洗衣机用污渍布制备标准对比研究

周 澳 刘 蓉 吴雄英 丁雪梅＊

1.东华大学服装与艺术设计学院，上海，200051；

2.东华大学现代服装设计与技术 教育部重点实验室，上海，200051；

3. 上海海关，上海，200135

1 引言

去污性能是评价洗涤性能重要指标之一。在洗衣机和洗涤剂行业中，去污性能的测试必不可少的实验用品就是污渍布。人们在实际生活中的脏衣服是评价去污性能最理想的实验材料，但要快速制备比较困难，且具有较大的偶然性与不确定性，这会导致测试结果的准确性和重复性差，不能用来统一评判产品的优缺，因此用来评价不同产品去污性能的标准污渍布应运而生。系统研究分析国内外的污渍布制作标准，找出国内外技术差距，提出合理的改进意见，引导国内外企业产出更优质产品，能够更加精准地反映产品的去污性能。

2 国内外洗衣机用污渍布的标准对比

污渍布的相关标准大多出现在针对洗衣机、洗涤剂等产品标准的规范性附录中，如GB/T 4288―2018[1]的附录D：标准污染布、IEC 60456-2010[2]中附录A：标准污渍测试布规范等，常见的还有澳大利亚/新西兰标准AS/NZ2040.1、沙特阿拉伯标准SASO 2683、日本标准JIS C9811和美国标准ANSI/AHAM HLW－1等[3]。因各个标准中存在一些重复，因此，选择针对洗衣机且有代表性的GB/T 4288－2018[1]和IEC 60456-2010[2]进行讨论。

2.1 污渍布的适用范围及种类

家用洗衣机和洗涤剂的去污性能是机械和化学作用的结果，两者兼而有之。天然污渍中含有脂肪物质、蛋白质、有机和无机色素等复杂的混合物。有些天然污渍对机械作用更敏感，有些对化学作用更敏感，如氧化（漂白）、增溶和乳化。高温增加了机械和化学作用的影响。在IEC 60456-2010中，针对不同的洗涤目的，规范了5种标准污渍布，用于评估不同的洗涤性能：皮脂色素污渍布，主要用于测试机械和热作用；炭黑和矿物油污渍布，用于测试机械和热作用；血渍污渍布，用于测试蛋白质色素的去除情况；可可牛奶污渍布，用于测试有机色素的去除量；红酒污渍布，用于测试漂白效果。这5种污渍布基布反映了日常生活中遇到的污渍类型，也反映了洗衣机和洗涤剂在去污中的作用情况。国外的污渍布制作已形成较为完善的商业体系，利用这些标准污渍布进行去污性能测试，能够将不同去污能力的产品进行梯度划分。

相应的，国内标准GB/T 4288－2018中也规范了3种标准污渍布：炭黑污渍布、蛋白污渍布和皮脂污渍布。对比国内外标准中公布的不同种类污渍的配方和基布类型发现，所规范的污渍原料和基布规格大同小异，但国外却能商业化的比较完善。在国外标准中特别强调基布一定是大型生产商生产的，这有利于商业化。针对标准污渍布的制备，目前国内也有不少学者研究，但至今未能达到商业化水平，仍需进一步进行研究。

在国内外的标准污渍布中，特别需要关注皮脂污渍布。首先，在所有污渍种类中，人体自身产生的污渍是服装上最常见的污渍，因此针对皮脂污渍布的开发和研究是非常必要的；其次，人体皮脂污渍主要来源于人体分泌的油脂、汗液以及皮屑，所涉及成分非常复杂，很难配制，且在皮脂污渍的形成过程中，又会与环境中的灰尘细菌等发生结合，这一系列的物理化学反应结果与温湿度和时间非常相关，这导致标准皮脂污渍布的老化条件很难确定。国内外详细的皮脂污渍布污渍组成成分及污渍布老化条件见表1，可以看出污渍主要由油脂和色素混合而成，国内用油类来模拟皮脂，国外用动物脂肪来进行模拟。国内的组成成分一致，在成分等级上略有差异，在此不进行讨论。在老化条件上，国外没有提到，GB/T 4288列出烘箱老化步骤。虽然国外没有在标准中列出老化的具体方法，但在标准污渍布的生产过程中，有老化的要求，以保证污渍布的稳定性。

2.2 污渍布的制备及质量评价方法

2.2.1 污渍布的制备方法

污渍布的制备过程包括配制污渍、选择合适的上污方式及进行不同程度的老化几个步骤。在国外的标准中，对于污渍的配制方法没有进行规范，国内标准则对污渍的配制过程有较为详细的规范，具体包括实验器材的选取、各配料的用量、配料的添加顺序等。对这些内容进行规范，有利于每次污渍布的制备中，所使用的污渍都是一致的。在上污方式上，国外标准只给出了一定的建议，即建议通过浸入纺织品来涂抹污渍，处理可能包括以下操作：浸没、压延、干燥，必要时进行重复浸泡、压延、干燥、老化。国内的方法类似，但对每个操作步骤都进行了详细规范，包括污渍溶液的使用温度、浸压的压力大小、浸压次数和老化条件等。

值得我们思考的是，国内标准相较国外列出了详细的制作方法，但是目前得到行业广泛认可的国产污渍布仍然有待进一步研究，如对去污产品进行等级细分、基布多样、污渍种类多样、污渍布稳定均匀、适用于商业化生产的制备方法等，特别是在如何批量生产稳定均匀的标准污渍布方面。

而国外标准污渍布已形成很好的商业体系，如SWISSATEST公司生产的标准污渍布，符合标准中的各项要求，在使用过程中也能较好的反映产品特性，得到了行业的广泛认可。

2.2.2 污渍布的质量评价方法

污渍布的质量评价决定其是否能够用于去污性能检测。对制作的污渍布进行合理的质量评价是至关重要的，这关系到所制备的污渍布能不能用来量化对比不同产品，以及在批量生产过程中保证质量稳定。国内外关于质量评价的办法都包括有污渍布反射率（值）的测试。国内标准中关于污渍布洗前反射率的测试中包括有熨烫的步骤，但并没有给出进行这步操作的解释，可能是为避免污渍布不平整导致反射光出现的测试误差。测试的方法是将每块污染布（使用至少4块相同批次的洗前污染布做衬底）以中线与正反面分成的4个部分，测量位置如图1所示，对正反面进行测试，取平均值，已达到污渍布反射率具有均一性。

图1 国内标准反射率测试位置

表1 不同标准中皮脂污渍组成成分及污渍布老化条件

国外标准中对于洗后污渍布反射值的测试有明确规定，要求在一组完整的实验中，所有的污渍布（包括参比机和测试机洗后）要保证测试条件一致，在不少于四层同类污渍布做背衬的情况下进行测试，测试位置如图2所示，具体位置位于正方形的中心，且要求在两边测试2遍，取平均值用于后续的评估。在测试前还应该保证被测污渍布是干燥平整的，在黑暗环境下风干或熨烫干燥均可。因为污渍布中的残余湿度会影响测量结果，熨烫过程中的过热也会影响测量结果，因此不建议在任何时候将污渍测试条直接暴露在日光下，对于洗前污渍布反射值的测试同样适用。

图2 国外标准反射率测试位置

国内的测试指标选取的是白度值，由白度计测得，而国外的测试指标是三刺激Y值，即CIEY xy表色方法中的亮度因数，也是三刺激值中的一个参数。三刺激值用X（红原色刺激量）、Y（绿原色刺激量）和Z（蓝原色刺激量）表示，而Y也可单独用来表示物体的明亮程度，也可以表征颜色深浅，Y值越大越浅。这个指标的选取具有目测一致性较好，极少出现异常值，敏感性好得特点，由分光光度计测得，分光光度计需要满足的最低规格也详细地进行了说明。需要注意的是，国外标准中不仅就反射率的测量给定了规范，还对反射率测量仪器、反射率范围等都进行了规范，特别规定污渍布的Y值要高于基布86%，以达到充分上污的效果。这样便于不同产品之间进行比较，这是国内标准需要学习的地方。

表2列出了国外标准中对反射值的具体要求，并要求制造商保证污渍均一的附着在污渍布上。国外标准对洗涤前后污渍布的反射值，都给出了规范，这样有利于检测污渍布是否具有足够的稳定性用来检验产品的去污性能。这些数值规范了参考机器的洗涤程序、基本负载、洗涤剂、污渍布（构成测试负载）和反射值测量。因此，可以用作实验室内测试系统的一般认证标准，并且可以用于评估各个实验室之间的其他不确定性，洗后比率的测试由参比机使用标准洗涤剂按照给定程序测得。而国内标准未提及洗后污渍布需要达到的要求，这不利于评价污渍布是否符合标准。

国外标准中要求污渍布的标记和附带数据除了生产日期、保质期、无污染织物的反射值、污渍布（未洗）的反射值之外，还要有洗涤后的反射值，包括在60 ℃下在参考洗衣机中洗涤后，以及在40 ℃和60 ℃下用90 g标准洗涤剂洗涤后，以及由此产生的比率。而国内标准值对因未对洗后反射值做测试，所以也没有相关要求。关于污渍布的保存条件和保质期，国外标准只要求保质期最长不超过1年，其他的保存和运输条件建议用户遵循制造商给出的建议。而国内标准则是给出了不同污渍布的保质期及储存条件，对生产商要求污渍布需具备国家认可资质的专业机构的合格证书。

表2 不同污渍布反射率要求

上述可以看出，国内外的测试步骤和测量点略有差异，都是在整块污渍布上选点测试，但国内只对洗前污渍布测试规范，对洗后污渍布需要达到的水平未做规范。国外的污渍布产品对洗前和洗后的质量都进行了要求，这样有利于生产质量可靠的产品。并且国外标准不注重过程，而对结果要求明确，这一点从国内外标准中对生产商的不同要求可以看出，国外标准没有诸多限制。这有利于科研人员或企业发散思维，制定高效的制备流程。而国内标准对过程要求细致，若有企业或者科研机构制作出符合标准中要求反射值的污渍布，但没有严格按照标准中的方法制作，是否还能得到资质认定是我们需要思考的。因此建议国内标准也更多关注结果的一致性而不是方法的统一。

2.3 污渍布未来发展趋势

去污性能测试的主要对象是污布，而污渍布的种类、沾污程度、方式及基布的确定，是整个去污力测定方法中的关键因素。不难发现，现有的标准污渍布具有以下特点：①污渍种类较少，污渍成分复杂，且有的含有毒性，而生活中接触的污渍种类多样且成分较为单一；②基布单一，制作手法多为浸染，而实际生活中常见的污渍大多是局部沾染产生；③洗涤后质量评价，目前仅在污渍布上取几个点进行测试，不能反映污渍布的全部信息，特别是对于洗后污渍分布不均匀的情况；④负载布成分单一，而生活中会多种材质混合洗涤；⑤整块浸染的污渍量较大，对洗涤性能进行优化时，将会导向各项指标最大化，如洗涤时间最大化，洗涤剂添加最大化，而现代生活中产生的生活污渍量较小，继续采用标准污渍布进行洗涤性能的测试和优化容易造成过洗情况，不利于节约能源。

因此，针对上述污渍布的问题，开发符合现代家庭和类似生活场景的污渍布，即污渍种类和基布多样；污渍成分和沾染方式生活场景化，如菜肴沾染、酒水饮料、美妆产品等；洗涤用负载布成分多类；污渍量符合现代生活，不会过量；质量评价包含污渍布全部信息，不会遗漏洗后污渍分布不均匀的信息，对去污力的测试和评价至关重要。

随着现代文明的进步，人们对物质生活水平有了更进一步的需求，洗衣机产品也朝着精细化发展，如内衣裤洗衣机和婴幼儿产品等，针对这类产品进行去污性能测试，先有的标准污渍布显然不太符合要求。卫生条件的提高导致现代人的衣物脏污程度降低，继续利用现有污渍布来评判产品去污性能，容易导致过洗现象，这不符合节能减排的需求，根据上述问题，制定新的污渍布标准，开发新的污渍布是很有必要的。

3 结语

除标准外，现有文献中关于实际污渍布的制备工艺、流程、污渍的用量均不一致，造成实际污渍布的获取具有偶然性与不确定性，且通常不具有可比性。因此，需要将实际污渍布进行标准化，采用标准化的实际污布评估洗净性能，有利于行业之间进行对比。对国内外污染布标准进行对比分析，发现现有污染布存在一些问题，对现代去污新产品的评价不太适用，因此后续可针对上述问题进行开发研究，制定更加符合现代生活的污渍布标准。