衣物護理機除皺率測試方法的研究

管 松 周 飚 鄭 群 丁玉珍 翟啟基

（1.國家家用電器產品質量監督檢驗中心（安徽） 合肥 230088；2.合肥品冠科技有限公司 合肥 231100）

引言

本文研究的衣物護理機的除皺塑形原理不同于其他類的器具，諸如現在常用的電熨斗、掛燙機等是通過內部產生的高溫或灼熱水蒸汽不斷接觸衣服和布料，達到軟化衣服和布料纖維組織的目的，并通過“拉”、“壓”、“噴”的動作平整衣服和布料。而衣物護理機是通過將衣物或絨類玩具等放置在密閉的柜體或箱體中，在蒸汽或外力、芳香劑、暖風等的作用下，使之達到除皺、塑型、殺菌、祛味、消毒、烘干等效果。蒸汽由設備中的加熱模塊與水路模塊共同產生；外力由機械振動或其它外力模塊產生；暖風由具有加熱功能的通風裝置產生；芳香由芳香劑產生；消毒功能由高溫或紫外發生模塊等提供。其與電熨斗、掛燙機的顯著區別是衣物護理機為不接觸衣物而達到對衣物的除皺、塑形護理作用。其解放了人的雙手，實現了自動化智能化的控制。

圖1 電熨斗

圖2 掛燙機

圖3 衣物護理機

衣物護理機主要用于高端衣物的護理，更多應用在經濟發達地區，諸如在美國的配套率為90 %，歐洲為60 %，日韓為75 %。其功能主要有烘干、除皺、除菌、祛除異味、消毒、褲線管理等功能。不管現在市場關于衣物護理機功能如何豐富多樣，賣點多么的灼人眼球，其核心功能——除皺功能則是消費者關注的焦點，也是衣物護理機的基本功能之一。

目前衣物護理機的國家標準、行業標準、團體標準都還未出臺，對除皺效果缺乏有效的評價，制約著行業發展。本文基于除皺率試驗方法的研究，提出了對除皺率指標的客觀評價方法，為其量化提供了有效的技術支撐。該方法的提出對促進衣物護理機行業發展也具有積極作用。

1 除皺率測試方法分析

1.1 除皺率測試原理

本文提出除皺率的評價原理是通過標準負載（平布），預選制作出規律的折痕（如圖4），放入衣物護理機后，開啟衣物護理機相應的除皺程序，待除皺作業一定時間后，通過比對分析前后的折痕數量變化，用原折痕數量減去經除皺作業后，負載的剩余折痕數量（折痕長度超過 1 cm），得出實際祛除的折痕數，再除以原折痕數，得到的百分數即是衣物護理機的除皺率，為消除誤差，取三塊標準負載（平布）的除皺率平均數作為最終衣物護理機的除皺率。具體計算公式如下：

式中：

ηi—第i塊平布的除皺率；

i—平布編號，i =1，2，3；

N1i—第i塊平布除皺前的折痕數；

N2i—第i塊平布除皺后折痕長度超過 1 cm 的折痕條數；

η—衣物護理機的平均除皺率。

測試方法中，影響除皺率評價的因素主要有：測試負載、折痕承壓時間、除皺作業程序和時間、負載布配重、評判褶皺的環境和距離等。

1.2 除皺率測試影響因素分析

1.2.1 測試負載及預處理

棉質負載中含水量影響負載的軟化，因為水分子易與棉纖維素大分子中的親水性基團—羥基相結合，使棉纖維的非結晶區擴展，在外力作用下棉纖維易于恢復平整[3]。本文參考掛燙機的測試用負載，試驗用棉質負載，其經紗為（21+2）支數，緯紗為（21+2）支數，新的平布應在波輪或滾筒洗衣機標準程序下不添加洗滌劑洗滌3次后[2]，經洗衣機脫水后，再用蒸汽熨燙的方式熨平所有褶皺，并用干式熨燙的方式將水分除去。棉質負載應存放在溫度為20±2 ℃，相對濕度65±5 %的環境中至少24 h，并在1 h內使用。

1.2.2 折痕承壓重量及時間因素

試驗過程中發現，折痕的承壓時間（褶皺程度）也影響著折痕的祛除效果，折痕折疊好后，直接對其進行除皺作業，發現折痕很快就會祛除，且不同品牌的護理機除皺效果相當。經摸索發現，折疊后在平布上配上質量為400 g重物，均勻地施加在平布上0.5 h后，再放入護理機中進行除皺作業，則可得到差異化的折痕祛除效果。經過不同品牌樣機比對試驗發現，除皺效果的差異性均可得到很好的體現，故此為理想的壓痕處理方式。

1.2.3 除皺作業選擇程序和時間

除皺作業程序主要包含蒸汽發生、振動、烘干等過程。在除皺過程中，負載要從褶皺狀態恢復到平整狀態，需要在一定的熱濕條件下，通過外部作用力使負載內部纖維素大分子產生斷裂和重組。溫度和濕度是負載產生形變，恢復平整的重要因素。當通蒸汽時間延長，箱體內相對濕度提高，且蒸汽冷凝放熱為負載變形提供一定的溫度[3]。試驗表明，棉質負載的除皺率隨通入蒸汽時間的延長而增加。

當延長干燥時間時，衣物護理機中溫度迅速上升，箱體內的濕度降低。另外溫度的升高會使水分子能量增大，運動更加活躍，易與棉纖維素大分子中的親水性基團—羥基相結合，使棉纖維的非結晶區擴展，棉質負載變得柔軟，且易于恢復到原來位置，即在外部作用力下，易恢復平整[3]。即烘干時間越長，棉質負載的除皺效果明顯。

外力作用使棉質負載內部纖維素大分子的化學鍵發生斷裂和重組，振動時間和振動頻率影響了負載的受力次數，振動時間越長，負載沿著紗線方向受力次數越多，更易使褶皺產生形變，恢復平整狀態。若振動時間較短，在外力消除后，負載在箱體內溫濕度條件下會向著變形之前的狀態變化[3]。因此棉質負載的除皺效果隨振動時間延長而增加。

另外，經試驗過程發現，在香薰片中加入柔順劑，也可增加負載的除皺效果。

1.2.4 負載配重影響

外力作用是負載從褶皺狀態變為平整狀態的重要前提條件。其中負載的配重則對褶皺的祛除會產生重要的影響。分別進行兩組試驗，一組給褶皺負載施加一定的配重物，另一組不加配重物，其他條件則相同，進行除皺作業，具體見圖5、圖6。

圖5 試驗組一：負載施加配重物

圖6 試驗組二：負載末施加配重物

對比試驗表明，負載是否配重，對除皺效果影響明顯。施加負載配重物的除皺效果理想，除皺后折痕幾乎全部消除，而未施加負載配重物的，則除皺效果不理想，殘留折痕較多。經過反復多次模擬，分析得出，配重物為64 g時，除皺效果評價較為理想。

1.2.5 折痕祛除的評測環境

折痕的殘留需要人眼去識別，因此適宜的評測條件就顯得尤為重要。主要有以下三點：其一，識別人的視力；其二，實驗室的光照強度；其三，辨識人員距離折痕的距離。

視力，選擇視力正常的，包含矯正后；光照強度，參照CNAS文件關于實驗室的要求，明確提出光照強度為250±20 lux， 要求室內無反射物或其他影響視覺效果的器具或設備；觀察折痕的距離設定為0.5 m，可得到較為適宜的觀察角度。

2 該測試方法的驗證

為論證除皺測試原理及影響因素的分析的可行性和正確性，通過具體實驗驗證如下：

試驗材料及工裝包括：棉質負載（平布）3塊、配重鋼板2塊、U形槽1個、鋼板2塊、衣架3個（產品自帶）。

2.1 實驗步驟

①折痕預處理：

將鋼板一邊與平布懸掛區左下角底線呈45°角，沿鋼板另一邊對折雙層平布，在平布另一面用另一塊鋼板的一邊與第一道對折處平齊，并沿此鋼板的另一邊反向對折平布，如圖7所示。

圖7 折疊平布

分別將2塊鋼板從對折的平布中抽出，并重復上述操作6 次。

將折疊后的平布放置于U形槽，并將其中1塊鋼板壓在折疊后的平布上0.5 h，如圖8所示，即得到左側斜向折痕。

圖8 壓制折痕

從平布的右上角上重復上述操作，即得到右側斜向折痕。

最終得到平布的網格式折痕，如圖9所示，折痕數記為N11。

圖9 網格式折痕

按以上方法對另2 塊平布進行操作，分別得到折痕數 N12、N13。N11=N12=N13=380。

②配重緊固

將折疊后的平布展開，用2 個夾子將鋼絲夾固在平布的鋼絲夾固區。如圖10所示。

圖10 平布配重

③除皺作業

用帶架子衣架夾住前述處理好的平布，放置于衣物護理機（如圖11），啟動除皺程序。

圖11 平布放置

2.2 測試條件數據（見表1）

表1 測試條件數據

2.3 測試結果

將測試后的平布從護理機中取出（如圖12），平鋪于桌面，選取一名視力良好的檢驗員于桌前0.5 m位置，數取試驗后織物殘留折痕（室內環境為250±20 lux，要求室內無反射物或其他影響視覺效果的器具或設備），統計平布上折痕長度大于1 cm的折痕數N21=42。

圖12 除皺后平布圖

按以上方法對另2塊平布進行操作，分別得到折痕數 N22= 40 、N23=39。

2.4 除皺率η

除皺率按公式（1）、（2）計算，

實驗驗證表明，該除皺率的測試方法有效，且能客觀地量化除皺效果。棉質負載因其特殊的纖維分子結構，易產生褶皺和發生形變，是衡量除皺效果的理想負載。對不同品牌衣物護理機進行試驗驗證發現，30 min的壓痕處理時間、400 g的壓痕重量以及64 g的負載配重重量是絕大多數機器可達到理想除皺效果的實驗參數，對除皺效果評價更有可現性。時間過長或過短、壓痕和配重負載過重或過輕都難以客觀評價。視力正常者在0.5 m遠的觀察距離下，也能較好的發現棉質負載布的折痕差異。

另外，為了進一步確認結果的準確性和重現性以及證實相關影響因素的分析結論，通過聯合其他第三方實驗室進行該測試方法的比對驗證。試驗設置相同的測試條件，包括負載及負載前處理、試驗樣機、褶皺承壓時間、除皺作業程序等因素均為同一條件，通過改變負載配重、褶皺承壓時間等條件，得到兩組數據如表2。

表2 實驗室比對數據

該比對試驗，進一步得出配重重量、壓痕時間是影響除皺率的關鍵因素，合理的配重和壓痕時間是試驗取得成功的關鍵條件，也是客觀評價除皺指標的重要因素，各實驗室在進行除皺指標評價時，應給予重視。

3 結論與展望

本文提出的衣物護理機核心指標—除皺率的評價方法被實驗證實可行可靠可信。

該測試方法的提出不僅可以促進衣護行業向標準化、規范化的目標邁進，同時有助于質量監管部門準確把好產品質量關，促進市場良性循環。

未來，隨著人們生活水平的提高，衣物護理機作為高端個人護理類器具，將走進尋常百姓家。核心指標的量化是企業自身宣傳的名片，該測試方法將會應用于企業自身驗證測試，也會應用于其他實驗室中，甚至推廣為國家或行業標準。

另外，產品在銷售時，建議廠家給顧客提供相應的衣物除皺配重載體，增加消費者的體驗效果。