洗濯洗剤
背景
最初の石鹸は、古代にはさまざまな方法で製造されていましたが、最も一般的には脂肪や灰を沸騰させることで製造されていました。古代バビロンの遺跡を発掘した考古学者は、そのような石鹸が紀元前2800年<小>まで使用されたことを示す証拠を発見しました。 西暦2世紀までに、ローマ人は定期的に石鹸を作っていました。石鹸はおそらくもっと早く生産し始めていたでしょう。
ヨーロッパでは、中世に石鹸の使用が減少しました。しかし、15世紀までにその使用と製造が再開され、スペインのカスティーリャで生産されたオリーブオイルベースの石鹸が世界の多くの地域で販売されていました。現在でも販売されているカスティーリャ石鹸は、高品質な製品としての評判を維持しています。
植民地時代と18世紀の間、アメリカ人は自宅で独自の石鹸を作りました。1930年代に石鹸の製造が個々の家庭から産業に移行するまで、ほとんどの人が石鹸を製造し続けました。最初の洗剤、または人工石鹸は、第一次世界大戦中にドイツで製造されました。1946年に、界面活性剤を含む最初に作られた洗剤が登場しました。 （表面作用剤または石鹸）およびビルダー （界面活性剤の性能を向上させるだけでなく、他の方法で洗濯プロセスをより効果的にする化学物質）。経済的繁栄と比較的安価な洗濯機の開発に後押しされました 第二次世界大戦後、洗剤の売り上げは急増しました。 1953年までに、彼らは米国での石鹸の売り上げを上回りました。
原材料
人々は一般的に洗濯洗剤を「石鹸」と呼びますが、それは実際には石鹸のように機能する合成の組み合わせであり、特定の大きな改善があります。各石鹸分子は、2つの重要な機能を実行する炭化水素鎖とカルボン酸基（脂肪酸）で構成されているため、石鹸はきれいになります。石鹸分子のカルボキシレート末端は親水性です。つまり、分子の炭化水素末端は疎水性（水によってはじかれます）であり、汚れた油やグリースに引き付けられます。石鹸分子の疎水性の端は汚れに付着しますが、親水性の端は水に付着します。分子のカルボン酸塩末端に付着した汚れは、化学的に引きずり出されて、洗浄中の衣服から洗浄水に入れられます。衣服を適切にかき混ぜてすすぐことで、クレンジングプロセスが促進されます。
石鹸を使って洗濯物をきれいにすることの主な困難は、カルシウム、マグネシウム、鉄、マンガンなどの天然ミネラルが豊富な硬水で使用した場合に現れます。これらの化学物質が石鹸と反応すると、沈殿物と呼ばれる不溶性カードを形成します。 洗い流すのが難しい沈殿物は、衣服に目に見える堆積物を残し、布地を硬く感じさせます。特に硬くない水でさえ、ある期間にわたって最終的に沈殿物を生成します。
石鹸に使用される炭化水素は一般に植物や動物に由来しますが、洗剤に使用される炭化水素は原油に由来する場合があります。処理された炭化水素に硫酸を加えると、石鹸の脂肪酸に似た分子が生成されます。混合物にアルカリを加えると、界面活性剤分子が生成されます 
粉末洗剤を製造するブレンダー方式では、成分（界面活性剤、ビルダー、再付着防止剤、香水）が使用されます。ミキサーで簡単にブレンドされ、コンベヤーベルトに放出され、それに応じてパッケージ化されます。この方法は、中小企業に好まれています。硬水中のミネラルと結合しないため、沈殿物の蓄積を防ぎます。
界面活性剤に加えて、現代の洗剤には他のいくつかの成分が含まれています。最も重要なものの中には、ビルダー、いくつかの目的に役立つ化学物質があります。最も重要なことは、それらが界面活性剤の効率を高めることです。それらはまた、硬水にミネラルを隔離します。つまり、ミネラルを溶液に保持し、沈殿を防ぎます。さらに、ビルダーはオイルとグリースを乳化して、洗い流すことができる小さな小球にすることができます。ケイ酸ナトリウムのように、腐食を抑制し、洗剤が洗濯機に損傷を与えないようにするのに役立つものもあります。さらに他のビルダーは、洗浄水の化学的バランスに貢献し、効果的な洗浄につながることを確認します。
現代の洗剤には、再付着防止剤、汚れが洗濯物に落ち着くのを防ぐのに役立つ化学物質など、他のいくつかの成分が含まれています。蛍光ホワイトニング剤も一般的です。目に見えない紫外線を目に見える青色光に変換することにより、これらは明るさや白色度を維持するのに役立ちます。過ホウ酸ナトリウムなどの酸素漂白剤は、特に低リン酸塩または無リン酸塩製品の混合物の洗浄力を向上させるだけでなく、一部の種類の汚れを取り除くのに役立ちます。硫酸ナトリウムなどの加工助剤も、ケーキングを防ぎ、製品密度を標準化するために使用されます。
酵素や香水は市販の洗剤にも含まれています。酵素（タンパク質の一種）は、汚れを分解して取り除きやすくし、洗濯前に汚れのひどい衣類を処理するために使用されるさまざまなプレソーク製品の必須成分です。香水や香料は、汚れの臭いや洗剤自体からの化学臭を覆います。泡制御剤は洗剤にも役割を果たします。泡が多すぎると、洗濯機に機械的な問題が発生する可能性があります。
製造
プロセス
乾式洗濯洗剤の製造方法は3つありますが、現在一般的に使用されているのは2つだけです。中小企業が好むブレンダープロセスでは、材料はパッケージ化される前に大きなバットで混合されます。使用される機械は非常に大きく、一般的なブレンダーは4,000ポンド（1,816キログラム）の混合材料を保持しますが、ブレンダーは500〜10,000ポンド（227〜4,540キログラム）の範囲の負荷に対応できます。業界標準では、これらはブレンダープロセスが理想的な小さなバッチです。多少の沈降が発生する可能性がありますが、結果として得られる洗剤は高品質であり、他のプロセスで製造された洗剤と競合する可能性があります。 2番目に一般的に使用される製造方法は凝集プロセスと呼ばれます。ブレンダープロセスとは異なり、それは連続的であるため、非常に大規模な洗剤メーカーの選択になります。凝集プロセスでは、1時間あたり15,000〜50,000ポンド（6,800〜22,700キログラム）の洗剤を生成できます。 3番目の方法では、乾燥した材料を水に混ぜてから熱風で乾燥させます。得られた製品は高品質ですが、燃料コストと、空気の排出、再加熱、および再利用に関連するエンジニアリングの問題により、この方法は主に凝集に置き換えられています。
ブレンダープロセス
- 1最初に、材料はタンブリングブレンダーまたはリボンブレンダーの2台のマシンのいずれかにロードされます。長方形の箱のような形をしたタンブリングブレンダーは、機械によって外側から回転させて振とうします。リボンブレンダーは、材料をこすって混合するためのブレードが取り付けられたシリンダーです。ブレンダー内の材料が混合された後、ボウルの底にある出入り口が開かれます。ブレンダーがまだ材料を攪拌している状態で、混合物はコンベヤーベルトまたは他のチャネリング装置に流れ出ることができます。次にベルトは洗剤を工場の別の場所に移動し、そこで卸売業者や流通業者に配送するために箱やカートンに落とすことができます。
凝集プロセス
- 2この方法では、洗剤の乾燥成分は、最初に Shuggiアグロメレーターと呼ばれる大型の機械に供給されます。 （Shuggiはメーカーです）。アグロメレーターの内部では、鋭く回転するブレードが材料を細かく混合します。このプロセスは、フードプロセッサー内でテクスチャー加工された食品に似ています。
- 3乾燥成分がブレンドされた後、液体成分が凝集器の壁に取り付けられたノズルを介して乾燥混合物に噴霧されます。混合が続き、発熱（発熱）反応が起こります。得られた混合物は、硬化していないゼラチンに似た高温の粘性液体です。
- 4次に、液体を凝集器から流出させます。それが機械を離れるとき、それはそれ自身の熱、空気への暴露、および熱風送風機がそれを砕けやすくする乾燥ベルトに集まります-砕けたり崩れたりしやすいです。次に、新しく作られた洗剤を粉砕し、サイジングスクリーンに押し込み、混合されていない製品の大きな塊が市場に出てこないようにします。このプロセスの結果は、混合洗剤の顆粒で構成された乾燥洗剤です。
スラリー法
- 5このプロセスでは、材料を水に溶解してスラリーを作成します。ポンプを使用すると、円錐形の容器の上部にあるノズルからスラリーが吹き込まれ、同時に高温の乾燥した空気が円錐の下部に押し込まれます。スラリーが乾燥すると、乾燥洗剤の「ビーズ」がコーンの底に落ち、そこで収集して包装することができます。
液体洗剤
- 6洗剤を粉末ではなく液体にする場合は、すべての成分をブレンドした後、水と可溶化剤として知られるさまざまな化学物質からなる溶液に洗剤を混ぜ戻すだけです。 可溶化剤は、水と洗剤がより完全かつ均一に混ざり合うのを助けます。
品質管理
メーカーは常に洗剤の品質を監視しており、同じテスト方法を使用して新製品の有効性を評価しています。 1つの方法では、汚れた布地に光を当ててから、テスト洗剤で洗います。 The 
液体洗剤を作るには、乾燥粉末を水と化学物質からなる溶液に混ぜ戻すだけです。 「可溶化剤。」これらの化学物質は、水と洗剤がより均一に混ざり合うのを助けます。元の生地のサンプルによって反射された量と比較した、反射された光の量は、清浄度の尺度です。 98％の反射率は非常に良好であると見なされ、洗剤が適切に洗浄されたことを示します。
別の方法は、汚れてから洗濯された少量の材料を実験室で燃焼させることです。灰の重さ、および燃焼のガス状の結果の重さは、洗濯後に布に残った汚れの量を明らかにします。きれいなテストサンプルよりもはるかに高い結果は、洗濯されたサンプルにかなりの量の汚れが残っていることを示しています。当然のことながら、目標は、クリーンなコントロールサンプルの重量にできるだけ近づけることです。
副産物
近年、洗濯洗剤業界は2つの環境問題に直面しており、どちらもうまく対処されているようです。環境保護論者は、リン酸塩製造業者が国の水路に大量のリン化合物を追加することを懸念していました。リンは肥料として働き、藻類の成長を刺激し、これらの不自然に大きな藻類の作物は、水中の溶存酸素の量を大幅に枯渇させました。この遊離酸素の減少は他の海洋生物に害を及ぼし、したがって通常の生態学的パターンを混乱させる恐れがあります。
この問題と、それが1960年代後半に引き起こした環境圧力と法律により、製造業者はリン酸塩を含まない効果的なビルダーを開発するようになりました。今日、多くの州で販売されている洗剤はリン酸塩を含んでいません。この調整は製造工程の変更を伴うものではありませんでしたが、満足のいく代替案を考案するために数ヶ月を要した研究努力が必要でした。
初期の環境問題は、国の水路に現れる過剰な洗剤の泡の問題でした。 1950年代初頭、家庭での洗濯機や洗濯洗剤の使用が爆発的に増加したとき、泡の原因は洗剤だけではなかったかもしれませんが、川や小川に大量の泡が現れることがいくつかありました。 1951年から1956年までの5年間で、一般的な界面活性剤であるABS（アルキルベンゼンスルホン酸）が泡立ちの原因となる洗剤成分であることがわかりました。 ABSの複雑な分子構造は、洗浄水が排出された後の泡立ちを防ぐのに十分な速さで生分解しませんでした。実績のある代替品はすぐには入手できませんでした。しかし、1956年以降、メーカーはABSを急速に生分解するLAS（線状アルキレートスルホン酸塩）に置き換え、それ以来、LASは洗剤の主要な発泡剤となっています。
製造プロセス