Apabila ditambahkan ke dalam serbuk pencuci, bahan pembasah mengubah cara air bertindak dengan memutus ikatan hidrogen antara molekul air, yang mengurangkan ketegangan permukaan sebanyak kira-kira 40 hingga 50 peratus berbanding air biasa. Apa maksudnya? Larutan pembersih tersebar jauh lebih cepat pada pakaian berbanding membentuk titisan dan kekal di sana. Bahan pembersih ini mempunyai struktur amfifilik—iaitu bahagian yang ‘suka’ air dan bahagian lain yang ‘tidak suka’ air. Reka bentuk istimewa ini membolehkan mereka menembusi serat fabrik secara mendalam, walaupun pada tenunan yang sangat ketat. Ujian menunjukkan bahawa mereka boleh membasahi permukaan sepenuhnya kira-kira tiga kali lebih cepat berbanding jika tiada bahan pembasah sama sekali. Bayangkan cuba membersihkan kesan minyak tanpa bahan pembasah ini—air hanya akan mengalir terus keluar dari kawasan berminyak tersebut, meninggalkan kesan degil yang tidak diingini selepas mencuci pakaian.
Apabila terbenam dalam fabrik, molekul surfaktan mengorientasikan ekor hidrofobiknya ke arah kotoran berminyak manakala kepala hidrofiliknya kekal terikat dalam air. Pada kepekatan mikel kritikal (biasanya 0.01–0.1% dalam larutan pencuci), molekul-molekul ini tersusun sendiri menjadi mikel sfera yang membungkus lemak dan zarah-zarah kotoran. Proses ini melarutkan kotoran yang biasanya tidak larut melalui:
Kestabilan mikel memastikan kotoran yang terampai kekal dalam cecair pencuci dan terbasuh sepenuhnya—kajian menunjukkan kadar penahanan kotoran sebanyak 98% dalam sistem yang mengandungi surfaktan berbanding hanya 35–40% dalam sistem tanpa surfaktan. Mekanisme ini terutamanya berkesan terhadap residu sukar seperti minyak enjin dan formulasi kosmetik.
Apabila tiba masanya untuk menyingkirkan minyak yang sukar dihilangkan dan bahan berminyak tersebut, surfaktan berfungsi secara ajaib dengan memecahkan bahan-bahan ini kepada titisan-titisan kecil yang terapung dalam air. Namun, surfaktan tidak sekadar melarutkan segala-galanya; sebaliknya, ia benar-benar menghalang titisan-titisan tersebut daripada bergabung semula semasa proses pencucian berlangsung. Apa maksudnya bagi kita ialah zarah-zarah kotoran kekal terampai (tersuspensi) dan tidak kembali menetap pada permukaan objek yang sedang dibersihkan. Pembersih asas tidak mampu mengikat kotoran sebagaimana dilakukan oleh surfaktan, terutamanya ketika berlaku goncangan dan pengaliran air secara berterusan dalam kitaran pencucian biasa. Justeru itu, surfaktan menonjol secara ketara apabila menangani kesan seperti sos spageti yang tertinggal atau kesan peluh dari sesi senaman — sesuatu yang tidak dapat ditangani secara efektif oleh air biasa sahaja.
Busa sebenarnya memainkan peranan mekanikal yang agak penting dalam proses pencucian pakaian. Apabila pakaian bergerak di dalam mesin basuh, busa bertindak sebagai penyangga antara fabrik-fabrik, menghasilkan geseran tambahan yang membantu menarik keluar zarah-zarah kotoran yang degil yang melekat kuat di dalam serat-serat. Namun, berikut adalah perkara yang tidak disedari kebanyakan orang: hanya kerana terdapat banyak buih bukan bermakna detergen tersebut lebih berkesan. Terlalu banyak busa sebenarnya boleh menjadi masalah kerana ia mengurangkan keberkesanan kitaran bilasan dan membazirkan air untuk menghilangkan semua buih berlebihan tersebut. Oleh sebab itu, produk pencucian pakaian moden hari ini telah dirumuskan secara khusus untuk menghasilkan jumlah busa yang secukupnya sahaja bagi melaksanakan tugasnya dengan baik tanpa meninggalkan sisa atau menyebabkan mesin bekerja lebih keras daripada yang diperlukan. Ujian menunjukkan bahawa formula berprestasi tinggi ini—yang mengandungi bahan penghasil busa berkurangan—tetap mampu membersihkan pakaian secara menyeluruh sambil menjimatkan penggunaan air, yang seterusnya menafikan kepercayaan lama bahawa semakin banyak buih, semakin baik hasil pembersihannya.
Kebanyakan detergen pakaian bergantung secara besar-besaran pada surfaktan anionik, khususnya yang mengandungi sulfonat alkilbenzena linear (LAS). Sebatian ini berfungsi dengan sangat baik kerana ia membersihkan secara sangat berkesan, larut dengan mudah dalam air, dan tidak mahal untuk dihasilkan. Apa yang menjadikannya istimewa ialah cara kepala bercas negatifnya melekat pada zarah kotoran yang mempunyai cas positif. Ini membantu menarik keluar minyak dan kesan berminyak yang sukar dihilangkan dari permukaan fabrik. Selain itu, surfaktan ini menghasilkan buih berkualiti baik semasa kitaran pencucian, yang sebenarnya membantu menggosok lebih banyak kotoran melalui pergerakan fizikal. Walaupun terdapat jenis surfaktan lain yang tersedia, ramai pengilang masih lebih gemar menggunakan produk berbasis LAS untuk kegunaan harian di rumah tangga.
Dari segi kos, penghasilan bahan permukaan anionik adalah kira-kira 20 hingga 30 peratus lebih murah berbanding bahan permukaan bukan-ionik sepadannya, namun keberkesanannya dalam membersihkan tetap sama—malah kadangkala lebih baik. Bagi pengilang, kelebihan harga ini bermakna mereka boleh meningkatkan kepekatan bahan aktif dalam produk mereka, dengan kepekatan sehingga kira-kira 28% dalam detergen serbuk tahap atas, sambil mengekalkan harga yang munasabah bagi pengguna. Walaupun begitu, terdapat satu kekangan: sebatian ini cenderung kehilangan keberkesanannya apabila terdedah kepada kalsium dan magnesium yang terkandung dalam air liat. Namun jangan risau—industri telah lama menemui penyelesaian untuk masalah ini dengan mencampurkan bahan-bahan tersebut bersama bahan permukaan bukan-ionik. Kaedah ini kini merupakan prosedur piawai dalam kebanyakan formula detergen. Secara keseluruhan, bahan permukaan anionik menguasai kira-kira 70% pasaran global untuk produk pembersih rumah. Bahan-bahan ini pada dasarnya merupakan bahan asas yang penting bagi mana-mana pihak yang ingin meningkatkan skala pengeluaran tanpa mengorbankan kuasa pembersihan.
Apabila dicampurkan bersama, surfaktan nonionik dan anionik berfungsi dengan sangat baik. Surfaktan anionik sangat berkesan dalam mengangkat minyak daripada permukaan, manakala surfaktan nonionik membantu mengekalkan kestabilan dalam keadaan air liang serta memberikan prestasi yang lebih baik semasa mencuci pada suhu sejuk. Salah satu faedah utama surfaktan nonionik ialah ia tidak terendap akibat ion kalsium dan magnesium yang mengganggu yang terdapat dalam air paip di kawasan ini. Ini bermakna kurang kotoran yang kembali mendeposi pada fabrik semasa kitaran pencucian, dan misel-misel kekal utuh walaupun terdapat banyak mineral. Secara gabungan, surfaktan ini mengurangkan ketegangan permukaan dengan jauh lebih cekap pada suhu rendah berbanding jika digunakan secara berasingan, menjadikannya terutamanya berguna untuk pencucian air sejuk di mana penjimatan tenaga paling penting.
Kajian menunjukkan bahawa campuran sedemikian mengurangkan kadar pencucian semula sehingga 40% di kawasan berair liat dan membolehkan pengurangan kepekatan surfaktan sebanyak 15–25% tanpa mengorbankan keberkesanan. Hasilnya ialah pembersihan yang konsisten dan boleh dipercayai dalam pelbagai keadaan air dan tetapan suhu—tanpa kompromi terhadap penjagaan fabrik atau kecekapan sumber.
Surfaktan ialah sebatian yang ditambahkan ke dalam serbuk pencuci untuk mengurangkan ketegangan permukaan air, membolehkan larutan pembersih tersebar dengan cepat pada fabrik. Surfaktan membantu melarutkan minyak dan kotoran dengan membentuk misel di sekelilingnya, menjadikan proses penyingkiran lebih cekap.
Surfaktan mengemulsikan kesan minyak dengan memecahkannya kepada titisan-titisan halus yang terapung dalam air. Ini menghalang pengumpulan semula minyak dan pengendapan semula minyak tersebut pada fabrik semasa proses pencucian.
Surfaktan anionik popular kerana ia berkesan dalam menghilangkan kotoran dan tompok, larut dengan mudah dalam air, dan kos pengeluarannya rendah. Surfaktan ini mewakili sebahagian besar pasaran global untuk produk pembersih rumah.
Buih dalam detergen bertindak sebagai penampan antara fabrik, membantu pengadukan mekanikal untuk menghilangkan kotoran. Namun, buih yang berlebihan boleh menghalang kecekapan pembilasan, oleh itu detergen kini direka bentuk untuk menghasilkan jumlah buih yang optimum.
EN