Remiantis lentele, paviršinio aktyvumo medžiagos, tinkamos naudoti kaip aliejaus-aliejaus emulsikliai, turi HLB vertę nuo 3,5 iki 6, o vandens-aliejaus emulsiklių – nuo ​​8 iki 18.

② HLB verčių nustatymas (praleista).

07 Emulsinimas ir tirpinimas

Emulsija yra sistema, susidaranti, kai vienas netirpus skystis disperguojamas kitame smulkių dalelių (lašelių arba skystųjų kristalų) pavidalu. Emulsiklis, kuris yra paviršinio aktyvumo medžiagos rūšis, yra būtinas šiai termodinamiškai nestabiliai sistemai stabilizuoti, sumažinant tarpfazinę energiją. Lašelių pavidalu emulsijoje esanti fazė vadinama dispersine faze (arba vidine faze), o ištisinį sluoksnį sudaranti fazė – dispersine terpe (arba išorine faze).

① Emulsikliai ir emulsijos

Įprastos emulsijos dažnai susideda iš vienos fazės – vandens arba vandeninio tirpalo, o kitos – organinės medžiagos, pavyzdžiui, aliejų arba vaškų. Priklausomai nuo jų dispersijos, emulsijos gali būti klasifikuojamos kaip vandens aliejuje (W/O), kai aliejus yra disperguotas vandenyje, arba aliejaus vandenyje (O/W), kai vanduo yra disperguotas aliejuje. Be to, gali egzistuoti sudėtingos emulsijos, tokios kaip W/O/W arba O/W/O. Emulsikliai stabilizuoja emulsijas mažindami tarpfazinę įtampą ir formuodami monomolekulines membranas. Emulsiklis turi adsorbuotis arba kauptis sąsajoje, kad sumažintų tarpfazinę įtampą ir suteiktų lašeliams krūvį, sukurdamas elektrostatinę stūmą arba sudarydamas didelio klampumo apsauginę plėvelę aplink daleles. Todėl medžiagos, naudojamos kaip emulsikliai, turi turėti amfifilines grupes, kurias gali suteikti paviršinio aktyvumo medžiagos.

② Emulsijos paruošimo metodai ir veiksniai, darantys įtaką stabilumui

Yra du pagrindiniai emulsijų paruošimo metodai: mechaniniai metodai – skysčiai disperguojami į smulkias daleles kitame skystyje, o antrasis metodas – ištirpinti skysčius molekuline forma kitame skystyje ir atitinkamai juos agreguoti. Emulsijos stabilumas reiškia jos gebėjimą atsispirti dalelių agregacijai, kuri veda prie fazių atsiskyrimo. Emulsijos yra termodinamiškai nestabilios sistemos, turinčios didesnę laisvąją energiją, todėl jų stabilumas atspindi laiką, reikalingą pusiausvyrai pasiekti, t. y. laiką, per kurį skystis atsiskiria nuo emulsijos. Kai tarpsluoksninėje plėvelėje yra riebalų alkoholių, riebalų rūgščių ir riebalų aminų, membranos stiprumas žymiai padidėja, nes polinės organinės molekulės sudaro kompleksus adsorbuotame sluoksnyje, sustiprindamos tarpsluoksninę membraną.

Emulsikliai, sudaryti iš dviejų ar daugiau paviršinio aktyvumo medžiagų, vadinami mišriais emulsikliais. Mišrūs emulsikliai adsorbuojasi vandens ir aliejaus sąsajoje, o molekulių sąveika gali sudaryti kompleksus, kurie žymiai sumažina tarpfazinę įtampą, padidindami adsorbato kiekį ir sudarydami tankesnes, stipresnes tarpfazines membranas.

Elektriniu krūviu įkrauti lašeliai daro didelę įtaką emulsijų stabilumui. Stabiliose emulsijose lašeliai paprastai turi elektrinį krūvį. Naudojant joninius emulsiklius, joninių paviršinio aktyvumo medžiagų hidrofobinis galas įtraukiamas į aliejinę fazę, o hidrofilinis galas lieka vandens fazėje, suteikdamas lašeliams krūvį. Panašūs krūviai tarp lašelių sukelia stūmą ir neleidžia jiems susilieti, o tai padidina stabilumą. Taigi, kuo didesnė ant lašelių adsorbuotų emulsiklio jonų koncentracija, tuo didesnis jų krūvis ir tuo didesnis emulsijos stabilumas.

Dispersijos terpės klampumas taip pat turi įtakos emulsijos stabilumui. Paprastai didesnio klampumo terpės pagerina stabilumą, nes jos labiau stabdo lašelių Brauno judėjimą, taip sumažindamos susidūrimų tikimybę. Didelės molekulinės masės medžiagos, ištirpstančios emulsijoje, gali padidinti terpės klampumą ir stabilumą. Be to, didelės molekulinės masės medžiagos gali sudaryti tvirtas tarpsluoksnines membranas, dar labiau stabilizuodamos emulsiją. Kai kuriais atvejais kietųjų miltelių pridėjimas gali panašiai stabilizuoti emulsijas. Jei kietosios dalelės yra visiškai sudrėkintos vandeniu ir gali būti sudrėkintos aliejumi, jos bus laikomos vandens ir aliejaus sąsajoje. Kietieji milteliai stabilizuoja emulsiją, sustiprindami plėvelę, kai jos kaupiasi sąsajoje, panašiai kaip adsorbuotos paviršiaus aktyviosios medžiagos.

Paviršinio aktyvumo medžiagos gali žymiai padidinti netirpių arba mažai tirpių organinių junginių tirpumą vandenyje, susidarius micelių tirpale. Šiuo metu tirpalas atrodo skaidrus, ir ši savybė vadinama tirpimu. Paviršinio aktyvumo medžiagos, kurios gali skatinti tirpimą, vadinamos tirpikliais, o tirpinami organiniai junginiai – tirpikliais.

08 Putos

Putos atlieka labai svarbų vaidmenį plovimo procesuose. Putos – tai dispersinė dujų sistema, disperguota skystyje arba kietoje medžiagoje, kur dujos yra dispersinė fazė, o skysta arba kieta medžiaga – dispersinė terpė, vadinama skystomis arba kietomis putomis, pavyzdžiui, putplasčiu, putstiku ir putų betonu.

(1) Putų susidarymas

Terminas „putos“ reiškia oro burbuliukų, atskirtų skysčio plėvelėmis, sankaupą. Dėl didelio tankio skirtumo tarp dujų (dispersinės fazės) ir skysčio (dispersinės terpės) ir mažo skysčio klampumo dujų burbuliukai greitai kyla į paviršių. Putų susidarymas apima didelio kiekio dujų įtraukimą į skystį; tada burbuliukai greitai grįžta į paviršių, sukurdami oro burbuliukų sankaupą, atskirtą minimalia skysčio plėvele. Putos turi dvi išskirtines morfologines savybes: pirma, dujų burbuliukai dažnai įgauna daugiakampę formą, nes plona skysčio plėvelė burbuliukų sankirtoje linkusi plonėti, galiausiai sukeldama burbuliukų plyšimą. Antra, gryni skysčiai negali sudaryti stabilių putų; putoms susidaryti turi būti bent du komponentai. Paviršinio aktyvumo medžiagų tirpalas yra tipiška putas formuojanti sistema, kurios putojimo gebėjimas yra susijęs su kitomis jos savybėmis. Paviršinio aktyvumo medžiagos, pasižyminčios geru putojimo gebėjimu, vadinamos putojimo agentais. Nors putojimo agentai pasižymi geru putojimo gebėjimu, jų susidarančios putos gali ilgai neišsilaikyti, o tai reiškia, kad jų stabilumas negarantuojamas. Siekiant pagerinti putų stabilumą, galima pridėti medžiagų, kurios didina stabilumą; Jie vadinami stabilizatoriais, o įprasti stabilizatoriai yra laurilo dietanolaminas ir dodecildimetilamino oksidai.

(2) Putų stabilumas

Putos yra termodinamiškai nestabili sistema; natūrali jų eiga veda prie plyšimo, taip sumažinant bendrą skysčio paviršiaus plotą ir laisvąją energiją. Putų šalinimo procesas apima laipsnišką dujas skiriančios skysčio plėvelės plonėjimą, kol įvyksta plyšimas. Putų stabilumo laipsnį pirmiausia lemia skysčio nutekėjimo greitis ir skysčio plėvelės stiprumas. Įtakos veiksniai:

① Paviršiaus įtempimas: Energetiniu požiūriu, mažesnis paviršiaus įtempimas skatina putų susidarymą, bet negarantuoja putų stabilumo. Mažas paviršiaus įtempimas rodo mažesnį slėgio skirtumą, dėl kurio skystis nuteka lėčiau ir skystoji plėvelė sutirštėja, o tai skatina stabilumą.

② Paviršiaus klampumas: pagrindinis putų stabilumo veiksnys yra skystos plėvelės stiprumas, kurį pirmiausia lemia paviršiaus adsorbcijos plėvelės tvirtumas, matuojamas paviršiaus klampumu. Eksperimentiniai rezultatai rodo, kad tirpalai, turintys didelį paviršiaus klampumą, sukuria ilgiau išliekančias putas dėl sustiprintos molekulinės sąveikos adsorbuotoje plėvelėje, kuri žymiai padidina membranos stiprumą.

③ Tirpalo klampumas: didesnis paties skysčio klampumas sulėtina skysčio nutekėjimą iš membranos, taip pailgindamas skysčio plėvelės tarnavimo laiką iki plyšimo ir padidindamas putų stabilumą.

④ Paviršiaus įtempimo „remontinis“ veiksmas: ant membranos adsorbuotos paviršinio aktyvumo medžiagos gali neutralizuoti plėvelės paviršiaus plėtimąsi arba susitraukimą; tai vadinama remonto veiksmu. Kai paviršinio aktyvumo medžiagos adsorbuojasi ant skystos plėvelės ir išplečia jos paviršiaus plotą, tai sumažina paviršinio aktyvumo medžiagų koncentraciją paviršiuje ir padidina paviršiaus įtempimą; atvirkščiai, susitraukimas padidina paviršinio aktyvumo medžiagų koncentraciją paviršiuje ir atitinkamai sumažina paviršiaus įtempimą.

⑤ Dujų difuzija per skysčio plėvelę: Dėl kapiliarinio slėgio mažesni burbuliukai paprastai turi didesnį vidinį slėgį, palyginti su didesniais burbuliukais, todėl dujos difunduoja iš mažų burbuliukų į didesnius, todėl maži burbuliukai susitraukia, o didesni – auga, o tai galiausiai sukelia putų kolapsą. Nuolatinis paviršinio aktyvumo medžiagų naudojimas sukuria vienodus, smulkiai paskirstytus burbuliukus ir slopina putų susidarymą. Kai paviršinio aktyvumo medžiagos yra sandariai suspaustos skysčio plėvelėje, dujų difuzija yra sutrikdyta, todėl padidėja putų stabilumas.

6. Paviršiaus krūvio poveikis: jei putų skysčio plėvelė turi tą patį krūvį, abu paviršiai atstumia vienas kitą, neleisdami plėvelei suplonėti ar plyšti. Joninės paviršinio aktyvumo medžiagos gali užtikrinti šį stabilizuojantį poveikį. Apibendrinant galima teigti, kad skystos plėvelės stiprumas yra lemiamas veiksnys, lemiantis putų stabilumą. Paviršiaus aktyviosios medžiagos, veikiančios kaip putojimo agentai ir stabilizatoriai, turi sudaryti glaudžiai supakuotas paviršiuje absorbuojamas molekules, nes tai daro didelę įtaką tarpfazinei molekulių sąveikai, padidindamos pačios paviršiaus plėvelės stiprumą ir taip neleisdamos skysčiui nutekėti nuo gretimos plėvelės, todėl putų stabilumas tampa lengviau pasiekiamas.

(3) Putų sunaikinimas

Pagrindinis putų naikinimo principas apima putų susidarymo sąlygų keitimą arba putų stabilizuojančių veiksnių pašalinimą, o tai lemia fizikinius ir cheminius putų šalinimo metodus. Fizinis putų šalinimas išlaiko putojančio tirpalo cheminę sudėtį, tuo pačiu keisdamas tokias sąlygas kaip išoriniai trikdžiai, temperatūros ar slėgio pokyčiai, taip pat ultragarsinis apdorojimas – visi šie metodai yra veiksmingi putų šalinimui. Cheminis putų šalinimas reiškia tam tikrų medžiagų, kurios sąveikauja su putojimo agentais, pridėjimą, kad sumažintų skystos plėvelės stiprumą putose, taip sumažindamos putų stabilumą ir pasiekdamos putų šalinimą. Tokios medžiagos vadinamos putų šalinimo medžiagomis, kurių dauguma yra paviršinio aktyvumo medžiagos. Putų šalinimo medžiagos paprastai pasižymi dideliu gebėjimu sumažinti paviršiaus įtempimą ir gali lengvai adsorbuotis ant paviršių, silpniau sąveikaudamos tarp sudedamųjų molekulių, taip sukurdamos laisvai išdėstytą molekulinę struktūrą. Putų šalinimo medžiagų tipai yra įvairūs, tačiau paprastai tai yra nejoninės paviršinio aktyvumo medžiagos, kurių sudėtyje yra šakotųjų alkoholių, riebalų rūgščių, riebalų rūgščių esterių, poliamidų, fosfatų ir silikoninių aliejų, dažniausiai naudojamų kaip puikūs putų šalinimo priemonės.

(4) Putos ir valymas

Putų kiekis tiesiogiai nekoreliuoja su valymo efektyvumu; daugiau putų nereiškia geresnio valymo. Pavyzdžiui, nejoninės paviršinio aktyvumo medžiagos gali sukelti mažiau putų nei muilas, tačiau jos gali turėti geresnes valymo galimybes. Tačiau tam tikromis sąlygomis putos gali padėti pašalinti nešvarumus; pavyzdžiui, indų plovimo putos padeda pašalinti riebalus, o valant kilimus putos pašalina nešvarumus ir kietus teršalus. Be to, putos gali signalizuoti apie ploviklio veiksmingumą; per didelis riebių riebalų kiekis dažnai slopina burbuliukų susidarymą, todėl putų trūksta arba sumažėja esamos putos, o tai rodo mažą ploviklio veiksmingumą. Be to, putos gali būti skalavimo vandens švaros rodiklis, nes putų kiekis skalavimo vandenyje dažnai sumažėja esant mažesnei ploviklio koncentracijai.

09 Skalbimo procesas

Plačiąja prasme plovimas yra nepageidaujamų komponentų pašalinimo iš valomo objekto procesas, siekiant tam tikro tikslo. Paprastai tariant, plovimas reiškia nešvarumų šalinimą nuo nešiklio paviršiaus. Plovimo metu tam tikros cheminės medžiagos (pvz., plovikliai) silpnina arba panaikina nešvarumų ir nešiklio sąveiką, pakeisdamos ryšį tarp nešvarumų ir nešiklio į ryšį tarp nešvarumų ir ploviklio, taip leisdamos jiems atsiskirti. Atsižvelgiant į tai, kad valomi objektai ir nešvarumai, kuriuos reikia pašalinti, gali labai skirtis, plovimas yra sudėtingas procesas, kurį galima supaprastinti iki tokio ryšio:

Nešiklis • Nešvarumai + Skalbiklis = Nešiklis + Nešvarumai • Skalbiklis. Plovimo procesą paprastai galima suskirstyti į du etapus:

1. Nešvarumai yra atskiriami nuo nešiklio veikiant plovikliui;

2. Atskirti nešvarumai išsklaidomi ir suspenduojami terpėje. Plovimo procesas yra grįžtamasis, o tai reiškia, kad išsklaidyti arba suspenduoti nešvarumai gali vėl nusėsti ant išvalyto daikto. Taigi, efektyvūs plovikliai turi ne tik gebėti atskirti nešvarumus nuo nešiklio, bet ir juos išsklaidyti bei suspenduoti, neleisdami jiems vėl nusėsti.

(1) Nešvarumų rūšys

Net ir vienas daiktas gali kaupti skirtingų tipų, sudėčių ir kiekių nešvarumų, priklausomai nuo jo naudojimo aplinkybių. Riebalus nešvarumus daugiausia sudaro įvairūs gyvūniniai ir augaliniai aliejai bei mineralinės alyvos (pvz., žalia nafta, mazutas, akmens anglių degutas ir kt.); kietus nešvarumus sudaro dalelės, tokios kaip suodžiai, dulkės, rūdys ir suodžiai. Kalbant apie drabužių nešvarumus, jie gali atsirasti iš žmonių išskyrų, tokių kaip prakaitas, riebalai ir kraujas; su maistu susijusių dėmių, tokių kaip vaisių ar aliejaus dėmės ir prieskoniai; kosmetikos likučių, tokių kaip lūpų dažai ir nagų lakas; atmosferos teršalų, tokių kaip dūmai, dulkės ir dirvožemis; ir papildomų dėmių, tokių kaip rašalas, arbata ir dažai. Šiuos nešvarumus paprastai galima suskirstyti į kietus, skystus ir specialius.

① Kieti nešvarumai: Įprasti pavyzdžiai yra suodžiai, purvas ir dulkių dalelės, kurių dauguma turi krūvį – dažnai neigiamai įkrautą – kuris lengvai prilimpa prie pluoštinių medžiagų. Kieti nešvarumai paprastai mažiau tirpsta vandenyje, bet gali būti išsklaidyti ir suspenduoti plovikliuose. Mažesnes nei 0,1 μm daleles gali būti ypač sunku pašalinti.

② Skystos priemaišos: Tai aliejuje tirpios aliejinės medžiagos, įskaitant gyvūninius aliejus, riebalų rūgštis, riebalų alkoholius, mineralines alyvas ir jų oksidus. Nors gyvūniniai ir augaliniai aliejai bei riebalų rūgštys gali reaguoti su šarmais ir sudaryti muilus, riebalų alkoholiai ir mineralinės alyvos nemuilinamos, bet gali būti ištirpinti alkoholiuose, eteriuose ir organiniuose angliavandeniliuose, taip pat emulsuojami ir disperguojami ploviklių tirpaluose. Skystos aliejinės priemaišos dėl stiprios sąveikos paprastai tvirtai prilimpa prie pluoštinių medžiagų.

③ Specialūs nešvarumai: Šiai kategorijai priklauso baltymai, krakmolas, kraujas ir žmogaus išskyros, tokios kaip prakaitas ir šlapimas, taip pat vaisių ir arbatos sultys. Šios medžiagos dažnai tvirtai jungiasi prie pluoštų cheminės sąveikos būdu, todėl jas sunkiau išplauti. Įvairių tipų nešvarumai retai egzistuoja atskirai, jie susimaišo ir kartu prilimpa prie paviršių. Dažnai, veikiami išorinio poveikio, nešvarumai gali oksiduotis, skilti arba irti, sudarydami naujas nešvarumų formas.

(2) Nešvarumų sukibimas

Nešvarumai prilimpa prie tokių medžiagų kaip drabužiai ir oda dėl tam tikros sąveikos tarp objekto ir nešvarumų. Sukibimo jėga tarp nešvarumų ir objekto gali atsirasti dėl fizinio arba cheminio sukibimo.

① Fizinis sukibimas: Tokių nešvarumų kaip suodžiai, dulkės ir purvas sukibimas daugiausia vyksta silpnos fizinės sąveikos būdu. Paprastai šių tipų nešvarumus galima gana lengvai pašalinti dėl silpnesnio sukibimo, kuris daugiausia atsiranda dėl mechaninių arba elektrostatinių jėgų.

A: Mechaninis sukibimas**: Paprastai tai reiškia kietus nešvarumus, tokius kaip dulkės ar smėlis, kurie prilimpa mechaniškai ir kuriuos gana lengva pašalinti, nors mažesnes daleles, mažesnes nei 0,1 μm, gana sunku nuvalyti.

B: Elektrostatinė adhezija**: Tai reiškia, kad įkrautos purvo dalelės sąveikauja su priešingai įkrautomis medžiagomis; dažniausiai pluoštinės medžiagos turi neigiamus krūvius, todėl gali pritraukti teigiamai įkrautus prilipusius elementus, pavyzdžiui, tam tikras druskas. Kai kurios neigiamai įkrautos dalelės vis tiek gali kauptis ant šių pluoštų per joninius tiltelius, kuriuos sudaro teigiami jonai tirpale.

② Cheminis sukibimas: Tai reiškia, kad nešvarumai prie objekto prilimpa cheminėmis jungtimis. Pavyzdžiui, poliniai kieti nešvarumai arba tokios medžiagos kaip rūdys linkusios tvirtai prilipti dėl cheminių jungčių, susidariusių su funkcinėmis grupėmis, tokiomis kaip karboksilo, hidroksilo arba amino grupės, esančios pluoštinėse medžiagose. Šios jungtys sukuria stipresnę sąveiką, todėl tokius nešvarumus sunkiau pašalinti; norint efektyviai išvalyti, gali prireikti specialaus apdorojimo. Nešvarumų sukibimo laipsnis priklauso tiek nuo pačių nešvarumų savybių, tiek nuo paviršiaus, prie kurio jie prilimpa.

(3) Nešvarumų šalinimo mechanizmai

Skalbimo tikslas – pašalinti nešvarumus. Tai apima įvairių fizinių ir cheminių ploviklių veiksmų panaudojimą, siekiant susilpninti arba pašalinti sukibimą tarp nešvarumų ir skalbiamų daiktų, pasitelkiant mechanines jėgas (pvz., rankinį šveitimą, skalbimo mašinos kratymą ar vandens smūgį), galiausiai lemiant nešvarumų atsiskyrimą.

① Skystų nešvarumų šalinimo mechanizmas

A: Drėgmė: Dauguma skystų nešvarumų yra aliejiniai ir linkę sudrėkinti įvairius pluoštinius daiktus, sudarydami aliejinę plėvelę ant jų paviršiaus. Pirmasis plovimo žingsnis yra ploviklio veikimas, kuris sudrėkina paviršių.
B: Susukimo mechanizmas alyvos šalinimui: Antrasis skystų nešvarumų šalinimo etapas atliekamas susukimo procesu. Skysti nešvarumai, kurie plinta kaip plėvelė ant paviršiaus, palaipsniui susisuka į lašelius dėl to, kad plovimo skystis pirmiausia drėkina pluoštinį paviršių, ir galiausiai juos pakeičia plovimo skystis.

② Kietųjų nešvarumų šalinimo mechanizmas

Skirtingai nuo skystų nešvarumų, kietų nešvarumų šalinimas priklauso nuo plovimo skysčio gebėjimo sudrėkinti tiek nešvarumų daleles, tiek nešiklio medžiagos paviršių. Paviršinio aktyvumo medžiagų adsorbcija ant kietų nešvarumų ir nešiklio paviršių sumažina jų sąveikos jėgas, taip sumažindama nešvarumų dalelių sukibimo stiprumą, todėl jas lengviau pašalinti. Be to, paviršinio aktyvumo medžiagos, ypač joninės paviršinio aktyvumo medžiagos, gali padidinti kietų nešvarumų ir paviršiaus medžiagos elektrinį potencialą, palengvindamos tolesnį šalinimą.

Nejoninės paviršinio aktyvumo medžiagos linkusios adsorbuotis ant paprastai įkrautų kietų paviršių ir gali sudaryti didelį adsorbuotą sluoksnį, todėl sumažėja nešvarumų nusėdimas. Tačiau katijoninės paviršinio aktyvumo medžiagos gali sumažinti nešvarumų ir nešiklio paviršiaus elektrinį potencialą, dėl to sumažėja stūma ir sunkiau pašalinti nešvarumus.

③ Ypatingų nešvarumų pašalinimas

Įprastiems plovikliams gali būti sunku susidoroti su sunkiai įveikiamomis baltymų, krakmolo, kraujo ir kūno išskyrų dėmėmis. Fermentai, tokie kaip proteazė, gali veiksmingai pašalinti baltymų dėmes, skaidydami baltymus į tirpias aminorūgštis arba peptidus. Panašiai krakmolą amilazė gali suskaidyti į cukrų. Lipazės gali padėti suskaidyti triacilglicerolio priemaišas, kurias dažnai sunku pašalinti įprastomis priemonėmis. Vaisių sulčių, arbatos ar rašalo dėmėms kartais reikia oksidatorių arba reduktorių, kurie reaguoja su spalvą generuojančiomis grupėmis ir skaido jas į labiau vandenyje tirpius fragmentus.

(4) Cheminio valymo mechanizmas

Minėti punktai pirmiausia susiję su skalbimu vandeniu. Tačiau dėl audinių įvairovės kai kurios medžiagos gali neatlaikyti skalbimo vandeniu, todėl jos deformuojasi, išblunka spalva ir pan. Daugelis natūralių pluoštų sušlapę plečiasi ir lengvai susitraukia, o tai sukelia nepageidaujamus struktūros pokyčius. Todėl šiems tekstilės gaminiams dažnai pirmenybė teikiama sausam valymui, paprastai naudojant organinius tirpiklius.

Cheminis valymas yra švelnesnis, palyginti su šlapiu skalbimu, nes jis sumažina mechaninį poveikį, galintį pažeisti drabužius. Siekiant efektyviai pašalinti nešvarumus cheminio valymo metu, nešvarumai skirstomi į tris pagrindinius tipus:

① Aliejuje tirpūs nešvarumai: tai aliejai ir riebalai, kurie lengvai tirpsta sauso valymo tirpikliuose.

② Vandenyje tirpūs nešvarumai: Šis tipas gali tirpti vandenyje, bet ne sauso valymo tirpikliuose, kuriuos sudaro neorganinės druskos, krakmolas ir baltymai, kurie gali kristalizuotis vandeniui išgaravus.

③ Nešvarumai, kurie netirpsta nei aliejuje, nei vandenyje: tai tokios medžiagos kaip suodžiai ir metalo silikatai, kurie netirpsta nė vienoje terpėje.

Kiekvienam nešvarumų tipui reikalingos skirtingos efektyvaus pašalinimo sauso valymo metu strategijos. Aliejuje tirpūs nešvarumai metodiškai šalinami naudojant organinius tirpiklius dėl jų puikaus tirpumo nepoliniuose tirpikliuose. Vandenyje tirpioms dėmėms sauso valymo priemonėje turi būti pakankamai vandens, nes vanduo yra labai svarbus veiksmingam nešvarumų pašalinimui. Deja, kadangi vanduo sauso valymo priemonėse tirpsta minimaliai, dažnai pridedama paviršinio aktyvumo medžiagų, kurios padeda integruoti vandenį.

Paviršinio aktyvumo medžiagos pagerina valymo priemonės vandens absorbciją ir padeda užtikrinti vandenyje tirpių priemaišų tirpimą micelėse. Be to, paviršinio aktyvumo medžiagos gali slopinti naujų nešvarumų susidarymą po plovimo, taip padidindamos valymo efektyvumą. Norint pašalinti šias priemaišas, būtina įpilti šiek tiek vandens, tačiau per didelis jo kiekis gali deformuoti audinį, todėl sauso valymo tirpaluose būtina subalansuoti vandens kiekį.

(5) Skalbimo veiksmą įtakojantys veiksniai

Paviršinio aktyvumo medžiagų adsorbcija ant paviršiaus paviršių ir dėl to sumažėjęs paviršiaus įtempimas yra labai svarbūs norint pašalinti skystus ar kietus nešvarumus. Tačiau skalbimas iš esmės yra sudėtingas procesas, kuriam įtakos turi daugybė veiksnių, net ir panašių tipų plovikliuose. Šie veiksniai apima ploviklio koncentraciją, temperatūrą, nešvarumų savybes, pluošto tipą ir audinio struktūrą.

① Paviršinio aktyvumo medžiagų koncentracija: Paviršinio aktyvumo medžiagų suformuotos micelės atlieka pagrindinį vaidmenį skalbiant. Skalbimo efektyvumas smarkiai padidėja, kai koncentracija viršija kritinę micelių koncentraciją (CMC), todėl norint efektyviai skalbti, ploviklius reikėtų naudoti didesnėmis nei CMC koncentracijomis. Tačiau didesnė nei CMC koncentracija duoda mažesnį grąžą, todėl per didelė koncentracija nereikalinga.

② Temperatūros poveikis: Temperatūra daro didelę įtaką valymo efektyvumui. Paprastai aukštesnė temperatūra palengvina nešvarumų pašalinimą; tačiau per didelis karštis gali turėti neigiamą poveikį. Temperatūros pakėlimas paprastai padeda nešvarumams išsisklaidyti ir gali paskatinti riebius nešvarumus lengviau emulsuotis. Tačiau tankiai austuose audiniuose padidėjusi temperatūra, dėl kurios pluoštai išsipučia, gali netyčia sumažinti pašalinimo efektyvumą.

Temperatūros svyravimai taip pat turi įtakos paviršinio aktyvumo medžiagų tirpumui, KMC ir micelių skaičiui, taigi ir valymo efektyvumui. Daugelio ilgos grandinės paviršinio aktyvumo medžiagų atveju žemesnė temperatūra sumažina tirpumą, kartais net žemiau jų pačių KMC; todėl optimaliam veikimui gali prireikti atitinkamo pašildymo. Temperatūros poveikis KMC ir micelėms skiriasi joninėms ir nejoninėms paviršinio aktyvumo medžiagoms: padidinus temperatūrą, paprastai padidėja joninių paviršinio aktyvumo medžiagų KMC, todėl reikia koreguoti koncentraciją.

③ Putos: Yra klaidingas įsitikinimas, kad putojimo gebėjimas siejamas su skalbimo efektyvumu – daugiau putų nereiškia geresnio plovimo. Empiriniai duomenys rodo, kad mažai putojantys plovikliai gali būti vienodai veiksmingi. Tačiau tam tikrais atvejais putos gali padėti pašalinti nešvarumus, pavyzdžiui, plaunant indus, kai putos padeda išstumti riebalus, arba valant kilimus, kai jos pakelia nešvarumus. Be to, putų buvimas gali rodyti, ar plovikliai veikia; riebalų perteklius gali slopinti putų susidarymą, o sumažėjęs putų kiekis reiškia sumažėjusią ploviklio koncentraciją.

④ Pluošto tipas ir tekstilės savybės: Be cheminės struktūros, pluoštų išvaizda ir struktūra turi įtakos nešvarumų sukibimui ir pašalinimo sunkumui. Pluoštai, turintys šiurkščią arba plokščią struktūrą, pavyzdžiui, vilna ar medvilnė, linkę lengviau surinkti nešvarumus nei lygūs pluoštai. Tankiai austi audiniai iš pradžių gali priešintis nešvarumų kaupimuisi, tačiau gali trukdyti veiksmingai skalbti dėl riboto priėjimo prie įstrigusių nešvarumų.

⑤ Vandens kietumas: Ca²⁺, Mg²⁺ ir kitų metalų jonų koncentracijos daro didelę įtaką skalbimo rezultatams, ypač anijoninėms paviršinio aktyvumo medžiagoms, kurios gali sudaryti netirpias druskas, mažinančias valymo efektyvumą. Kietame vandenyje, net ir esant tinkamai paviršinio aktyvumo medžiagų koncentracijai, valymo efektyvumas yra mažesnis, palyginti su distiliuotu vandeniu. Norint optimalaus paviršinio aktyvumo medžiagų veikimo, Ca²⁺ koncentracija turi būti sumažinta iki mažesnės nei 1×10⁻⁶ mol/l (CaCO₃ mažesnė nei 0,1 mg/l), todėl dažnai į skalbimo priemonių formules reikia įtraukti vandens minkštinimo medžiagų.