuszcz) i celulazę (którą można oczyścić pośrednio poprzez hydrolizę niektórych wiązań glikozydowych we włóknach bawełny), aby usunąć brud przyczepiony do włókna. Celulaza może również zmiękczyć bawełnę i poprawić jej intensywność koloru. Jednocześnie, zgodnie z dokumentami patentowymi, unikalną cechą detergentu Tidal jest glukanaza, która rozkłada polisacharydy, których amylaza nie jest w stanie rozłożyć.
Novozymes i DuPont od dawna są znaczącymi producentami enzymów, ale BASF niedawno wszedł na rynek z proteazami. Podczas konferencji Cleaning Products Conference, która odbyła się w Niemczech zeszłej jesieni, BASF promował połączenie swojej nowej proteazy z etoksylowanym polietylenoiminą, twierdząc, że mieszanka ta zapewnia lepszą wydajność klientom, którzy chcą tworzyć detergenty do prania w niskich temperaturach.
W rzeczywistości, Arif i inni obserwatorzy rynku twierdzą, że umożliwienie producentom detergentów wytwarzania składników wymagających niskiego zużycia energii lub ochrony środowiska ze źródeł naturalnych to kolejny krok w branży. W maju ubiegłego roku P&G wprowadził na rynek Tide Purclean, wersję swojej kultowej marki, w której 65% składników pochodzi z roślin. Następnie, w październiku, Unilever przejął Seventh Generation, producenta detergentów roślinnych i innych środków czyszczących, aby ponownie wejść na rynek detergentów w USA.
Chociaż przekształcenie najlepszych składników w nagradzane detergenty zawsze stanowi wyzwanie, „obecnie panuje trend bardziej naturalny” – powiedział Arif. „Klienci pytają: »Jak wytwarzać produkty pochodzenia naturalnego, które są mniej toksyczne dla ludzi i środowiska, a jednocześnie dobrze działają?«