洗衣粉在洗衣機中的使用與節能

魯建國

（國家家用電器質量監督檢驗中心，北京 100053）

洗衣粉在洗衣機中的使用與節能

魯建國

（國家家用電器質量監督檢驗中心，北京 100053）

1 概述

1.1 洗衣機能效的提高

家用電動洗衣機（以下簡稱洗衣機）在2007年3月1日實施能效標識制度以后，提高洗衣機的節能水平已成為各制造企業追逐的目標。根據GB12021.4-2004《家用洗衣機能耗限定值及能源效率等級》和GB/T 4288-2008《家用電動洗衣機》國家標準的要求，洗衣機在能效標識上所標出的三項指標為：洗凈比、耗水量和耗電量。這三項指標無疑是洗衣機性能指標中最重要的項目，各指標既單獨考核又密切相關。簡單地說，就是提高用電量水平，就可以提高洗凈比，從而降低用水量；換句話說，要想提高洗凈比，提高用電量和用水量水平是最直接的方法。在激烈的產品競爭中加入了使用成本的因素，三者就必須要達到合理的配比關系才能使產品在市場競爭中占據優勢。

1.2 國民經濟的發展需要降低產品能耗

目前，我國能源消耗高速增長的趨勢已得到遏制，但是粗放型的經濟增長方式并沒有從根本上轉變，經濟增長仍然依賴資源的高投入。國家《十一五規劃綱要》規定2006年至2010年五年能源消耗降低20%，即每年降低4%。與國外資源利用效率先進水平的差距表明，我國資源節約的潛力仍然很大。洗衣機能效標識正式實施將推進我國節能型洗衣機的進一步發展，對洗衣機行業的產品節能具有指導性意義。另外，家用洗衣機能效標識制度已實施兩年，制造商和消費者的節能意識都有了飛躍式的提高。2008年底“家電下鄉”對洗衣機提出能效要求以及即將實施的洗衣機能效補貼政策，都預示著洗衣機節能產品將在我國全面推廣。

1.3 節能是洗衣機行業發展的主題

環保、健康型洗衣機自2008年逐步進入規范發展的軌道。這些概念不再是企業進行商業炒作的工具，消費者在關注洗衣機使用性能的同時，對其使用過程中對人體健康影響的關注度也大大提高。隨著能效標識制度的實施，洗衣機產品的節能、節水已經是產品設計的主題。洗衣機產品的能效已經和安全處在同一起跑線上，是市場銷售的必要條件。2008年上半年市場銷售的能效等級1級和2級的產品數量較2007年同期提高了30%以上，特別是部分雙桶洗衣機產品的能效等級也達到了2級或1級。這標志著我國家用洗衣機產品的節能水平有了大幅提高。2009年GB/T 4288-2008《家用和類似用途電動洗衣機》國家標準的實施，標志著我國洗衣機綠色設計和制造時代的開始。

2 洗衣機的類型及能耗指標

2.1 家用洗衣機的類型

按照洗滌方式，洗衣機分為波輪式洗衣機、滾筒式洗衣機和攪拌式洗衣機。三種洗衣機各有優缺點，分別適合于不同的消費者。消費者可以根據自己的經濟水平、使用環境及對社會責任的判斷，選擇適合的產品。

a）波輪式洗衣機（圖1）：指被洗滌衣物浸沒于洗滌水中，依靠波輪以連續轉動或定時正反向轉動的方式進行洗滌的洗衣機。

圖1 波輪式全自動洗衣機內桶和波輪

b）滾筒式洗衣機（圖2）：被洗滌衣物放在滾筒內，部分浸于水中，依靠滾筒以連續轉動或定時正反向轉動的方式進行洗滌的洗衣機。

圖2 滾筒式洗衣機滾筒結構

c）攪拌式洗衣機（圖3）：被洗滌衣物浸沒于洗滌水中，依靠攪拌葉以往復運動的方式進行洗滌的洗衣機。

圖3 攪拌式全自動洗衣機內桶和攪拌葉

2.2 家用洗衣機的能耗限值

根據國家標準的規定，洗衣機的能耗指標是在額定電壓和額定負載的條件下、使用標準洗滌程序測得的。具體含義如下：

a）耗水量：耗水量指洗滌1kg衣物所需要的水量，即洗衣機洗衣全過程用水量與額定洗滌容量之比，單位為L/kg，該值越小說明洗衣機用水量越少。按照GB12021.4-2004《電動洗衣機能耗限定值及能源效率等級》國家標準要求，洗衣機的用水量應符合表1的要求。

b）耗電量：耗電量指洗滌1kg衣物所需要的電量，即洗衣機洗衣全過程用電量與額定洗滌容量之比，單位為kWh/kg，該值越小說明洗衣機用電量越少。按照GB12021.4-2004《電動洗衣機能耗限定值及能源效率等級》國家標準要求，洗衣機的用水量應符合表2的要求。

c）洗凈比：洗凈比指被測洗衣機洗凈率與標準洗衣機機洗凈率之比，反映洗衣機對洗滌物質的洗凈程度，其值越大說明洗滌效果越好。按照GB12021.4-2004《電動洗衣機能耗限定值及能源效率等級》國家標準的要求，洗衣機洗凈比在不小于0.70的情況下，用電量和用水量的檢測結果有效。

表1 洗衣機用水量限定值

表2 洗衣機用電量限定值

3 洗衣粉在洗衣機節能、節水中的作用

3.1 家用洗衣機洗滌要素分析

物理、化學、機械力是洗衣機洗滌過程的三要素。在洗衣機洗滌衣物的過程中，機械力來源于洗衣機波輪或滾筒的轉動。影響洗滌效果的主要因素是洗滌劑的化學作用、洗衣機的機械作用、洗滌時間以及洗滌液溫度的物理作用等。

如圖4所示，衣物上的污垢主要來源于人體的分泌物、排泄物和周圍環境的污染。根據污垢的性質，可將其分為固體微粒、油脂和溶于水的物質，污垢通過表面附著、機械附著、引力附著和化學附著與衣物纖維結合。洗滌就是在水、洗滌劑、機械力的作用下，破壞污垢與衣物纖維的結合，使污垢從衣物上脫落下來。在洗滌過程中、機械力直接起著使污垢脫落的作用，而洗滌劑則是通過吸附、滲透、膨脹、乳化作用使污垢與衣物纖堆結合力減弱，從而更有效地發揮機械力的作用。

圖4 洗衣機洗滌要素分配圖

3.2 洗衣粉用量與用電量的關系

在使用洗衣機的過程中，洗衣粉的用量直接關系到洗凈比和用電量。因此，洗衣粉的用量一定要按使用說明書的要求添加，用量小降低洗凈效果，需要增加洗滌時間，同時會增加用量；同樣，用量大會增加漂洗次數，也會增加用電量。以使用標準程序為例，按照GB/T 4288-2008，洗衣機粉用量增加25%時，洗衣機所增加的用電量見表3。

表3 洗衣機用電量增加值

3.3 洗衣粉用量與用水量的關系

在使用洗衣機的過程中，洗衣粉的用量直接關系到洗凈比和用水量，因此洗衣粉的用量一定要按照使用說明書的要求添加，用量小降低洗凈效果，需要增加洗滌時間，同時會增加電量；同樣，用量大會增加漂洗次數，也會增加用水量。以使用標準程序為例，按照GB/T4288-2008，洗衣機粉用量增加25%時，洗衣機所增加的用水量見表4。

表4 洗衣機用水量增加值

3.4 高泡洗衣粉與用電量關系

在使用洗衣機的過程中，洗衣粉產生的泡沫直接關系到其洗凈比和用電量。因此，洗衣機在使用時一定要按照使用說明書的要求使用低泡洗衣粉。使用高泡洗衣粉，洗滌和脫水時泡沫會充滿旋轉桶與外桶的間隙（見圖5），由于泡沫張力的作用，增加洗滌和脫水負載，負載增加直接影響到電機的功率增加，增加耗電量。以使用標準程序為例，按照GB/T4288-2008國標要求，使用高泡沫洗衣粉會增加洗衣機電耗15%以上，嚴重的會使電動機發熱過高，造成中斷洗滌的狀況。

圖5 泡沫充滿旋轉桶與外桶之間的間隙

3.5 高泡洗衣粉與用水量關系

在使用洗衣機的過程中，洗衣粉產生的泡沫直接關系到洗凈比和用電量。因此，使用洗衣機時一定要按照使用說明書的要求加入低泡洗衣粉。使用高泡洗衣粉會造成洗衣機旋轉桶和外桶之間充滿泡沫（見圖5），要用水將泡沫沖走脫水桶才能運轉，因此洗衣機的用水量增加。以使用標準程序為例，按照GB/T4288-2008國標要求使用洗衣粉，高泡沫洗衣粉會使洗衣機用水量增加10%以上。

圖6 波輪式全自動洗衣機內部結構圖

3.6 原因分析

a）泡沫多增加了內外筒間的張力，為了克服阻力，就必須增加電機的功耗，因此耗電量增加；

b）泡沫需增加漂洗次數才能沖洗干凈，因此，高泡洗衣粉會增加用水量和耗電量。

4 結論

綜上所述，洗衣粉在洗衣機中的節能、節水作用是不可低估的，其用量和種類直接關系到洗衣機的用電量和用水量的高低。為了降低用電量和用水量，使用適量的低泡洗衣粉是必要的。所以，洗衣粉行業開發生產洗衣機專用的高效低泡洗衣粉勢在必行。