Samkvæmt töflunni hafa yfirborðsvirk efni sem henta til notkunar sem olíu-í-vatni ýruefni HLB gildi á bilinu 3,5 til 6, en þau fyrir vatn-í-olíu ýruefni eru á bilinu 8 til 18.

② Ákvörðun HLB-gilda (sleppt).

07 Fleyti og uppleysni

Emulgator er kerfi sem myndast þegar einn óblandanlegur vökvi er dreift í annan í formi fínna agna (dropa eða fljótandi kristalla). Emulgatorinn, sem er tegund yfirborðsvirks efnis, er nauðsynlegur til að koma á stöðugleika í þessu varmafræðilega óstöðuga kerfi með því að minnka viðmótsorkuna. Fasinn sem er til staðar í dropaformi í emulgatornum er kallaður dreifður fasi (eða innri fasi), en fasinn sem myndar samfellt lag er kallaður dreifimiðill (eða ytri fasi).

① Fleytiefni og fleytiefni

Algengar ýruefni samanstanda oft af vatni eða vatnslausn í öðrum fasanum og lífrænu efni eins og olíum eða vaxi. Eftir dreifingu þeirra má flokka ýruefni sem vatn-í-olíu (W/O) þar sem olía er dreift í vatni, eða olíu-í-vatni (O/W) þar sem vatn er dreift í olíu. Ennfremur geta flóknar ýruefni eins og W/O/W eða O/W/O verið til. Ýruefni stöðuga ýruefni með því að lækka spennu á millifleti og mynda einsameindahimnur. Ýruefni verður að aðsoga eða safnast fyrir á millifletinum til að lækka spennu á millifleti og veita dropum hleðslu, sem veldur rafstöðuvæðingu eða myndar verndandi filmu með mikilli seigju umhverfis agnir. Þar af leiðandi verða efni sem notuð eru sem ýruefni að hafa amfifílíska hópa, sem yfirborðsvirk efni geta veitt.

② Aðferðir við undirbúning fleytiefna og þættir sem hafa áhrif á stöðugleika

Tvær meginaðferðir eru til að búa til ýruefni: vélrænar aðferðir dreifa vökvum í örsmáar agnir í öðrum vökva, en seinni aðferðin felur í sér að leysa upp vökva í sameindaformi í öðrum og valda því að þeir safnast saman á viðeigandi hátt. Stöðugleiki ýruefnis vísar til getu þess til að standast agnasöfnun sem leiðir til fasaaðskilnaðar. Ýruefni eru varmafræðilega óstöðug kerfi með hærri fríorku, þannig að stöðugleiki þeirra endurspeglar þann tíma sem þarf til að ná jafnvægi, þ.e. þann tíma sem það tekur vökva að aðskilja sig frá ýruefninu. Þegar fitualkóhólar, fitusýrur og fituamín eru til staðar í milliflötsfilmunni eykst styrkur himnunnar verulega vegna þess að skautaðar lífrænar sameindir mynda fléttur í aðsogaða laginu, sem styrkir milliflötshimnuna.

Fleytiefni sem eru samsett úr tveimur eða fleiri yfirborðsvirkum efnum eru kölluð blandað fleytiefni. Blandað fleytiefni adsorbera við vatns-olíuviðmótið og sameindavíxlverkun getur myndað fléttur sem lækka verulega viðmótsspennu, auka magn adsorbats og mynda þéttari og sterkari viðmótshimnur.

Rafhlaðnir dropar hafa mikil áhrif á stöðugleika ýruefna. Í stöðugum ýruefnum bera dropar yfirleitt rafhleðslu. Þegar jónískir ýruefni eru notuð er vatnsfælni endi jónískra yfirborðsvirkra efna felldur inn í olíufasann, en vatnssækni endinn helst í vatnsfasanum og gefur dropunum hleðslu. Eins og hleðslur milli dropanna valda fráhrindingu og koma í veg fyrir samruna, sem eykur stöðugleika. Þannig, því meiri sem styrkur ýruefnisjóna sem aðsogast á dropana er, því meiri er hleðsla þeirra og því meiri er stöðugleiki ýruefnanna.

Seigja dreifimiðilsins hefur einnig áhrif á stöðugleika emulsíunnar. Almennt bæta miðlar með hærri seigju stöðugleika vegna þess að þeir hindra frekar Brown-hreyfingu dropanna, sem dregur úr líkum á árekstri. Efni með háa mólþyngd sem leysast upp í emulsíunni geta aukið seigju og stöðugleika miðilsins. Að auki geta efni með háa mólþyngd myndað sterkar himnur á yfirborðinu, sem gerir emulsíuna enn stöðugri. Í sumum tilfellum getur viðbót fastra dufta á sama hátt gert emulsíurnar stöðugri. Ef fastar agnir eru að fullu vættar af vatni og geta vætt þær af olíu, munu þær haldast eftir á vatns-olíu viðmótinu. Fast duft gerir emulsíuna stöðugri með því að auka filmuna þegar þær safnast fyrir á viðmótinu, líkt og aðsoguð yfirborðsvirk efni.

Yfirborðsefni geta aukið verulega leysni lífrænna efnasambanda sem eru óleysanleg eða lítillega leysanleg í vatni eftir að mísellur hafa myndast í lausninni. Á þessum tímapunkti virðist lausnin tær og þessi hæfni er kölluð uppleysnun. Yfirborðsefni sem geta stuðlað að uppleysnun eru kölluð uppleysandi efni, en lífrænu efnasamböndin sem eru leyst upp eru kölluð uppleysanleg efni.

08 Froða

Froða gegnir lykilhlutverki í þvottaferlum. Froða vísar til dreifikerfis gass sem er dreift í vökva eða föstu formi, þar sem gas er dreifða fasinn og vökva eða fast efni sem dreifimiðill, þekkt sem fljótandi froða eða fast froða, eins og froðuplast, froðugler og froðusteypa.

(1) Froðumyndun

Hugtakið froða vísar til safns loftbóla sem aðskilin eru með vökvahimnum. Vegna mikils eðlismunar á gasinu (dreifðu fasa) og vökvanum (dreifingarmiðlinum) og lágri seigju vökvans, rísa gasbólur fljótt upp á yfirborðið. Froðumyndun felur í sér að miklu magni af gasi er blandað saman við vökvann; loftbólurnar fara síðan hratt aftur upp á yfirborðið og mynda safn loftbóla sem aðskilin eru með lágmarks vökvahimnu. Froða hefur tvo sérstaka formfræðilega eiginleika: í fyrsta lagi taka gasbólurnar oft á sig fjölhyrningslaga lögun vegna þess að þunna vökvahimnan á mótum loftbólanna hefur tilhneigingu til að þynnast, sem að lokum leiðir til þess að loftbólan springur. Í öðru lagi geta hreinir vökvar ekki myndað stöðuga froðu; að minnsta kosti tveir þættir verða að vera til staðar til að mynda froðu. Yfirborðsefnislausn er dæmigert froðumyndandi kerfi þar sem froðumyndunargeta er tengd öðrum eiginleikum þess. Yfirborðsefni með góða froðumyndunargetu eru kölluð froðumyndandi efni. Þó að froðumyndandi efni sýni góða froðumyndunargetu, endist froðan sem þau mynda ekki lengi, sem þýðir að stöðugleiki þeirra er ekki tryggður. Til að bæta froðustöðugleika má bæta við efnum sem auka stöðugleika; Þetta eru kölluð stöðugleikaefni, en algeng stöðugleikaefni eru meðal annars laurýl díetanólamín og oxíð af dódesýl dímetýl amíni.

(2) Stöðugleiki froðu

Froða er varmafræðilega óstöðugt kerfi; náttúruleg framvinda þess leiðir til rofs, sem dregur úr heildaryfirborðsflatarmáli vökvans og minnkar fríorku. Froðueyðingarferlið felur í sér að vökvafilman þynnist smám saman og aðskilur gasið þar til rof á sér stað. Stöðugleiki froðunnar er fyrst og fremst háður hraða vökvans sem hún frárennur og styrk hennar. Áhrifaþættir eru meðal annars:

① Yfirborðsspenna: Frá orkusjónarmiði ýtir lægri yfirborðsspenna undir froðumyndun en tryggir ekki stöðugleika froðunnar. Lágt yfirborðsspenna gefur til kynna minni þrýstingsmun, sem leiðir til hægari frárennslis vökvans og þykknunar vökvafilmunnar, sem hvort tveggja ýtir undir stöðugleika.

② Yfirborðsseigja: Lykilþátturinn í stöðugleika froðu er styrkur vökvafilmunnar, sem fyrst og fremst ræðst af seiglu yfirborðsaðsogsfilmunnar, sem mæld er með yfirborðsseigju. Tilraunaniðurstöður benda til þess að lausnir með mikla yfirborðsseigju framleiði lengri endingartíma froðu vegna aukinna sameindavíxlverkana í aðsoguðu filmunni sem auka verulega styrk himnunnar.

③ Seigja lausnarinnar: Meiri seigja í vökvanum sjálfum hægir á frárennsli vökvans úr himnunni og lengir þannig líftíma vökvafilmunnar áður en hún rofnar og eykur stöðugleika froðunnar.

④ Viðgerðaráhrif yfirborðsspennu: Yfirborðsefni sem aðsogast að himnunni geta unnið gegn útþenslu eða samdrætti yfirborðs filmunnar; þetta kallast viðgerðaráhrif. Þegar yfirborðsefni aðsogast að vökvafilmunni og víkka yfirborðsflatarmál hennar, dregur það úr styrk yfirborðsefnisins á yfirborðinu og eykur yfirborðsspennu; öfugt leiðir samdráttur til aukinnar styrk yfirborðsefnisins á yfirborðinu og dregur þar af leiðandi úr yfirborðsspennu.

⑤ Gasdreifing í gegnum vökvafilmu: Vegna háræðaþrýstings hafa minni loftbólur tilhneigingu til að hafa hærri innri þrýsting samanborið við stærri loftbólur, sem leiðir til dreifingar gass úr litlum loftbólum í stærri loftbólur, sem veldur því að litlar loftbólur minnka og stærri loftbólur vaxa, sem að lokum leiðir til þess að froðan fellur saman. Samræmd notkun yfirborðsvirkra efna skapar einsleitar, fínt dreifðar loftbólur og hindrar froðumyndun. Þegar yfirborðsvirk efni eru þétt pakkað við vökvafilmuna er gasdreifing hindruð, sem eykur stöðugleika froðunnar.

⑥ Áhrif yfirborðshleðslu: Ef froðufilman ber sömu hleðslu munu yfirborðin tvö hrinda hvor annarri frá sér, sem kemur í veg fyrir að filman þynnist eða brotni. Jónísk yfirborðsefni geta veitt þessi stöðugleikaáhrif. Í stuttu máli er styrkur vökvafilmunnar lykilþáttur sem ákvarðar stöðugleika froðunnar. Yfirborðsefni sem virka sem froðumyndandi efni og stöðugleikar verða að mynda þétt pakkaðar yfirborðssameindir, þar sem þetta hefur veruleg áhrif á víxlverkun milliviðmótssameinda, sem eykur styrk yfirborðsfilmunnar sjálfrar og kemur þannig í veg fyrir að vökvi renni frá nágrannafilmunni, sem gerir froðustöðugleika auðveldari.

(3) Eyðilegging froðu

Grundvallarreglan um froðueyðingu felst í því að breyta aðstæðum sem framleiða froðu eða útrýma stöðugleikaþáttum froðunnar, sem leiðir til eðlisfræðilegra og efnafræðilegra froðueyðingaraðferða. Eðlisfræðileg froðueyðing viðheldur efnasamsetningu froðumyndandi lausnarinnar á meðan hún breytir aðstæðum eins og ytri truflunum, hitastigs- eða þrýstingsbreytingum, sem og ómskoðunarmeðferð, sem allt eru árangursríkar aðferðir til að fjarlægja froðu. Efnafræðileg froðueyðing vísar til þess að ákveðnum efnum er bætt við sem hafa samskipti við froðumyndunarefnin til að draga úr styrk vökvafilmunnar í froðunni, draga úr stöðugleika froðunnar og ná fram froðueyðingu. Slík efni eru kölluð froðueyðir, en flest þeirra eru yfirborðsvirk efni. Froðueyðir hafa yfirleitt umtalsverða getu til að draga úr yfirborðsspennu og geta auðveldlega aðsogast á yfirborðin, með veikari víxlverkun milli sameindanna, sem skapar þannig lauslega skipulagða sameindabyggingu. Tegundir froðueyðingarefna eru fjölbreyttar, en þær eru almennt ójónísk yfirborðsvirk efni, með greinóttum alkóhólum, fitusýrum, fitusýruesterum, pólýamíðum, fosfötum og sílikonolíum sem almennt eru notuð sem framúrskarandi froðueyðir.

(4) Froða og þrif

Magn froðu tengist ekki beint virkni þrifa; meiri froða þýðir ekki betri þrif. Til dæmis geta ójónísk yfirborðsefni framleitt minni froðu en sápa, en þau geta haft betri þrifeiginleika. Hins vegar getur froða við vissar aðstæður hjálpað til við að fjarlægja óhreinindi; til dæmis hjálpar froða frá uppþvotti við að bera burt fitu, en teppiþrif leyfa froðu að fjarlægja óhreinindi og fast mengunarefni. Þar að auki getur froða gefið til kynna virkni þvottaefnisins; of mikil fitumagn hindrar oft myndun loftbóla, sem veldur annað hvort skorti á froðu eða minnkar núverandi froðu, sem bendir til lítillar virkni þvottaefnisins. Að auki getur froða þjónað sem vísbending um hreinleika skolunar, þar sem froðumagn í skolvatni minnkar oft með lægri styrk þvottaefnisins.

09 Þvottaferli

Í almennum skilningi er þvottur ferlið við að fjarlægja óæskilega hluti úr hlutnum sem verið er að þrífa til að ná ákveðnum tilgangi. Algengt er að þvottur vísi til þess að óhreinindi séu fjarlægð af yfirborði burðarefnisins. Við þvott verka ákveðin efni (eins og þvottaefni) til að veikja eða útrýma samspili óhreininda og burðarefnis, sem umbreytir tengingunni milli óhreininda og burðarefnis í tengingu milli óhreininda og þvottaefnis, sem gerir kleift að aðskilja þau. Þar sem hlutirnir sem á að þrífa og óhreinindin sem þarf að fjarlægja geta verið mjög mismunandi, er þvottur flókið ferli, sem má einfalda á eftirfarandi hátt:

Burðarefni • Óhreinindi + Þvottaefni = Burðarefni + Óhreinindi • Þvottaefni. Þvottaferlinu má almennt skipta í tvö stig:

1. Óhreinindin eru aðskilin frá burðarefninu undir áhrifum þvottaefnisins;

2. Aðskilinn óhreinindi eru dreift og sviflaus í miðlinum. Þvottaferlið er afturkræft, sem þýðir að dreifð eða sviflaus óhreinindi geta hugsanlega sest aftur á hreinsaða hlutinn. Þannig þurfa virk þvottaefni ekki aðeins að geta losað óhreinindi frá burðarefninu heldur einnig dreift og sviflausn, sem kemur í veg fyrir að þau sest aftur.

(1) Tegundir óhreininda

Jafnvel einn hlutur getur safnað saman mismunandi gerðum, samsetningu og magni af óhreinindum eftir notkunarsamhengi. Olíukennd óhreinindi samanstanda aðallega af ýmsum dýra- og jurtaolíum og steinefnum (eins og hráolíu, brennsluolíu, koltjöru o.s.frv.); fast óhreinindi innihalda agnir eins og sót, ryk, ryð og kolsvört. Hvað varðar óhreinindi úr fötum getur það komið frá seytingu manna eins og svita, húðfitu og blóði; matartengdum blettum eins og ávaxta- eða olíublettum og kryddi; leifar af snyrtivörum eins og varalit og naglalakki; loftmengun eins og reyk, ryk og mold; og viðbótarbletti eins og blek, te og málningu. Þessa tegund óhreininda má almennt flokka í fast, fljótandi og sérstakar gerðir.

① Fast óhreinindi: Algeng dæmi eru sót, leðja og rykagnir, sem flestar hafa tilhneigingu til að hafa hleðslur - oft neikvætt hlaðnar - sem festast auðveldlega við trefjaefni. Fast óhreinindi eru almennt minna leysanleg í vatni en geta dreifst og svifið í þvottaefnum. Agnir minni en 0,1 μm geta verið sérstaklega erfiðar að fjarlægja.

② Fljótandi óhreinindi: Þetta felur í sér olíukennd efni sem eru olíuleysanleg, þar á meðal dýraolíur, fitusýrur, fitualkóhól, steinefnaolíur og oxíð þeirra. Þó að dýra- og jurtaolíur og fitusýrur geti hvarfast við basa til að mynda sápur, þá fara fitualkóhólar og steinefnaolíur ekki í gegnum sápun heldur geta leyst þau upp með alkóhólum, eterum og lífrænum kolvetnum og er hægt að fleyta þeim út og dreifa þeim með þvottaefnalausnum. Fljótandi olíukennd óhreinindi festast venjulega vel við trefjaefni vegna sterkra víxlverkunar.

③ Sérstök óhreinindi: Þessi flokkur samanstendur af próteinum, sterkju, blóði og seytingu manna eins og svita og þvagi, sem og ávaxta- og tesafa. Þessi efni bindast oft fast við trefjar með efnasamskiptum, sem gerir þau erfiðari að skola burt. Ýmsar tegundir óhreininda eru sjaldan til sjálfstætt, heldur blandast þær saman og festast saman við yfirborð. Oft, undir áhrifum utanaðkomandi, getur óhreinindi oxast, brotnað niður eða rotnað og myndað nýjar gerðir af óhreinindum.

(2) Viðloðun óhreininda

Óhreinindi festast við efni eins og föt og húð vegna ákveðinna víxlverkunar milli hlutarins og óhreininda. Límkrafturinn milli óhreininda og hlutar getur stafað af annað hvort líkamlegri eða efnafræðilegri viðloðun.

① Líkamleg viðloðun: Viðloðun óhreininda eins og sóts, ryks og leðju felur að mestu leyti í sér veika líkamlega víxlverkun. Almennt er hægt að fjarlægja þessa tegund óhreininda tiltölulega auðveldlega vegna veikari viðloðunar þeirra, sem aðallega stafar af vélrænum eða rafstöðuvirkum kröftum.

A: Vélræn viðloðun**: Þetta vísar venjulega til fasts óhreininda eins og ryks eða sands sem festist með vélrænum aðferðum og er tiltölulega auðvelt að fjarlægja, þó að minni agnir undir 0,1 μm séu frekar erfiðar að þrífa af.

B: Rafstöðuviðloðun**: Þetta felur í sér að hlaðnar óhreinindaagnir hafa samskipti við gagnstætt hlaðin efni; trefjaefni bera yfirleitt neikvæða hleðslu, sem gerir þeim kleift að laða að sér jákvætt hlaðna efnasambönd eins og ákveðin sölt. Sumar neikvætt hlaðnar agnir geta samt safnast fyrir á þessum trefjum í gegnum jónabrýr sem jákvæðar jónir í lausninni mynda.

② Efnaviðloðun: Þetta vísar til óhreininda sem festast við hlut með efnatengjum. Til dæmis hefur skautaður fastur óhreinindi eða efni eins og ryð tilhneigingu til að festast vel vegna efnatengja sem myndast við virknihópa eins og karboxýl-, hýdroxýl- eða amínhópa sem eru til staðar í trefjaefnum. Þessi tengsl skapa sterkari víxlverkun, sem gerir það erfiðara að fjarlægja slíkt óhreinindi; sérstök meðferð getur verið nauðsynleg til að þrífa á áhrifaríkan hátt. Viðloðun óhreininda fer bæði eftir eiginleikum óhreinindanna sjálfra og eiginleikum yfirborðsins sem þau festast við.

(3) Aðferðir til að fjarlægja óhreinindi

Markmið þvotta er að fjarlægja óhreinindi. Þetta felur í sér að nýta fjölbreyttar eðlis- og efnafræðilegar aðgerðir þvottaefna til að veikja eða útrýma viðloðun milli óhreininda og þveginna hluta, með hjálp vélrænna krafna (eins og handvirkrar skrúbbunar, hræringar í þvottavél eða áhrifa vatns), sem að lokum leiðir til aðskilnaðar óhreininda.

① Aðferð til að fjarlægja fljótandi óhreinindi

A: Raka: Flest fljótandi óhreinindi eru olíukennd og hafa tilhneigingu til að væta ýmsa trefjakennda hluti og mynda olíukennda filmu yfir yfirborð þeirra. Fyrsta skrefið í þvotti er virkni þvottaefnisins sem veldur því að yfirborðið vætist.
B: Upprúllunarferli fyrir olíufjarlægingu: Annað skrefið í fjarlægingu fljótandi óhreininda á sér stað með upprúllunarferli. Fljótandi óhreinindin sem dreifast sem himna á yfirborðinu rúlla smám saman í dropa vegna þess að þvottavökvinn kýs að væta trefjayfirborðið og að lokum koma þvottavökvinn í staðinn.

② Aðferð til að fjarlægja fast óhreinindi

Ólíkt fljótandi óhreinindum er fjarlæging fastra óhreininda háð getu þvottavökvans til að væta bæði óhreinindaagnirnar og yfirborð burðarefnisins. Aðsog yfirborðsvirkra efna á yfirborð fastra óhreininda og burðarefnisins dregur úr víxlverkunarkrafti þeirra, sem lækkar viðloðunarstyrk óhreinindaagnanna og gerir þær auðveldari í fjarlægingu. Ennfremur geta yfirborðsvirk efni, sérstaklega jónísk yfirborðsvirk efni, aukið rafspennu fastra óhreininda og yfirborðsefnisins, sem auðveldar frekari fjarlægingu.

Ójónísk yfirborðsefni hafa tilhneigingu til að aðsogast á almennt hlaðna, fasta fleti og geta myndað umtalsvert aðsogað lag, sem leiðir til minni endurbyggingar óhreininda. Katjónísk yfirborðsefni geta hins vegar dregið úr rafspennu óhreininda og burðaryfirborðs, sem leiðir til minni fráhrindingar og hindrar fjarlægingu óhreininda.

③ Fjarlæging sérstaks óhreininda

Hefðbundin þvottaefni geta átt í erfiðleikum með að fjarlægja þrjósk bletti frá próteinum, sterkju, blóði og líkamsseyti. Ensím eins og próteasi geta á áhrifaríkan hátt fjarlægt próteinbletti með því að brjóta niður prótein í leysanlegar amínósýrur eða peptíð. Á sama hátt er hægt að brjóta sterkju niður í sykur með amýlasa. Lípasar geta hjálpað til við að brjóta niður tríasýlglýseról óhreinindi sem oft er erfitt að fjarlægja með hefðbundnum aðferðum. Blettir úr ávaxtasafa, tei eða bleki þurfa stundum oxunar- eða afoxunarefni, sem hvarfast við litmyndandi hópana til að brjóta þá niður í vatnsleysanlegri einingar.

(4) Verkunarháttur þurrhreinsunar

Ofangreind atriði eiga fyrst og fremst við um þvott með vatni. Hins vegar, vegna fjölbreytileika efna, gætu sum efni ekki þola vel vatnsþvott, sem leiðir til aflögunar, litarhvörfunar o.s.frv. Margar náttúrulegar trefjar þenjast út þegar þær eru blautar og skreppa auðveldlega saman, sem leiðir til óæskilegra uppbyggingarbreytinga. Því er þurrhreinsun, yfirleitt með lífrænum leysiefnum, oft æskileg fyrir þessi efni.

Þurrhreinsun er mildari en blautþvottur, þar sem hún lágmarkar vélræna virkni sem gæti skemmt föt. Til að fjarlægja óhreinindi á áhrifaríkan hátt í þurrhreinsun er óhreinindi flokkuð í þrjá megingerðir:

① Olíuleysanlegt óhreinindi: Þetta felur í sér olíur og fitu sem leysast auðveldlega upp í leysum fyrir þurrhreinsun.

② Vatnsleysanlegt óhreinindi: Þessi tegund getur leyst upp í vatni en ekki í leysum fyrir þurrhreinsun, þar á meðal ólífræn sölt, sterkja og prótein, sem geta kristallað þegar vatnið gufar upp.

③ Óhreinindi sem eru hvorki olíu- né vatnsleysanleg: Þetta felur í sér efni eins og kolefnissvart og málmkísilöt sem leysast ekki upp í hvorugu miðlinum.

Hver tegund óhreininda krefst mismunandi aðferða til að fjarlægja hana á áhrifaríkan hátt við þurrhreinsun. Olíuleysanleg óhreinindi eru fjarlægð með lífrænum leysum vegna framúrskarandi leysni þeirra í óskautuðum leysum. Fyrir vatnsleysanlegar bletti verður nægilegt vatn að vera til staðar í þurrhreinsunarefninu þar sem vatn er nauðsynlegt fyrir árangursríka óhreinindahreinsun. Því miður, þar sem vatn hefur litla leysni í þurrhreinsunarefnum, eru yfirborðsvirk efni oft bætt við til að hjálpa til við að sameina vatnið.

Yfirborðsefni auka vatnsupptöku hreinsiefnisins og stuðla að því að vatnsleysanlegar óhreinindi í mísellum leysist upp. Að auki geta yfirborðsefni hindrað óhreinindi í að mynda nýjar útfellingar eftir þvott, sem eykur þrifvirkni. Lítilsháttar vatnsbætiefni er nauðsynlegt til að fjarlægja þessi óhreinindi, en of mikið magn getur leitt til afmyndunar á efninu, sem gerir það nauðsynlegt að hafa jafnvægi í vatnsinnihaldi í þurrhreinsunarlausnum.

(5) Þættir sem hafa áhrif á þvottavirknina

Aðsog yfirborðsvirkra efna á snertiflöt og minnkun á snertifletisspennu sem af því leiðir er lykilatriði til að fjarlægja fljótandi eða fast óhreinindi. Hins vegar er þvottur í eðli sínu flókinn og hefur áhrif á fjölmarga þætti, jafnvel hjá svipuðum þvottaefnategundum. Þessir þættir eru meðal annars styrkur þvottaefnis, hitastig, óhreinindaeiginleikar, trefjagerðir og uppbygging efnis.

① Styrkur yfirborðsvirkra efna: Mísellur sem myndast af yfirborðsvirkum efnum gegna lykilhlutverki í þvotti. Þvottaárangur eykst verulega þegar styrkurinn fer yfir mikilvægan mísellustyrk (CMC), þess vegna ætti að nota þvottaefni í styrk sem er hærri en CMC til að ná árangri. Hins vegar gefur þvottaefnisstyrkur yfir CMC minnkandi ávinning, sem gerir of mikla styrkingu óþarfa.

② Áhrif hitastigs: Hitastigið hefur mikil áhrif á hreinsunarárangur. Almennt auðveldar hærra hitastig að fjarlægja óhreinindi; hins vegar getur of mikill hiti haft skaðleg áhrif. Hækkun hitastigs stuðlar að dreifingu óhreininda og getur einnig valdið því að feita óhreinindi myndast betur í efnablöndu. Í þéttofnum efnum getur aukinn hiti, sem veldur því að trefjarnar bólgna upp, óvart dregið úr hreinsunarárangur.

Hitasveiflur hafa einnig áhrif á leysni yfirborðsvirkra efna, CMC og fjölda mísella, og þar með áhrif á hreinsunarvirkni. Fyrir mörg langkeðju yfirborðsvirk efni draga lægri hitastig úr leysni, stundum undir þeirra eigin CMC; því getur viðeigandi hlýnun verið nauðsynleg til að ná sem bestum árangri. Áhrif hitastigs á CMC og mísellur eru mismunandi fyrir jónísk og ójónísk yfirborðsvirk efni: hækkun hitastigs hækkar venjulega CMC jónískra yfirborðsvirkra efna, sem krefst því að styrkur þeirra sé aðlagaður.

③ Froða: Algeng misskilningur tengir froðumyndun við þvottavirkni — meiri froða þýðir ekki betri þvottur. Reynslur benda til þess að lágfreyðandi þvottaefni geti verið jafn áhrifarík. Hins vegar getur froða hjálpað til við að fjarlægja óhreinindi í ákveðnum tilgangi, svo sem við uppþvott, þar sem froða hjálpar til við að fjarlægja fitu eða við teppihreinsun, þar sem hún lyftir óhreinindum. Ennfremur getur froða gefið til kynna hvort þvottaefni virki; umfram fita getur hamlað froðumyndun, en minnkuð froða þýðir minni þvottaefnisþéttni.

④ Tegund trefja og eiginleikar textíls: Auk efnafræðilegrar uppbyggingar hafa útlit og uppbygging trefja áhrif á viðloðun og erfiðleika við að fjarlægja óhreinindi. Trefjar með grófa eða flata uppbyggingu, eins og ull eða bómull, eiga til að fanga óhreinindi auðveldlegar en sléttar trefjar. Þétt ofin efni geta upphaflega staðist uppsöfnun óhreininda en geta hindrað árangursríkan þvott vegna takmarkaðs aðgangs að föstum óhreinindum.

⑤ Harka vatns: Styrkur Ca²⁺, Mg²⁺ og annarra málmjóna hefur veruleg áhrif á þvottaárangur, sérstaklega fyrir anjónísk yfirborðsefni, sem geta myndað óleysanleg sölt sem draga úr hreinsunaráhrifum. Í hörðu vatni, jafnvel með fullnægjandi styrk yfirborðsefnis, er hreinsunaráhrifin minni en í eimuðu vatni. Til að ná sem bestum árangri yfirborðsefnis verður að lágmarka styrk Ca²⁺ niður fyrir 1×10⁻⁶ mól/L (CaCO₃ undir 0,1 mg/L), sem oft krefst þess að mýkingarefni séu notuð í þvottaefnablöndur.