洗衣机洗净率测试差异性研究

2013-01-26王统帅鲁建国宋力强赵维波张晓许振刚中国家用电器研究院北京100053

家电科技 2013年2期

王统帅鲁建国宋力强赵维波张晓许振刚（中国家用电器研究院北京 100053）

0 前言

众所周知，洗净比为样机洗净率与参比洗衣机洗净率的比值；洗净率是用来表征洗衣机去污能力的强弱。参比洗衣机洗净率是一个基础，其稳定性对评价样机的洗净能力至关重要。由于各试验室仪器设备和对洗衣机检测试验室各项试验条件[1-3]控制的差异，导致各试验室的洗净率测试数据会存在差异。企业测试数据的准确性对评价样机的性能和研究开发新产品至关重要，尤其是处于能效等级临界值的样机。目前，企业内部、企业之间和企业与检测机构间对洗衣机洗净性能的检测数据也不尽一致。为研究行业洗净率项目检测的现状，促进各试验时间的技术交流，提高试验结果的重复性和再现性，中国家用电器研究院组织了洗衣机检测试验室的比对试验，青岛海尔洗衣机有限公司、苏州三星电子有限公司、惠而浦（中国）投资有限公司、博西华电器（江苏）有限公司、青岛澳柯玛洗衣机有限公司和南京乐金熊猫电器有限公司6家企业的试验室参加了此次比对试验。参加比对试验的6家企业均为洗衣机行业中产销量市场份额较大的大型企业。据统计，6家企业总产量能占到全行业的70%以上，具有一定的代表性。

本文利用滚筒参比洗衣机研究了在Cotton 60℃程序下各试验室洗净率测试数据的差异。

1 实验

1.1 实验标准物质

标准炭黑污染布，规格为120mm×60mm，反射率值在（20－30）%范围内，由中国家用电器研究院提供，同一批次生产。

标准负载布，规格详见GB/T 4288-2008 家用和类似用途电动洗衣机。各试验室自行控制使用时间和配比。

1.2 实验仪器及设备

滚筒式参比机，型号为FOM71-CLS，伊莱克斯生产；水硬度计；白度仪；电子秤；电子天平；干衣机等。

1.3 实验方案

依据标准GB/T 4288-2008 《家用和类似用途电动洗衣机》要求，采用Cotton 60℃程序进行试验，负载 5.0kg，洗涤剂 50g。本次试验洗涤剂均采用IEC 60456[4]中A*类洗涤剂。使用IEC 60456标准中规定的十分干燥法确定负载质量（调整质量等于1.06倍十分干燥质量）。

试验由专人负责进行10个循环，每个循环尽量连续测试（1-2次/天），每个循环分别填写一份试验记录和试验结果。

1.4 计算公式[5,6]

依据IEC 61923-1997标准，对试验结果的重复性和再现性通过以下几个参数进行评估。

1）试验室试验结果的重复性标准偏差

2 结果与讨论

2.1 试验室间洗净率的再现性

图1为各参加试验室滚筒参比洗衣机的洗净率测试结果的趋势图。从图1可以发现，各试验室的滚筒参比洗衣机的洗净率值间有较大的差异。试验室G滚筒参比洗衣机的洗净率平均值达到0.4919，多个洗净率数值超过0.5（标准规定有效范围为0.3－0.5），详见表1；试验室B滚筒参比洗衣机的洗净率平均值为0.4668，个别洗净率数值超过0.5；D、F和H滚筒参比洗衣机的洗净率平均值分别为0.4164、0.3826和0.4283，全部数据均在标准规定的有效范围内；E试验室滚筒参比洗衣机的洗净率平均值为0.3387，个别洗净率数值低于0.3，E试验室滚筒参比洗衣机的洗净率平均值为0.2651，多个洗净率数值低于0.3。试验结果表明各试验室间的洗涤测试能力有很大差异。这可能与试验员间个体差异、试验员操作熟练度和试验室的硬件条件等因素有关。

表1 各试验室的洗净率值

统计值H（公式3所示）可用来表征试验室间测试数据的再现性。H值越大，再现性越差；H值越小，再现性越好。将各试验室参比洗衣机的洗净率值按进行H值分析处理，结果如图2所示。

从图2可知，约50%的试验室洗净率值偏离程度在±0.5内（所有参与试验室的算术平均值的算术平均值的±10%的H值为±0.52），约50%的试验室洗净率值偏离程度在±（0.5－2.0）。其中，D和F试验室的H值为0.2304和-0.2042，这说明D和F试验室测试结果再现性很好；A试验室的H值分别为0.3832，这说明A试验室测试结果再现性较好；B和E试验室H值分别为0.8788和-0.7703，这说明B和E试验室测试结果再现性较差；C和G试验室H值为-1.7166和1.2017，这说明C和G试验室测试结果再现性很差。在判定洗衣机样机的能效等级时，不同企业和检测机构的性能测试结果会产生一定程度的影响，尤其是处于能效等级边界值的样机。这同样对企业研究开发和改进样机带来不利的影响。

2.2 试验室内洗净率的重复性

K值可表征试验室测试结果的重复性。K值越大，试验室内测试结果的重复性越差；反之重复性越好。将各试验室参比洗衣机的洗净率值按公式（5）进行K值分析处理，结果如图3所示。

从图3可知，各试验室的洗净率值的重复性有较大差异，约50%试验室的洗净率值的重复性在0.13~0.20内，约50%试验室的洗净率值再现性在0.29~0.45内。其中，B、C、D和G试验室的K值明显高于A、E和F试验室的。这说明B、C、D和G试验室洗净率测试的重复性低于A、E和F试验室的。B、C、D和G试验室对洗涤影响因素的控制力度不够，使其对洗涤的影响较大，在进行样机测试时会产生一定的误差；而A、E和F试验室对洗涤影响因素的控制较好，在洗涤过程中洗涤效果的重复性较好，对样机测试影响较小。

表2 标准负载布表

2.3 讨论

通过对各参加试验室的试验条件进行研究发现，产生上述差异的原因可能有以下几个。

1）各试验室使用的负载布间存在一定的差异。如表2所示，C试验室负载布中餐巾与手帕比例（6:1）明显高于其它试验室的，这可能导致在洗涤过程中混合不够均匀；F企业负载布中床单与衬衫的密度明显高于其它企业的，而使用餐巾手帕的密度和数量远小于其它企业的。

2）研究表明，无论选用质量多好的洗涤剂配置的洗涤液对污染的植物进行浸泡，如果没有适当的机械作用，是不可能将织物洗净的[7,8]。洗衣机洗衣过程中，由于织物与织物，水与织物，筒壁与织物间都产生磨擦，通过这种磨擦产生的机械力将织物表面上的污垢去掉。在滚筒洗衣机中，织物与织物间的磨擦尤为重要。因而负载布的密度、柔软度以及新旧程度对洗衣机的洗净率都有不同程度的影响。

3）F试验室的水质硬度较大，对洗涤剂有一定程度的消耗，同样对洗净率也有一定程度的影响。洗涤剂的投入时间、洗涤剂是否溶解、白度仪、污染布的干燥度、标准负载的放置顺序等因素[9]对洗衣机的洗净率都有不同程度的影响。