婴儿服装常见污渍洗净率影响因素评测

韦玉辉，陈家辉，佘敏楚楚，丁雪梅，吴开明

(1. 安徽工程大学 纺织服装学院，安徽 芜湖 241000； 2. 东华大学 服装与艺术设计学院，上海 200051；3.应急管理部上海消防研究所，上海 200032； 4. 安徽古麒绒材股份有限公司，安徽 芜湖 241300)

服装属于日常生活中反复使用的产品，对其进行洗护是服装日常使用阶段最为常见的现象之一[1-2]。婴儿因其自身的特殊性(易撒落食物，喜欢在地上爬动)，其服装很容易沾染各类生活污渍(奶渍、食物残渣、油渍、汗渍、泥渍等)[3-4]。随着生育政策的改变，婴儿服装的需求也不断增长[5-6]。然而，目前关于婴儿服装的研究主要集中在款式设计、色彩搭配、功能研发等方面，如何高效护理此类服装的文献较少，故研究如何将沾染到衣物上的各类污渍高效去除是十分必要的[7-9]。本研究以婴儿纯棉针织连体衣作为污渍载体，将自行制备的奶渍、食物残渣、油渍、汗渍、泥渍沾染到实验样品上，利用全自动滚筒洗衣机、智能数字白度测试仪和JMP(John′s Macintosh Product)定制实验，探究滚筒洗涤参数(洗涤时间、洗涤转速、漂洗次数、洗涤剂用量、水温、水量)对奶渍、食物残渣、油渍、汗渍、泥渍洗净率的影响，以期为洗衣机厂家开发高效去除不同污渍的洗护程序提供理论参考，为家长选择正确的洗涤程序进行婴儿服装日常护理提供帮助。

1 实验部分

1.1 实验样品与污渍制备

(1)实验样品

本次实验样品为由妙贝亲服饰有限公司提供的3～6月龄纯棉针织婴儿贴体连体衣(胸围45.5 cm，衣长68 cm)，线圈数为170×180/100 cm2，单位面积质量为220 g/m2。为去除服装在生产加工中残留的浆料和浮尘，保证所有样品在实验前尺寸的稳定性和条件一致性，在进行正式实验前，采用洗涤转速为45 r/min、洗涤时间为15 min、水温为40 ℃、漂洗次数为1、脱水转速为300 r/min、脱水时间为2 min的预处理程序(洗衣机型号为DG-F75366 BCX)对其进行预洗处理。此外，为减少洗涤负荷对样品性能的影响，本研究每次实验的洗涤负载量为(2 000±5)g，

由15件样衣(每种污渍3件)和从上海检疫局购买的标准纯棉和纯涤纶陪洗布组成，质量配比为7∶3，具体参数如表1所示。

表1 实验用陪洗布基本参数

(2)污渍种类

通过问卷调查和文献查阅发现，目前婴儿服装污渍种类排名前5的依次为奶渍、食物残渣、油渍、汗渍、泥渍[6-9]，将其确定为本研究的实验对象。制备污渍所用的实验材料如表2所示。

表2 污渍制备所用材料

1.2 实验设计与设备

(1)实验设计

为探究家庭滚筒洗涤参数对婴儿服装常见污渍洗净率的影响，本实验选择水温、水量、洗涤时间、洗涤转速、漂洗次数、洗涤剂用量作为实验变量，每个变量设3个水平，具体方案如表3所示。另外，采用由SAS公司专门开发的可根据实验目的进行多参数、多水平定制的JMP软件。

表3 实验方案

(2)实验仪器

本实验所用仪器如表4所示。

表4 实验仪器

1.3 评测方法

采用WSB-3A型智能数字白度测试仪进行污染布洗涤前后的白度测试，并使用如下公式计算其洗净率[10-11]：

式中：R0为标准白布污染前的反射率；R1为污染布洗涤后的反射率；R2为污染布洗涤前的反射率。

2 结果与分析

家庭滚筒洗涤参数对婴儿常见污渍洗净率影响的实验结果见表5。

表5 家庭滚筒洗涤参数对婴儿服装常见污渍洗净率影响的实验结果

2.1 家庭滚筒洗涤参数对奶渍洗净率的影响

不同污渍洗净率的主要影响因素不同。其中，对奶渍洗净率影响较大的因素由大到小依次为洗涤剂用量、洗涤时间、漂洗次数，而水温、水量、洗涤转速的影响相对较小，见表5和表6。这是因为奶渍内部的蛋白质和脂肪酸分子中羟基的氢原子与衣物表面纤维分子中羟基的氧原子结合形成氢键的化学吸附，吸附力较大，去除阻力较大。同时，奶渍又属于难溶于水的有机污渍，故仅依靠机械搅拌很难去除，必须添加洗涤剂，借助水流冲刷、机械力和洗涤剂的化学溶胀、乳化分解综合作用才能将其去除。同时，牛奶的主要成分是蛋白质、脂肪及碳水化合物等[12-14]，当洗涤剂中表面活性剂的浓度大于临界胶束浓度时，洗涤溶液中形成大量的胶束，脂肪酸和脂肪醇才能在胶束的“栅栏”中被增溶除去，蛋白质在洗涤剂蛋白酶的作用下分解为小分子迁移到水流中被去除[11-12]。在日常护理过程中，处理沾染奶渍衣物时，推荐采用加大洗涤剂用量、延长洗涤时间和增加漂洗次数，代替升高水温、增加水量和洗涤转速来去除衣物表面奶渍。同时还发现，去除奶渍最优的洗涤参数如下：水温为20 ℃，水量为18 L，洗涤转速为7 r/min，时间为35 min，漂洗次数为3，洗涤剂用量为30 mL。

表6 家庭滚筒洗涤参数对奶渍洗净率的影响

2.2 家庭滚筒洗涤参数对食物残渣洗净率的影响

各因素对食物残渣洗净率的影响显著程度各不相同，由大到小依次为水量、洗涤转速、漂洗次数、洗涤时间、洗涤剂用量、水温，见表5和表7。在日常洗涤护理过程中，当衣物沾染食物残渣时，可采用较大水量、较高洗涤转速，代替增加洗涤剂用量和升高水温来去除表面食物残渣。增加洗涤剂用量和升高水温不仅不能有效去除衣物表面污渍，还会带来环境污染和能源浪费，这也在一定程度上证明了针对不同污渍研发不同洗涤参数组合的必要性。同时还发现，去除食物残渣最优的洗涤参数如下：水温为20 ℃，水量为26 L，转速为13 r/min，时间为35 min，漂洗次数为3，洗涤剂用量为10 mL。

表7 家庭滚筒洗涤参数对食物残渣洗净率的影响

2.3 家庭滚筒洗涤参数对油渍洗净率的影响

各因素对油渍洗净率的影响显著程度各不相同，由大到小依次为水温、洗涤剂用量、洗涤转速、洗涤时间、漂洗次数、水量，见表5和表8。这是因为油渍属于难溶于水且具有较长碳链的污渍，其与纤维的吸附强力较大，故需要较高的温度和较大的洗涤剂用量将其增溶、乳化、分散，仅依靠机械搅拌很难使衣物表面污渍脱离[3,14-15]。日常生活中，当衣物沾染油渍时，一般通过升高水温和增加洗涤剂用量去除其表面油污。增加洗涤转速、漂洗次数和水量，不仅不能高效去除衣物表面油渍，而且还会造成水资源浪费。同时发现，去除油渍最优的洗涤参数如下：水温为40 ℃，水量为18 L，转速为13 r/min，时间为30 min，漂洗次数为2，洗涤剂用量为30 mL。

表8 家庭滚筒洗涤参数对油渍洗净率的影响

2.4 家庭滚筒洗涤参数对汗渍洗净率的影响

各因素对汗渍洗净率的影响显著程度各不相同，由大到小依次为漂洗次数、水量、洗涤转速、洗涤时间、洗涤剂用量、水温，见表5和表9。日常生活中，若衣物仅沾染汗渍，人们习惯使用漂洗程序护理衣物。这是因为汗液的主要成分为无机盐和水，而无机盐属于水溶性污渍，极易溶于水，故借助水流和机械搅拌就可以将其去除[13，16]，这也为洗衣机设定单漂洗程序提供了依据。同时发现，去除汗渍最优的洗涤参数如下：水温为20 ℃，水量为26 L，转速为13 r/min，时间为25 min，漂洗次数为3，洗涤剂用量为10 mL。

表9 家庭滚筒洗涤参数对汗渍洗净率的影响

2.5 家庭滚筒洗涤参数对泥渍洗净率的影响

各因素对泥渍洗净率的影响显著程度各不相同，由大到小依次为水量、洗涤剂用量、漂洗次数、洗涤转速、洗涤时间、水温，见表5和表10。这是因为泥渍属于固体颗粒类污渍，其与衣物接触的方式属于较小吸附力的物理吸附模式，仅需要借助水流和机械搅拌即可将其去除[13,17]，这也是日常生活中当衣物沾染泥渍时，人们先用清水将其漂洗几遍，再放入洗衣机内进行搅拌揉搓洗涤的原因。同时发现，去除泥渍最优的洗涤参数如下：水温为20 ℃，水量为26 L，转速为7 r/min,时间为25 min，漂洗次数为3，洗涤剂用量为30 mL。

表10 家庭滚筒洗涤参数对泥渍洗净率的影响

3 结语

课题组研究了水温、水量、洗涤时间、洗涤转速、漂洗次数、洗涤剂用量的不同参数组合对奶渍、食物残渣、油渍、汗渍及泥渍等婴儿服装常见污渍洗净率的影响，结果发现：洗涤剂用量和洗涤时间是影响奶渍洗净率的主要因素；水量和洗涤转速是影响食物残渣类污渍洗净率的主要因素；水温和洗涤剂用量是影响油渍洗净率的主要因素；漂洗次数和水量是影响汗渍洗净率的主要因素；水量和洗涤剂用量是影响泥渍洗净率的主要因素。本研究既可为消费者正确洗护婴儿服装提供指导，也可为洗衣机产品性能优化提供参考。