洗衣機能效實驗中水質對漂洗性能影響分析

王奎 王謹旗 孔繁海 劉漢陽 鄧林涓

1.山東省計量檢測中心 山東濟南 250100；2.山東凱文科技職業學院 山東濟南 250200；

3.山東省計量科學研究院 山東濟南 250100

1 引言

洗衣機已經成為每個家庭必備的家用電器，人們對它的依賴程度也越來越高，伴隨國家對健康家電、環保家電的號召，眾多用戶對洗衣機的漂洗性能越來越關注。漂洗性能是根據GB/T 4288-2008《家用及類似用途電動洗衣機》中，通過測量殘留漂洗液（洗滌完成的負載通過2800rpm高速脫水機脫水后得到的溶液）的相對堿度來判定洗衣機的去除洗衣粉能力，漂洗性能的限值為0.06 10-2mol/L。本文將對同一或類似被測對象重復測試，針對水質對漂洗性能的影響進行分析。

2 水質對漂洗性能的影響

2.1 設備、材料和實驗方法

（1）據了解，目前絕大部分企業和檢測機構測量漂洗液堿度為全自動滴定儀，本次實驗使用的儀器為經過計量校準后的雷磁ZDJ-4A全自動滴定儀，2800rpm高速脫水機。

實驗使用的洗衣機為海X和小天X滾筒洗衣機。

（2）材料主要包括負載布、洗衣粉（ICEB類）和鹽酸（根據標準配比后，濃度為1.08mol/L），純水（自來水經過2級凈化，電導率為3.98，近似蒸餾水），碳酸氫鈉，硫酸鎂，氯化鈣（根據GB/T 23119-2008《家用和類似用途電器性能測試中使用的硬水》，配置實驗用水所需要的化學藥品）。

（3）本次實驗方法是使用相同的洗衣機、負載布、洗衣粉，分別使用三種不同硬度的實驗用水，按照能效標準程序和默認棉麻程序測試，通過6組數據，論證GB/T 4288-2008《家用及類似用途電動洗衣機》標準中水質對漂洗性能的影響。

2.2 漂洗性能數學模型

式中：VHCl—滴定用鹽酸溶液用量，mL；Vs—被滴定實驗用水毫升數，mL；MHCl—鹽酸溶液的摩爾濃度，mol/L；Ms—實驗用水的堿度，mol/L。

漂洗液的堿度為：

式中：MP—漂洗液的堿度，mol/L；uHCl—滴定用鹽酸溶液用量，mL；MHCl—鹽酸溶液的摩爾濃度，mol/L；up—被滴定漂洗液的毫升數，mL。

式中：Ar為洗滌物上殘留漂洗液相對實驗用水的堿度，單位為摩爾每升（mol/L）。

2.3 具體測試方法

（1）實驗用水配制

根據GB/T 23119-2008《家用和類似用途電器性能測試中使用的硬水》分別配制三種實驗用水。硬度為0.51mmol/L的實驗用水：每100L純水添加3.3g氯化鈣，4.46g碳酸氫鈉，2.52g硫酸鎂。硬度為0.36mmol/L的實驗用水：每100L純水添加1.65g氯化鈣，2.23g碳酸氫鈉，1.26g硫酸鎂。硬度為0 mmol/L的實驗用水：每100L純水添加0g氯化鈣，0g碳酸氫鈉，0g硫酸鎂。

（2）鹽酸配制

吸取9mL濃鹽酸，注入1000mL容量瓶中，用蒸餾水稀釋至標線，此時溶液濃度為0.1mol/L。通過無水碳酸鈉溶液標定，鹽酸的濃度為0.108mol/L。

（3）洗滌

將相應的負載布按照標準放入2臺洗衣機后，在洗衣粉盒中添加標準IECB類洗衣粉，接通實驗用水，設定標準能效程序（小天X使用棉麻默認程序），開始測試，每種情況取5組數據。（每次實驗前，都要用純水對洗衣機進行處理）

（4）漂洗液的取樣

完整程序運行結束后，負載布從洗衣機中迅速取出，分2批進行脫水，每1批負載布盡可能含有相同組分，并且質量均等。放入高速脫水機，脫水10分鐘，匯集所有的脫水水樣，即為殘留漂洗液。（使用高速脫水機前都要經過沖洗處理）

（5）樣品預處理

為了防止所取樣品中的固態顆粒物影響實驗結果，滴定前用0.45um的微孔過濾膜進行過濾，過濾前先棄去2～3mL初濾液，以消除濾膜上的雜質干擾。

（6）自動滴定儀標定

按照自動滴定儀說明書，配置標定溶液，對自動滴定儀進行標定。

表1 海X洗衣機使用能效測試程序和硬度為0.51mmol/L實驗用水

表2 小天X洗衣機使用棉麻默認程序和和硬度為0.51mmol/L實驗用水

表3 海X洗衣機使用能效測試程序和和硬度為0.32mmol/L實驗用水

表4 小天X洗衣機使用棉麻默認測試程序和硬度為0.32mmol/L實驗用水

（7）實驗用水的滴定

準確取100mL標準實驗用水（或者純水），用配好鹽酸溶液進行滴定，以PH為4.5作為滴定終點，PH穩定10秒不變化，記錄所用鹽酸的體積，重復滴定3次，3次結果取平均值為Vs。

（8）漂洗液的滴定

準確取100mL漂洗液，用配好鹽酸溶液進行滴定，以PH為4.5作為滴定終點，PH穩定10秒不變化，記錄所用鹽酸的體積，重復滴定3次，3次結果取平均值為uHCl。

（9）計算

根據2.2中公式3計算出漂洗性能，每種情況重復測試5次，并且記錄每次測試得出的結果。

2.4 實驗用水與漂洗性能數據

實驗用水與漂洗性能數據如表1～表6所示。

表5 海X洗衣機使用能效測試程序和硬度為0mmol/L實驗用水

表6 小天X洗衣機使用棉麻默認測試程序和硬度為0mmol/L實驗用水

圖1 海X在能效程序下實驗用水硬度與漂洗性能的對比圖

圖2 小天X在棉麻默認程序下實驗用水硬度與漂洗性能的對比圖

3 水質對漂洗性能影響的分析與總結

圖1為海X在能效程序下，實驗用水硬度與漂洗性能的對比圖，由圖可以看出，當實驗用水的硬度為0.512mmol/L、0.314mmol/L、0mmol/L時對應的漂洗性能為0.0512 10-2mol/L、0.0712 10-2mol/L、0.0988 10-2mol/L。

圖2為小天X在棉麻默認程序下，實驗用水硬度與漂洗性能的對比圖，由圖2可以看出，當實驗用水的硬度為0.512mmol/L、0.314mmol/L、0mmol/L時對應的漂洗性能為0.0222 10-2mol/L、0.0304 10-2mol/L、0.0720 10-2mol/L。

根據GB/T 23119-2008《家用和類似用途電器性能測試中使用的硬水》可知，配比出實驗用水的硬度是與實驗用水的堿度成正比關系（硬度是由碳酸氫鈉、氯化鈣、硫酸鎂定比添加，碳酸氫鈉是直接影響水堿度的化學藥品）。按照GB/T 4288-2008《家用及類似用途電動洗衣機》對漂洗性能的規定，根據2.2中公式（3）可知，漂洗性能=漂洗液堿度-實驗用水堿度，而漂洗液堿度=殘留洗衣粉堿度+實驗用水堿度，按照數學思維，漂洗性能=殘留洗衣粉的堿度，在洗衣粉量不變的情況下，理想狀態下，漂洗性能不會發生變化。但是通過圖1和圖2對比發現，不論是普通洗滌程序還是標準能效測試程序，實驗用水的硬度與漂洗性能有非常大的反比關系，也就是水的硬度越大，漂洗性能越好。

4 針對水質對漂洗性能影響的建議

通過多組實驗證明，水質對漂洗性能有直接影響，這就要求各個質檢機構在檢測洗衣機漂洗性能這個參數時，應該嚴格按照標準要求，使水質PH達到8.0～8.5，硬度達到0.40～0.60mmol/L，這樣漂洗性能結果的一致性和準確度才能更加準確，得到最真實的漂洗性能結果。