על פי הטבלה, לחומרים פעילי שטח המתאימים לשימוש כמתחלבים שמן-במים יש ערך HLB של 3.5 עד 6, בעוד שאלו עבור מתחלבים מים-בשמן נעים בין 8 ל-18.

② קביעת ערכי HLB (הושמט).

07 אמולסיה ומסיסות

אמולסיה היא מערכת שנוצרת כאשר נוזל אחד שאינו מתערבב מתפזר בנוזל אחר בצורת חלקיקים עדינים (טיפות או גבישים נוזליים). האמולסיפייר, שהוא סוג של חומר פעיל שטח, חיוני לייצוב מערכת לא יציבה מבחינה תרמודינמית זו על ידי הפחתת אנרגיית הבין-פנים. הפאזה הקיימת בצורת טיפה באמולסיה נקראת הפאזה המפוזרת (או הפאזה הפנימית), בעוד שהפאזה היוצרת שכבה רציפה נקראת תווך פיזור (או הפאזה החיצונית).

① מתחלבים ואמולסיות

אמולסיות נפוצות מורכבות לרוב מפאזה אחת של מים או תמיסה מימית, והשנייה כחומר אורגני, כגון שמנים או שעווה. בהתאם לפיזור שלהן, ניתן לסווג אמולסיות כמים-בשמן (W/O) שבהן שמן מפוזר במים, או שמן-במים (O/W) שבהן מים מפוזרים בשמן. יתר על כן, יכולות להתקיים אמולסיות מורכבות כמו W/O/W או O/W/O. מתחלבים מייצבים אמולסיות על ידי הורדת מתח בין-פנים ויצירת ממברנות מונומולקולריות. מתחלב חייב לספוח או להצטבר בממשק כדי להוריד את מתח בין-פנים ולהקנות מטענים לטיפות, לייצר דחייה אלקטרוסטטית, או ליצור שכבת מגן בעלת צמיגות גבוהה סביב חלקיקים. כתוצאה מכך, חומרים המשמשים כמתחלבים חייבים להכיל קבוצות אמפיפיליות, שחומרים פעילי שטח יכולים לספק.

② שיטות להכנת אמולסיה וגורמים המשפיעים על יציבותה

ישנן שתי שיטות עיקריות להכנת אמולסיות: שיטות מכניות מפזרות נוזלים לחלקיקים זעירים בנוזל אחר, בעוד שהשיטה השנייה כוללת המסת נוזלים בצורה מולקולרית בנוזל אחר וגרימת צבירה מתאימה שלהם. יציבות האמולסיה מתייחסת ליכולתה להתנגד לצבירה של חלקיקים המובילה להפרדת פאזות. אמולסיות הן מערכות לא יציבות מבחינה תרמודינמית עם אנרגיה חופשית גבוהה יותר, ולכן יציבותן משקפת את הזמן הדרוש להגעה לשיווי משקל, כלומר, הזמן שלוקח לנוזל להיפרד מהאמולסיה. כאשר אלכוהולים שומניים, חומצות שומן ואמינים שומניים נמצאים בשכבה הבין-פנית, חוזק הממברנה עולה משמעותית מכיוון שמולקולות אורגניות קוטביות יוצרות קומפלקסים בשכבה הספיחה, ומחזקות את הממברנה הבין-פנית.

מתחלבים המורכבים משני חומרים פעילי שטח או יותר נקראים מתחלבים מעורבים. מתחלבים מעורבים נספחים בממשק מים-שמן, ואינטראקציות מולקולריות יכולות ליצור קומפלקסים המפחיתים משמעותית את מתח הבין-פנים, מגדילים את כמות הספיחה ויוצרים ממברנות בין-פנים צפופות וחזקות יותר.

טיפות טעונות חשמלית משפיעות באופן משמעותי על יציבות האמולסיות. באמולסיות יציבות, טיפות בדרך כלל נושאות מטען חשמלי. כאשר משתמשים בחומרים מתחלבים יוניים, הקצה ההידרופובי של החומרים הפעילי שטח היוניים משולב בשלב השמן, בעוד שהקצה ההידרופילי נשאר בשלב המים, ומעניק מטען לטיפות. מטענים דומים בין טיפות גורמים לדחייה ומונעים התלכדות, מה שמשפר את היציבות. לכן, ככל שריכוז יוני האמולסיפייר הנספגים על הטיפות גדול יותר, כך המטען שלהם גדול יותר ויציבות האמולסיה גבוהה יותר.

צמיגותו של מצע הפיזור משפיעה גם על יציבות האמולסיה. באופן כללי, מצע בעל צמיגות גבוהה יותר משפר את היציבות משום שהוא מעכב חזק יותר את התנועה הבראונית של טיפות, ומאט את הסבירות להתנגשויות. חומרים בעלי משקל מולקולרי גבוה המתמוססים באמולסיה יכולים להגביר את צמיגות ויציבות המצע. בנוסף, חומרים בעלי משקל מולקולרי גבוה יכולים ליצור ממברנות ממשק חזקות, מה שמייצר עוד יותר את האמולסיה. במקרים מסוימים, הוספת אבקות מוצקות יכולה לייצב באופן דומה אמולסיות. אם חלקיקים מוצקים נרטבים במלואם על ידי מים וניתן להרטיב אותם על ידי שמן, הם יישארו בממשק מים-שמן. אבקות מוצקות מייצבים את האמולסיה על ידי שיפור שכבת הסרט כשהן מצטברות בממשק, בדומה לחומרים פעילי שטח ספוחים.

חומרים פעילי שטח יכולים לשפר משמעותית את המסיסות של תרכובות אורגניות שאינן מסיסות או מסיסות במים במקצת לאחר שנוצרו מיצלות בתמיסה. בשלב זה, התמיסה נראית צלולה, ויכולת זו נקראת מסיסות. חומרים פעילי שטח שיכולים לקדם מסיסות נקראים מסיסים, בעוד שהתרכובות האורגניות המומסות מכונות מסיסות.

08 קצף

לקצף תפקיד מכריע בתהליכי שטיפה. קצף מתייחס למערכת פיזור של גז המפוזר בנוזל או במוצק, כאשר גז הוא הפאזה המפוזרת ונוזל או מוצק כתווך הפיזור, המכונה קצף נוזלי או קצף מוצק, כגון קצף פלסטיק, קצף זכוכית ובטון קצף.

(1) היווצרות קצף

המונח קצף מתייחס לאוסף של בועות אוויר המופרדות על ידי שכבות נוזל. בשל הפרש הצפיפות המשמעותי בין הגז (הפאזה המפוזרת) לנוזל (תווך הפיזור), והצמיגות הנמוכה של הנוזל, בועות גז עולות במהירות אל פני השטח. היווצרות קצף כרוכה בשילוב כמות גדולה של גז בנוזל; לאחר מכן הבועות חוזרות במהירות אל פני השטח, ויוצרות צבירה של בועות אוויר המופרדות על ידי שכבת נוזל מינימלית. לקצף שני מאפיינים מורפולוגיים ייחודיים: ראשית, בועות הגז לרוב מקבלות צורה רב-תכליתית מכיוון ששכבת הנוזל הדקה בצומת הבועות נוטה להפוך דקה יותר, מה שמוביל בסופו של דבר לקרע בועות. שנית, נוזלים טהורים אינם יכולים ליצור קצף יציב; לפחות שני מרכיבים חייבים להיות נוכחים כדי ליצור קצף. תמיסת חומר פעיל שטח היא מערכת קצף טיפוסית שיכולת ההקצפה שלה קשורה לתכונותיה האחרות. חומרים פעילי שטח בעלי יכולת הקצפה טובה נקראים חומרי הקצפה. למרות שחומרי הקצפה מפגינים יכולות הקצפה טובות, הקצף שהם מייצרים עשוי לא להחזיק מעמד זמן רב, כלומר יציבותם אינה מובטחת. כדי לשפר את יציבות הקצף, ניתן להוסיף חומרים המשפרים את היציבות; אלה נקראים מייצבים, כאשר מייצבים נפוצים כוללים לאוריל דיאתנולמין ותחמוצות של דודציל דימתיל אמין.

(2) יציבות קצף

קצף הוא מערכת לא יציבה מבחינה תרמודינמית; התקדמותו הטבעית מובילה לקרע, ובכך מפחיתה את שטח הפנים הכולל של הנוזל ומקטינה את האנרגיה החופשית. תהליך הסרת הקצף כרוך בדילול הדרגתי של שכבת הנוזל המפרידה את הגז עד להתרחשות קרע. מידת יציבות הקצף מושפעת בעיקר מקצב ניקוז הנוזל ומחוזק שכבת הנוזל. גורמים משפיעים כוללים:

① מתח פנים: מנקודת מבט אנרגטית, מתח פנים נמוך יותר מעודד היווצרות קצף אך אינו מבטיח יציבות קצף. מתח פנים נמוך מצביע על הפרש לחצים קטן יותר, מה שמוביל לניקוז נוזלים איטי יותר ועיבוי של שכבת הנוזל, שניהם מעודדים יציבות.

② צמיגות פני השטח: הגורם המרכזי ביציבות הקצף הוא חוזק שכבת הנוזל, הנקבע בעיקר על ידי חוסנה של שכבת הספיחה על פני השטח, הנמדדת על ידי צמיגות פני השטח. תוצאות ניסוי מצביעות על כך שתמיסות בעלות צמיגות פני שטח גבוהה מייצרות קצף עמיד לאורך זמן רב יותר עקב אינטראקציות מולקולריות משופרות בשכבה הספיחה אשר מגבירות משמעותית את חוזק הממברנה.

③ צמיגות התמיסה: צמיגות גבוהה יותר של הנוזל עצמו מאטה את ניקוז הנוזל מהממברנה, ובכך מאריכה את חיי שכבת הנוזל לפני התרחשות קרע, ומשפרת את יציבות הקצף.

④ פעולת "תיקון" של מתח פני השטח: חומרים פעילי שטח הנספגים לממברנה יכולים לנטרל את ההתפשטות או ההתכווצות של פני השטח של הסרט; פעולה זו נקראת פעולת תיקון. כאשר חומרים פעילי שטח נספגים לסרט הנוזלי ומרחיבים את שטח הפנים שלו, הדבר מפחית את ריכוז החומרים הפעילי שטח על פני השטח ומגביר את מתח הפנים; לעומת זאת, התכווצות מובילה לעלייה בריכוז החומרים הפעילי שטח על פני השטח ובעקבות כך מפחיתה את מתח הפנים.

⑤ דיפוזיה של גז דרך שכבת הנוזל: עקב לחץ נימי, בועות קטנות יותר נוטות להיות בעלות לחץ פנימי גבוה יותר בהשוואה לבועות גדולות יותר, מה שמוביל לפיפוזיה של גז מבועות קטנות לבועות גדולות יותר, מה שגורם לבועות קטנות להתכווץ ולבועות גדולות יותר לגדול, ובסופו של דבר לקריסת הקצף. יישום עקבי של חומרים פעילי שטח יוצר בועות אחידות ומפוזרות בצורה עדינה ומעכב את תהליך הסרת הקצף. כאשר חומרים פעילי שטח דחוסים היטב סביב שכבת הנוזל, דיפוזיה של גז מונע, ובכך משפר את יציבות הקצף.

⑥ השפעת מטען פני השטח: אם שכבת הקצף הנוזלית נושאת את אותו מטען, שני המשטחים ידחו זה את זה, וימנעו מהשכבה להידלדל או להישבר. חומרים פעילי שטח יוניים יכולים לספק אפקט ייצוב זה. לסיכום, חוזק שכבת הנוזלית הוא הגורם המכריע הקובע את יציבות הקצף. חומרים פעילי שטח הפועלים כסוכני הקצפה ומייצבים חייבים ליצור מולקולות נספגות על פני השטח בצפיפות, מכיוון שהדבר משפיע באופן משמעותי על האינטראקציה המולקולרית הבין-פנימית, משפר את חוזק שכבת פני השטח עצמה ובכך מונע מנוזל לזרום הרחק מהשכבה הסמוכה, מה שהופך את יציבות הקצף להשגה יותר.

(3) השמדת קצף

העיקרון הבסיסי של הרס קצף כרוך בשינוי התנאים המייצרים קצף או בביטול גורמי הייצוב של הקצף, מה שמוביל לשיטות פיזיקליות וכימיות להפחתת הקצפה. הסרת הקצפה פיזיקלית שומרת על ההרכב הכימי של התמיסה המוקצפת תוך שינוי תנאים כמו הפרעות חיצוניות, שינויי טמפרטורה או לחץ, כמו גם טיפול באולטרסאונד, כולן שיטות יעילות להסרת קצף. הסרת הקצפה כימית מתייחסת להוספת חומרים מסוימים אשר מקיימים אינטראקציה עם חומרי הקצף כדי להפחית את חוזק שכבת הנוזל בתוך הקצף, להפחית את יציבות הקצף ולהשיג הסרת הקצפה. חומרים כאלה נקראים מסירי קצף, שרובם הם חומרים פעילי שטח. למסירי קצף יש בדרך כלל יכולת ניכרת להפחית את מתח הפנים ויכולים להיספג בקלות למשטחים, עם אינטראקציה חלשה יותר בין המולקולות המרכיבות אותן, ובכך ליצור מבנה מולקולרי מסודר באופן רופף. סוגי מסירי הקצף מגוונים, אך בדרך כלל הם חומרים פעילי שטח לא יוניים, עם אלכוהולים מסועפים, חומצות שומן, אסטרים של חומצות שומן, פוליאמידים, פוספטים ושמני סיליקון המשמשים בדרך כלל כמסירי קצף מצוינים.

(4) קצף וניקוי

כמות הקצף אינה קשורה ישירות ליעילות הניקוי; יותר קצף לא אומר ניקוי טוב יותר. לדוגמה, חומרים פעילי שטח לא-יוניים עשויים לייצר פחות קצף מסבון, אך ייתכן שיש להם יכולות ניקוי טובות יותר. עם זאת, בתנאים מסוימים, קצף יכול לסייע בהסרת לכלוך; לדוגמה, קצף משטיפת כלים מסייע בנשיאת שומן, בעוד שניקוי שטיחים מאפשר לקצף להסיר לכלוך ומזהמים מוצקים. יתר על כן, קצף יכול לאותת על יעילות חומר הניקוי; שומן שומני מוגזם מעכב לעיתים קרובות היווצרות בועות, מה שגורם לחוסר קצף או לירידה בקצף הקיים, דבר המצביע על יעילות נמוכה של חומר הניקוי. בנוסף, קצף יכול לשמש כאינדיקטור לניקיון השטיפה, שכן רמות הקצף במי השטיפה יורדות לעיתים קרובות עם ריכוזי חומר ניקוי נמוכים יותר.

09 תהליך כביסה

באופן כללי, שטיפה היא תהליך של הסרת רכיבים לא רצויים מהחפץ המנוקה כדי להשיג מטרה מסוימת. במונחים נפוצים, שטיפה מתייחסת להסרת לכלוך מפני השטח של הנשא. במהלך השטיפה, חומרים כימיים מסוימים (כמו חומרי ניקוי) פועלים להחלשת או ביטול האינטראקציה בין הלכלוך לנשא, והופכים את הקשר בין הלכלוך לנשא לקשר בין הלכלוך לחומר הניקוי, מה שמאפשר את הפרדתם. בהתחשב בכך שהחפצים שיש לנקות והלכלוך שיש להסיר יכולים להיות שונים מאוד, שטיפה היא תהליך מורכב, שניתן לפשט אותו לקשר הבא:

נשא • לכלוך + חומר ניקוי = נשא + לכלוך • חומר ניקוי. תהליך הכביסה ניתן לחלק באופן כללי לשני שלבים:

1. הלכלוך מופרד מהמנשא תחת פעולת חומר הניקוי;

2. הלכלוך המופרד מתפזר ומרחף בתוך המדיום. תהליך הכביסה הוא הפיך, כלומר הלכלוך המפוזר או המרחף יכול לשקוע מחדש על הפריט שניקה. לכן, חומרי ניקוי יעילים לא רק צריכים יכולת לנתק לכלוך מהמנשא אלא גם לפזר ולהרחיב את הלכלוך, ולמנוע ממנו להתייצב מחדש.

(1) סוגי לכלוך

אפילו פריט בודד יכול לצבור סוגים, הרכבים וכמויות שונים של לכלוך בהתאם להקשר השימוש בו. לכלוך שמן מורכב בעיקר משמנים מן החי והצמחים וממינרליים שונים (כמו נפט גולמי, דלק, זפת פחם וכו'); לכלוך מוצק כולל חומר חלקיקי כגון פיח, אבק, חלודה ופחמן שחור. לגבי לכלוך מבגדים, הוא יכול לנבוע מהפרשות אנושיות כמו זיעה, סבום ודם; כתמים הקשורים למזון כמו כתמי פירות או שמן ותבלינים; שאריות של מוצרי קוסמטיקה כמו שפתון ולק; מזהמים אטמוספריים כמו עשן, אבק ולכלוך; וכתמים נוספים כמו דיו, תה וצבע. מגוון לכלוך זה ניתן לסווג בדרך כלל לסוגים מוצקים, נוזליים ומיוחדים.

① לכלוך מוצק: דוגמאות נפוצות כוללות פיח, בוץ וחלקיקי אבק, שרובם נוטים להיות בעלי מטען - לרוב מטען שלילי - הנצמד בקלות לחומרים סיביים. לכלוך מוצק בדרך כלל פחות מסיס במים אך ניתן לפזר אותו ולהיות תלוי בחומרי ניקוי. חלקיקים קטנים מ-0.1 מיקרומטר יכולים להיות קשים במיוחד להסרה.

② לכלוך נוזלי: אלה כוללים חומרים שמנוניים מסיסים בשמן, הכוללים שמנים מן החי, חומצות שומן, אלכוהולים שומניים, שמנים מינרליים ותחמוצותיהם. בעוד ששמנים מן החי והצמח וחומצות שומן יכולים להגיב עם בסיסים ליצירת סבונים, אלכוהולים שומניים ושמנים מינרליים אינם עוברים ספוניפיקציה אך ניתנים להמסה על ידי אלכוהולים, אתרים ופחמימנים אורגניים, וניתן לתחליב אותם ולפזר אותם על ידי תמיסות דטרגנטים. לכלוך נוזלי שמנוני בדרך כלל דבוק היטב לחומרים סיביים עקב אינטראקציות חזקות.

③ לכלוך מיוחד: קטגוריה זו כוללת חלבונים, עמילנים, דם והפרשות אנושיות כמו זיעה ושתן, כמו גם מיצי פירות ותה. חומרים אלה נקשרים לעיתים קרובות היטב לסיבים באמצעות אינטראקציות כימיות, מה שמקשה על שטיפתם. סוגים שונים של לכלוך כמעט ולא קיימים באופן עצמאי, אלא הם מתערבבים יחד ונצמדים יחד למשטחים. לעתים קרובות, תחת השפעות חיצוניות, לכלוך יכול להתחמצן, להתפרק או להירקב, וליצור צורות חדשות של לכלוך.

(2) הידבקות של לכלוך

לכלוך נצמד לחומרים כמו בגדים ועור עקב אינטראקציות מסוימות בין החפץ ללכלוך. כוח ההדבקה בין הלכלוך לעצם יכול לנבוע מהידבקות פיזית או כימית.

① הידבקות פיזיקלית: הידבקות של לכלוך כמו פיח, אבק ובוץ כרוכה בעיקר באינטראקציות פיזיקליות חלשות. באופן כללי, ניתן להסיר סוגי לכלוך אלה בקלות יחסית בשל הידבקותם החלשה יותר, הנובעת בעיקר מכוחות מכניים או אלקטרוסטטיים.

א: הידבקות מכנית**: זה בדרך כלל מתייחס ללכלוך מוצק כמו אבק או חול שנדבק באמצעים מכניים, שקל יחסית להסירו, אם כי חלקיקים קטנים יותר מתחת ל-0.1 מיקרומטר קשים למדי לניקוי.

ב: הידבקות אלקטרוסטטית**: מדובר בחלקיקי לכלוך טעונים המקיימים אינטראקציה עם חומרים בעלי מטען הפוך; בדרך כלל, חומרים סיביים נושאים מטענים שליליים, מה שמאפשר להם למשוך חומרים בעלי מטען חיובי כמו מלחים מסוימים. חלקיקים בעלי מטען שלילי עדיין יכולים להצטבר על סיבים אלה באמצעות גשרים יוניים הנוצרים על ידי יונים חיוביים בתמיסה.

② הידבקות כימית: מתייחסת ללכלוך הנדבק לאובייקט באמצעות קשרים כימיים. לדוגמה, לכלוך מוצק קוטבי או חומרים כמו חלודה נוטים להידבק בחוזקה עקב קשרים כימיים הנוצרים עם קבוצות פונקציונליות כגון קרבוקסיל, הידרוקסיל או קבוצות אמין הקיימות בחומרים סיביים. קשרים אלה יוצרים אינטראקציות חזקות יותר, מה שמקשה על הסרת לכלוך כזה; ייתכן שיהיה צורך בטיפולים מיוחדים לניקוי יעיל. מידת הידבקות הלכלוך תלויה הן בתכונות הלכלוך עצמו והן בתכונות המשטח אליו הוא נדבק.

(3) מנגנוני הסרת לכלוך

מטרת הכביסה היא להסיר לכלוך. זה כרוך בניצול הפעולות הפיזיקליות והכימיות המגוונות של חומרי ניקוי כדי להחליש או לבטל את ההידבקות בין הלכלוך לפריטים הכביסה, בסיוע כוחות מכניים (כמו קרצוף ידני, ערבוב מכונת הכביסה או פגיעת מים), מה שמוביל בסופו של דבר להפרדת הלכלוך.

① מנגנון הסרת לכלוך נוזלי

א: רטיבות: רוב הלכלוך הנוזלי הוא שומני ונוטה להרטיב פריטים סיביים שונים, וליצור שכבה שומנית על פני השטח שלהם. השלב הראשון בכביסה הוא פעולת חומר הניקוי הגורמת להרטבת המשטח.
ב: מנגנון גליל להסרת שמן: השלב השני של הסרת לכלוך נוזלי מתרחש באמצעות תהליך גליל. הלכלוך הנוזלי שמתפשט כשכבה על פני השטח מתגלגל בהדרגה לטיפות עקב הרטבה מועדפת של נוזל הכביסה את פני השטח הסיביים, ובסופו של דבר מוחלף על ידי נוזל הכביסה.

② מנגנון הסרת לכלוך מוצק

בניגוד ללכלוך נוזלי, הסרת לכלוך מוצק מסתמכת על יכולתו של נוזל הכביסה להרטיב הן את חלקיקי הלכלוך והן את פני השטח של חומר הנשא. ספיחה של חומרים פעילי שטח על פני הלכלוך המוצק והנשא מפחיתה את כוחות האינטראקציה ביניהם, ובכך מורידה את חוזק ההידבקות של חלקיקי הלכלוך, מה שמקל על הסרתם. יתר על כן, חומרים פעילי שטח, במיוחד חומרים פעילי שטח יוניים, יכולים להגביר את הפוטנציאל החשמלי של לכלוך מוצק וחומר פני השטח, ובכך להקל על הסרה נוספת.

חומרים פעילי שטח לא-יוניים נוטים להיספג על משטחים מוצקים טעונים בדרך כלל ויכולים ליצור שכבה נספחת משמעותית, מה שמוביל להפחתה של התיישבות הלכלוך. עם זאת, חומרים פעילי שטח קטיוניים עלולים להפחית את הפוטנציאל החשמלי של הלכלוך ושל משטח הנושא, מה שמוביל להפחתה של הדחייה ומקשה על הסרת הלכלוך.

③ הסרת לכלוך מיוחד

חומרי ניקוי אופייניים עשויים להתמודד עם כתמים עקשניים מחלבונים, עמילנים, דם והפרשות גוף. אנזימים כמו פרוטאז יכולים להסיר ביעילות כתמי חלבון על ידי פירוק חלבונים לחומצות אמינו מסיסות או פפטידים. באופן דומה, עמילנים ניתנים לפירוק לסוכרים על ידי עמילאז. ליפאזות יכולות לסייע בפירוק זיהומים של טריצילגליצרול שלעתים קרובות קשה להסיר באמצעים קונבנציונליים. כתמים ממיצי פירות, תה או דיו דורשים לעיתים חומרי חמצון או חומרים מחזרים, אשר מגיבים עם קבוצות יוצרות הצבע כדי לפרק אותן לשברים מסיסים יותר במים.

(4) מנגנון הניקוי היבש

הנקודות הנ"ל מתייחסות בעיקר לכביסה במים. עם זאת, בשל מגוון הבדים, חומרים מסוימים עשויים שלא להגיב היטב לכביסה במים, מה שמוביל לעיוות, דהיית צבע וכו'. סיבים טבעיים רבים מתרחבים כשהם רטובים ומתכווצים בקלות, מה שמוביל לשינויים מבניים לא רצויים. לכן, ניקוי יבש, בדרך כלל באמצעות ממסים אורגניים, עדיף לעתים קרובות עבור טקסטיל זה.

ניקוי יבש הוא עדין יותר בהשוואה לכביסה רטובה, מכיוון שהוא ממזער פעולה מכנית שעלולה לפגוע בבגדים. להסרת לכלוך יעילה בניקוי יבש, לכלוך מסווג לשלושה סוגים עיקריים:

① לכלוך מסיס בשמן: זה כולל שמנים ושומנים, אשר מתמוססים בקלות בממיסים לניקוי יבש.

② לכלוך מסיס במים: סוג זה יכול להתמוסס במים אך לא בממסים לניקוי יבש, הכוללים מלחים אנאורגניים, עמילנים וחלבונים, אשר עלולים להתגבש לאחר התאדות המים.

③ לכלוך שאינו מסיס בשמן ולא במים: זה כולל חומרים כמו פחמן שחור וסיליקטים מתכתיים שאינם מתמוססים באף אחד מהתווכים.

כל סוג לכלוך דורש אסטרטגיות שונות להסרה יעילה במהלך ניקוי יבש. לכלוך מסיס בשמן מוסר באופן מתודולוגי באמצעות ממסים אורגניים בשל מסיסותו המצוינת בממסים לא קוטביים. עבור כתמים מסיסים במים, יש צורך בכמות מספקת של מים בחומר הניקוי היבש, מכיוון שמים חיוניים להסרת לכלוך יעילה. למרבה הצער, מכיוון שלמים יש מסיסות מינימלית בחומרי ניקוי יבש, לעתים קרובות מוסיפים חומרים פעילי שטח כדי לסייע בשילוב מים.

חומרים פעילי שטח משפרים את קיבולת חומר הניקוי למים ומסייעים להבטיח את המסת זיהומים מסיסים במים בתוך המיצלות. בנוסף, חומרים פעילי שטח יכולים לעכב את היווצרות הלכלוך משקעים חדשים לאחר כביסה, ובכך לשפר את יעילות הניקוי. תוספת קלה של מים חיונית להסרת זיהומים אלה, אך כמויות מוגזמות עלולות להוביל לעיוות הבד, ולכן מצריכות תכולת מים מאוזנת בתמיסות ניקוי יבש.

(5) גורמים המשפיעים על פעולת הכביסה

ספיחה של חומרים פעילי שטח על פני השטח והפחתת מתח הפנים כתוצאה מכך היא קריטית להסרת לכלוך נוזלי או מוצק. עם זאת, כביסה היא מורכבת מטבעה, ומושפעת מגורמים רבים אפילו בסוגי דטרגנט דומים. גורמים אלה כוללים ריכוז דטרגנט, טמפרטורה, תכונות לכלוך, סוגי סיבים ומבנה הבד.

① ריכוז חומרים פעילי שטח: מיצלות הנוצרות על ידי חומרים פעילי שטח ממלאות תפקיד מרכזי בשטיפה. יעילות הכביסה עולה באופן דרמטי ברגע שהריכוז עולה על ריכוז המיצלות הקריטי (CMC), לכן יש להשתמש בחומרי ניקוי בריכוזים גבוהים יותר מריכוז ה-CMC לצורך כביסה יעילה. עם זאת, ריכוזי חומרי ניקוי מעל CMC מניבים תוצאות פוחתות, מה שהופך ריכוז עודף למיותר.

② השפעת הטמפרטורה: לטמפרטורה יש השפעה עמוקה על יעילות הניקוי. באופן כללי, טמפרטורות גבוהות יותר מקלות על הסרת לכלוך; עם זאת, חום מוגזם עלול להיות בעל השפעות שליליות. העלאת הטמפרטורה נוטה לסייע לפיזור הלכלוך ועלולה גם לגרום ללכלוך שומני להתחלב ביתר קלות. עם זאת, בבדים ארוגים היטב, טמפרטורה מוגברת הגורמת לסיבים להתנפח עלולה להפחית בטעות את יעילות ההסרה.

תנודות בטמפרטורה משפיעות גם על מסיסות החומרים הפעילי שטח, על ריכוז ה-CMC ועל ספירת המיצלות, ובכך משפיעות על יעילות הניקוי. עבור חומרים פעילי שטח רבים בעלי שרשרת ארוכה, טמפרטורות נמוכות יותר מפחיתות את המסיסות, לעיתים מתחת ל-CMC שלהם; לכן, ייתכן שיהיה צורך בחימום מתאים לתפקוד אופטימלי. השפעות הטמפרטורה על CMC ומיצלות שונות עבור חומרים פעילי שטח יוניים לעומת חומרים לא-יוניים: העלאת הטמפרטורה בדרך כלל מעלה את ה-CMC של חומרים פעילי שטח יוניים, ולכן דורשת התאמות ריכוז.

③ קצף: קיימת תפיסה מוטעית נפוצה המקשרת בין יכולת הקצפה ליעילות כביסה - יותר קצף אינו שווה ערך לכביסה טובה יותר. ראיות אמפיריות מצביעות על כך שחומרי ניקוי בעלי הקצפה נמוכה יכולים להיות יעילים באותה מידה. עם זאת, קצף עשוי לסייע בהסרת לכלוך ביישומים מסוימים, כגון בשטיפת כלים, שם קצף מסייע בסילוק שומנים או בניקוי שטיחים, שם הוא מרים לכלוך. יתר על כן, נוכחות קצף יכולה להצביע על יעילות חומרי הניקוי; עודף שומן יכול לעכב את היווצרות הקצף, בעוד שקצף מופחת משמעו ריכוז מופחת של חומרי ניקוי.

④ סוג סיב ותכונות טקסטיל: מעבר למבנה הכימי, המראה והארגון של הסיבים משפיעים על הידבקות הלכלוך וקושי בהסרתו. סיבים בעלי מבנים מחוספסים או שטוחים, כמו צמר או כותנה, נוטים ללכוד לכלוך בקלות רבה יותר מאשר סיבים חלקים. בדים ארוגים בצפיפות עשויים בתחילה להתנגד להצטברות לכלוך אך עלולים להפריע לכביסה יעילה עקב גישה מוגבלת ללכלוך לכוד.

⑤ קשיות המים: ריכוזי Ca²⁺, Mg²⁺ ויונים מתכתיים אחרים משפיעים באופן משמעותי על תוצאות הכביסה, במיוחד עבור חומרים פעילי שטח אניוניים, אשר יכולים ליצור מלחים בלתי מסיסים אשר מפחיתים את יעילות הניקוי. במים קשים, אפילו עם ריכוז חומרים פעילי שטח מספק, יעילות הניקוי אינה יעילה בהשוואה למים מזוקקים. לקבלת ביצועים אופטימליים של חומרים פעילי שטח, יש למזער את ריכוז ה-Ca²⁺ מתחת ל-1×10⁻⁶ מול/ליטר (CaCO₃ מתחת ל-0.1 מ"ג/ליטר), דבר המחייב לעתים קרובות הכללת חומרי ריכוך מים בניסוחים של דטרגנט.