عند إضافتها إلى مساحيق الغسيل، تُغيِّر المواد الفعَّالة سطحيًّا طريقة تصرُّف الماء من خلال كسر الروابط الهيدروجينية بين جزيئات الماء، ما يقلِّل التوتر السطحي بنسبة تتراوح بين ٤٠ و٥٠ في المئة مقارنةً بالماء العادي. فما المقصود بهذا؟ إن محلول التنظيف ينتشر بسرعةٍ أكبر بكثير على الملابس بدلًا من أن يتجمَّع على شكل قطرات ويظلّ راكنًا في مكانه. ولهذه العوامل المنظِّفة بنيةٌ تُسمَّى «ثنائية القطبية» (Amphiphilic)، أي أنها تحتوي على أجزاء تنجذب إلى الماء وأخرى تتنافر معه. وتتيح لها هذه البنية الخاصة الاختراق العميق لألياف الأقمشة حتى في النسج المشدودة جدًّا. وتبيِّن الاختبارات أن قدرتها على ترطيب الأسطح بالكامل تفوق بمقدار ثلاث مرَّات تقريبًا سرعة ترطيبها في حال غياب هذه المواد الفعَّالة سطحيًّا تمامًا. فتخيَّل محاولة إزالة بقع الزيت دون استخدامها! فالماء ينزلق ببساطةٍ عن هذه البقع الدهنية، تاركًا وراءه آثارًا عنيدة لا يرغب أحدٌ في رؤيتها بعد غسل الملابس.
بمجرد أن تندمج جزيئات المُنظِّف في النسيج، فإنها ترتّب ذيولها الكارهة للماء نحو الأوساخ الزيتية بينما تبقى رؤوسها المحبة للماء مثبتة في الماء. وعند تركيز المايكيل الحرج (عادةً ما يتراوح بين ٠٫٠١٪ و٠٫١٪ في محاليل الغسيل)، تتجمع هذه الجزيئات تلقائيًا على هيئة مايكيل كروية تحيط بالشحوم والجسيمات. ويؤدي هذا العملية إلى إذابة الأوساخ التي لا تذوب عادةً من خلال:
ويضمن استقرار المايكيل بقاء الأوساخ العالقة في سائل الغسيل، ثم إزالتها تمامًا أثناء الشطف — وتُظهر الدراسات أن نسبة احتفاظ أنظمة تحتوي على مواد تنظيف بالأتربة تبلغ ٩٨٪، مقارنةً بنسبة ٣٥–٤٠٪ فقط في الأنظمة الخالية من المواد التنظيفية. وهذه الآلية فعّالة بشكل خاص ضد الرواسب الصعبة مثل زيت المحرك ومستحضرات التجميل.
عند التخلص من الزيوت الصعبة والمواد الدهنية، تعمل المواد الفعّالة سطحيًّا على إنجاز معجزتها عبر تفكيك هذه المواد إلى قطرات صغيرة جدًّا تطفو في الماء. ومع ذلك، فهي لا تذيب كل شيء فحسب، بل إنها تحافظ فعليًّا على تلك القطرات لمنعها من التكتل مجددًا أثناء عملية الغسل. وما يعنيه ذلك لنا هو أن جسيمات الأوساخ تبقى معلَّقة في المحلول بدلًا من أن تستقر مجددًا على السطح الذي نحاول تنظيفه. فالمنظفات الأساسية عادةً لا تستطيع الاحتفاظ بالأوساخ بنفس الكفاءة التي تتمتع بها المواد الفعّالة سطحيًّا، خصوصًا في ظل الاهتزازات والتصريف المستمرَيْن اللذين يحدثان خلال دورات الغسل العادية. ولذلك تبرز المواد الفعّالة سطحيًّا بشكلٍ كبير عند التعامل مع بقع صلصة السباغيتي المتبقية أو آثار العرق الناتجة عن جلسات التمرين في الصالات الرياضية — وهي أمور لا يستطيع الماء العادي وحده التعامل معها بكفاءة.
في الواقع، تلعب الرغوة دورًا ميكانيكيًّا بالغ الأهمية في عمليات غسل الملابس. فعندما تتحرك الملابس داخل الغسالة، تعمل الرغوة كوسادة بين الأقمشة، وتُولِّد احتكاكًا إضافيًّا يساعد على سحب جزيئات الأوساخ العنيدة العالقة بعمقٍ داخل الألياف. لكن هناك أمرًا لا يدركه معظم الناس: وجود عدد كبير من الفقاعات لا يعني بالضرورة أن مسحوق الغسيل يعمل بكفاءة أعلى. فالرغوة الزائدة قد تشكِّل مشكلةً فعليةً؛ لأنها تقلِّل من فعالية دورة الشطف وتؤدي إلى هدر المياه في التخلُّص من تلك الرغوة الزائدة. ولهذا السبب، صُمِّمت منتجات الغسيل الحديثة خصيصًا لإنتاج كمية رغوةٍ مُناسبةٍ تمامًا لأداء المهمة على أكمل وجه، دون ترك أي بقايا أو إرهاق الجهاز أكثر مما هو ضروري. وتُظهر الاختبارات أن هذه الصيغ عالية الكفاءة، التي تحتوي على عوامل مخفِّضة للرغوة، ما زالت قادرةً على تنظيف الملابس بشكلٍ شاملٍ مع توفير استهلاك المياه، مما ينقض الاعتقاد القديم بأن زيادة عدد الفقاعات تعني نتائج تنظيف أفضل.
تعتمد معظم منظفات الغسيل بشكل كبير على المضافات السطحية الأنيونية، وبخاصة تلك التي تحتوي على سلفونات الألكيل البنزينية الخطية (LAS). وتعمل هذه المركبات بكفاءة عالية لأنها تنظف بفعاليةٍ كبيرة، وتذوب بسهولة في الماء، ولا تكلّف كثيرًا في الإنتاج. وما يميزها هو قدرة رؤوسها المشحونة سالبًا على الارتباط بجزيئات الأوساخ المشحونة موجبًا. وهذا يساعد في إزالة الزيوت العنيدة والبقع الدهنية من أسطح الأقمشة. علاوةً على ذلك، فإن هذه المضافات السطحية تُنتج رغوةً عالية الجودة أثناء دورات الغسيل، ما يساهم فعليًّا في إزالة كمية أكبر من الأوساخ عبر الحركة الفيزيائية. وعلى الرغم من وجود أنواع أخرى من المضافات السطحية، لا يزال العديد من المصنّعين يفضّلون المنتجات القائمة على سلفونات الألكيل البنزينية الخطية (LAS) للاستخدام المنزلي اليومي.
من الناحية التكلفة، تبلغ تكلفة إنتاج المواد الفعالة سطحياً الأنيونية حوالي ٢٠ إلى ٣٠٪ أقل من نظيراتها غير الأيونية، مع الحفاظ على كفاءة تنظيف مماثلة أو حتى أفضل. أما بالنسبة للمصنّعين، فإن هذه الميزة السعرية تعني أنهم يستطيعون زيادة فعالية منتجاتهم، حيث تصل تركيزات هذه المركبات في المنظفات المسحوقية الراقية عادةً إلى نحو ٢٨٪، مع الحفاظ في الوقت نفسه على أسعار معقولة للمستهلكين. ومع ذلك، هناك عيبٌ واحدٌ: فهذه المركبات تميل إلى فقدان فعاليتها عند تعرضها للكالسيوم والمغنيسيوم الموجودين في المياه العسرة. لكن لا داعي للقلق، إذ إن الصناعة وجدت منذ زمنٍ بعيد حلاً لهذه المشكلة عبر خلطها بالمواد الفعالة سطحياً غير الأيونية. وهذه الطريقة أصبحت الآن إجراءً قياسياً في معظم تركيبات المنظفات. ومن منظور أوسع، تحتل المواد الفعالة سطحياً الأنيونية ما يقارب ٧٠٪ من السوق العالمي لمنتجات التنظيف المنزلية. فهي مكونات أساسية لا غنى عنها لأي شخص يسعى إلى توسيع نطاق الإنتاج دون التنازل عن القوة التنظيفية.
عند خلط المواد الفعّالة سطحيًّا غير الأيونية مع الأيونية، فإنها تعمل معًا بكفاءةٍ عاليةٍ جدًّا. فالمادّة الفعّالة سطحيًّا الأيونية ممتازة في إزالة الزيوت عن الأسطح، بينما تساعد المادّة غير الأيونية في الحفاظ على الاستقرار في ظروف المياه العسرة وأداء أفضل أثناء الغسيل في المياه الباردة. ومن أبرز المزايا التي تتميّز بها المواد غير الأيونية أنها لا تترسّب بسبب أيونات الكالسيوم والمغنيسيوم المزعجة الموجودة في ماء الصنبور المحلي. وهذا يعني أن كمية الأوساخ المُعاد ترسيبها على الأقمشة خلال دورات الغسيل تقلّ، وتبقى الميكيلات سليمة حتى في وجود كمّيات كبيرة من المعادن. وباستخدام هاتين المادتين معًا، تنخفض التوتر السطحي بكفاءةٍ أعلى بكثير عند درجات الحرارة المنخفضة مقارنةً باستخدام أيٍّ منهما على حدة، ما يجعل هذه المزائج مفيدةً بشكلٍ خاصٍّ في غسل الملابس بماء بارد، حيث تكون وفورات الطاقة أكثر أهمية.
تُظهر الأبحاث أن هذه المزجات تقلل من معدلات الغسل المتكرر بنسبة تصل إلى ٤٠٪ في المناطق التي تتميز بمياه صلبة، وتسمح بتخفيض تركيز المواد الفعالة سطحيًّا بنسبة ١٥–٢٥٪ دون التأثير على الفعالية. والنتيجة هي تنظيفٌ متسقٌ وموثوقٌ به في ظل ظروف متنوعة من نوعية المياه وإعدادات درجات الحرارة— دون أي تنازلاتٍ فيما يتعلَّق برعاية الأنسجة أو كفاءة استخدام الموارد.
المواد الفعالة سطحيًّا هي مركبات تُضاف إلى مساحيق الغسيل لتقليل التوتر السطحي للماء، مما يسمح لسائل التنظيف بالانتشار بسرعة على الأقمشة. وتساعد هذه المركبات في إذابة الزيوت والأوساخ عن طريق تشكيل حويصلات صغيرة (ميكيلات) حولها، ما يجعل إزالتها أكثر كفاءة.
تُحلِّل المواد الفعالة سطحيًّا البقع الزيتية عبر عملية الاستحلاب، فتُفكِّكها إلى قطرات دقيقة جدًّا تطفو في الماء. وهذا يمنع تجمُّع الزيوت مجددًا أو إعادة ترسيبها على الأقمشة أثناء عملية الغسل.
تُعدّ المواد السطحية الأنيونية شائعةً لأنها تزيل الأوساخ والبقع بفعالية، وتذوب بسهولة في الماء، كما أن تكاليف إنتاجها منخفضة. وهي تمثّل جزءًا كبيرًا من السوق العالمي لمنتجات تنظيف المنازل.
تؤدي الرغوة في المساحيق دور الحاجز بين الأقمشة، ما يساعد على التحريك الميكانيكي لإزالة الأوساخ. ومع ذلك، فإن الإفراط في تكوّن الرغوة قد يعيق كفاءة الشطف، ولذلك صُمّمت مساحيق الغسيل حديثًا لتوليد كمية مثلى من الرغوة.
EN