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洗衣机漂洗效果与节能环保

2017-05-18 16:28来源:测试计量技术研究所作者:张晓网址:http://www.jiadiantech.org浏览数:154 

洗衣机漂洗效果与节能环保

中国家用电器研究院测试技术研究所 张晓


一、概述

随着家用洗衣机产品节能原、节水的要求越来越高,原来不被看重的漂洗问题开始浮出水面。产品设计时考量洗衣机性能,须在洗净、用电量、用水量和漂洗性能指标上做出选择,而这些抉择时随时代进步而不断改进而变化的,需要在这几个相互制约的指标中权衡利弊,由于漂洗测试方法的不确定性,在上述几个指标的权衡中漂洗性能往往处于下位,以至于目前漂洗成为一个行业需要解决的重要问题。

中国家用电器研究院研究成功的新漂洗测试方法替代原有方法,为企业设计和消费者选购提供参考依据,从而寻找能够解决当前洗衣机几个性能指标的权衡办法。

表达洗衣机漂洗效果试验和表示方法有两种,一种是漂洗率,另一种是洗衣粉去除率Q,计算公式如下:




式中:

Pi—漂洗率;

Qi—洗衣粉去除率;

i—漂洗次数;

Ari—第i次漂洗后得到的漂洗液的碱度,单位mol/L;

Ar-max—洗涤程序结束后进行脱水得到的洗涤液的碱度,单位mol/L;

VHCl-i—滴定第i次漂洗后得到的漂洗液所消耗HCl的量,单位ml;

VHCl-max—滴定洗涤程序结束后进行脱水得到的洗涤液所消耗的HCl的量,单位ml;

VHCl—软水—滴定试验用水(软水)所消耗的HCl的量,单位ml;

Vi—第i次漂洗用水量,单位ml;

Vmax—洗涤程序的用水量,单位ml;

  漂洗率P是一个比较直观的计算值,计算所需的各个参数都可以实际测量获得,反映了结束状态的残留漂洗液与初始状态的洗涤液的碱度差距,是一个溶液浓度的概念。洗衣粉去除率Q则是一个固体含量的概念,反映了结束状态的洗衣粉残留量与初始状态的洗衣粉添加量之间的对比。由于洗衣粉成分复杂,用其中碱性物质的变化情况(即碱度)来间接计算洗衣粉的变化量。

漂洗率的误差来源主要是测量误差,而洗衣粉去除率的误差来源则包括测量误差和计算误差。所谓计算误差,是因为计算过程中做了相关的假设。所以相对于P而言,Q不是一个精确的科学数值,只具有参考价值。

目前,洗衣机性能检测中要求生产商注明标准程序,所有检测结果均是在标准程序下运行得到的,这就意味着针对标准程序必须有一个限值来评判漂洗效果的好坏。漂洗率的重现性和准确度都比较高,适合做限值参数。而洗衣粉去除率则主要用于指导消费者根据衣物脏度合理选择洗衣程序(不一定是标准程序),尤其是漂洗次数。

洗衣粉去除率不适合作为标准程序下的限值参数的原因是它准确性差,误差大。漂洗率不适合用于指导消费者使用的原因是它不如洗衣粉去除率直观,易理解,虽然洗衣粉去除率的数学准确度差一点,但是这并不妨碍其指导使用。


二、试验验证

基本概念和试验方法确定后,接下来的是验证试验,主要选取额定洗涤容量6.0kg的不同类型的洗衣机进行初步比较。

1.波轮式全自动洗衣机  

型号:XQB60-Q640U;

洗衣粉:GB/T4288-2008第2种106g;

洗涤试验负载质量:6.043kg;

最高水位:53L;

洗涤程序:标准;

试验情况见表1。


表1:试验过程一览表

时间(min)

操作项目

用水量(L)

18

洗涤30℃

56.9

5

漂洗①

47.1

5

漂洗②

40.8

3

脱水


单漂

漂洗③

40.2

漂洗④

33.3

漂洗⑤

41.0

       湿布:11.068kg

表2:漂洗率和洗衣粉去除率测试结果一览表

取样序号

i

(ml)

pH


(×10-2)

mol/L

漂洗率%


用水量(L)

碱性物质的量(mol)


洗衣粉去除率%


软水

2.020

8.35

0

——

——

0

——

1

max

4.216

9.37

0.439

0

56.9

24.99

0

2

2.383

8.68

0.073

83.47

47.1

3.42

86.32

3

2.236

8.53

0.043

90.16

40.8

1.76

92.95

4

2.056

8.43

0.007

98.36

40.2

0.29

98.84

5

2.046

8.36

0.005

98.82

33.3

0.17

99.31

6

2.028

8.36

0.002

99.64

41.0

0.07

99.74

7

min

2.208

8.17

0.038

91.44

——

——

——

    注:①~⑤代表第几次漂洗;max—洗涤液;min—高速脱水出的残留漂洗液


图1:波轮式洗衣机漂洗效果随漂洗次数的变化


2  全自动滚筒式洗衣机

型号:W3104;

洗涤负载质量:6.025kg;

脱水转速1200 rpm;

洗涤程序:60℃棉洗;

IEC B类洗衣粉(1:4)。

表3:试验过程一览表

开始时间

操作项目

用水量(L)

耗电(kw/h)

8:30-9:20

洗涤60

16.8

0.8727

单漂

15min/次

漂洗①

13.0

0.0246

漂洗②

16.9

0.0354

漂洗③

13.8

0.0289

漂洗④

17.9

0.0298

漂洗⑤

18.2

0.0307

漂洗⑥

18.2

0.0287

漂洗⑦

17.7

0.0291

漂洗⑧

17.9

0.0287

总耗电

1.1086


   湿布=10.042kg  

   自脱水含水率66.67%

   高速脱水湿布=8.687kg  

   高速脱水含水率44.18%(相对于干布)

                                    图2: 漂洗液取样

   0*—同比例配制洗涤溶液,IEC B类洗衣粉

   0 洗衣试验中取得的洗涤液

   1 第1次漂洗后的漂洗液

   2 第2次漂洗后的漂洗液

   3 第3次漂洗后的漂洗液

   4 第4次漂洗后的漂洗液

   5 第5次漂洗后的漂洗液

   6 第6次漂洗后的漂洗液

   0*乳白色浑浊液,0、1、2为黑色浑浊液(炭黑污染布的原因),3~6基本为清澈透明的液体。

 表4漂洗率和洗衣粉去除率测试结果一览表

取样序号

i

(ml)

pH


(×10-2)

mol/L

漂洗率%


用水量(L)

碱性物质的量(mol)


洗衣粉去除率%


软水

2.196

8.36

0

——

——

0

——

1

max

10.192

9.94

1.599

0

16.8

26.87

0

2

5.082

9.65

0.577

63.91

13

7.50

72.07

3

2.89

9.17

0.139

91.32

16.9

2.35

91.27

4

2.419

8.79

0.045

97.21

13.8

0.62

97.71

5

2.272

8.5

0.015

99.05

17.9

0.27

98.99

6

2.236

8.39

0.008

99.50

18.2

0.15

99.46

7

2.246

8.34

0.010

99.37

18.2

0.18

99.32

8

2.276

8.34

0.016

99.00

17.7

0.28

98.95

9

2.236

8.3

0.008

99.50

17.9

0.14

99.47

10

min

2.276

8.58

0.016

99.00

——

——

——

    注:①~⑧代表第几次漂洗;max—洗涤液;min—高速脱水出的残留漂洗液


图3  滚筒式洗衣机漂洗效果随漂洗次数的变化

三、结论

通过漂洗率和洗衣粉去除率的试验结果表明,波轮式洗衣机和滚筒式洗衣机第1、2次的效果最好,分别占到80%、10%、60%、20%,第3次以后则低于8%。也就是说前两次的漂洗效果都在90%以上,因此,在洗衣机设计时应注重提高这两次的漂洗效果,通过优化设计取消第3次及以后漂洗程序,将大大节约用水和用电。如果可行可以推广一次漂洗程序,节约水源和能源的量将至少节省20%和5%以上,对生态文明建设贡献力量。


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