洗衣機(jī)槽清洗劑的研究

鄭鳳云 陳瑋 張何華 趙紅陽

摘 要：目前市面上銷售的洗衣機(jī)槽清洗劑分為三大類：顆粒狀固體、泡騰片和液體，其中液體清洗劑因儲(chǔ)存、運(yùn)輸困難等問題，已經(jīng)逐漸被市場淘汰，泡騰片為近幾年的新興產(chǎn)品，因其放入水中能迅速放出氣泡，產(chǎn)生非常震撼的視覺效果，備受人們青睞。顆粒狀固體清洗劑和泡騰片的有效成分均為過碳酸鈉，過碳酸鈉是碳酸鈉與過氧化氫以氫鍵連接形成的一種復(fù)合物，具有良好的消毒殺菌效果。本研究主要針對濮陽宏業(yè)環(huán)保新材料股份有限公司（以下簡稱宏業(yè)）生產(chǎn)以及市面上銷售的其他三家品牌的兩類洗衣機(jī)槽清洗劑（顆粒狀固體清洗劑、泡騰片）的活性氧含量、穩(wěn)定性以及滅菌率進(jìn)行探究，比較兩者性能的差異。

關(guān)鍵詞：洗衣機(jī)槽清洗劑;泡騰片;顆粒狀固體清洗劑

中圖分類號：O69 ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A ? ? 文章編號：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

隨著社會(huì)的發(fā)展以及人們對生活品質(zhì)要求的提高，洗衣機(jī)的衛(wèi)生問題日益突出，亟待解決。2004年，疾病中心對上海家用洗衣機(jī)污染狀況進(jìn)行了調(diào)查，并對優(yōu)勢菌群進(jìn)行了分析，結(jié)果顯示，洗衣機(jī)的細(xì)菌總數(shù)超標(biāo)率為81.3%，總大腸菌群檢出率為100%，霉菌檢出率為60.2%[1]。這是由于洗衣機(jī)內(nèi)部環(huán)境潮濕加上衣物細(xì)菌的殘留，非常容易滋生繁衍出大量的霉菌。若長期使用帶有霉菌的洗衣機(jī)，容易引起炎癥、過敏等皮膚問題，目前解決洗衣機(jī)霉菌問題最簡單有效的方法就是使用洗衣機(jī)槽清洗劑對洗衣機(jī)進(jìn)行定期清潔消毒。目前市面上出現(xiàn)了很多種類洗衣機(jī)槽清洗劑，其中顆粒狀固體清洗劑和泡騰片為清洗劑市場的主力。這兩類洗衣機(jī)槽清洗劑主要是由過碳酸鈉（2Na2CO3·3H2O2）與其他助劑組成，其主要功效是去除殘留在洗衣機(jī)內(nèi)膽、夾層中的大量抗陰離子活性劑污垢、霉菌以及異味等。現(xiàn)對宏業(yè)及市面上銷售的其他三家品牌的顆粒狀固體清洗劑和泡騰片的活性氧含量、穩(wěn)定性以及滅菌率進(jìn)行研究，比較其性能差異。

1 滅菌原理

泡騰片和顆粒狀固體洗衣機(jī)槽清洗劑均是通過活性氧來達(dá)到去污殺菌的目的，這兩類洗衣機(jī)槽清洗劑均以過碳酸鈉（2Na2CO3·3H2O2）為主要成分，復(fù)配少量表面活性劑以及其他助劑制備而成。過碳酸鈉（2Na2CO3·3H2O2）在水中易分解成碳酸鈉（Na2CO3）和過氧化氫（H2O2）[2-3]，其中碳酸鈉（Na2CO3）易水解，生成氫氧根離子（OH-）使得溶液呈堿性，并降低了鈣、鎂等離子在溶液中的濃度，使溶液中的負(fù)電荷增多，增強(qiáng)了抗陰離子活性劑污垢之間的相互排斥力，從而提高了清潔效果。而過氧化氫（H2O2）是二元弱酸，極其不穩(wěn)定，在堿性條件下，能夠與氫氧根離子（OH-）結(jié)合生成過羥基離子（HO2-），過羥基離子（HO2-）又能夠電離產(chǎn)生氫氧根離子（OH-）和單原子氧（O·），活潑的單原子氧（O·）再跟水分子結(jié)合生成羥基自由基（OH·）。單原子氧（O·）和羥基自由基（OH·）均屬于活性氧，它們均具有強(qiáng)氧化性，其中單原子氧（O·）極不穩(wěn)定，能夠深入污漬內(nèi)部，加速其分解，使其從洗衣機(jī)內(nèi)膽剝離脫落，羥基自由基（OH·）能進(jìn)入細(xì)菌內(nèi)部，破壞細(xì)菌的蛋白質(zhì)、酶等，并引起細(xì)菌DNA降解[4]。除此以外，具有強(qiáng)氧化能力的單原子氧（O·）和羥基自由基（OH·）能夠破壞細(xì)菌外層保護(hù)結(jié)構(gòu)，引起細(xì)胞滲透壓改變，最終導(dǎo)致細(xì)菌因體內(nèi)外系統(tǒng)平衡被破壞而死亡[5]，單原子氧（O·）和羥基自由基（OH·）兩者共同作用達(dá)到去污殺菌的目的。該過程涉及的方程式如下：

CO32- +H2O?HCO3- +OH-

H2O2+OH-→ HO2- +H2O

HO2-→ OH-+ O·

O·+ OH·→2H2O

2 試驗(yàn)部分

2.1 活性氧含量的測定

本試驗(yàn)參照《過碳酸鈉消毒劑衛(wèi)生要求》（WT/T 6456—2019）[6]，利用氧化還原滴定法測定各洗衣機(jī)槽清洗劑的活性氧含量，并進(jìn)行對比。

準(zhǔn)確稱取5 g樣品，用少量蒸餾水和25 mL硫酸浸潤使樣品充分溶解，再轉(zhuǎn)移至500 mL的容量瓶內(nèi)，定容、搖勻。用移液管準(zhǔn)確移取20.00 mL試液置于錐形瓶內(nèi)，用0.1 mol/L的高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至溶液呈淡粉色，且30 s內(nèi)不褪色，同時(shí)做相應(yīng)的空白對照試驗(yàn)。

2.2 穩(wěn)定性測定

本試驗(yàn)用加速試驗(yàn)法測定不同清洗劑的穩(wěn)定性。準(zhǔn)確稱取50.0 g試樣，置于試管中，蓋上塞子，放在試管架上，置于電熱恒溫干燥箱中，于54 ℃條件下存放14 d后，取出冷卻，倒置在燒杯中，搖勻，根據(jù)2.1試驗(yàn)步驟測定試樣活性氧含量并計(jì)算其活性氧含量下降率。

2.3 滅菌率測定

分別根據(jù)《消毒技術(shù)規(guī)范（2002版）》[7]中2.1.1.2.3、2.1.1.5.5以及2.1.1.7.3試驗(yàn)步驟制備菌懸液，鑒定中和劑和測定滅菌率。

2.3.1 菌懸液制備。取大腸桿菌（8099）、金黃色葡萄球菌（ATCC 6538）菌種的營養(yǎng)瓊脂培養(yǎng)基斜面新鮮培養(yǎng)物（18～24 h），用吸管吸取稀釋液（胰蛋白胨生理鹽水溶液TPS）加入斜面試管內(nèi)，反復(fù)吹吸，洗下菌苔。隨后，用吸管將洗液移至另一無菌試管中，用電動(dòng)混合器混合（振蕩）20 s，使細(xì)菌懸浮均勻。進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)，用稀釋液將菌懸液與30 g/L牛血清蛋白（BSA）的水溶液進(jìn)行對倍稀釋，制備成濃度為1×108～5×108 cfu/mL的試驗(yàn)菌懸液。

2.3.2 中和劑鑒定。以大腸桿菌（8099）、金黃色葡萄球菌（ATCC 6538）為代表，將試驗(yàn)分為6組，重復(fù)3次。試驗(yàn)結(jié)果顯示：第一組無菌生長或僅有少量細(xì)菌生長;第二組有菌生長且細(xì)菌生長數(shù)目多于第一組，少于第三、四、五組;第三、四、五組細(xì)菌生長數(shù)量相近，且三組試驗(yàn)的誤差率小于15%;第六組無菌生長，所選中和劑滿足《消毒技術(shù)規(guī)范（2002版）》[7]中2.1.1.5.7評價(jià)規(guī)定，符合試驗(yàn)要求。

2.3.3 菌懸液定量殺菌試驗(yàn)。根據(jù)各清洗劑的使用說明要求，用無菌硬水配制相應(yīng)濃度的清洗劑樣液（要求樣液的濃度為待測濃度的1.25倍），恒溫（20 ℃±1 ℃）水浴備用。向無菌試管內(nèi)加入1 mL的試驗(yàn)菌懸液，搖勻，恒溫（20 ℃±1 ℃）水浴5 min，然后加入4.0 mL上述濃度的清洗劑樣液，搖勻，計(jì)時(shí)，待菌懸液與清洗劑試樣作用至預(yù)定時(shí)間，用試管取0.5 mL的試驗(yàn)菌懸液-清洗劑混合液加入4.5 mL的中和劑內(nèi)，混勻。各試管中試驗(yàn)菌-清洗劑與中和劑相互作用10 min后，分別吸取1.0 mL樣液，每管樣液接種2個(gè)培養(yǎng)皿，測定菌種存活數(shù)，重復(fù)3次試驗(yàn)，同時(shí)用稀釋液代替清洗劑，做陽性平行對照試驗(yàn)。

3 結(jié)果與討論

3.1 活性氧含量與穩(wěn)定性測定結(jié)果

經(jīng)試驗(yàn)測定，宏業(yè)生產(chǎn)的兩種清洗劑的活性氧含量如下。顆粒狀固體清洗劑活性氧含量為13.25%，泡騰片的活性氧含量為11.87%;市面上購買的其他三家公司所生產(chǎn)的顆粒狀固體清洗劑活性氧含量為5.23%～13.31%，泡騰片的活性氧含量為2.37%～10.20%。用加速試驗(yàn)法將各清洗劑置于54 ℃條件下存放14 d后，宏業(yè)生產(chǎn)的顆粒狀固體清洗劑活性氧下降率為6.1%，其他廠家生產(chǎn)的顆粒固體清洗劑的活性氧下降率為5.9%～13.2%;四家公司生產(chǎn)的泡騰片經(jīng)54 ℃存放14 d后，活性氧均有下降，且比顆粒狀固體清洗劑的活性氧下降率都要高，其中丁公司的泡騰片加速試驗(yàn)后測定活性氧含量時(shí)，滴加半滴0.1 mol/L的高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液已達(dá)到滴定終點(diǎn)，活性氧含量已經(jīng)接近于0（見表1）。由此可以推斷出泡騰片在加速試驗(yàn)條件下貯存穩(wěn)定性差，可能原因是在54 ℃條件下，泡騰片中起泡騰作用的酸與過碳酸鈉中的堿發(fā)生中和反應(yīng)，造成有效成分過氧化氫分解。

由表1數(shù)據(jù)可以推斷，有些廠家的洗衣機(jī)槽清洗劑，除了過碳酸鈉、酸性泡騰成分外，還大量添加了其他填充物，尤其是泡騰片，其中添加了很多硫酸鈉之類的填充物，并在生產(chǎn)壓片過程中改變了顆粒的外觀，消費(fèi)者根本無法從外觀上進(jìn)行判別。

3.2 滅菌率測定結(jié)果

根據(jù)表2、表3的試驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，在各清洗劑使用說明要求濃度、作用時(shí)間為90 min條件下，宏業(yè)生產(chǎn)的顆粒狀固體清洗劑和泡騰片對大腸桿菌和金黃色葡萄球菌的滅菌率均為99.999%;其他三家公司所生產(chǎn)的清洗劑的滅菌率為：顆粒狀固體清洗劑對大腸桿菌的滅菌率為83.425%～99.999%，對金黃色葡萄球菌的滅菌率為78.694%～99.999%;泡騰片對大腸桿菌的滅菌率為78.211%～99.999%，對金黃色葡萄球菌的滅菌率為74.654%～99.999%。

在開始時(shí)，清洗劑與試驗(yàn)菌作用時(shí)間越長，滅菌率越高，滅菌率與作用時(shí)間呈正相關(guān)。當(dāng)作用至一定時(shí)間后，滅菌率趨于穩(wěn)定，不再隨著作用時(shí)間的增加而增長。在各清洗劑的使用說明要求濃度下，只有宏業(yè)和乙公司生產(chǎn)的清洗劑能夠達(dá)到99.999%的滅菌率，其他兩家公司的滅菌率均無法達(dá)到其宣傳效果（見表4）。

由試驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，顆粒狀固體清洗劑的滅菌效果明顯優(yōu)于泡騰片，且要達(dá)到相同的滅菌率，顆粒狀固體清洗劑所需時(shí)間小于泡騰片所需時(shí)間，其中宏業(yè)和乙公司所生產(chǎn)的顆粒狀固體清洗劑消毒殺菌效果最為優(yōu)良，這是因?yàn)橐夜旧a(chǎn)的顆粒狀固體清洗劑中的有效成分（活性氧）含量較高，能夠與霉菌充分作用，有效殺菌;宏業(yè)生產(chǎn)的顆粒狀固體清洗劑的活性氧含量雖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）是一種過氧化物的活化劑，能有效提高過氧化物的消毒、殺菌功能，在水溶液中四乙酰乙二胺（TAED）能夠和過碳酸鈉發(fā)生反應(yīng)，生成一種具有強(qiáng)殺菌能力的綠色生態(tài)殺菌劑——過氧乙酸，增強(qiáng)了清洗劑的殺菌效果。

由表2和表3數(shù)據(jù)可以看出，如果按照有些公司的泡騰片使用說明書要求，每次兩片、一片20 g，合計(jì)40 g，完全達(dá)不到普通顆粒狀洗衣機(jī)槽清洗劑每次一至兩袋、一袋100 g的使用效果。

4 結(jié)語

本試驗(yàn)的試驗(yàn)數(shù)據(jù)和結(jié)果客觀、真實(shí)地反映了顆粒狀固體清洗劑和泡騰片這兩類清洗劑滅菌消毒效果的差異。顆粒狀固體清洗劑的使用方法雖不如泡騰片方便快捷，但其滅菌效果遠(yuǎn)超于泡騰片。所以要想更好地解決洗衣機(jī)清潔衛(wèi)生問題，選擇一款性能優(yōu)良的清洗劑是首要的，宏業(yè)研發(fā)的顆粒狀固體洗衣機(jī)槽清洗劑是以過碳酸鈉為主要原料，復(fù)配少量活化劑四乙酰乙二胺（TAED）、表面活性劑以及其他助劑制備而成，對大腸桿菌和金黃色葡萄球菌的滅菌率均高達(dá)99.999%，是清潔洗衣機(jī)槽的首選。泡騰片雖然在市場上備受青睞，但是它的滅菌消毒效果遠(yuǎn)不及商家所宣傳的那樣，將泡騰片放入水中能迅速放出氣泡，在殺菌的同時(shí)給人非常震撼的視覺體驗(yàn)，這不過是商家搞的噱頭，目的就是夸大其宣傳效果，提高產(chǎn)品的銷售量。實(shí)際上泡騰片里面添加了大量的填充劑以及色素，活性氧含量非常低，起不到良好的滅菌消毒作用，泡騰片使用劑量和作用時(shí)間要遠(yuǎn)大于其使用說明書所要求的劑量和時(shí)間才有可能達(dá)到其宣傳效果。

除了洗衣機(jī)槽清洗劑外，還有很多以過碳酸鈉為主要成分的爆炸鹽、彩漂粉產(chǎn)品等也都添加了很多填充劑，造成市場魚龍混雜。為了規(guī)范洗衣機(jī)槽清洗劑產(chǎn)品市場以及維護(hù)消費(fèi)者權(quán)益，建議有關(guān)部門出臺相關(guān)的技術(shù)規(guī)范要求，提高洗衣機(jī)清潔產(chǎn)品的質(zhì)量和競爭力，從而帶動(dòng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。

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