洗衣机槽清洗剂的研究

郑凤云 陈玮 张何华 赵红阳

摘 要：目前市面上销售的洗衣机槽清洗剂分为三大类：颗粒状固体、泡腾片和液体，其中液体清洗剂因储存、运输困难等问题，已经逐渐被市场淘汰，泡腾片为近几年的新兴产品，因其放入水中能迅速放出气泡，产生非常震撼的视觉效果，备受人们青睐。颗粒状固体清洗剂和泡腾片的有效成分均为过碳酸钠，过碳酸钠是碳酸钠与过氧化氢以氢键连接形成的一种复合物，具有良好的消毒杀菌效果。本研究主要针对濮阳宏业环保新材料股份有限公司（以下简称宏业）生产以及市面上销售的其他三家品牌的两类洗衣机槽清洗剂（颗粒状固体清洗剂、泡腾片）的活性氧含量、稳定性以及灭菌率进行探究，比较两者性能的差异。

关键词：洗衣机槽清洗剂;泡腾片;颗粒状固体清洗剂

中图分类号：O69     文献标志码：A     文章编号：1003-5168（2022）5-0100-04

DOI：10.19968/j.cnki.hnkj.1003-5168.2022.05.022

Study on Cleaning Agent for Washing Machine Slot

ZHENG Fengyun1    CHEN Wei2    ZHANG Hehua1    ZHAO Hongyang1

（1.Puyang Hongye Environmental Protection Technology Research Institute Co.， Ltd.， Puyang 457000 China;

2.Puyang Shengkai Environmental Protection New Material Technology Co.， Ltd.， Puyang 457000， China）

Abstract： The washing machine tank cleaning agent on the market is divided into three categories： Granular solid， effervescent tablet and liquid， among which liquid cleaning agent has been gradually eliminated by the market due to storage， transportation difficulties and other problems. Effervescent tablet is an emerging product in recent years， which is favored by people because it can rapidly release bubbles in water and produce very shocking visual effects. The main effective components of granular solid cleaning agent and effervescent tablet are sodium percarbonate， which is a compound formed by hydrogen bonding between sodium carbonate and hydrogen peroxide， and has good disinfection and sterilization effect. In this paper， the active oxygen content， stability and sterilization rate of two kinds of washing machine slot cleaners （granular solid cleaning agent， effervescent tablet） produced by Puyang Hongye Environmental New Materials Co. Ltd. （hereinafter referred to as Hongye） and other three brands on the market were investigated， and the performance differences between the two were compared.

Keywords： washing machine tank cleaning agent; effervescent tablets; granular solid cleaning agent

0 引言

隨着社会的发展以及人们对生活品质要求的提高，洗衣机的卫生问题日益突出，亟待解决。2004年，疾病中心对上海家用洗衣机污染状况进行了调查，并对优势菌群进行了分析，结果显示，洗衣机的细菌总数超标率为81.3%，总大肠菌群检出率为100%，霉菌检出率为60.2%[1]。这是由于洗衣机内部环境潮湿加上衣物细菌的残留，非常容易滋生繁衍出大量的霉菌。若长期使用带有霉菌的洗衣机，容易引起炎症、过敏等皮肤问题，目前解决洗衣机霉菌问题最简单有效的方法就是使用洗衣机槽清洗剂对洗衣机进行定期清洁消毒。目前市面上出现了很多种类洗衣机槽清洗剂，其中颗粒状固体清洗剂和泡腾片为清洗剂市场的主力。这两类洗衣机槽清洗剂主要是由过碳酸钠（2Na2CO3·3H2O2）与其他助剂组成，其主要功效是去除残留在洗衣机内胆、夹层中的大量抗阴离子活性剂污垢、霉菌以及异味等。现对宏业及市面上销售的其他三家品牌的颗粒状固体清洗剂和泡腾片的活性氧含量、稳定性以及灭菌率进行研究，比较其性能差异。

1 灭菌原理

泡腾片和颗粒状固体洗衣机槽清洗剂均是通过活性氧来达到去污杀菌的目的，这两类洗衣机槽清洗剂均以过碳酸钠（2Na2CO3·3H2O2）为主要成分，复配少量表面活性剂以及其他助剂制备而成。过碳酸钠（2Na2CO3·3H2O2）在水中易分解成碳酸钠（Na2CO3）和过氧化氢（H2O2）[2-3]，其中碳酸钠（Na2CO3）易水解，生成氢氧根离子（OH-）使得溶液呈碱性，并降低了钙、镁等离子在溶液中的浓度，使溶液中的负电荷增多，增强了抗阴离子活性剂污垢之间的相互排斥力，从而提高了清洁效果。而过氧化氢（H2O2）是二元弱酸，极其不稳定，在碱性条件下，能够与氢氧根离子（OH-）结合生成过羟基离子（HO2-），过羟基离子（HO2-）又能够电离产生氢氧根离子（OH-）和单原子氧（O·），活泼的单原子氧（O·）再跟水分子结合生成羟基自由基（OH·）。单原子氧（O·）和羟基自由基（OH·）均属于活性氧，它们均具有强氧化性，其中单原子氧（O·）极不稳定，能够深入污渍内部，加速其分解，使其从洗衣机内胆剥离脱落，羟基自由基（OH·）能进入细菌内部，破坏细菌的蛋白质、酶等，并引起细菌DNA降解[4]。除此以外，具有强氧化能力的单原子氧（O·）和羟基自由基（OH·）能够破坏细菌外层保护结构，引起细胞渗透压改变，最终导致细菌因体内外系统平衡被破坏而死亡[5]，单原子氧（O·）和羟基自由基（OH·）两者共同作用达到去污杀菌的目的。该过程涉及的方程式如下：

CO32- +H2O⇌HCO3- +OH-

H2O2+OH-→ HO2- +H2O

HO2-→ OH-+ O·

O·+ OH·→2H2O

2 试验部分

2.1 活性氧含量的测定

本试验参照《过碳酸钠消毒剂卫生要求》（WT/T 6456—2019）[6]，利用氧化还原滴定法测定各洗衣机槽清洗剂的活性氧含量，并进行对比。

准确称取5 g样品，用少量蒸馏水和25 mL硫酸浸润使样品充分溶解，再转移至500 mL的容量瓶内，定容、摇匀。用移液管准确移取20.00 mL试液置于锥形瓶内，用0.1 mol/L的高锰酸钾标准溶液滴定至溶液呈淡粉色，且30 s内不褪色，同时做相应的空白对照试验。

2.2 稳定性测定

本试验用加速试验法测定不同清洗剂的稳定性。准确称取50.0 g试样，置于试管中，盖上塞子，放在试管架上，置于电热恒温干燥箱中，于54 ℃条件下存放14 d后，取出冷却，倒置在烧杯中，摇匀，根据2.1试验步骤测定试样活性氧含量并计算其活性氧含量下降率。

2.3 灭菌率测定

分别根据《消毒技术规范（2002版）》[7]中2.1.1.2.3、2.1.1.5.5以及2.1.1.7.3试验步骤制备菌悬液，鉴定中和剂和测定灭菌率。

2.3.1 菌悬液制备。取大肠杆菌（8099）、金黄色葡萄球菌（ATCC 6538）菌种的营养琼脂培养基斜面新鲜培养物（18～24 h），用吸管吸取稀释液（胰蛋白胨生理盐水溶液TPS）加入斜面试管内，反复吹吸，洗下菌苔。随后，用吸管将洗液移至另一无菌试管中，用电动混合器混合（振荡）20 s，使细菌悬浮均匀。进行试验时，用稀释液将菌悬液与30 g/L牛血清蛋白（BSA）的水溶液进行对倍稀释，制备成浓度为1×108～5×108 cfu/mL的试验菌悬液。

2.3.2 中和剂鉴定。以大肠杆菌（8099）、金黄色葡萄球菌（ATCC 6538）为代表，将试验分为6组，重复3次。试验结果显示：第一组无菌生长或仅有少量细菌生长;第二组有菌生长且细菌生长数目多于第一组，少于第三、四、五组;第三、四、五组细菌生长数量相近，且三组试验的误差率小于15%;第六组无菌生长，所选中和剂满足《消毒技术规范（2002版）》[7]中2.1.1.5.7评价规定，符合试验要求。

2.3.3 菌悬液定量杀菌试验。根据各清洗剂的使用说明要求，用无菌硬水配制相应浓度的清洗剂样液（要求样液的浓度为待测浓度的1.25倍），恒温（20 ℃±1 ℃）水浴备用。向无菌试管内加入1 mL的试验菌悬液，摇匀，恒温（20 ℃±1 ℃）水浴5 min，然后加入4.0 mL上述浓度的清洗剂样液，摇匀，计时，待菌悬液与清洗剂试样作用至预定时间，用试管取0.5 mL的试验菌悬液-清洗剂混合液加入4.5 mL的中和剂内，混匀。各试管中试验菌-清洗剂与中和剂相互作用10 min后，分别吸取1.0 mL样液，每管样液接种2个培养皿，测定菌种存活数，重复3次试验，同时用稀释液代替清洗剂，做阳性平行对照试验。

3 结果与讨论

3.1 活性氧含量与稳定性测定结果

经试验测定，宏业生产的两种清洗剂的活性氧含量如下。颗粒状固体清洗剂活性氧含量为13.25%，泡腾片的活性氧含量为11.87%;市面上购买的其他三家公司所生产的颗粒状固体清洗剂活性氧含量为5.23%～13.31%，泡腾片的活性氧含量为2.37%～10.20%。用加速试验法将各清洗剂置于54 ℃条件下存放14 d后，宏业生产的颗粒状固体清洗剂活性氧下降率为6.1%，其他厂家生产的颗粒固体清洗剂的活性氧下降率为5.9%～13.2%;四家公司生产的泡腾片经54 ℃存放14 d后，活性氧均有下降，且比顆粒状固体清洗剂的活性氧下降率都要高，其中丁公司的泡腾片加速试验后测定活性氧含量时，滴加半滴0.1 mol/L的高锰酸钾标准溶液已达到滴定终点，活性氧含量已经接近于0（见表1）。由此可以推断出泡腾片在加速试验条件下贮存稳定性差，可能原因是在54 ℃条件下，泡腾片中起泡腾作用的酸与过碳酸钠中的碱发生中和反应，造成有效成分过氧化氢分解。

由表1数据可以推断，有些厂家的洗衣机槽清洗剂，除了过碳酸钠、酸性泡腾成分外，还大量添加了其他填充物，尤其是泡腾片，其中添加了很多硫酸钠之类的填充物，并在生产压片过程中改变了颗粒的外观，消费者根本无法从外观上进行判别。

3.2 灭菌率测定结果

根据表2、表3的试验数据可知，在各清洗剂使用说明要求浓度、作用时间为90 min条件下，宏业生产的颗粒状固体清洗剂和泡腾片对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的灭菌率均为99.999%;其他三家公司所生产的清洗剂的灭菌率为：颗粒状固体清洗剂对大肠杆菌的灭菌率为83.425%～99.999%，对金黄色葡萄球菌的灭菌率为78.694%～99.999%;泡腾片对大肠杆菌的灭菌率为78.211%～99.999%，对金黄色葡萄球菌的灭菌率为74.654%～99.999%。

在开始时，清洗剂与试验菌作用时间越长，灭菌率越高，灭菌率与作用时间呈正相关。当作用至一定时间后，灭菌率趋于稳定，不再随着作用时间的增加而增长。在各清洗剂的使用说明要求浓度下，只有宏业和乙公司生产的清洗剂能够达到99.999%的灭菌率，其他两家公司的灭菌率均无法达到其宣传效果（见表4）。

由试验数据可知，颗粒状固体清洗剂的灭菌效果明显优于泡腾片，且要达到相同的灭菌率，颗粒状固体清洗剂所需时间小于泡腾片所需时间，其中宏业和乙公司所生产的颗粒状固体清洗剂消毒杀菌效果最为优良，这是因为乙公司生产的颗粒状固体清洗剂中的有效成分（活性氧）含量较高，能够与霉菌充分作用，有效杀菌;宏业生产的颗粒状固体清洗剂的活性氧含量虽不如乙公司的活性氧含量高，但其配方中添加了少量的四乙酰乙二胺（TAED），四乙酰乙二胺（TAED）是一种过氧化物的活化剂，能有效提高过氧化物的消毒、杀菌功能，在水溶液中四乙酰乙二胺（TAED）能够和过碳酸钠发生反应，生成一种具有强杀菌能力的绿色生态杀菌剂——过氧乙酸，增强了清洗剂的杀菌效果。

由表2和表3数据可以看出，如果按照有些公司的泡腾片使用说明书要求，每次两片、一片20 g，合计40 g，完全达不到普通颗粒状洗衣机槽清洗剂每次一至两袋、一袋100 g的使用效果。

4 结语

本试验的试验数据和结果客观、真实地反映了颗粒状固体清洗剂和泡腾片这两类清洗剂灭菌消毒效果的差异。颗粒状固体清洗剂的使用方法虽不如泡腾片方便快捷，但其灭菌效果远超于泡腾片。所以要想更好地解决洗衣机清洁卫生问题，选择一款性能优良的清洗剂是首要的，宏业研发的颗粒状固体洗衣机槽清洗剂是以过碳酸钠为主要原料，复配少量活化剂四乙酰乙二胺（TAED）、表面活性剂以及其他助剂制备而成，对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的灭菌率均高达99.999%，是清洁洗衣机槽的首选。泡腾片虽然在市场上备受青睐，但是它的灭菌消毒效果远不及商家所宣传的那样，将泡腾片放入水中能迅速放出气泡，在杀菌的同时给人非常震撼的视觉体验，这不过是商家搞的噱头，目的就是夸大其宣传效果，提高产品的销售量。实际上泡腾片里面添加了大量的填充剂以及色素，活性氧含量非常低，起不到良好的灭菌消毒作用，泡腾片使用剂量和作用时间要远大于其使用说明书所要求的剂量和时间才有可能达到其宣传效果。

除了洗衣机槽清洗剂外，还有很多以过碳酸钠为主要成分的爆炸盐、彩漂粉产品等也都添加了很多填充剂，造成市场鱼龙混杂。为了规范洗衣机槽清洗剂产品市场以及维护消费者权益，建议有关部门出台相关的技术规范要求，提高洗衣机清洁产品的质量和竞争力，从而带动经济发展。

参考文献：

[1] 许慧慧，苏瑾，阮素云，等.家用洗衣机污染状况调查[J].中国公共卫生，2007（4）：486-487.

[2] 严敬华.氧泡泡过碳酸钠消毒剂的消毒杀菌效果评价[J].日用化学品科学，2020（10）：17-20.

[3] 崔小明，李明.过碳酸钠的应用及技术进展[J].华工科技市场，2010（7）：20-25.

[4] 俞晓峰.过氧化氢杀菌机理研究的进展[J].消毒与灭菌，1988（3）：149-152.

[5] 楚莉沙，黃莉莉，汪良峰，等.汽化过氧化氢灭菌研究现状与展望[J].包装工程，2016（3）：145-151.

[6] 中华人民共和国国家卫生健康委员会.过碳酸钠消毒剂卫生要求：WS/T 646—2019[S].北京：中国标准出版社，2019.

[7] 中华人民共和国卫生部.消毒技术规范[S].北京：中国标准出版社，2002.