세탁용 세제는 ‘비누’와 ‘합성 세제’로 나눌 수 있는데요. 비누는 동∙식물성 기름에 수산화나트륨을 넣고 끓여 만들며, 화학적으로는 지방산의 나트륨염이 바로 비누입니다. 그런데 제2차 세계대전 당시 전쟁으로 식량이 부족해지자 비누 원료가 되는 동물성 지방을 구하기 힘들게 되었고 비누를 만들지 못하게 되었습니다. 이 때문에 석탄공업에서 얻어지는 원료로 대용 비누를 만든 것이 바로 합성 세제의 시작이었습니다.

비누화 반응을 통해 만들어진 비누의 구조입니다. 비누는 탄소(C)가 길게 연결된 부분은 기름과 친한 부분(친유성기)이 되고 COO¯는 극성을 띄기 때문에 물과 친한 부분(친수성기)으로 이루어져 있습니다. 이러한 물질들을 계면활성제(surfactant)라고 하는데요. 말 그대로 친유성 부분과 친수성 부분을 모두 가지고 있어 계면을 활성화 시켜주는 물질이랍니다. 간단하게는 막대사탕 모양으로 나타냅니다. 이제 이러한 막대사탕의 구조가 물속에서 어떠한 행동을 하는지 알아보겠습니다

비누 분자가 물속에 들어가면 어떻게 될까요? 사람들도 보통 친한 사람들끼리 같이 있는 것이 더 편한 것처럼 화학의 세계에서도 마찬가지랍니다. 비누가 물속으로 들어가게 되면 친수성 부분은 밖으로 위치하여 물과 맞닿게 되고 친유성 부분은 물을 피해 안쪽으로 모이게 됩니다. 그래서 원형구조를 띄게 되는데 이것이 바로 ‘마이셀(micelle)’입니다. 마이셀 구조는 세탁의 원리를 설명하는 데 중요한 요소 중 하나인데요. 이러한 마이셀 구조가 어떻게 기름때를 제거해 줄까요?

세탁 세제에는 때를 제거해주는 성분들이 들어가 있는데요, 크게 ‘계면활성제, 빌더(세정보조제), 효소, 표백성분’이 있습니다. 계면활성제는 주로 오염물질을 세탁물로부터 분리시키는 역할을 하고, 빌더라는 세정보조제는 계면활성제 작용을 도와 오염물질이 잘 떨어지도록 하는 성분들을 의미합니다.

효소는 계면활성제로 제거하기 힘든 단백질계 오염물을 분해시켜 제거해 보다 높은 세정효과를, 표백성분은 의류가 좀 더 깨끗해 보이도록 하는 효과를 제공합니다.