Glede na tabelo imajo površinsko aktivne snovi, primerne za uporabo kot emulgatorji olje v vodi, vrednost HLB od 3,5 do 6, medtem ko se vrednost za emulgatorje voda v olju giblje med 8 in 18.

② Določanje vrednosti HLB (izpuščeno).

07 Emulgiranje in solubilizacija

Emulzija je sistem, ki nastane, ko se ena nemešljiva tekočina dispergira v drugi v obliki drobnih delcev (kapljic ali tekočih kristalov). Emulgator, ki je vrsta površinsko aktivne snovi, je bistven za stabilizacijo tega termodinamično nestabilnega sistema z zmanjšanjem medfazne energije. Faza, ki obstaja v obliki kapljic v emulziji, se imenuje dispergirana faza (ali notranja faza), medtem ko se faza, ki tvori neprekinjeno plast, imenuje disperzijski medij (ali zunanja faza).

① Emulgatorji in emulzije

Običajne emulzije pogosto sestavljata ena faza, ki je voda ali vodna raztopina, druga pa organska snov, kot so olja ali voski. Glede na njihovo disperzijo lahko emulzije razdelimo na vodo v olju (V/O), kjer je olje dispergirano v vodi, ali olje v vodi (O/V), kjer je voda dispergirana v olju. Poleg tega lahko obstajajo tudi kompleksne emulzije, kot sta V/O/V ali O/V/O. Emulgatorji stabilizirajo emulzije z zniževanjem medfazne napetosti in tvorbo monomolekularnih membran. Emulgator se mora adsorbirati ali kopičiti na vmesniku, da zniža medfazno napetost in kapljicam da naboj, kar povzroči elektrostatično odbijanje ali pa okoli delcev tvori zaščitni film z visoko viskoznostjo. Posledično morajo snovi, ki se uporabljajo kot emulgatorji, imeti amfifilne skupine, ki jih lahko zagotovijo površinsko aktivne snovi.

② Metode priprave emulzij in dejavniki, ki vplivajo na stabilnost

Obstajata dve glavni metodi za pripravo emulzij: mehanske metode dispergirajo tekočine v drobne delce v drugi tekočini, medtem ko druga metoda vključuje raztapljanje tekočin v molekularni obliki v drugi tekočini in njihovo ustrezno agregacijo. Stabilnost emulzije se nanaša na njeno sposobnost, da se upre agregaciji delcev, ki vodi do ločevanja faz. Emulzije so termodinamično nestabilni sistemi z višjo prosto energijo, zato njihova stabilnost odraža čas, potreben za dosego ravnovesja, tj. čas, ki je potreben, da se tekočina loči od emulzije. Ko so v medfaznem filmu prisotni maščobni alkoholi, maščobne kisline in maščobni amini, se trdnost membrane znatno poveča, ker polarne organske molekule tvorijo komplekse v adsorbirani plasti, kar okrepi medfazno membrano.

Emulgatorji, sestavljeni iz dveh ali več površinsko aktivnih snovi, se imenujejo mešani emulgatorji. Mešani emulgatorji se adsorbirajo na vmesniku voda-olje, molekularne interakcije pa lahko tvorijo komplekse, ki znatno znižajo medfazno napetost, povečajo količino adsorbata in tvorijo gostejše in močnejše medfazne membrane.

Električno nabite kapljice pomembno vplivajo na stabilnost emulzij. V stabilnih emulzijah kapljice običajno nosijo električni naboj. Pri uporabi ionskih emulgatorjev se hidrofobni konec ionskih površinsko aktivnih snovi vključi v oljno fazo, medtem ko hidrofilni konec ostane v vodni fazi in kapljicam daje naboj. Podobni naboji med kapljicami povzročajo odbijanje in preprečujejo koalescenco, kar poveča stabilnost. Večja kot je koncentracija emulgatorskih ionov, adsorbiranih na kapljicah, večji je njihov naboj in večja je stabilnost emulzije.

Viskoznost disperzijskega medija vpliva tudi na stabilnost emulzije. Na splošno mediji z višjo viskoznostjo izboljšajo stabilnost, ker močneje ovirajo Brownovo gibanje kapljic in s tem zmanjšajo verjetnost trkov. Snovi z visoko molekulsko maso, ki se raztopijo v emulziji, lahko povečajo viskoznost in stabilnost medija. Poleg tega lahko snovi z visoko molekulsko maso tvorijo robustne medfazne membrane, kar dodatno stabilizira emulzijo. V nekaterih primerih lahko dodajanje trdnih praškov podobno stabilizira emulzije. Če so trdni delci popolnoma zmočeni z vodo in jih lahko zmoči olje, se bodo zadržali na vmesniku voda-olje. Trdni praški stabilizirajo emulzijo tako, da okrepijo film, ko se združujejo na vmesniku, podobno kot adsorbirane površinsko aktivne snovi.

Površinsko aktivne snovi lahko znatno povečajo topnost organskih spojin, ki so netopne ali slabo topne v vodi, potem ko se v raztopini tvorijo miceli. V tem času je raztopina bistra, ta sposobnost pa se imenuje solubilizacija. Površinsko aktivne snovi, ki lahko pospešijo solubilizacijo, se imenujejo solubilizatorji, organske spojine, ki se solubilizirajo, pa solubilati.

08 Pena

Pena igra ključno vlogo v procesih pranja. Pena se nanaša na disperzijski sistem plina, dispergiranega v tekočini ali trdni snovi, pri čemer je plin dispergirana faza in tekočina ali trdna snov disperzijski medij, znan kot tekoča pena ali trdna pena, kot so penaste plastike, penasto steklo in penasti beton.

(1) Nastanek pene

Izraz pena se nanaša na skupek zračnih mehurčkov, ločenih s tekočimi filmi. Zaradi znatne razlike v gostoti med plinom (disperzna faza) in tekočino (disperzijski medij) ter nizke viskoznosti tekočine se plinski mehurčki hitro dvignejo na površino. Nastanek pene vključuje vključitev velike količine plina v tekočino; mehurčki se nato hitro vrnejo na površino in ustvarijo skupek zračnih mehurčkov, ločenih z minimalnim tekočim filmom. Pena ima dve značilni morfološki značilnosti: prvič, plinski mehurčki pogosto dobijo poliedrsko obliko, ker se tanek tekoči film na presečišču mehurčkov ponavadi stanjša, kar na koncu vodi do poka mehurčkov. Drugič, čiste tekočine ne morejo tvoriti stabilne pene; za nastanek pene morata biti prisotni vsaj dve komponenti. Raztopina površinsko aktivne snovi je tipičen sistem za tvorbo pene, katerega sposobnost penjenja je povezana z njegovimi drugimi lastnostmi. Površinsko aktivne snovi z dobro sposobnostjo penjenja se imenujejo penilna sredstva. Čeprav penilna sredstva kažejo dobre sposobnosti penjenja, pena, ki jo ustvarijo, morda ne bo dolgo trajala, kar pomeni, da njihova stabilnost ni zagotovljena. Za izboljšanje stabilnosti pene se lahko dodajo snovi, ki povečajo stabilnost; Temu pravimo stabilizatorji, med pogostimi stabilizatorji pa so lavril dietanolamin in oksidi dodecil dimetil amina.

(2) Stabilnost pene

Pena je termodinamično nestabilen sistem; njeno naravno napredovanje vodi do porušitve, s čimer se zmanjša skupna površina tekočine in prosta energija. Postopek odstranjevanja pene vključuje postopno tanjšanje tekočega filma, ki ločuje plin, dokler ne pride do porušitve. Na stopnjo stabilnosti pene vplivata predvsem hitrost odtekanja tekočine in trdnost tekočega filma. Vplivni dejavniki vključujejo:

① Površinska napetost: Z energijskega vidika nižja površinska napetost spodbuja nastajanje pene, vendar ne zagotavlja stabilnosti pene. Nizka površinska napetost kaže na manjšo tlačno razliko, kar vodi do počasnejšega odtekanja tekočine in zgostitve tekočega filma, kar oboje spodbuja stabilnost.

② Površinska viskoznost: Ključni dejavnik stabilnosti pene je trdnost tekočega filma, ki jo v prvi vrsti določa robustnost površinskega adsorpcijskega filma, merjena s površinsko viskoznostjo. Eksperimentalni rezultati kažejo, da raztopine z visoko površinsko viskoznostjo proizvajajo dolgotrajnejšo peno zaradi okrepljenih molekularnih interakcij v adsorbiranem filmu, ki znatno povečajo trdnost membrane.

③ Viskoznost raztopine: Višja viskoznost same tekočine upočasni odtekanje tekočine iz membrane, s čimer se podaljša življenjska doba tekočega filma, preden pride do porušitve, in poveča stabilnost pene.

④ Popravilo površinske napetosti: Površinsko aktivne snovi, adsorbirane na membrano, lahko preprečijo širjenje ali krčenje površine filma; to imenujemo popravilo. Ko se površinsko aktivne snovi adsorbirajo na tekoči film in razširijo njegovo površino, to zmanjša koncentracijo površinsko aktivne snovi na površini in poveča površinsko napetost; nasprotno, krčenje vodi do povečane koncentracije površinsko aktivne snovi na površini in posledično zmanjša površinsko napetost.

⑤ Difuzija plina skozi tekoči film: Zaradi kapilarnega tlaka imajo manjši mehurčki običajno višji notranji tlak v primerjavi z večjimi, kar vodi do difuzije plina iz majhnih mehurčkov v večje, zaradi česar se majhni mehurčki krčijo, večji pa rastejo, kar na koncu povzroči kolaps pene. Dosledna uporaba površinsko aktivnih snovi ustvarja enakomerne, fino porazdeljene mehurčke in zavira odstranjevanje pene. Ker so površinsko aktivne snovi tesno stisnjene ob tekočem filmu, je difuzija plina ovirana, kar povečuje stabilnost pene.

⑥ Vpliv površinskega naboja: Če ima penasta tekoča plast enak naboj, se obe površini odbijata, kar preprečuje tanjšanje ali pretrganje plasti. Ionske površinsko aktivne snovi lahko zagotovijo ta stabilizacijski učinek. Skratka, trdnost tekoče plasti je ključni dejavnik, ki določa stabilnost pene. Površinsko aktivne snovi, ki delujejo kot penilna sredstva in stabilizatorji, morajo ustvariti tesno pakirane molekule, ki se absorbirajo na površino, saj to pomembno vpliva na interakcijo molekul na površini, povečuje trdnost same površinske plasti in s tem preprečuje odtekanje tekočine stran od sosednje plasti, zaradi česar je stabilnost pene bolj dosegljiva.

(3) Uničenje pene

Temeljno načelo uničevanja pene vključuje spreminjanje pogojev, ki povzročajo nastanek pene, ali odpravo stabilizacijskih dejavnikov pene, kar vodi do fizikalnih in kemičnih metod odstranjevanja pene. Fizično odstranjevanje pene ohranja kemično sestavo penaste raztopine, hkrati pa spreminja pogoje, kot so zunanje motnje, spremembe temperature ali tlaka, pa tudi ultrazvočna obdelava, ki so vse učinkovite metode za odstranjevanje pene. Kemično odstranjevanje pene se nanaša na dodajanje določenih snovi, ki interagirajo s penilnimi sredstvi, da zmanjšajo trdnost tekočega filma znotraj pene, s čimer se zmanjša stabilnost pene in doseže odstranjevanje pene. Takšne snovi se imenujejo penilci, večina teh pa so površinsko aktivne snovi. Penilci imajo običajno znatno sposobnost zmanjšanja površinske napetosti in se lahko zlahka adsorbirajo na površine, s šibkejšo interakcijo med sestavnimi molekulami, kar ustvari ohlapno molekularno strukturo. Vrste penilcev so različne, vendar so na splošno neionske površinsko aktivne snovi, pri čemer se kot odlični penilci pogosto uporabljajo razvejani alkoholi, maščobne kisline, estri maščobnih kislin, poliamidi, fosfati in silikonska olja.

(4) Pena in čiščenje

Količina pene ni neposredno povezana z učinkovitostjo čiščenja; več pene ne pomeni boljšega čiščenja. Na primer, neionske površinsko aktivne snovi lahko proizvedejo manj pene kot milo, vendar imajo lahko boljše čistilne sposobnosti. Vendar pa lahko v določenih pogojih pena pomaga pri odstranjevanju umazanije; na primer pena od pomivanja posode pomaga pri odstranjevanju maščobe, medtem ko čiščenje preprog omogoča peni, da odstrani umazanijo in trdne onesnaževalce. Poleg tega lahko pena kaže na učinkovitost detergenta; prekomerna maščoba pogosto zavira nastajanje mehurčkov, kar povzroči bodisi pomanjkanje pene bodisi zmanjšanje obstoječe pene, kar kaže na nizko učinkovitost detergenta. Poleg tega lahko pena služi kot pokazatelj čistoče izpiranja, saj se raven pene v vodi za izpiranje pogosto zmanjša z nižjimi koncentracijami detergenta.

09 Postopek pranja

Na splošno je pranje postopek odstranjevanja neželenih komponent iz predmeta, ki ga čistimo, da se doseže določen namen. V splošnem se pranje nanaša na odstranjevanje umazanije s površine nosilca. Med pranjem nekatere kemične snovi (kot so detergenti) delujejo tako, da oslabijo ali odpravijo interakcijo med umazanijo in nosilcem, s čimer vez med umazanijo in nosilcem spremenijo v vez med umazanijo in detergentom, kar omogoča njuno ločitev. Glede na to, da se predmeti, ki jih je treba očistiti, in umazanija, ki jo je treba odstraniti, lahko zelo razlikujejo, je pranje zapleten postopek, ki ga lahko poenostavimo v naslednje razmerje:

Nosilec • Umazanija + Detergent = Nosilec + Umazanija • Detergent. Postopek pranja lahko na splošno razdelimo na dve fazi:

1. Umazanija se pod vplivom detergenta loči od nosilca;

2. Ločena umazanija se razprši in suspendira v mediju. Postopek pranja je reverzibilen, kar pomeni, da se lahko razpršena ali suspendirana umazanija ponovno usede na očiščen predmet. Zato učinkoviti detergenti ne smejo le ločiti umazanije od nosilca, temveč jo morajo tudi razpršiti in suspendirati, kar preprečuje njeno ponovno kopičenje.

(1) Vrste umazanije

Tudi en sam predmet lahko nabere različne vrste, sestave in količine umazanije, odvisno od konteksta uporabe. Mastna umazanija je sestavljena predvsem iz različnih živalskih in rastlinskih olj ter mineralnih olj (kot so surova nafta, kurilno olje, premogov katran itd.); trdna umazanija vključuje delce, kot so saje, prah, rja in saje. Kar zadeva umazanijo na oblačilih, lahko izvira iz človeških izločkov, kot so znoj, sebum in kri; madežev, povezanih s hrano, kot so madeži sadja ali olja in začimb; ostankov kozmetike, kot sta šminka in lak za nohte; onesnaževal ozračja, kot so dim, prah in zemlja; ter dodatnih madežev, kot so črnilo, čaj in barva. To vrsto umazanije lahko na splošno razdelimo na trdne, tekoče in posebne vrste.

① Trdna umazanija: Pogosti primeri vključujejo saje, blato in delce prahu, od katerih ima večina naboje – pogosto negativno nabite – ki se zlahka oprimejo vlaknatih materialov. Trdna umazanija je običajno manj topna v vodi, vendar jo je mogoče dispergirati in suspendirati v detergentih. Delce, manjše od 0,1 μm, je lahko še posebej težko odstraniti.

② Tekoča umazanija: Sem spadajo oljnate snovi, ki so topne v olju, vključno z živalskimi olji, maščobnimi kislinami, maščobnimi alkoholi, mineralnimi olji in njihovimi oksidi. Medtem ko lahko živalska in rastlinska olja ter maščobne kisline reagirajo z alkalijami in tvorijo mila, se maščobni alkoholi in mineralna olja ne saponificirajo, vendar jih lahko raztopijo alkoholi, etri in organski ogljikovodiki ter jih lahko emulgirajo in dispergirajo raztopine detergentov. Tekoča oljna umazanija se zaradi močnih interakcij običajno trdno oprime vlaknatih materialov.

③ Posebna umazanija: Ta kategorija vključuje beljakovine, škrob, kri in človeške izločke, kot sta znoj in urin, ter sadni in čajni sokovi. Ti materiali se pogosto trdno vežejo na vlakna s kemičnimi interakcijami, zaradi česar jih je težje sprati. Različne vrste umazanije redko obstajajo neodvisno, temveč se mešajo in skupaj oprimejo površin. Pogosto se umazanija pod vplivom zunanjih dejavnikov oksidira, razgradi ali zgnije, kar povzroči nastanek novih oblik umazanije.

(2) Oprijem umazanije

Umazanija se oprime materialov, kot so oblačila in koža, zaradi določenih interakcij med predmetom in umazanijo. Oprijemna sila med umazanijo in predmetom je lahko posledica fizikalne ali kemične adhezije.

① Fizična adhezija: Adhezija umazanije, kot so saje, prah in blato, v veliki meri vključuje šibke fizikalne interakcije. Na splošno je te vrste umazanije mogoče relativno enostavno odstraniti zaradi njihove šibkejše adhezije, ki nastane predvsem zaradi mehanskih ali elektrostatičnih sil.

A: Mehanska adhezija**: To se običajno nanaša na trdno umazanijo, kot je prah ali pesek, ki se oprime z mehanskimi sredstvi in ​​jo je relativno enostavno odstraniti, čeprav je manjše delce pod 0,1 μm precej težko očistiti.

B: Elektrostatična adhezija**: Pri tej adheziji nabiti delci umazanije medsebojno delujejo z nasprotno nabitimi materiali; vlaknasti materiali običajno nosijo negativne naboje, kar jim omogoča, da privabljajo pozitivno nabite snovi, kot so nekatere soli. Nekateri negativno nabiti delci se lahko še vedno kopičijo na teh vlaknih prek ionskih mostov, ki jih tvorijo pozitivni ioni v raztopini.

② Kemična adhezija: To se nanaša na umazanijo, ki se oprime predmeta s kemičnimi vezmi. Na primer, polarna trdna umazanija ali materiali, kot je rja, se trdno oprimejo zaradi kemičnih vezi, ki jih tvorijo funkcionalne skupine, kot so karboksilne, hidroksilne ali amino skupine, ki so prisotne v vlaknastih materialih. Te vezi ustvarjajo močnejše interakcije, zaradi česar je takšno umazanijo težje odstraniti; za učinkovito čiščenje so morda potrebne posebne obdelave. Stopnja oprijema umazanije je odvisna tako od lastnosti same umazanije kot od lastnosti površine, na katero se oprime.

(3) Mehanizmi odstranjevanja umazanije

Cilj pranja je odstranitev umazanije. To vključuje uporabo različnih fizikalnih in kemičnih učinkov detergentov za oslabitev ali odstranitev oprijema med umazanijo in opranimi predmeti, pri čemer se uporabljajo mehanske sile (kot so ročno drgnjenje, mešanje pralnega stroja ali udarci vode), kar na koncu vodi do ločitve umazanije.

① Mehanizem odstranjevanja tekoče umazanije

A: Vlažnost: Večina tekoče umazanije je oljnata in ponavadi zmoči različne vlaknaste predmete, pri čemer na njihovi površini tvori oljnat film. Prvi korak pri pranju je delovanje detergenta, ki povzroči zmočenje površine.
B: Mehanizem zvijanja za odstranjevanje olja: Drugi korak odstranjevanja tekoče umazanije se izvede s postopkom zvijanja. Tekoča umazanija, ki se kot film širi po površini, se postopoma zvija v kapljice zaradi prednostnega omočenja vlaknaste površine s strani pralne tekočine, ki jo na koncu nadomesti pralna tekočina.

② Mehanizem odstranjevanja trdne umazanije

Za razliko od tekoče umazanije je odstranjevanje trdne umazanije odvisno od sposobnosti pralne tekočine, da zmoči tako delce umazanije kot površino nosilnega materiala. Adsorpcija površinsko aktivnih snovi na površinah trdne umazanije in nosilnega materiala zmanjša njihove medsebojne sile, s čimer se zmanjša oprijemna moč delcev umazanije, zaradi česar jih je lažje odstraniti. Poleg tega lahko površinsko aktivne snovi, zlasti ionske površinsko aktivne snovi, povečajo električni potencial trdne umazanije in površinskega materiala, kar olajša nadaljnje odstranjevanje.

Neionske površinsko aktivne snovi se ponavadi adsorbirajo na običajno nabitih trdnih površinah in lahko tvorijo znatno adsorbirano plast, kar zmanjša ponovno nabiranje umazanije. Kationske površinsko aktivne snovi pa lahko zmanjšajo električni potencial umazanije in nosilne površine, kar zmanjša odbojnost in ovira odstranjevanje umazanije.

③ Odstranjevanje posebne umazanije

Tipični detergenti se lahko težko spopadajo s trdovratnimi madeži beljakovin, škroba, krvi in ​​telesnih izločkov. Encimi, kot je proteaza, lahko učinkovito odstranijo beljakovinske madeže tako, da jih razgradijo v topne aminokisline ali peptide. Podobno lahko amilaza razgradi škrob v sladkorje. Lipaze lahko pomagajo razgraditi nečistoče triacilglicerola, ki jih je pogosto težko odstraniti s konvencionalnimi sredstvi. Madeži sadnih sokov, čaja ali črnila včasih zahtevajo oksidante ali redukcijska sredstva, ki reagirajo z barvnimi skupinami in jih razgradijo v bolj vodotopne fragmente.

(4) Mehanizem kemičnega čiščenja

Zgoraj omenjene točke se nanašajo predvsem na pranje z vodo. Vendar pa se zaradi raznolikosti tkanin nekateri materiali morda ne bodo dobro odzvali na pranje z vodo, kar povzroči deformacije, bledenje barv itd. Številna naravna vlakna se v mokrem stanju razširijo in se zlahka skrčijo, kar povzroči neželene strukturne spremembe. Zato je za te tekstilije pogosto prednostno kemično čiščenje, običajno z uporabo organskih topil.

Kemično čiščenje je v primerjavi z mokrim pranjem nežnejše, saj zmanjšuje mehansko delovanje, ki bi lahko poškodovalo oblačila. Za učinkovito odstranjevanje umazanije pri kemičnem čiščenju se umazanija razvršča v tri glavne vrste:

① Umazanija, topna v olju: To vključuje olja in maščobe, ki se zlahka raztopijo v topilih za kemično čiščenje.

② V vodi topna umazanija: Ta vrsta umazanije se lahko raztopi v vodi, ne pa v topilih za kemično čiščenje. Vsebuje anorganske soli, škrob in beljakovine, ki lahko kristalizirajo, ko voda izhlapi.

③ Umazanija, ki ni topna niti v olju niti v vodi: To vključuje snovi, kot so saj in kovinski silikati, ki se ne raztopijo v nobenem od teh medijev.

Vsaka vrsta umazanije zahteva različne strategije za učinkovito odstranjevanje med kemičnim čiščenjem. Umazanija, topna v olju, se metodološko odstranjuje z organskimi topili zaradi njihove odlične topnosti v nepolarnih topilih. Za madeže, topne v vodi, mora biti v sredstvu za kemično čiščenje prisotna zadostna količina vode, saj je voda ključnega pomena za učinkovito odstranjevanje umazanije. Žal se zaradi majhne topnosti vode v sredstvih za kemično čiščenje pogosto dodajajo površinsko aktivne snovi, ki pomagajo pri integraciji vode.

Površinsko aktivne snovi povečajo sposobnost čistilnega sredstva za vezavo vode in pomagajo pri zagotavljanju raztapljanja vodotopnih nečistoč znotraj micelov. Poleg tega lahko površinsko aktivne snovi preprečijo nastajanje novih usedlin umazanije po pranju, kar poveča učinkovitost čiščenja. Za odstranitev teh nečistoč je bistvenega pomena majhen dodatek vode, vendar lahko prekomerne količine povzročijo deformacijo tkanine, zato je potrebna uravnotežena vsebnost vode v raztopinah za kemično čiščenje.

(5) Dejavniki, ki vplivajo na pranje

Adsorpcija površinsko aktivnih snovi na vmesnikih in posledično zmanjšanje medfazne napetosti sta ključnega pomena za odstranjevanje tekoče ali trdne umazanije. Vendar pa je pranje samo po sebi kompleksno, na kar vplivajo številni dejavniki, tudi pri podobnih vrstah detergentov. Ti dejavniki vključujejo koncentracijo detergenta, temperaturo, lastnosti umazanije, vrste vlaken in strukturo tkanine.

① Koncentracija površinsko aktivnih snovi: Miceli, ki jih tvorijo površinsko aktivne snovi, igrajo ključno vlogo pri pranju. Učinkovitost pranja se dramatično poveča, ko koncentracija preseže kritično koncentracijo micelov (CMC), zato je treba za učinkovito pranje uporabljati detergente v koncentracijah, višjih od CMC. Vendar pa koncentracije detergentov nad CMC zmanjšujejo izkoristek, zaradi česar prekomerna koncentracija ni potrebna.

② Vpliv temperature: Temperatura ima velik vpliv na učinkovitost čiščenja. Na splošno višje temperature olajšajo odstranjevanje umazanije; vendar ima lahko prekomerna vročina negativne učinke. Zvišanje temperature običajno pospeši razpršitev umazanije in lahko povzroči tudi lažje emulgiranje oljne umazanije. Vendar pa lahko pri gosto tkanih tkaninah povišana temperatura, ki povzroči nabrekanje vlaken, nenamerno zmanjša učinkovitost odstranjevanja.

Temperaturna nihanja vplivajo tudi na topnost površinsko aktivnih snovi, karbokarton (CMC) in število micelov, kar vpliva na učinkovitost čiščenja. Pri mnogih dolgoverižnih površinsko aktivnih snoveh nižje temperature zmanjšajo topnost, včasih pod njihovo lastno CMC; zato je za optimalno delovanje morda potrebno ustrezno segrevanje. Vpliv temperature na CMC in micele se razlikuje za ionske in neionske površinsko aktivne snovi: zvišanje temperature običajno zviša CMC ionskih površinsko aktivnih snovi, kar zahteva prilagoditev koncentracije.

③ Pena: Obstaja pogosto zmotno prepričanje, ki povezuje sposobnost penjenja z učinkovitostjo pranja – več pene ne pomeni boljšega pranja. Empirični dokazi kažejo, da so lahko detergenti z nizko stopnjo penjenosti enako učinkoviti. Vendar pa lahko pena pomaga pri odstranjevanju umazanije pri določenih aplikacijah, na primer pri pomivanju posode, kjer pena pomaga izpodrivati ​​maščobo, ali pri čiščenju preprog, kjer dvigne umazanijo. Poleg tega lahko prisotnost pene kaže na to, ali detergenti delujejo; presežek maščobe lahko zavira nastajanje pene, medtem ko zmanjšanje pene pomeni zmanjšano koncentracijo detergenta.

④ Vrsta vlaken in lastnosti tekstila: Poleg kemične strukture na oprijem in težave pri odstranjevanju umazanije vplivata tudi videz in organizacija vlaken. Vlakna z grobo ali ravno strukturo, kot sta volna ali bombaž, lažje ujamejo umazanijo kot gladka vlakna. Tesno tkane tkanine se sprva morda upirajo kopičenju umazanije, vendar lahko zaradi omejenega dostopa do ujete umazanije ovirajo učinkovito pranje.

⑤ Trdota vode: Koncentracije Ca²⁺, Mg²⁺ in drugih kovinskih ionov pomembno vplivajo na rezultate pranja, zlasti anionskih površinsko aktivnih snovi, ki lahko tvorijo netopne soli, ki zmanjšujejo učinkovitost čiščenja. V trdi vodi je tudi pri ustrezni koncentraciji površinsko aktivnih snovi učinkovitost čiščenja v primerjavi z destilirano vodo nižja. Za optimalno delovanje površinsko aktivnih snovi je treba koncentracijo Ca²⁺ zmanjšati na manj kot 1×10⁻⁶ mol/L (CaCO₃ pod 0,1 mg/L), kar pogosto zahteva vključitev mehčalcev vode v formulacije detergentov.