洗衣機洗凈率測試差異性研究

王統(tǒng)帥 魯建國 宋力強 趙維波 張曉 許振剛（中國家用電器研究院 北京 100053）

0 前言

眾所周知，洗凈比為樣機洗凈率與參比洗衣機洗凈率的比值；洗凈率是用來表征洗衣機去污能力的強弱。參比洗衣機洗凈率是一個基礎(chǔ)，其穩(wěn)定性對評價樣機的洗凈能力至關(guān)重要。由于各試驗室儀器設(shè)備和對洗衣機檢測試驗室各項試驗條件[1-3]控制的差異，導(dǎo)致各試驗室的洗凈率測試數(shù)據(jù)會存在差異。企業(yè)測試數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性對評價樣機的性能和研究開發(fā)新產(chǎn)品至關(guān)重要，尤其是處于能效等級臨界值的樣機。目前，企業(yè)內(nèi)部、企業(yè)之間和企業(yè)與檢測機構(gòu)間對洗衣機洗凈性能的檢測數(shù)據(jù)也不盡一致。為研究行業(yè)洗凈率項目檢測的現(xiàn)狀，促進各試驗時間的技術(shù)交流，提高試驗結(jié)果的重復(fù)性和再現(xiàn)性，中國家用電器研究院組織了洗衣機檢測試驗室的比對試驗，青島海爾洗衣機有限公司、蘇州三星電子有限公司、惠而浦（中國）投資有限公司、博西華電器（江蘇）有限公司、青島澳柯瑪洗衣機有限公司和南京樂金熊貓電器有限公司6家企業(yè)的試驗室參加了此次比對試驗。參加比對試驗的6家企業(yè)均為洗衣機行業(yè)中產(chǎn)銷量市場份額較大的大型企業(yè)。據(jù)統(tǒng)計，6家企業(yè)總產(chǎn)量能占到全行業(yè)的70%以上，具有一定的代表性。

本文利用滾筒參比洗衣機研究了在Cotton 60℃程序下各試驗室洗凈率測試數(shù)據(jù)的差異。

1 實驗

1.1 實驗標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)

標(biāo)準(zhǔn)炭黑污染布，規(guī)格為120mm×60mm，反射率值在（20－30）%范圍內(nèi)，由中國家用電器研究院提供，同一批次生產(chǎn)。

標(biāo)準(zhǔn)負(fù)載布，規(guī)格詳見GB/T 4288-2008 家用和類似用途電動洗衣機。各試驗室自行控制使用時間和配比。

1.2 實驗儀器及設(shè)備

滾筒式參比機，型號為FOM71-CLS，伊萊克斯生產(chǎn)；水硬度計；白度儀；電子秤；電子天平；干衣機等。

1.3 實驗方案

依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)GB/T 4288-2008 《家用和類似用途電動洗衣機》要求，采用Cotton 60℃程序進行試驗，負(fù)載 5.0kg，洗滌劑 50g。本次試驗洗滌劑均采用IEC 60456[4]中A*類洗滌劑。使用IEC 60456標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的十分干燥法確定負(fù)載質(zhì)量（調(diào)整質(zhì)量等于1.06倍十分干燥質(zhì)量）。

試驗由專人負(fù)責(zé)進行10個循環(huán)，每個循環(huán)盡量連續(xù)測試（1-2次/天），每個循環(huán)分別填寫一份試驗記錄和試驗結(jié)果。

1.4 計算公式[5,6]

依據(jù)IEC 61923-1997標(biāo)準(zhǔn)，對試驗結(jié)果的重復(fù)性和再現(xiàn)性通過以下幾個參數(shù)進行評估。

1）試驗室試驗結(jié)果的重復(fù)性標(biāo)準(zhǔn)偏差

2 結(jié)果與討論

2.1 試驗室間洗凈率的再現(xiàn)性

圖1為各參加試驗室滾筒參比洗衣機的洗凈率測試結(jié)果的趨勢圖。從圖1可以發(fā)現(xiàn)，各試驗室的滾筒參比洗衣機的洗凈率值間有較大的差異。試驗室G滾筒參比洗衣機的洗凈率平均值達到0.4919，多個洗凈率數(shù)值超過0.5（標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定有效范圍為0.3－0.5），詳見表1；試驗室B滾筒參比洗衣機的洗凈率平均值為0.4668，個別洗凈率數(shù)值超過0.5；D、F和H滾筒參比洗衣機的洗凈率平均值分別為0.4164、0.3826和0.4283，全部數(shù)據(jù)均在標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的有效范圍內(nèi)；E試驗室滾筒參比洗衣機的洗凈率平均值為0.3387，個別洗凈率數(shù)值低于0.3，E試驗室滾筒參比洗衣機的洗凈率平均值為0.2651，多個洗凈率數(shù)值低于0.3。試驗結(jié)果表明各試驗室間的洗滌測試能力有很大差異。這可能與試驗員間個體差異、試驗員操作熟練度和試驗室的硬件條件等因素有關(guān)。

表1 各試驗室的洗凈率值

統(tǒng)計值H（公式3所示）可用來表征試驗室間測試數(shù)據(jù)的再現(xiàn)性。H值越大，再現(xiàn)性越差；H值越小，再現(xiàn)性越好。將各試驗室參比洗衣機的洗凈率值按進行H值分析處理，結(jié)果如圖2所示。

從圖2可知，約50%的試驗室洗凈率值偏離程度在±0.5內(nèi)（所有參與試驗室的算術(shù)平均值的算術(shù)平均值的±10%的H值為±0.52），約50%的試驗室洗凈率值偏離程度在±（0.5－2.0）。其中，D和F試驗室的H值為0.2304和-0.2042，這說明D和F試驗室測試結(jié)果再現(xiàn)性很好；A試驗室的H值分別為0.3832，這說明A試驗室測試結(jié)果再現(xiàn)性較好；B和E試驗室H值分別為0.8788和-0.7703，這說明B和E試驗室測試結(jié)果再現(xiàn)性較差；C和G試驗室H值為-1.7166和1.2017，這說明C和G試驗室測試結(jié)果再現(xiàn)性很差。在判定洗衣機樣機的能效等級時，不同企業(yè)和檢測機構(gòu)的性能測試結(jié)果會產(chǎn)生一定程度的影響，尤其是處于能效等級邊界值的樣機。這同樣對企業(yè)研究開發(fā)和改進樣機帶來不利的影響。

2.2 試驗室內(nèi)洗凈率的重復(fù)性

K值可表征試驗室測試結(jié)果的重復(fù)性。K值越大，試驗室內(nèi)測試結(jié)果的重復(fù)性越差；反之重復(fù)性越好。將各試驗室參比洗衣機的洗凈率值按公式（5）進行K值分析處理，結(jié)果如圖3所示。

從圖3可知，各試驗室的洗凈率值的重復(fù)性有較大差異，約50%試驗室的洗凈率值的重復(fù)性在0.13~0.20內(nèi)，約50%試驗室的洗凈率值再現(xiàn)性在0.29~0.45內(nèi)。其中，B、C、D和G試驗室的K值明顯高于A、E和F試驗室的。這說明B、C、D和G試驗室洗凈率測試的重復(fù)性低于A、E和F試驗室的。B、C、D和G試驗室對洗滌影響因素的控制力度不夠，使其對洗滌的影響較大，在進行樣機測試時會產(chǎn)生一定的誤差；而A、E和F試驗室對洗滌影響因素的控制較好，在洗滌過程中洗滌效果的重復(fù)性較好，對樣機測試影響較小。

表2 標(biāo)準(zhǔn)負(fù)載布表

2.3 討論

通過對各參加試驗室的試驗條件進行研究發(fā)現(xiàn)，產(chǎn)生上述差異的原因可能有以下幾個。

1）各試驗室使用的負(fù)載布間存在一定的差異。如表2所示，C試驗室負(fù)載布中餐巾與手帕比例（6:1）明顯高于其它試驗室的，這可能導(dǎo)致在洗滌過程中混合不夠均勻；F企業(yè)負(fù)載布中床單與襯衫的密度明顯高于其它企業(yè)的，而使用餐巾手帕的密度和數(shù)量遠小于其它企業(yè)的。

2）研究表明，無論選用質(zhì)量多好的洗滌劑配置的洗滌液對污染的植物進行浸泡，如果沒有適當(dāng)?shù)臋C械作用，是不可能將織物洗凈的[7,8]。洗衣機洗衣過程中，由于織物與織物，水與織物，筒壁與織物間都產(chǎn)生磨擦，通過這種磨擦產(chǎn)生的機械力將織物表面上的污垢去掉。在滾筒洗衣機中，織物與織物間的磨擦尤為重要。因而負(fù)載布的密度、柔軟度以及新舊程度對洗衣機的洗凈率都有不同程度的影響。

3）F試驗室的水質(zhì)硬度較大，對洗滌劑有一定程度的消耗，同樣對洗凈率也有一定程度的影響。洗滌劑的投入時間、洗滌劑是否溶解、白度儀、污染布的干燥度、標(biāo)準(zhǔn)負(fù)載的放置順序等因素[9]對洗衣機的洗凈率都有不同程度的影響。

3 結(jié)論和建議

1) 試驗室間的洗凈率值有較大的差異。約50%試驗室的洗凈率值的再現(xiàn)性在±0.5內(nèi)，約50%試驗室的洗凈率值再現(xiàn)性在±（0.5－2.0）。

2) 各試驗室內(nèi)洗凈率的重復(fù)性差異較大。約50%試驗室的洗凈率值的重復(fù)性在0.13－0.20內(nèi)，約50%試驗室的洗凈率值再現(xiàn)性在0.29－0.45內(nèi)。

3) 為確保洗凈率測試數(shù)據(jù)真實有效性和重復(fù)性，測試單位應(yīng)進行多次測試，加大對洗滌的各種影響因素（標(biāo)準(zhǔn)負(fù)載、洗滌劑、白度儀和污染布等）的控制力度，減少和盡量避免人為因素帶來的誤差。

4) 企業(yè)之間、企業(yè)與檢測機構(gòu)之間應(yīng)加強溝通和技術(shù)交流，積極探討測試新技術(shù)，改善現(xiàn)有不成熟的測試技術(shù)，加強測試人員操作技能。檢測機構(gòu)應(yīng)積極發(fā)揮第三方服務(wù)機構(gòu)的作用，對企業(yè)測試人員進行技術(shù)培訓(xùn)，將在檢測過程中開發(fā)的新技術(shù)和操作規(guī)范及時傳達給企業(yè)。

[1] GB/T 4288-2008家用和類似用途電動洗衣機

[2] 魯建國.建立完整的標(biāo)準(zhǔn)體系是促進家用洗衣機產(chǎn)業(yè)升級的必由之路[J]. 家用電器. 2011(06)

[3] 宋力強.標(biāo)準(zhǔn)完善推動洗衣機行業(yè)技術(shù)創(chuàng)新[J]. 現(xiàn)代家電. 2010(21)

[4] IEC 60456-2010 Clothes washing machines for household use-methods for measuring the performance

[5] IEC 61923-1997家用電器性能測試方法 重復(fù)性和再現(xiàn)性的評估

[6] 張曉.洗衣機漂洗性能檢測試驗的重復(fù)性分析[J]. 家電科技. 2011(01)

[7] 魯建國.不用洗衣粉的洗衣機洗滌效果好嗎[J]. 監(jiān)督與選擇. 2006(02)

[8] 魯建國.滾筒洗衣機質(zhì)量最穩(wěn)定 我國節(jié)能型洗衣機質(zhì)量狀況及發(fā)展前景[J]. 監(jiān)督與選擇. 2009 (03)

[9] 陳姍，孫光耀等.影響洗衣機洗凈比檢測的主要因素[J]. 家用電器. 2011(07)