衣物護(hù)理機(jī)除皺率測(cè)試方法的研究

管 松 周 飚 鄭 群 丁玉珍 翟啟基

（1.國家家用電器產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心（安徽） 合肥 230088；2.合肥品冠科技有限公司 合肥 231100）

引言

本文研究的衣物護(hù)理機(jī)的除皺塑形原理不同于其他類的器具，諸如現(xiàn)在常用的電熨斗、掛燙機(jī)等是通過內(nèi)部產(chǎn)生的高溫或灼熱水蒸汽不斷接觸衣服和布料，達(dá)到軟化衣服和布料纖維組織的目的，并通過“拉”、“壓”、“噴”的動(dòng)作平整衣服和布料。而衣物護(hù)理機(jī)是通過將衣物或絨類玩具等放置在密閉的柜體或箱體中，在蒸汽或外力、芳香劑、暖風(fēng)等的作用下，使之達(dá)到除皺、塑型、殺菌、祛味、消毒、烘干等效果。蒸汽由設(shè)備中的加熱模塊與水路模塊共同產(chǎn)生；外力由機(jī)械振動(dòng)或其它外力模塊產(chǎn)生；暖風(fēng)由具有加熱功能的通風(fēng)裝置產(chǎn)生；芳香由芳香劑產(chǎn)生；消毒功能由高溫或紫外發(fā)生模塊等提供。其與電熨斗、掛燙機(jī)的顯著區(qū)別是衣物護(hù)理機(jī)為不接觸衣物而達(dá)到對(duì)衣物的除皺、塑形護(hù)理作用。其解放了人的雙手，實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化智能化的控制。

圖1 電熨斗

圖2 掛燙機(jī)

圖3 衣物護(hù)理機(jī)

衣物護(hù)理機(jī)主要用于高端衣物的護(hù)理，更多應(yīng)用在經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)，諸如在美國的配套率為90 %，歐洲為60 %，日韓為75 %。其功能主要有烘干、除皺、除菌、祛除異味、消毒、褲線管理等功能。不管現(xiàn)在市場關(guān)于衣物護(hù)理機(jī)功能如何豐富多樣，賣點(diǎn)多么的灼人眼球，其核心功能——除皺功能則是消費(fèi)者關(guān)注的焦點(diǎn)，也是衣物護(hù)理機(jī)的基本功能之一。

目前衣物護(hù)理機(jī)的國家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)都還未出臺(tái)，對(duì)除皺效果缺乏有效的評(píng)價(jià)，制約著行業(yè)發(fā)展。本文基于除皺率試驗(yàn)方法的研究，提出了對(duì)除皺率指標(biāo)的客觀評(píng)價(jià)方法，為其量化提供了有效的技術(shù)支撐。該方法的提出對(duì)促進(jìn)衣物護(hù)理機(jī)行業(yè)發(fā)展也具有積極作用。

1 除皺率測(cè)試方法分析

1.1 除皺率測(cè)試原理

本文提出除皺率的評(píng)價(jià)原理是通過標(biāo)準(zhǔn)負(fù)載（平布），預(yù)選制作出規(guī)律的折痕（如圖4），放入衣物護(hù)理機(jī)后，開啟衣物護(hù)理機(jī)相應(yīng)的除皺程序，待除皺作業(yè)一定時(shí)間后，通過比對(duì)分析前后的折痕數(shù)量變化，用原折痕數(shù)量減去經(jīng)除皺作業(yè)后，負(fù)載的剩余折痕數(shù)量（折痕長度超過 1 cm），得出實(shí)際祛除的折痕數(shù)，再除以原折痕數(shù)，得到的百分?jǐn)?shù)即是衣物護(hù)理機(jī)的除皺率，為消除誤差，取三塊標(biāo)準(zhǔn)負(fù)載（平布）的除皺率平均數(shù)作為最終衣物護(hù)理機(jī)的除皺率。具體計(jì)算公式如下：

式中：

ηi—第i塊平布的除皺率；

i—平布編號(hào)，i =1，2，3；

N1i—第i塊平布除皺前的折痕數(shù)；

N2i—第i塊平布除皺后折痕長度超過 1 cm 的折痕條數(shù)；

η—衣物護(hù)理機(jī)的平均除皺率。

測(cè)試方法中，影響除皺率評(píng)價(jià)的因素主要有：測(cè)試負(fù)載、折痕承壓時(shí)間、除皺作業(yè)程序和時(shí)間、負(fù)載布配重、評(píng)判褶皺的環(huán)境和距離等。

1.2 除皺率測(cè)試影響因素分析

1.2.1 測(cè)試負(fù)載及預(yù)處理

棉質(zhì)負(fù)載中含水量影響負(fù)載的軟化，因?yàn)樗肿右着c棉纖維素大分子中的親水性基團(tuán)—羥基相結(jié)合，使棉纖維的非結(jié)晶區(qū)擴(kuò)展，在外力作用下棉纖維易于恢復(fù)平整[3]。本文參考掛燙機(jī)的測(cè)試用負(fù)載，試驗(yàn)用棉質(zhì)負(fù)載，其經(jīng)紗為（21+2）支數(shù)，緯紗為（21+2）支數(shù)，新的平布應(yīng)在波輪或滾筒洗衣機(jī)標(biāo)準(zhǔn)程序下不添加洗滌劑洗滌3次后[2]，經(jīng)洗衣機(jī)脫水后，再用蒸汽熨燙的方式熨平所有褶皺，并用干式熨燙的方式將水分除去。棉質(zhì)負(fù)載應(yīng)存放在溫度為20±2 ℃，相對(duì)濕度65±5 %的環(huán)境中至少24 h，并在1 h內(nèi)使用。

1.2.2 折痕承壓重量及時(shí)間因素

試驗(yàn)過程中發(fā)現(xiàn)，折痕的承壓時(shí)間（褶皺程度）也影響著折痕的祛除效果，折痕折疊好后，直接對(duì)其進(jìn)行除皺作業(yè)，發(fā)現(xiàn)折痕很快就會(huì)祛除，且不同品牌的護(hù)理機(jī)除皺效果相當(dāng)。經(jīng)摸索發(fā)現(xiàn)，折疊后在平布上配上質(zhì)量為400 g重物，均勻地施加在平布上0.5 h后，再放入護(hù)理機(jī)中進(jìn)行除皺作業(yè)，則可得到差異化的折痕祛除效果。經(jīng)過不同品牌樣機(jī)比對(duì)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，除皺效果的差異性均可得到很好的體現(xiàn)，故此為理想的壓痕處理方式。

1.2.3 除皺作業(yè)選擇程序和時(shí)間

除皺作業(yè)程序主要包含蒸汽發(fā)生、振動(dòng)、烘干等過程。在除皺過程中，負(fù)載要從褶皺狀態(tài)恢復(fù)到平整狀態(tài)，需要在一定的熱濕條件下，通過外部作用力使負(fù)載內(nèi)部纖維素大分子產(chǎn)生斷裂和重組。溫度和濕度是負(fù)載產(chǎn)生形變，恢復(fù)平整的重要因素。當(dāng)通蒸汽時(shí)間延長，箱體內(nèi)相對(duì)濕度提高，且蒸汽冷凝放熱為負(fù)載變形提供一定的溫度[3]。試驗(yàn)表明，棉質(zhì)負(fù)載的除皺率隨通入蒸汽時(shí)間的延長而增加。

當(dāng)延長干燥時(shí)間時(shí)，衣物護(hù)理機(jī)中溫度迅速上升，箱體內(nèi)的濕度降低。另外溫度的升高會(huì)使水分子能量增大，運(yùn)動(dòng)更加活躍，易與棉纖維素大分子中的親水性基團(tuán)—羥基相結(jié)合，使棉纖維的非結(jié)晶區(qū)擴(kuò)展，棉質(zhì)負(fù)載變得柔軟，且易于恢復(fù)到原來位置，即在外部作用力下，易恢復(fù)平整[3]。即烘干時(shí)間越長，棉質(zhì)負(fù)載的除皺效果明顯。

外力作用使棉質(zhì)負(fù)載內(nèi)部纖維素大分子的化學(xué)鍵發(fā)生斷裂和重組，振動(dòng)時(shí)間和振動(dòng)頻率影響了負(fù)載的受力次數(shù)，振動(dòng)時(shí)間越長，負(fù)載沿著紗線方向受力次數(shù)越多，更易使褶皺產(chǎn)生形變，恢復(fù)平整狀態(tài)。若振動(dòng)時(shí)間較短，在外力消除后，負(fù)載在箱體內(nèi)溫濕度條件下會(huì)向著變形之前的狀態(tài)變化[3]。因此棉質(zhì)負(fù)載的除皺效果隨振動(dòng)時(shí)間延長而增加。

另外，經(jīng)試驗(yàn)過程發(fā)現(xiàn)，在香薰片中加入柔順劑，也可增加負(fù)載的除皺效果。

1.2.4 負(fù)載配重影響

外力作用是負(fù)載從褶皺狀態(tài)變?yōu)槠秸麪顟B(tài)的重要前提條件。其中負(fù)載的配重則對(duì)褶皺的祛除會(huì)產(chǎn)生重要的影響。分別進(jìn)行兩組試驗(yàn)，一組給褶皺負(fù)載施加一定的配重物，另一組不加配重物，其他條件則相同，進(jìn)行除皺作業(yè)，具體見圖5、圖6。

圖5 試驗(yàn)組一：負(fù)載施加配重物

圖6 試驗(yàn)組二：負(fù)載末施加配重物

對(duì)比試驗(yàn)表明，負(fù)載是否配重，對(duì)除皺效果影響明顯。施加負(fù)載配重物的除皺效果理想，除皺后折痕幾乎全部消除，而未施加負(fù)載配重物的，則除皺效果不理想，殘留折痕較多。經(jīng)過反復(fù)多次模擬，分析得出，配重物為64 g時(shí)，除皺效果評(píng)價(jià)較為理想。

1.2.5 折痕祛除的評(píng)測(cè)環(huán)境

折痕的殘留需要人眼去識(shí)別，因此適宜的評(píng)測(cè)條件就顯得尤為重要。主要有以下三點(diǎn)：其一，識(shí)別人的視力；其二，實(shí)驗(yàn)室的光照強(qiáng)度；其三，辨識(shí)人員距離折痕的距離。

視力，選擇視力正常的，包含矯正后；光照強(qiáng)度，參照CNAS文件關(guān)于實(shí)驗(yàn)室的要求，明確提出光照強(qiáng)度為250±20 lux， 要求室內(nèi)無反射物或其他影響視覺效果的器具或設(shè)備；觀察折痕的距離設(shè)定為0.5 m，可得到較為適宜的觀察角度。

2 該測(cè)試方法的驗(yàn)證

為論證除皺測(cè)試原理及影響因素的分析的可行性和正確性，通過具體實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證如下：

試驗(yàn)材料及工裝包括：棉質(zhì)負(fù)載（平布）3塊、配重鋼板2塊、U形槽1個(gè)、鋼板2塊、衣架3個(gè)（產(chǎn)品自帶）。

2.1 實(shí)驗(yàn)步驟

①折痕預(yù)處理：

將鋼板一邊與平布懸掛區(qū)左下角底線呈45°角，沿鋼板另一邊對(duì)折雙層平布，在平布另一面用另一塊鋼板的一邊與第一道對(duì)折處平齊，并沿此鋼板的另一邊反向?qū)φ燮讲迹鐖D7所示。

圖7 折疊平布

分別將2塊鋼板從對(duì)折的平布中抽出，并重復(fù)上述操作6 次。

將折疊后的平布放置于U形槽，并將其中1塊鋼板壓在折疊后的平布上0.5 h，如圖8所示，即得到左側(cè)斜向折痕。

圖8 壓制折痕

從平布的右上角上重復(fù)上述操作，即得到右側(cè)斜向折痕。

最終得到平布的網(wǎng)格式折痕，如圖9所示，折痕數(shù)記為N11。

圖9 網(wǎng)格式折痕

按以上方法對(duì)另2 塊平布進(jìn)行操作，分別得到折痕數(shù) N12、N13。N11=N12=N13=380。

②配重緊固

將折疊后的平布展開，用2 個(gè)夾子將鋼絲夾固在平布的鋼絲夾固區(qū)。如圖10所示。

圖10 平布配重

③除皺作業(yè)

用帶架子衣架夾住前述處理好的平布，放置于衣物護(hù)理機(jī)（如圖11），啟動(dòng)除皺程序。

圖11 平布放置

2.2 測(cè)試條件數(shù)據(jù)（見表1）

表1 測(cè)試條件數(shù)據(jù)

2.3 測(cè)試結(jié)果

將測(cè)試后的平布從護(hù)理機(jī)中取出（如圖12），平鋪于桌面，選取一名視力良好的檢驗(yàn)員于桌前0.5 m位置，數(shù)取試驗(yàn)后織物殘留折痕（室內(nèi)環(huán)境為250±20 lux，要求室內(nèi)無反射物或其他影響視覺效果的器具或設(shè)備），統(tǒng)計(jì)平布上折痕長度大于1 cm的折痕數(shù)N21=42。

圖12 除皺后平布圖

按以上方法對(duì)另2塊平布進(jìn)行操作，分別得到折痕數(shù) N22= 40 、N23=39。

2.4 除皺率η

除皺率按公式（1）、（2）計(jì)算，

實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證表明，該除皺率的測(cè)試方法有效，且能客觀地量化除皺效果。棉質(zhì)負(fù)載因其特殊的纖維分子結(jié)構(gòu)，易產(chǎn)生褶皺和發(fā)生形變，是衡量除皺效果的理想負(fù)載。對(duì)不同品牌衣物護(hù)理機(jī)進(jìn)行試驗(yàn)驗(yàn)證發(fā)現(xiàn)，30 min的壓痕處理時(shí)間、400 g的壓痕重量以及64 g的負(fù)載配重重量是絕大多數(shù)機(jī)器可達(dá)到理想除皺效果的實(shí)驗(yàn)參數(shù)，對(duì)除皺效果評(píng)價(jià)更有可現(xiàn)性。時(shí)間過長或過短、壓痕和配重負(fù)載過重或過輕都難以客觀評(píng)價(jià)。視力正常者在0.5 m遠(yuǎn)的觀察距離下，也能較好的發(fā)現(xiàn)棉質(zhì)負(fù)載布的折痕差異。

另外，為了進(jìn)一步確認(rèn)結(jié)果的準(zhǔn)確性和重現(xiàn)性以及證實(shí)相關(guān)影響因素的分析結(jié)論，通過聯(lián)合其他第三方實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行該測(cè)試方法的比對(duì)驗(yàn)證。試驗(yàn)設(shè)置相同的測(cè)試條件，包括負(fù)載及負(fù)載前處理、試驗(yàn)樣機(jī)、褶皺承壓時(shí)間、除皺作業(yè)程序等因素均為同一條件，通過改變負(fù)載配重、褶皺承壓時(shí)間等條件，得到兩組數(shù)據(jù)如表2。

表2 實(shí)驗(yàn)室比對(duì)數(shù)據(jù)

該比對(duì)試驗(yàn)，進(jìn)一步得出配重重量、壓痕時(shí)間是影響除皺率的關(guān)鍵因素，合理的配重和壓痕時(shí)間是試驗(yàn)取得成功的關(guān)鍵條件，也是客觀評(píng)價(jià)除皺指標(biāo)的重要因素，各實(shí)驗(yàn)室在進(jìn)行除皺指標(biāo)評(píng)價(jià)時(shí)，應(yīng)給予重視。

3 結(jié)論與展望

本文提出的衣物護(hù)理機(jī)核心指標(biāo)—除皺率的評(píng)價(jià)方法被實(shí)驗(yàn)證實(shí)可行可靠可信。

該測(cè)試方法的提出不僅可以促進(jìn)衣護(hù)行業(yè)向標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化的目標(biāo)邁進(jìn)，同時(shí)有助于質(zhì)量監(jiān)管部門準(zhǔn)確把好產(chǎn)品質(zhì)量關(guān)，促進(jìn)市場良性循環(huán)。

未來，隨著人們生活水平的提高，衣物護(hù)理機(jī)作為高端個(gè)人護(hù)理類器具，將走進(jìn)尋常百姓家。核心指標(biāo)的量化是企業(yè)自身宣傳的名片，該測(cè)試方法將會(huì)應(yīng)用于企業(yè)自身驗(yàn)證測(cè)試，也會(huì)應(yīng)用于其他實(shí)驗(yàn)室中，甚至推廣為國家或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。

另外，產(chǎn)品在銷售時(shí)，建議廠家給顧客提供相應(yīng)的衣物除皺配重載體，增加消費(fèi)者的體驗(yàn)效果。