楊 雷 姜 磊 呂惠政
(1.山東省計量科學研究院 山東濟南 250014;2.中國質量認證中心青島分中心 山東青島 266061)
洗衣機漂洗性能測試技術現狀與問題分析
楊 雷1姜 磊2呂惠政1
(1.山東省計量科學研究院 山東濟南 250014;2.中國質量認證中心青島分中心 山東青島 266061)
本文對洗衣機漂洗性能的重要性進行了分析,對國內外現行測試標準及相關測試方法進行了比較,并分析了相互之間的差異,同時重點分析了國內測量方法存在的一些問題,提出了改進意見,預測了未來可能的發展方向。
洗衣機;漂洗性能;殘留;堿度
洗衣機在提高生活品質的同時,偶爾也會給人們帶來一些困擾。目前,洗衣機普遍采用洗滌劑作為去污的手段,由于洗滌劑中含有表面活性劑、增白劑、助洗劑等化學成分,如果洗衣機在漂洗階段不能將其有效去除,就會對衣物造成二次污染,被污染的衣物通過接觸皮膚進入人體,會影響人們的身體健康。因此,去除洗滌劑和殘留污染物的能力,即漂洗性能是檢驗洗衣機產品質量非常重要的技術指標。
各國標準中對于漂洗性能測試方法的定義雖不盡相同,但原理是基本一致的,即利用某種易于測量濃度的指示劑,分別測量洗滌前后漂洗用水的濃度,并通過規定的數學方法處理后,進而評定漂洗性能的高低。
但從另一個方面來說,由于洗滌劑成分的多樣性,在洗滌過程中還會產生復雜的物理、化學反應;洗滌織物對于各種物質的吸附作用也不盡相同,采用指示劑的方式,并不能直接反映洗衣粉殘留的多少。測量殘留洗衣粉各種成分含量又存在現實的技術困難,采用指示劑作為間接測量是目前各國標準共同的手段。
因為選用的指示劑和處理方法不同,導致了各國標準中規定的方法各不相同,也各有利弊。我國現行標準GB/T 4288-2008《家用和類似用途電動洗衣機》中規定,通過測量殘留漂洗液的相對堿度來確定洗衣機漂洗能力的大小,實際
是利用洗滌劑中堿性物質作為指示劑。IEC標準也使用類似的堿度方法,但處理方式稍有不同。SASO標準同樣采用IEC標準的方法。日本的JIS C 9606標準則是通過添加氯化鈉,檢測洗滌液電導率的方法來確定氯化鈉的含量變化,從而檢測漂洗性能。而澳大利亞標準中則采用添加2-苯基-5-苯并咪唑-磺酸(PBIS)作為指示劑。

表1 不同洗滌劑堿度差異
日本方法易受試驗用水的干擾,且漂洗試驗必須與洗滌試驗單獨分開進行;澳大利亞方法操作過于復雜。IEC標準采用堿度方法,但是需要參比洗衣機參與測量,工作量大。
相比較來說,國標方法操作簡單,但是也存在諸多問題,主要有以下幾個方面:
(1)相對堿度方法未與脫水率關聯,造成結果與殘留量的偏離
GB/T 4288-2008標準中要求,洗衣機洗滌物上殘留的漂洗液相對于試驗用水堿度不應大于0.06×10-2mol/L,其公式為:

式中:
Ar—— 洗滌物上殘留漂洗液相對試驗用水的堿度,mol/L;
Mp——洗滌物上殘留漂洗液的堿度,mol/L;
Ms——試驗用水的堿度,mol/L;
MHCL——鹽酸溶液的摩爾濃度,mol/L;
uHCL——滴定漂洗液的鹽酸溶液用量,mL;
up——被滴定漂洗液的毫升數,mL;
VHCL——滴定試驗用水的鹽酸溶液用量,mL;
Vs——被滴定試驗用水的毫升數,mL。
其中,實際操作時up與Vs取相同數值,則Ar表示洗滌后殘留漂洗液中,因為洗滌劑殘留而造成的堿度升高的程度。但這一結果僅能判定洗滌物在脫水后殘留水的堿度,不能表示洗滌物中洗滌劑的殘留量。假設兩種容量為5kg洗衣機的Ar值都是0.06×10-2mol/L,但其中一臺機器的脫水率是70%,另一臺的脫水率是110%,脫水性能都能滿足標準要求,但兩臺洗衣機脫水后的衣物中含水量分別是3.5kg和5.5kg。干燥后,后一種洗衣機洗滌過的衣物中,洗滌劑含量比前一種高約57%。同樣質量的衣物中洗滌劑殘留量明顯相差較大,但按照標準要求均為合格,這與事實不相符,而且很容易誤導企業降低脫水率以達到漂洗性能的要求。
第五版IEC 60456標準中,采用漂洗指數的方法表示洗衣機漂洗性能的高低。基本原理是依靠漂洗后水樣的堿度,結合脫水后洗滌負載的含水量,計算出負載中含有的洗滌劑量,并與同樣測試條件下的參比洗衣機的測量結果相比,得出漂洗指數。因此,IEC方法中考慮到含水率的問題,相對于國標的要求,更加科學一些,但工作量會成倍增加。
(2)洗滌劑類型造成的漂洗性能差異問題
GB/T 4288-2008《家用和類似用途電動洗衣機》中規定了三種洗滌劑:第一類洗滌劑的主要成分是噴霧干粉和四水合過硼酸鈉的混合物;第二類洗滌劑的主要成分為烷基苯磺酸鈉、硫酸鈉、三聚磷酸鈉等6種成分的混合物;IEC A*洗滌劑主要由線性烷基苯磺酸鈉、硅酸鋁鈉、四水合過硼酸鈉等十幾種成分的混合物。每種洗滌劑的成分都比較復雜,相互間成分及含量也有很大的差異。
為了驗證相同含量洗滌劑時,洗滌液的堿度差異,進行如下實驗:使用100ml純水,分別配制三種洗滌劑溶液,濃度相同。然后使用同一批次的鹽酸溶液進行滴定,鹽酸濃度為0.108mol/ L,滴定結果如表1。
由表1可知,相同濃度的洗滌劑溶液,具有不同的堿度。反言之,相同堿度的漂洗溶液,也具有不同濃度的洗滌劑含量。因此選用不同種類的洗滌劑,漂洗性能測量結果會存在很大差異。國家標準中沒有明確區分何種機型采用何種洗滌劑,一般按照行業慣例,波輪式洗衣機采用第一類和第二類,滾筒式洗衣機采用IEC A*洗滌劑,間接造成了波輪式洗衣機和滾筒式洗衣機漂洗性能的差異。
洗衣機漂洗性能的提升是一項系統性工程,需要綜合考慮各種影響因素。一方面可以從提升洗滌劑效能和減少殘留危害性入手,利用新材料、新方法開展洗滌技術的創新;另一方面,是測量方法本身,研究更加科學合理方法,同時開展洗滌劑殘留量對人體健康影響程度與能耗水耗的平衡關系,使得標準限值的確定更加科學。
目前洗衣機漂洗性能測量都是在實驗室條件下進行的,一般是按照標準要求在特定程序下的測試,洗滌劑用量及用水量固定。但在用戶使用過程中,由于添加洗滌劑質量、種類、洗滌物質量、洗滌物的污染程度、用水量及洗滌程序差異等問題,每次洗滌過程的漂洗性能并不相同。這種使用條件的變化,就會造成兩種普遍問題:一是洗滌劑殘留過量,二是過度漂洗,浪費水、電,增加磨損。因此,如果洗衣機配置專用傳感器進行洗滌劑濃度的實時測量,并根據測量結果變更洗滌程序,則能有效避免以上兩種情況的發生。
通過以上分析可知,洗衣機漂洗性能受到多種因素的影響,測試技術尚存在很多技術難題,尋找一種操作簡單,數據一致性好的評測方法是世界各國研究人員一致的目標。
Present situation and problems of electric washing machine rinse performance
YANG Lei1JIANG Lei2LV Huizheng1
(1.Shandong Institute of Metrology Jinan 250014;2.Qingdao Branch of China Quality Certification Center Qingdao 266061)
In this paper, the importance of electric washing machine rinse performance was briefly mentioned. Through comparative analysis made to both the domestic and foreign standards, the differences were revealed between each other, and some problems existing in domestic measurement methods were mainly analyzed. In the end, the improvement opinions were put forward, and the possible future development direction was also predicted.
Electric washing machine; Rinse performance; Residue; Alkalinity