3種實(shí)際污漬污布的染制及其在洗滌劑性能評(píng)價(jià)中的應(yīng)用

王 杰，姚晨之

（中國(guó)日用化學(xué)研究院有限公司，山西太原 030001）

去污性能是評(píng)價(jià)洗滌劑最重要的指標(biāo)，隨著洗滌劑的不斷發(fā)展，相應(yīng)的評(píng)價(jià)方法也在不斷變化［1］。人們?cè)趯?shí)際生活中的臟衣服是評(píng)價(jià)洗滌劑去污性能最理想的測(cè)試用染污織物，但要快速制備此類染污織物較困難，且具有較大的偶然性與不確定性，導(dǎo)致測(cè)試結(jié)果重復(fù)性差，不具有代表性［2］，因此可重復(fù)批量制備的染污布應(yīng)運(yùn)而生。目前，我國(guó)洗滌劑行業(yè)主要使用GB/T 13174—2008 中規(guī)定的3 種標(biāo)準(zhǔn)污布（炭黑污布、皮脂污布和蛋白污布）測(cè)試洗滌劑的去污性能，其去污特點(diǎn)是針對(duì)固體污垢、油性污垢和難溶性有機(jī)污垢［3-4］，不足之處在于與實(shí)際生活中的污漬差異較大，對(duì)洗滌劑的去污評(píng)價(jià)存在一定的不足。

國(guó)際上的污布生產(chǎn)企業(yè)瑞士EMPA 公司和德國(guó)WFK 公司生產(chǎn)數(shù)十種實(shí)際污漬污布，包括淀粉污布、化妝品污布、黃油污布、茶污布等，被整個(gè)洗滌劑行業(yè)認(rèn)可，彌補(bǔ)了洗滌劑去污評(píng)價(jià)的不足。而我國(guó)作為洗滌劑生產(chǎn)和使用大國(guó)，目前僅一些科研單位和洗滌劑生產(chǎn)企業(yè)對(duì)實(shí)際污漬污布的研制有過(guò)相關(guān)報(bào)道，但都僅停留在內(nèi)部或小范圍內(nèi)使用，未得到行業(yè)的認(rèn)可，沒能形成成熟的商業(yè)體系［5］。

為減少我國(guó)對(duì)國(guó)外污布的依賴性，提高對(duì)洗滌劑去污性能評(píng)價(jià)的客觀準(zhǔn)確性，研制實(shí)際污漬污布意義重大。本研究選取茶漬、咖啡漬和紅酒漬3 種日常生活中常見的頑固污漬，探討污布制備過(guò)程中污液用量、染制工藝及老化時(shí)間的影響，制備了質(zhì)量穩(wěn)定的污布，以此為標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試污布，對(duì)標(biāo)準(zhǔn)洗衣液以及幾種市售洗衣液的去污性能進(jìn)行測(cè)試，并通過(guò)測(cè)試密封低溫存放時(shí)間，評(píng)測(cè)污布的儲(chǔ)存穩(wěn)定性［6-7］。

1 實(shí)驗(yàn)

1.1 材料

針織棉白布（北京大新紡織廠），1+2 原味雀巢咖啡（東莞雀巢有限公司），張?jiān)Ｌ烊患t葡萄酒（煙臺(tái)張?jiān)Ｆ咸丫乒煞萦邢薰荆?，立頓黃牌精選紅茶［聯(lián)合利華食品（中國(guó)）有限公司］，10 號(hào)平頭尼龍水筆刷，塑料模具（25 cm×20 cm，4×4），標(biāo)準(zhǔn)洗衣液（中國(guó)日用化學(xué)研究院有限公司）。

1.2 儀器

RHLQ-Ⅳ型去污機(jī)（中國(guó)日用化學(xué)研究院有限公司），XQB50-S918 型全自動(dòng)洗衣機(jī)（海爾集團(tuán)），MiniScan XE Plus 手提式測(cè)色儀（美國(guó)Hunter Lab 公司），蒸汽噴霧電熨斗，蔬果脫水器。

1.3 實(shí)驗(yàn)方法

1.3.1 布基處理［7］

將針織棉白布裁成24 cm×18 cm 的長(zhǎng)方形，取40塊放入全自動(dòng)洗衣機(jī)中，加入30 L 自來(lái)水，選取標(biāo)準(zhǔn)洗滌模式洗滌30 min，待洗滌完后加入20 L 蒸餾水漂洗5 min，重復(fù)3 次。取出自然晾干，用蒸汽噴霧電熨斗燙平待用。

1.3.2 污液制備

紅酒污液：張?jiān)Ｌ烊患t葡萄酒直接使用即可；咖啡污液：將一包凈含量為15 g 的1+2 原味雀巢咖啡倒入300 mL 燒杯中，加入150 mL 煮沸的蒸餾水?dāng)嚢杈鶆?，放涼到室溫備用；茶污液：將凈含? g 的立頓黃牌精選紅茶茶包放入300 mL 燒杯中，倒入250 mL 煮沸的蒸餾水，等待3 min 后，輕輕抖動(dòng)茶袋5 次，取出茶包，放涼到室溫備用。

1.3.3 污布染制

將處理好的針織棉白布放入塑料模具中壓緊，用刷子蘸取0.2 g 污液均勻涂染于布基上，每種污漬染4 塊區(qū)域。待3 種污漬涂染完后放置5 min，用衣架架起在自然狀態(tài)下老化規(guī)定時(shí)間，裝入塑封袋中塑封儲(chǔ)存于（4±1）℃冰箱冷藏室中備用。

1.4 測(cè)試

用標(biāo)準(zhǔn)瓷板校正測(cè)色儀，將污布放到測(cè)色儀下讀取Lab 值，以空白處為標(biāo)樣，測(cè)4 個(gè)點(diǎn)，取平均值，對(duì)比涂染污漬的區(qū)域讀數(shù)與標(biāo)樣得出色差值。污布洗后重復(fù)上述過(guò)程，得到洗后與空白處的色差值。用去污率來(lái)評(píng)價(jià)洗滌劑的去污性能，洗前與洗后色差值之差除以洗前色差值即為去污率，去污率越大去污性能越好。

洗滌條件：在去污機(jī)每只缸中加入用250 mg/kg（以碳酸鈣表示）硬水配制的1 000 mL 0.2%洗滌劑溶液，控制溫度為（30±1）℃，放入污布，在120 r/min 下洗滌20 min，用1 500 mL自來(lái)水漂洗兩次，脫水，晾干。

2 結(jié)果與討論

2.1 洗滌對(duì)污布空白處L值的影響

由表1 可知，洗后空白處的L值均比洗前大，說(shuō)明洗滌使標(biāo)樣變得更白，未出現(xiàn)污物從染著區(qū)域沾到空白處的現(xiàn)象。因此，測(cè)試污布洗后色差值時(shí)，以洗后空白處色度為標(biāo)準(zhǔn)消除了標(biāo)樣洗滌后本身變化的系統(tǒng)誤差，所得結(jié)果為真正殘留在布上的污漬，驗(yàn)證了測(cè)試條件的合理性。

2.2 不同老化條件對(duì)污布色差值的影響

為了研究老化條件對(duì)污布色差值的影響，參考國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)JB-04、JB-05 污布的制備，選擇在50、75、100 ℃下老化30 min，不同老化溫度下污布洗滌前后的色差值見表2。由表2可知，高溫老化污布的穩(wěn)定性較差。

表2 不同老化溫度下污布洗滌前后的色差值

計(jì)算不同洗滌劑用量下的洗滌效果，結(jié)果見表3。

表3 3種污布在不同洗滌劑用量下的去污效果

由表3 可知，100 ℃老化污布的色差值隨著洗滌劑用量的提高而降低；50、75 ℃老化污布的去污效果從大到小為0.1%、0.4%、0.2%，這與實(shí)際生活情況不符。說(shuō)明高溫老化不適合此類污布。

參考國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)JB-01、JB-02、JB-03 系列污布的制備過(guò)程以及實(shí)際調(diào)查人們對(duì)沾到身上污漬的洗滌習(xí)慣，選定同一批次染制污布分別在室溫下老化4、6、8 h，然后用0.2%的標(biāo)準(zhǔn)洗衣液溶液進(jìn)行洗滌。由表4 可知，在不同的老化時(shí)間下，洗滌前污布的Lab值與空白處色差值均無(wú)明顯差異，即在一定時(shí)間內(nèi)，老化時(shí)間不會(huì)影響洗滌前污布的Lab值。

表4 不同老化時(shí)間洗前污布的Lab 值及與空白處的色差值（DE）

續(xù)表4

不同老化時(shí)間的污布按相同條件進(jìn)行洗滌，得到洗后與空白處的色差，結(jié)果見表5。

表5 不同老化時(shí)間的污布洗后色差

由表5 可知，不同老化時(shí)間的污布洗后與空白處色差的方差和標(biāo)準(zhǔn)偏差數(shù)值均較小，說(shuō)明在一定范圍內(nèi)，老化時(shí)間對(duì)污布質(zhì)量無(wú)明顯影響。

2.3 污布均勻性

選取4 個(gè)批次（老化4 h）的污布（每個(gè)批次選取兩塊）測(cè)試均勻性。對(duì)每塊污布上每種污漬的4 個(gè)區(qū)域與空白處的色差取平均值，得出每塊污布上3 種污漬洗滌前后與空白處的色差值，結(jié)果見表6。

表6 不同批次污布的色差均勻性

由表6 可知，8 塊污布上的3 種污漬，無(wú)論是洗前還是洗后，與空白處的色差均勻性都較好，極差不大于0.5，3 種污漬洗滌前后與空白處色差值的方差均小于0.1，標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.1～0.3。表明無(wú)論是同一批次還是不同批次的污布均勻性都較好。

2.4 洗滌劑去污性能的影響因素

2.4.1 標(biāo)準(zhǔn)洗衣液用量

由圖1 可知，不同標(biāo)準(zhǔn)洗衣液用量的洗滌溶液對(duì)污布的去污性能在一定范圍內(nèi)能拉開距離，隨標(biāo)準(zhǔn)洗衣液用量的增加去污率提高。此實(shí)驗(yàn)多次重復(fù)，結(jié)果一致，證明以此方法染制的污布能夠真實(shí)客觀地反映洗滌劑的去污性能。

圖1 不同標(biāo)準(zhǔn)洗衣液用量的去污率

2.4.2 市售洗滌劑種類

由圖2 可知，4 種洗滌劑對(duì)3 種污布的洗滌性能從強(qiáng)到弱均為B、D、A、C。

圖2 不同洗滌劑的去污率

由表7 可知，去污力從大到小依次為C、A、D、B。以此方法制備的污布對(duì)洗滌劑去污性能的評(píng)價(jià)結(jié)果和國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)污布不一致，可作為洗滌劑性能評(píng)價(jià)或洗滌劑配方篩選的補(bǔ)充污布。

表7 不同洗滌劑按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)方法測(cè)試對(duì)3 種污布的去污力

2.5 污布儲(chǔ)存穩(wěn)定性

由圖3 可知，污布存放28 天以內(nèi)穩(wěn)定性較好，對(duì)洗滌劑的去污性能評(píng)價(jià)無(wú)影響。

圖3 污布的儲(chǔ)存穩(wěn)定性

3 結(jié)論

（1）經(jīng)本實(shí)驗(yàn)方法制備的實(shí)際污漬污布不適合高溫老化，需在自然條件下老化，且在一定時(shí)間內(nèi)老化時(shí)間對(duì)污布質(zhì)量無(wú)明顯影響，無(wú)論同一批次還是不同批次的污布均勻性都較好。

（2）3 種污漬污布對(duì)同一洗滌劑的洗滌性能評(píng)價(jià)基本不變，對(duì)同一洗滌劑的洗滌性能在一定范圍內(nèi)都隨用量的增加而提高；多種洗滌劑同一用量時(shí)的去污性能順序一致，但與GB/T 13174—2008 中規(guī)定方法所測(cè)去污力的順序不一致，可作為洗滌劑性能評(píng)價(jià)和洗滌劑配方篩選的補(bǔ)充依據(jù)。

（3）污布在低溫密封條件下存放28 天以內(nèi)有較好的穩(wěn)定性，對(duì)洗滌劑的去污性能評(píng)價(jià)無(wú)影響。