ผงซักฟอกและน้ำยาซักผ้ามีสองรูปแบบ ได้แก่ ผงซักฟอกและน้ำยาซักผ้า

ผงซักฟอก เป็น สารซักฟอกชนิดหนึ่ง(สารทำความสะอาด) ที่ใช้สำหรับทำความสะอาดผ้า ที่สกปรก ผงซักฟอกผลิตขึ้นใน รูป แบบผง ( ผงซักฟอก ) และแบบ เหลว

แม้ว่าผงซักฟอกและน้ำยาซักผ้าจะมีส่วนแบ่งในตลาดผงซักฟอกทั่วโลกเท่าๆ กันในแง่ของมูลค่าแต่ผงซักฟอกมียอดขายมากกว่าน้ำยาซักผ้าถึงสองเท่าในแง่ของปริมาณ^{[ 1 ]}

ตั้งแต่สมัยโบราณ มีการใช้สารเติมแต่งทางเคมีเพื่ออำนวยความสะดวกในการซักเส้นใยสิ่งทอด้วยน้ำ หลักฐานที่บันทึกไว้ที่เก่าแก่ที่สุดเกี่ยวกับการผลิตวัสดุคล้ายสบู่มีอายุย้อนไปถึงประมาณ 2800 ปีก่อนคริสตกาลในบาบิโลนโบราณ^{[ 2 ]}

บริษัทเคมีภัณฑ์ของเยอรมนีได้พัฒนา สารลดแรงตึงผิว อัลคิลซัลเฟตในปี 1917 เพื่อตอบสนองต่อการขาดแคลนส่วนผสมสบู่ในช่วงที่ฝ่ายสัมพันธมิตรปิดล้อมเยอรมนี  ในระหว่างสงครามโลกครั้งที่ 1 [ ^{1 ] [ 3 ] ใน} ช่วงทศวรรษที่ 1930 ได้มีการพัฒนาเส้นทางการผลิตแอลกอฮอล์ไขมัน ที่ใช้ได้ในเชิงพาณิชย์ และวัสดุใหม่เหล่านี้ถูกแปลงเป็นเอสเทอร์ซัลเฟตซึ่งเป็นส่วนประกอบสำคัญในแบรนด์ FEWA ของเยอรมนีที่ผลิตโดยBASFและDreftแบรนด์ของสหรัฐอเมริกาที่ผลิตโดยProcter & Gambleผงซักฟอกดังกล่าวส่วนใหญ่ใช้ในอุตสาหกรรมจนกระทั่งหลังสงครามโลกครั้งที่ 2เมื่อนั้น การพัฒนาใหม่ๆ และการเปลี่ยน โรงงานผลิต เชื้อเพลิงการบิน ในภายหลัง เพื่อผลิตเตตระโพรพิลีนซึ่งใช้ใน การผลิตผงซักฟอก ในครัวเรือนทำให้การใช้งานในครัวเรือนเติบโตอย่างรวดเร็วในช่วงปลายทศวรรษที่ 1940 ^{[ 3 ]}

การซักผ้าเกี่ยวข้องกับการขจัดคราบสกปรกต่างๆ ออกจากพื้นผิวเส้นใย จากมุมมองทางเคมี คราบสกปรกสามารถแบ่งออกได้เป็น:

• สิ่งสกปรก ที่ละลายน้ำได้ เช่นน้ำตาลเกลืออนินทรีย์ยูเรียและเหงื่อ
• ดิน ที่มีอนุภาคของแข็ง เช่นสนิมออกไซด์ของโลหะเขม่า( คาร์บอนแบล็ก)คาร์บอเนตซิลิเกตและฮิวมัส
• คราบสกปรกที่ไม่ดูดซับน้ำ เช่นไขมันสัตว์น้ำมันพืชไขมันจากต่อมไขมันน้ำมันแร่และจาระบี
• โปรตีนเช่นเลือดไข่นมและเคราตินจากผิวหนัง จำเป็นต้องใช้เอนไซม์ ความร้อน หรือด่างในการไฮโดรไลซ์และเปลี่ยนสภาพให้เป็นชิ้นส่วนเล็กๆ ก่อนที่จะถูกกำจัดออกไปโดยสารลดแรงตึงผิว
• คราบที่สามารถฟอกขาวได้ เช่นคราบไวน์กาแฟชาน้ำผลไม้และคราบผักการฟอกขาวเป็น ปฏิกิริยา ออกซิเดชันที่เปลี่ยนสารที่มีสีให้เป็นสารที่ไม่มีสี ซึ่งอาจคงอยู่บนผ้าหรืออาจซักออกได้ง่ายขึ้น

สิ่งสกปรกที่กำจัดออกได้ยาก ได้แก่^เม็ดสีและสีย้อมไขมันเรซินน้ำมันดินขี้ผึ้งและโปรตีนที่เสียสภาพ[ ^{4 ]}

ผงซักฟอกอาจมีสารเพิ่มความแข็งแรง (ประมาณ 50% โดยน้ำหนัก) สารลดแรงตึงผิว (15%) สารฟอกขาว (7%) เอนไซม์ (2%) สาร ป้องกันการเกาะติด ของสิ่งสกปรก สารควบคุมฟอง สารยับยั้งการกัดกร่อน สารเพิ่มความสดใส สารยับยั้งการถ่ายโอนสีน้ำหอมสีย้อมสารเติมเต็ม และสารช่วยในการผสมสูตร^{[ 4 ]}

สาร ปรับสภาพน้ำ (เรียกอีกอย่างว่าสารคีเลตหรือสารกักเก็บ ) คือ สารที่ทำให้น้ำอ่อนลง น้ำประปาส่วนใหญ่มีแร่ธาตุละลายอยู่ โดยเฉพาะในพื้นที่ที่มีน้ำกระด้าง ไอออนโลหะที่อยู่ในแร่ธาตุละลายเหล่านี้ โดยเฉพาะไอออนแคลเซียมและแมกนีเซียม สามารถทำปฏิกิริยากับสารลดแรงตึงผิว ทำให้เกิดคราบสบู่ซึ่งมีประสิทธิภาพในการทำความสะอาดต่ำกว่ามาก และอาจตกตะกอนลงบนทั้งผ้าและชิ้นส่วนของเครื่องซักผ้า สารปรับสภาพน้ำจะกำจัดไอออนแร่ธาตุที่เป็นสาเหตุของน้ำกระด้างโดยวิธีการตกตะกอนการคีเลตหรือการแลกเปลี่ยนไอออนนอกจากนี้ยังช่วยกำจัดสิ่งสกปรกโดยการกระจายตัวอีกด้วย

สารตั้งต้นกลุ่มแรกๆ ได้แก่โซเดียมคาร์บอเนต (โซดาซักผ้า) และโซเดียมซิลิเกต (วอเตอร์กลาส) ในช่วงทศวรรษ 1930 ได้มีการนำฟอสเฟต (โซเดียมฟอสเฟต) และโพลีฟอสเฟต (โซเดียมเฮกซาเมตาฟอสเฟต) มาใช้ ต่อมาได้มีการนำฟอสโฟเนต ( HEDP , ATMP , EDTMP )มาใช้แม้ว่าสารที่มีฟอสฟอรัสเป็นองค์ประกอบเหล่านี้โดยทั่วไปจะไม่เป็นพิษ แต่ปัจจุบันเป็นที่ทราบกันดีว่าก่อให้เกิดมลภาวะทางสารอาหารซึ่งอาจส่งผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมอย่างร้ายแรง ดังนั้นจึงมีการห้ามใช้ในหลายประเทศ ส่งผลให้มีการพัฒนาสารที่ปราศจากฟอสฟอรัส เช่นโพลีคาร์บอกซิเลต ( EDTA , NTA ), ซิเตรต ( ไตร โซเดียมซิเตรต ), ซิลิเกต ( โซเดียมซิลิเกต ), กรดกลูโคนิกและกรดโพลีอะคริลิกหรือ สารแลกเปลี่ยนไอออน เช่นซีโอไลต์

สารเพิ่มความเป็น ด่างอาจช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการซักโดยการเปลี่ยนค่า pHของผ้าซัก เส้นใยที่ชอบน้ำ เช่นฝ้ายจะมีประจุลบที่พื้นผิวในน้ำตามธรรมชาติ ในขณะที่เส้นใยสังเคราะห์จะมีสภาพเป็นกลาง ประจุลบจะเพิ่มขึ้นอีกจากการดูดซับของสารลดแรงตึงผิวประจุลบ เมื่อค่า pH เพิ่มขึ้น สิ่งสกปรกและเส้นใยจะมีประจุลบมากขึ้น ส่งผลให้แรงผลักระหว่างกันเพิ่มขึ้น ช่วงค่า pH ที่เหมาะสมที่สุดสำหรับการซักที่ดีคือ 9–10.5 ^{[ 5 ]}สารเพิ่มความเป็นด่างอาจช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการซักผ่านกระบวนการสบู่ของไขมัน ได้เช่นกัน

สารช่วยสร้างและสารลดแรงตึงผิวทำงานร่วมกันเพื่อขจัดคราบสกปรก และผลการซักล้างของสารช่วยสร้างอาจเหนือกว่าสารลดแรงตึงผิว ในกรณีของเส้นใยที่ชอบน้ำ เช่นฝ้าย ขนสัตว์โพลีอะไมด์และโพลีอะคริโลไนไตรล์โซเดียมไตรฟอสเฟตจะขจัดคราบสกปรกได้มีประสิทธิภาพมากกว่าสารลดแรงตึงผิวเพียงอย่างเดียว คาดว่าเมื่อซักเส้นใยที่ไม่ชอบน้ำ เช่นโพลีเอสเตอร์และโพลีโอเลฟิน ประสิทธิภาพของสารลดแรงตึงผิวจะเหนือกว่าสารช่วยสร้าง แต่ในความเป็นจริงแล้วไม่ใช่เช่นนั้น^{[ 6 ]}

สารลดแรงตึงผิวเป็นส่วนประกอบสำคัญที่ทำให้ผงซักฟอกมีประสิทธิภาพในการทำความสะอาด โดยจะช่วยดูดซับและ ทำให้สิ่งสกปรก แตกตัวเป็นอิมัลชันในน้ำ อีกทั้งยังช่วยลดแรงตึงผิว ของน้ำ เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพในการเปียกอีกด้วย

ผงซักฟอกส่วนใหญ่ประกอบด้วยสารลดแรงตึงผิวประจุลบและสารลดแรงตึงผิวที่ไม่มีประจุ สารลดแรงตึงผิวประจุบวกมักไม่เข้ากันกับผงซักฟอกประจุลบและมีประสิทธิภาพในการทำความสะอาดต่ำ จึงใช้เฉพาะในบางกรณีพิเศษ เช่นน้ำยาปรับผ้านุ่มสารป้องกันไฟฟ้าสถิตและ สาร ฆ่าเชื้อโรค ส่วนสารลดแรงตึงผิว แบบซวิตเตอร์ไอออนิกนั้นไม่ค่อยได้ใช้ในผงซักฟอก ส่วนใหญ่เป็นเพราะเรื่องต้นทุน ผงซักฟอกส่วนใหญ่ใช้สารลดแรงตึงผิวหลายชนิดผสมกันเพื่อให้ได้ประสิทธิภาพที่สมดุล

จนกระทั่งถึงช่วงทศวรรษ 1950 สบู่เป็นสารลดแรงตึงผิวหลักในผงซักฟอก ในช่วงปลายทศวรรษ 1950 สารซักฟอกสังเคราะห์ (ซินเด็ต) เช่น อัลคิลเบนซีนซัลโฟเนตแบบแตกแขนง ได้เข้ามาแทนที่สบู่ในประเทศที่พัฒนาแล้วเป็นส่วนใหญ่^{[ 7 ] [ 8 ]}เนื่องจากความสามารถในการย่อยสลายทางชีวภาพต่ำ อัลคิลเบนซีนซัลโฟเนตแบบแตกแขนงเหล่านี้จึงถูกแทนที่ด้วยอัลคิลเบนซีนซัลโฟเนตเชิงเส้น (LAS) ในช่วงกลางทศวรรษ 1960 ตั้งแต่ทศวรรษ 1980 เป็นต้นมาอัลคิลซัลเฟตเช่นSDSได้ถูกนำมาใช้มากขึ้นแทนที่ LAS

ตั้งแต่ทศวรรษ 1970 สารลดแรงตึงผิวแบบไม่มีประจุ เช่นแอลกอฮอล์อีทอกซิเลตได้รับส่วนแบ่งมากขึ้นในผงซักฟอก ในทศวรรษ 1990 กลูคาไมด์ปรากฏขึ้นในฐานะสารลดแรงตึงผิวร่วม และอัลคิลโพลีไกลโคไซด์ถูกนำมาใช้ในผงซักฟอกชนิดพิเศษสำหรับผ้าเนื้อละเอียด^{[ 4 ]}

แม้จะมีชื่อเรียกเช่นนั้น แต่สารฟอกขาวสำหรับซักผ้าสมัยใหม่ไม่ได้รวมถึงสารฟอกขาวในครัวเรือน ( โซเดียมไฮโปคลอไรต์ ) สารฟอกขาวสำหรับซักผ้าโดยทั่วไปเป็นสารประกอบ ที่เสถียร ของไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์เช่นโซเดียมเปอร์บอเรตและโซเดียมเปอร์คาร์บอเนตซึ่งไม่มีฤทธิ์ในรูปของแข็ง แต่จะปล่อยไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ออกมาเมื่อสัมผัสกับน้ำ เป้าหมายหลักของสารฟอกขาวคือคราบอินทรีย์ที่สามารถออกซิไดซ์ได้ ซึ่งมักมีต้นกำเนิดจากพืช (เช่นคลอโรฟิลล์สีย้อมแอนโทไซยา นิน แทนนิน กรดฮิวมิกและ เม็ด สีแคโรทีนอยด์ ) ไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์มีฤทธิ์ในการฟอกขาวไม่เพียงพอที่อุณหภูมิต่ำกว่า 60 °C (140 °F) ซึ่งทำให้การซักด้วยน้ำร้อนเป็นเรื่องปกติ การพัฒนาสารกระตุ้นการฟอกขาวในช่วงทศวรรษ 1970 และ 1980 ทำให้การซักที่อุณหภูมิต่ำลงมีประสิทธิภาพ สารประกอบเหล่านี้ เช่นเตตระอะเซทิลเอทิลีนไดอะมีน (TAED) ทำปฏิกิริยากับไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์เพื่อผลิตกรดเปอร์อะซิติกซึ่งเป็นสารฟอกขาวที่มีประสิทธิภาพมากยิ่งขึ้น โดยเฉพาะอย่างยิ่งที่อุณหภูมิต่ำ^{[ 4 ]}

การใช้เอนไซม์ในการซักผ้าได้รับการริเริ่มในปี ค.ศ. 1913 โดยออตโต โรห์มผลิตภัณฑ์แรกคือสารสกัดจากตับอ่อนของสัตว์ที่ถูกฆ่า ซึ่งไม่เสถียรต่อด่างและสารฟอกขาว เทคโนโลยีนี้จึงกลายเป็นที่นิยมอย่างแพร่หลายในช่วงปลายศตวรรษ เมื่อมีเอนไซม์จากแบคทีเรียที่ทนความร้อนได้ดีขึ้น

เอนไซม์จำเป็นต่อการย่อยสลายคราบฝังแน่นที่ประกอบด้วยโปรตีน (เช่น นม โกโก้ เลือด ไข่แดง หญ้า) ไขมัน (เช่น ช็อกโกแลต ไขมัน น้ำมัน) แป้ง (เช่น แป้งสาลีและคราบมันฝรั่ง) และเซลลูโลส ( เส้นใย ฝ้ายที่เสียหาย คราบ ผักและผลไม้) คราบแต่ละประเภทต้องการเอนไซม์ที่แตกต่างกัน: โปรตีเอส ( ซาวิเนส ) สำหรับโปรตีน ไลเปส สำหรับไขมัน อั ลฟาอะไมเลสสำหรับคาร์โบไฮเดรต และเซลลูเลสสำหรับเซลลูโลส

ส่วนผสมอื่นๆ อีกมากมายจะถูกเพิ่มเข้าไปขึ้นอยู่กับสถานการณ์การใช้งานที่คาดการณ์ไว้ สารเติมแต่งเหล่านี้จะปรับเปลี่ยน คุณสมบัติ การเกิดฟองของผลิตภัณฑ์โดยการ ทำให้ฟอง คงตัวหรือ ลด การเกิดฟอง ส่วนผสมอื่นๆ จะเพิ่มหรือลดความหนืดของสารละลาย หรือละลายส่วนผสมอื่นๆ สารยับยั้งการกัดกร่อนจะช่วยป้องกันความเสียหายต่ออุปกรณ์ซักผ้า สารยับยั้งการถ่ายโอนสีจะป้องกันไม่ให้สีย้อมจากสิ่งของชิ้นหนึ่งไปย้อมสีสิ่งของอื่นๆ โดยทั่วไปแล้วสารเหล่านี้จะเป็น พอลิเมอร์ที่ละลายน้ำได้ แบบมีขั้วเช่นโพลีไวนิลไพโรลิโดนซึ่งสีย้อมจะจับกับสารเหล่านี้ได้ดีกว่า สารป้องกันการตกตะกอนซ้ำ เช่น คา ร์ บอกซีเมทิลเซลลูโลสใช้เพื่อป้องกันไม่ให้อนุภาคสิ่งสกปรกขนาดเล็กเกาะติดกับผลิตภัณฑ์ที่กำลังทำความสะอาด^{[ 4 ]}โรงซักผ้าเชิงพาณิชย์หรืออุตสาหกรรมอาจใช้กรดซักผ้าในระหว่างรอบการล้างครั้งสุดท้ายเพื่อทำให้สารลดแรงตึงผิวอัลคาไลที่เหลืออยู่เป็นกลางและขจัดคราบที่ไวต่อกรด

ส่วนประกอบหลายอย่างส่งผลต่อคุณสมบัติทางด้านความสวยงามของสิ่งของที่จะทำความสะอาดหรือตัวผงซักฟอกเอง ทั้งก่อนและระหว่างการใช้งาน สารเหล่านี้ได้แก่สารเพิ่มความสดใสสารปรับผ้านุ่ม และสารแต่งสี นอกจากนี้ ผงซักฟอกสมัยใหม่ยังประกอบด้วย น้ำหอมหลากหลายชนิดโดยต้องเข้ากันได้กับส่วนประกอบอื่นๆ และไม่ส่งผลต่อสีของสิ่งของที่ทำความสะอาด น้ำหอมมักเป็นส่วนผสมของสารประกอบหลายชนิด กลุ่มที่ พบได้ทั่วไป ได้แก่ แอลกอฮอล์ เทอร์พีน ( เช่น ซิโตร เนลลอล เจอรานิออลลินาลูล เนอรอล ) และเอสเทอร์ของมัน ( เช่น ลินาลิ ลอะซิเตต ) อัลดี ไฮด์ อะโรมาติก ( เช่น เฮ ลิออนัล เฮกซิลซิ นนามัลดีไฮด์ ลิเลียล ) และมัสก์สังเคราะห์ ( เช่น กาแลกโซไลด์ )

ทั่วโลก แม้ว่าผงซักฟอกและน้ำยาซักผ้าจะมีส่วนแบ่งการตลาดใกล้เคียงกันในแง่ของมูลค่า แต่ผงซักฟอกเป็นที่นิยมใช้มากกว่า ในปี 2018 ยอดขายผงซักฟอกอยู่ที่ 14 ล้านเมตริกตันซึ่งเป็นสองเท่าของผงซักฟอกชนิดเหลว ในขณะที่ผงซักฟอกชนิดเหลวเป็นที่นิยมใช้กันอย่างแพร่หลายในหลายประเทศตะวันตก ผงซักฟอกเป็นที่นิยมในแอฟริกา อินเดีย จีน ละตินอเมริกา และตลาดเกิดใหม่ อื่นๆ ผงซักฟอกยังมีส่วนแบ่งการตลาดที่สำคัญในยุโรปตะวันออกและในบางประเทศในยุโรปตะวันตก เนื่องจากมีข้อดีเหนือกว่าผงซักฟอกชนิดเหลวในการทำให้ผ้าขาวขึ้น ตามข้อมูลของ Desmet Ballestra ผู้ออกแบบและสร้างโรงงานเคมีและอุปกรณ์ผลิตผงซักฟอก ผงซักฟอกมีส่วนแบ่งการตลาด 30–35% ในยุโรปตะวันตก ตามข้อมูลของLubrizolตลาดผงซักฟอกเติบโตขึ้น 2 เปอร์เซ็นต์ต่อปี^{[ 1 ]}

ฟอสเฟตในผงซักฟอกกลายเป็นปัญหาด้านสิ่งแวดล้อมในช่วงทศวรรษ 1950 และถูกห้ามใช้ในอีกหลายปีต่อมา^{[ 9 ]}ฟอสเฟตทำให้ผ้าสะอาดขึ้น แต่ก็ทำให้เกิดภาวะยูโทรฟิเคชัน โดยเฉพาะอย่างยิ่งในกรณีที่ การบำบัดน้ำเสียไม่ดี^{[ 10 ]}

การศึกษาวิจัยเชิงวิชาการในปี 2013 เกี่ยวกับผลิตภัณฑ์ซักผ้าที่มีกลิ่นหอมพบว่า "มี VOCมากกว่า 25 ชนิดที่ปล่อยออกมาจากช่องระบายอากาศของเครื่องอบผ้า โดยมีความเข้มข้นสูงสุดของอะเซทัลดีไฮด์ อะซีโตน และเอทานอล VOC เหล่านี้ 7 ชนิดจัดอยู่ในกลุ่มสารมลพิษทางอากาศที่เป็นอันตราย (HAPs)และ 2 ชนิดจัดอยู่ในกลุ่ม HAPs ที่ก่อมะเร็ง (อะเซทัลดีไฮด์และเบนซีน)" ^{[ 11 ]}

ข้อกำหนด EEC Directive 73/404/EEC ระบุว่าสารลดแรงตึงผิวทุกชนิดที่ใช้ในผงซักฟอกต้องสามารถย่อยสลายได้ทางชีวภาพ โดยเฉลี่ยอย่างน้อย 90% นอกจากนี้ ปริมาณฟอสเฟตในผงซักฟอกยังได้ รับการควบคุมในหลายประเทศ เช่น ออสเตรีย เยอรมนี อิตาลี เนเธอร์แลนด์ นอร์เวย์ สวีเดน สวิตเซอร์แลนด์ สหรัฐอเมริกา แคนาดา และญี่ปุ่น

• แคปซูลผงซักฟอก
• รายการผลิตภัณฑ์ทำความสะอาด

วิกิมีเดียคอมมอนส์มีสื่อที่เกี่ยวข้องกับสบู่และผงซักฟอก