อยากรู้ไหมว่าทำไมคุณซักผ้า “ไม่สะอาด” นี่คือความลับของการซักผ้า

ขั้นตอนการซักผ้าที่เราเคยชินก็คือ โยนผ้าทุกชิ้นใส่เครื่องซักผ้า จากนั้นใส่ผงซักฟอก/น้ำยาซักผ้า (แล้วต้องใส่เยอะ ๆ เพราะเข้าใจกันว่าฟองเยอะ ๆ คือสะอาด) แล้วเปิดโปรแกรมให้เครื่องทำงานอัตโนมัติ เมื่อปั่นได้ตามเวลาของโปรแกรม เครื่องจะปล่อยน้ำฟองออก แล้วเติมน้ำสะอาดเข้าเครื่องอีกอย่างน้อย 2 ครั้ง ระหว่างนี้เครื่องก็จะทำงานตามโปรแกรมจนสิ้นสุดขั้นตอน เข้าสู่ขั้นตอนปั่นหมาด แล้วเราก็นำผ้าขึ้นตาก

ส่วนคนที่ซักมือก็คล้าย ๆ กัน คือ เปิดน้ำสะอาดใส่กะละมัง ใส่ผงซักฟอก/น้ำยาซักผ้า แล้วตีน้ำจนได้ฟองหนา ๆ ที่ดูแล้วน่าจะสะอาด จากนั้นก็โยนผ้าที่จะซักลงไป จับกด ๆ ให้พอเปียกแล้วหยิบขึ้นมาขยี้หรือลงแปรง ล้างด้วยน้ำเปล่าอย่างน้อย 2 น้ำเช่นกัน แล้วค่อยบิดเอาขึ้นราวตาก

แต่บางบ้านไม่ทำเช่นนั้น บางบ้านจะนำเสื้อผ้าที่จะซักไปขยี้น้ำเปล่าก่อนรอบหนึ่ง แล้วค่อยโยนลงเครื่องหรือโยนใส่กะละมังที่เป็นน้ำฟองผงซักฟอก ซึ่งมันทั้งเสียแรง เสียเวลา เสียน้ำไปอีกตั้งหนึ่งกะละมัง แต่คงจะไม่ค่อยมีใครรู้แน่ ๆ ว่า วิธีนี้นี่แหละที่สะอาดกว่าการใช้ผงซักฟอก/น้ำยาซักฟอกเลยด้วยนะ

วิทยาศาสตร์ใกล้ตัวเกี่ยวกับการซักผ้า

ผงซักฟอก/น้ำยาซักผ้า เป็นผลิตภัณฑ์ซักล้างที่เรานำมาใช้ในการทำความสะอาดเสื้อผ้า โดยส่วนประกอบของผงซักฟอก/น้ำยาซักผ้านั้น จะมีสารลดแรงตึงผิวกลุ่มเกลือโซเดียมแอลคิลซัลโฟเนต หรือโซเดียมแอลคิลเบนซิลซัลโฟเนต ที่จะทำให้น้ำมีสภาพเป็นเบส (ด่าง ลื่น ๆ) ซึ่งเพิ่มประสิทธิภาพในการชำระล้างสิ่งสกปรก

ส่วนประกอบที่สำคัญของผงซักฟอก

• สารลดแรงตึงผิว (ให้เข้าใจง่าย ๆ คือผงซักฟอก/น้ำยาซักผ้า) (surfactant) เป็นสารสำคัญที่ทำหน้าที่ลดแรงตึงผิวระหว่างน้ำกับวัสดุ (ในที่นี้คือผ้า) ซึ่งจะทำให้น้ำสามารถแทรกซึมเข้าสู่ผ้าได้ง่ายขึ้น
• สารลดความกระด้างน้ำ (builder) เป็นสารที่ช่วยลดความกระด้างของน้ำ เพิ่มประสิทธิภาพให้สารลดแรงตึงผิวให้ทำหน้าได้ดีขึ้น ทั้งยังช่วยกระจายพวกคราบสิ่งสกปรก คราบไขมัน ให้แตกตัวและกระจายออกเป็นโมเลกุลขนาดเล็ก คราบสกปรกจึงหลุดออกจากผ้า กลายไปเป็นสารแขวนลอยในน้ำ
• สารเพิ่มฟอง (sud regulatore) เป็นสารที่ทำหน้าที่เพิ่มหรือลดฟอง
• สารเพิ่มประสิทธิภาพอื่น ๆ (additives) เช่น น้ำหอม สารกันหมอง สารเพิ่มความสดใสให้เสื้อผ้า สารเพิ่มความขาว สารช่วยละลายไขมัน เป็นต้น

เหตุใดการซักน้ำฟองตั้งแต่น้ำแรกจึงทำให้คราบฝังแน่นกว่าเดิม

รู้หรือไม่ ว่านักฟิสิกส์ (เพราะการซักผ้าเป็นเรื่องของแรง จึงเกี่ยวกับวิชาฟิสิกส์) ค้นพบว่า “การใช้ผงซักฟอก/น้ำยาซักผ้า ที่มีสารลดแรงตึงผิวในการซักน้ำแรก หรือใช้แช่ผ้า ทำให้คราบสกปรกนั้นฝังลึกลงใจกลางเส้นใยผ้ามากกว่าเดิมอีก นั่นหมายความว่าคราบสกปรกนั้นจะซักออกยากกว่าเดิมด้วยเช่นกัน”

ที่จะอธิบายต่อจากนี้ เป็นความรู้ในวิชาเคมีตั้งแต่สมัยมัธยม สารละลาย จะประกอบด้วย ตัวทำละลาย และตัวถูกละลาย พิจารณาจากการเทผงซักฟอกลงน้ำ 1 กะละมัง “ตัวทำละลาย คือ น้ำ” ส่วน “ตัวถูกละลาย คือ ผงซักฟอก” ซึ่งตามธรรมชาติของสารละลาย ความเข้มข้นจะมีไม่เท่ากันทุกส่วน ลองนึกภาพตามว่าเราเติมน้ำตาลลงในก๋วยเตี๋ยว ถ้าเราไม่พยายามจะคนให้น้ำตาลเข้ากันกับน้ำก๋วยเตี๋ยว น้ำตาลก็จะกองอยู่ที่เดียว หวานอยู่แค่ที่เดียว ตรงที่ที่เราใส่ลงไป

กลับมาที่เรื่องของสาร “ลด” แรงตึงผิว ในผงซักฟอก/น้ำยาซักผ้า เมื่อเราเทผงซักฟอก/น้ำยาซักผ้าลงในน้ำ บริเวณที่มีผงซักฟอก/น้ำยาซักผ้าน้อย ๆ จะเป็นบริเวณที่มีความเข้มข้นของสารละลายต่ำ น้ำในบริเวณนี้จึงมีแรงตึงผิวสูง ในขณะเดียวกัน บริเวณที่มีผงซักฟอก/น้ำยาซักผ้ามาก จะเป็นบริเวณที่มีความเข้มข้นของสารละลายสูง น้ำในบริเวณนั้นจึงเป็นน้ำที่มีแรงตึงผิวต่ำ สรุปง่าย ๆ ก็คือ

• น้ำบริเวณที่มีผงซักฟอกอยู่เยอะ น้ำจะมีแรงตึงผิวต่ำ (เพราะผงซักฟอกมีสารลดแรงตึงผิว)
• น้ำบริเวณที่มีผงซักฟอกน้อย น้ำจะมีแรงตึงผิวสูง (สารลดแรงตึงผิวมีน้อย น้ำเลยยังตึงผิวเหมือนเดิม)

เมื่อเรานำผ้าที่มีคราบสกปรกลงในน้ำฟองเป็นน้ำแรก สารลดแรงตึงผิว (ผงซักฟอก/น้ำยาซักผ้า) จะมากองรวมกันอยู่บริเวณรอยต่อ (นึกภาพตามว่าเราเทน้ำตาลลงน้ำแกงเปล่า ๆ กับเทน้ำตาลลงน้ำบริเวณที่มีเส้นก๋วยเตี๋ยว น้ำตาลจะไม่กระจายตัว และจะไปกองรวมกันอยู่รอบเส้นก๋วยเตี๋ยวที่โผล่ขึ้นมาพ้นน้ำ) ซึ่งรอยต่อที่เกี่ยวข้องกับการซักผ้ามากที่สุด คือ รอยต่อระหว่างเนื้อผ้ากับน้ำ เมื่อนั้น คราบสกปรกก็จะมากระจุกในบริเวณที่มีผงซักฟอกเยอะ ๆ ทั้งบริเวณผิวผ้า ช่องว่างระหว่างเส้นด้าย และช่องว่างระหว่างเส้นใยผ้า (เรียงลำดับความใหญ่ของพื้นผิวจากมากไปน้อย)

เมื่อเรานำผ้าที่ซักด้วยน้ำฟองมาล้างออกด้วยน้ำสะอาด ผงซักฟอกที่กระจุกอยู่ที่ผิวผ้า และช่องว่าระหว่างเส้นด้าย จะดึงคราบสกปรกออกไปพร้อมกับน้ำซักผ้า แต่บริเวณที่เป็นช่องว่างระหว่างเส้นใยผ้าที่มีขนาดเล็กมาก ๆ นั้น น้ำสะอาดเข้าไปได้ไม่ถึง เนื่องจากโมเลกุลของผงซักฟอกไปตกค้างอยู่ตามช่องว่างเล็ก ๆ เหล่านั้น (แน่นอนว่าโมเลกุลของผงซักฟอกใหญ่กว่าช่องเส้นใยผ้า) ทำให้ผ้าบริเวณนั้นยังมีแรงตึงผิวอยู่สูง คราบผงซักฟอกจึงเข้าไปอุดตันช่องเส้นใยผ้า คราบสกปรกเลยถูกกดทับตามไปด้วย

อธิบายให้เห็นภาพก็คือ สิ่งสกปรกที่ไม่ได้หลุดออกมาตั้งแต่แรก จะถูกผงซักฟอกที่ตกค้างอยู่ที่ผิวผ้าดันเข้าสู่ชั้นในสุดของเนื้อผ้า เมื่อยังคงทำเช่นนี้ไปเรื่อย ๆ ผงซักฟอกที่ตกค้างจากอยู่ซ้ำแล้วซ้ำเล่าก็จะดันคราบสกปรกนั้นกลับเข้าไปเรื่อย ๆ กลายเป็นว่าคราบสกปรกเหล่านั้นถูกฝังลึกลงไปในเส้นใยผ้า แล้วก็ไม่สามารถหลุดออกมาได้อีก เพราะบริเวณที่เป็นเหมือนประตูก็ถูกโบกทับไปด้วยคราบผงซักฟอกแล้ว

นักฟิสิกส์พยายามที่จะพิสูจน์การทดลองนี้ โดยการนำผ้าที่สกปรกมาก ๆ 2 ชิ้นมาทำการทดลอง ชิ้นหนึ่งใส่ในน้ำสะอาด และอีกชิ้นหนึ่งใส่ในน้ำฟองผงซักฟอก ซึ่งเป็นธรรมดาที่จะโฆษณาว่าทำความสะอาดคราบได้อย่างหมดจด ผลที่ได้ก็คือ ผ้าที่แช่ในสะอาดก่อนที่จะไปซักในน้ำฟองนั้น “สะอาดกว่า”

การซักผ้าให้สะอาดควรทำอย่างไร

การซักผ้าที่ถูกที่ควร เพื่อให้ผ้าสะอาดมากที่สุด คือ ควรต้องขยี้ผ้า/แช่ผ้าด้วยน้ำเปล่า (โดยไม่ใส่ผงซักฟอก/น้ำยาซักผ้าใด ๆ) ก่อน 1 รอบ แล้วค่อยนำไปซักตามปกติ จะใส่เครื่องซักผ้า หรือจะซักมือก็ตามแต่ เพื่อให้น้ำได้ดันคราบสกปรกที่อยู่ด้านในช่องว่างระหว่างเส้นใยผ้าออกมาสู่ช่องว่างระหว่างเส้นด้ายก่อน แล้วค่อยนำไปซักด้วยน้ำฟองตามปกติ เพื่อให้สารลดแรงตึงผิว (หรือก็คือผงซักฟอก/น้ำยาซักผ้า) ได้ทำหน้าที่ของมันอย่างสมบูรณ์ ในการดึงเอาคราบสกปรกให้หมดไป ตั้งแต่ครั้งแรกที่ซัก เพราะจะไม่มีคราบสกปรกใด ๆ เหลือเคลือบซ้ำแล้วซ้ำเล่าอีกต่อไป