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洗衣机漂洗性能测试技术现状与问题分析

2015-11-30吕惠政

家电科技 2015年9期
关键词:指示剂洗涤剂碱度

杨 雷 姜 磊 吕惠政

(1.山东省计量科学研究院 山东济南 250014;2.中国质量认证中心青岛分中心 山东青岛 266061)

洗衣机漂洗性能测试技术现状与问题分析

杨 雷1姜 磊2吕惠政1

(1.山东省计量科学研究院 山东济南 250014;2.中国质量认证中心青岛分中心 山东青岛 266061)

本文对洗衣机漂洗性能的重要性进行了分析,对国内外现行测试标准及相关测试方法进行了比较,并分析了相互之间的差异,同时重点分析了国内测量方法存在的一些问题,提出了改进意见,预测了未来可能的发展方向。

洗衣机;漂洗性能;残留;碱度

洗衣机在提高生活品质的同时,偶尔也会给人们带来一些困扰。目前,洗衣机普遍采用洗涤剂作为去污的手段,由于洗涤剂中含有表面活性剂、增白剂、助洗剂等化学成分,如果洗衣机在漂洗阶段不能将其有效去除,就会对衣物造成二次污染,被污染的衣物通过接触皮肤进入人体,会影响人们的身体健康。因此,去除洗涤剂和残留污染物的能力,即漂洗性能是检验洗衣机产品质量非常重要的技术指标。

1 漂洗性能测试方法概述

各国标准中对于漂洗性能测试方法的定义虽不尽相同,但原理是基本一致的,即利用某种易于测量浓度的指示剂,分别测量洗涤前后漂洗用水的浓度,并通过规定的数学方法处理后,进而评定漂洗性能的高低。

但从另一个方面来说,由于洗涤剂成分的多样性,在洗涤过程中还会产生复杂的物理、化学反应;洗涤织物对于各种物质的吸附作用也不尽相同,采用指示剂的方式,并不能直接反映洗衣粉残留的多少。测量残留洗衣粉各种成分含量又存在现实的技术困难,采用指示剂作为间接测量是目前各国标准共同的手段。

因为选用的指示剂和处理方法不同,导致了各国标准中规定的方法各不相同,也各有利弊。我国现行标准GB/T 4288-2008《家用和类似用途电动洗衣机》中规定,通过测量残留漂洗液的相对碱度来确定洗衣机漂洗能力的大小,实际

是利用洗涤剂中碱性物质作为指示剂。IEC标准也使用类似的碱度方法,但处理方式稍有不同。SASO标准同样采用IEC标准的方法。日本的JIS C 9606标准则是通过添加氯化钠,检测洗涤液电导率的方法来确定氯化钠的含量变化,从而检测漂洗性能。而澳大利亚标准中则采用添加2-苯基-5-苯并咪唑-磺酸(PBIS)作为指示剂。

表1 不同洗涤剂碱度差异

日本方法易受试验用水的干扰,且漂洗试验必须与洗涤试验单独分开进行;澳大利亚方法操作过于复杂。IEC标准采用碱度方法,但是需要参比洗衣机参与测量,工作量大。

2 国标测试方法及问题

相比较来说,国标方法操作简单,但是也存在诸多问题,主要有以下几个方面:

(1)相对碱度方法未与脱水率关联,造成结果与残留量的偏离

GB/T 4288-2008标准中要求,洗衣机洗涤物上残留的漂洗液相对于试验用水碱度不应大于0.06×10-2mol/L,其公式为:

式中:

Ar—— 洗涤物上残留漂洗液相对试验用水的碱度,mol/L;

Mp——洗涤物上残留漂洗液的碱度,mol/L;

Ms——试验用水的碱度,mol/L;

MHCL——盐酸溶液的摩尔浓度,mol/L;

uHCL——滴定漂洗液的盐酸溶液用量,mL;

up——被滴定漂洗液的毫升数,mL;

VHCL——滴定试验用水的盐酸溶液用量,mL;

Vs——被滴定试验用水的毫升数,mL。

其中,实际操作时up与Vs取相同数值,则Ar表示洗涤后残留漂洗液中,因为洗涤剂残留而造成的碱度升高的程度。但这一结果仅能判定洗涤物在脱水后残留水的碱度,不能表示洗涤物中洗涤剂的残留量。假设两种容量为5kg洗衣机的Ar值都是0.06×10-2mol/L,但其中一台机器的脱水率是70%,另一台的脱水率是110%,脱水性能都能满足标准要求,但两台洗衣机脱水后的衣物中含水量分别是3.5kg和5.5kg。干燥后,后一种洗衣机洗涤过的衣物中,洗涤剂含量比前一种高约57%。同样质量的衣物中洗涤剂残留量明显相差较大,但按照标准要求均为合格,这与事实不相符,而且很容易误导企业降低脱水率以达到漂洗性能的要求。

第五版IEC 60456标准中,采用漂洗指数的方法表示洗衣机漂洗性能的高低。基本原理是依靠漂洗后水样的碱度,结合脱水后洗涤负载的含水量,计算出负载中含有的洗涤剂量,并与同样测试条件下的参比洗衣机的测量结果相比,得出漂洗指数。因此,IEC方法中考虑到含水率的问题,相对于国标的要求,更加科学一些,但工作量会成倍增加。

(2)洗涤剂类型造成的漂洗性能差异问题

GB/T 4288-2008《家用和类似用途电动洗衣机》中规定了三种洗涤剂:第一类洗涤剂的主要成分是喷雾干粉和四水合过硼酸钠的混合物;第二类洗涤剂的主要成分为烷基苯磺酸钠、硫酸钠、三聚磷酸钠等6种成分的混合物;IEC A*洗涤剂主要由线性烷基苯磺酸钠、硅酸铝钠、四水合过硼酸钠等十几种成分的混合物。每种洗涤剂的成分都比较复杂,相互间成分及含量也有很大的差异。

为了验证相同含量洗涤剂时,洗涤液的碱度差异,进行如下实验:使用100ml纯水,分别配制三种洗涤剂溶液,浓度相同。然后使用同一批次的盐酸溶液进行滴定,盐酸浓度为0.108mol/ L,滴定结果如表1。

由表1可知,相同浓度的洗涤剂溶液,具有不同的碱度。反言之,相同碱度的漂洗溶液,也具有不同浓度的洗涤剂含量。因此选用不同种类的洗涤剂,漂洗性能测量结果会存在很大差异。国家标准中没有明确区分何种机型采用何种洗涤剂,一般按照行业惯例,波轮式洗衣机采用第一类和第二类,滚筒式洗衣机采用IEC A*洗涤剂,间接造成了波轮式洗衣机和滚筒式洗衣机漂洗性能的差异。

3 漂洗性能测试方法的展望

洗衣机漂洗性能的提升是一项系统性工程,需要综合考虑各种影响因素。一方面可以从提升洗涤剂效能和减少残留危害性入手,利用新材料、新方法开展洗涤技术的创新;另一方面,是测量方法本身,研究更加科学合理方法,同时开展洗涤剂残留量对人体健康影响程度与能耗水耗的平衡关系,使得标准限值的确定更加科学。

目前洗衣机漂洗性能测量都是在实验室条件下进行的,一般是按照标准要求在特定程序下的测试,洗涤剂用量及用水量固定。但在用户使用过程中,由于添加洗涤剂质量、种类、洗涤物质量、洗涤物的污染程度、用水量及洗涤程序差异等问题,每次洗涤过程的漂洗性能并不相同。这种使用条件的变化,就会造成两种普遍问题:一是洗涤剂残留过量,二是过度漂洗,浪费水、电,增加磨损。因此,如果洗衣机配置专用传感器进行洗涤剂浓度的实时测量,并根据测量结果变更洗涤程序,则能有效避免以上两种情况的发生。

4 总结

通过以上分析可知,洗衣机漂洗性能受到多种因素的影响,测试技术尚存在很多技术难题,寻找一种操作简单,数据一致性好的评测方法是世界各国研究人员一致的目标。

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

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