洗濯洗剤

ビルダー（キレート剤または封鎖剤とも呼ばれる）は、軟水剤の一種です。ほとんどの家庭用水には、特に硬水地域では、溶解したミネラルが含まれています。これらの溶解ミネラルに含まれる金属カチオン、特にカルシウムイオンとマグネシウムイオンは、界面活性剤と反応して石鹸カスを形成します。石鹸カスは洗浄効果が著しく低下し、布地や洗濯機の部品に付着する可能性があります。ビルダーは、沈殿、キレート化、またはイオン交換によって、硬水の原因となるミネラルイオンを除去します。さらに、分散作用によって汚れの除去にも役立ちます。

初期の建材としては、炭酸ナトリウム（洗濯ソーダ）とケイ酸ナトリウム（水ガラス）が用いられました。1930年代にはリン酸塩（リン酸ナトリウム）とポリリン酸塩（ヘキサメタリン酸ナトリウム）が導入され、その後ホスホン酸塩（HEDP、ATMP、EDTMP）の導入へと続きました。これらのリン系薬剤は一般的に無毒ですが、現在では栄養汚染を引き起こし、深刻な環境影響をもたらすことが知られています。そのため、多くの国で使用が禁止され、ポリカルボン酸塩（EDTA、NTA）、クエン酸塩（クエン酸三ナトリウム）、ケイ酸塩（ケイ酸ナトリウム）、グルコン酸、ポリアクリル酸などのリンを含まない薬剤、あるいはゼオライトなどのイオン交換剤の開発につながりました。

アルカリビルダーは、洗濯液のpHを変化させることで洗浄性能を向上させることもあります。綿などの親水性繊維は水中で自然に負の表面電荷を持ちますが、合成繊維は比較的中性です。負電荷は、陰イオン界面活性剤の吸着によってさらに増加し​​ます。pHが上昇すると、汚れと繊維はより負に帯電し、相互反発が増加します。良好な洗浄力を得るための最適なpH範囲は9～10.5です。^{[ 5 ]}アルカリは、脂肪の鹸化によって洗浄性能を向上させることもあります。

ビルダーと界面活性剤は相乗的に作用して汚れを除去し、ビルダーの洗浄効果は界面活性剤の洗浄効果を上回る場合があります。綿、羊毛、ポリアミド、ポリアクリロニトリルなどの親水性繊維の場合、トリリン酸ナトリウムは界面活性剤単独よりも効果的に汚れを除去します。ポリエステルやポリオレフィンなどの疎水性繊維を洗う場合、界面活性剤の効果がビルダーの効果を上回ると予想されますが、そうではありません。^{[ 6 ]}

洗濯洗剤の洗浄性能の大部分は界面活性剤によるものです。界面活性剤は、汚れを水に吸収・乳化させることで洗浄力を発揮するだけでなく、水の表面張力を低下させて濡れ性を向上させることで洗浄効果をもたらします。

洗濯用洗剤には、主に陰イオン界面活性剤と非イオン界面活性剤が含まれています。陽イオン界面活性剤は通常、陰イオン界面活性剤とは相性が悪く、洗浄力も劣ります。そのため、柔軟剤、帯電防止剤、殺生物剤など、特定の特殊な用途にのみ使用されます。両性イオン界面活性剤は、主にコスト上の理由から、洗濯用洗剤にはほとんど使用されません。ほとんどの洗剤は、性能のバランスを取るために、複数の界面活性剤を組み合わせて使用​​しています。

1950年代までは、洗濯用洗剤の界面活性剤としては石鹸が主流でした。1950年代末までに、先進国では分岐アルキルベンゼンスルホン酸塩などのいわゆる「合成洗剤」（シンデット）が石鹸に取って代わりました。^{[ 7 ] [ 8 ]}生分解性が低いため、これらの分岐アルキルベンゼンスルホン酸塩は1960年代半ばに直鎖アルキルベンゼンスルホン酸塩（LAS）に置き換えられました。1980年代以降、LASに代わってSDSなどのアルキル硫酸塩の使用が増加しています。

1970年代以降、アルコールエトキシレートなどの非イオン性界面活性剤が洗濯用洗剤でより高いシェアを獲得しました。1990年代には、グルカミドが共界面活性剤として登場し、アルキルポリグリコシドが高級繊維用の特殊洗剤に使用されています。^{[ 4 ]}

その名前とは裏腹に、現代の洗濯用漂白剤には家庭用漂白剤（次亜塩素酸ナトリウム）は含まれていません。洗濯用漂白剤は通常、過酸化水素の安定な付加物であり、例えば過ホウ酸ナトリウムや過炭酸ナトリウムなどです。これらは固体状態では不活性ですが、水に触れると過酸化水素を放出します。漂白剤の主な対象は酸化されやすい有機汚れで、通常は植物由来のものです（例えば、クロロフィル、アントシアニン色素、タンニン、フミン酸、カロテノイド色素など）。過酸化水素は60 ℃（140 °F）以下の温度では漂白剤としての活性が不十分なため、従来は高温での洗濯が一般的でした。1970年代から1980年代にかけて漂白剤活性剤が開発されたことで、より低い洗濯温度でも効果を発揮できるようになりました。テトラアセチルエチレンジアミン（TAED）などのこれらの化合物は、過酸化水素と反応して過酢酸を生成します。過酢酸は、特に低温ではさらに効果的な漂白剤です。^{[ 4 ]}  

洗濯に酵素を用いる技術は、1913年にオットー・ロームによって導入された。最初の製剤は、屠殺された動物から得られた膵臓抽出物であったが、アルカリや漂白剤に対して不安定であった。この技術が主流となったのは、20世紀後半になって耐熱性に優れた細菌由来の酵素が利用可能になってからのことである。

タンパク質（牛乳、ココア、血液、卵黄、草など）、脂肪（チョコレート、油脂など）、デンプン（小麦粉やジャガイモの染みなど）、セルロース（損傷した綿繊維、野菜や果物の染みなど）からなる頑固な染みを分解するには、酵素が必要です。染みの種類ごとに必要な酵素の種類が異なり、タンパク質にはプロテアーゼ（サビナーゼ）、油脂にはリパーゼ、炭水化物にはα-アミラーゼ、セルロースにはセルラーゼが必要です。

使用状況に応じて、他にも多くの成分が添加されます。このような添加剤は、泡を安定させたり、泡を抑制したりすることで、製品の泡立ち特性を変化させます。その他の成分は、溶液の粘度を増減させたり、他の成分を可溶化したりします。腐食防止剤は、洗濯設備の損傷を抑制します。染料移行防止剤は、ある製品の染料が他の製品に色移りするのを防ぎます。これらは一般的に、染料が優先的に結合するポリビニルピロリドンなどの極性水溶性ポリマーです。カルボキシメチルセルロースなどの再付着防止剤は、洗浄中の製品に微細な汚れ粒子が再付着するのを防ぐために使用されます。^{[ 4 ]}商業用または工業用洗濯工場では、最終すすぎサイクル中に洗濯用酸を使用して、残っているアルカリ界面活性剤を中和し、酸に弱い汚れを除去することがあります。

洗剤には、使用前または使用中に、洗浄対象物や洗剤自体の美観に影響を与える成分が数多く含まれています。これらの成分には、蛍光増白剤、柔軟剤、着色料などがあります。また、他の成分との相性が良く、洗浄対象物の色に影響を与えない限り、さまざまな香料も現代の洗剤の成分として使用されています。香料は通常、多くの化合物の混合物であり、一般的な種類としては、テルペンアルコール（シトロネロール、ゲラニオール、リナロール、ネロール）とそのエステル（酢酸リナリル）、芳香族アルデヒド（ヘリオナール、ヘキシルシンナムアルデヒド、リリアール）、合成ムスク（ガラキソリド）などがあります。