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洗衣机洗涤时间对污渍的影响

去污是将污渍从被污染了的基质表面去除到所接触介质中的过程[1]。污渍的种类多种多样,有液体的、固体的,有难溶于水的、易溶于水的,有分子是非极性的、极性的[2]。我国国标污染布主要有JB-01炭黑污染布、JB-02蛋白污染布、JB-03皮脂污染布[3],本文采用的是JB-01炭黑污染布,其中GB/T 4288-2008中采用的是测量污染布表面反射率的方法来评估污染布被洗干净的程度,具体表现在反射率越高,污染布显示越白。

有大量关于洗涤因素对污染布洗净性能的研究,如洗涤时间对污渍影响的报告[4],但是却鲜少有从微观的角度对污渍状态进行分析的文献。本文采用GB/T 4288-2008所述方法在不同洗涤时间下对炭黑污渍的影响进行了微观分析和研究。


实验过程与分析

图1所示为显微镜下GB/T 4288-2008所述炭黑污染布表面炭黑污渍附着情况,其中图1A为污染布原布,从图中可以明显看出污染布纤维表面附着了大量了黑色炭黑污渍,图1B为显微镜软件分析计算得出的污渍在原布表面的覆盖率,污染

布原布表面污渍覆盖率非常高,而经过洗涤之后污染布表面污渍的覆盖率就会明显下降(详见图1C)。按照此种方式即可得出不同洗净比下炭黑污染布表面污渍覆盖率(图2),显然随着洗净比的增大,污染布表面污渍的覆盖率显着下降。

由上述可知,随着洗净比的增加炭黑污渍逐步从污染布表面剥落,而剥落下来的污渍就进入到了洗涤水中,基于此,我们通过对水中污渍的状态进行分析来间接反映洗涤时间对污渍的影响。具体的试验过程为:按照GB/T 4288-2008所述测试能效性能的方法,将污染布缝制在负载布上,放入浓度为0。2%的洗涤剂中洗涤,每隔一定时间从洗涤水中取样,并用显微镜对洗涤水中的污渍进行数量、尺寸以及总覆盖率分析,水中污渍的状态则反映了炭黑污渍从污染布剥落的情况。

图3是洗涤时间对洗涤水中炭黑污渍颗粒数量的影响变化曲线图,从图3中可以看出随着洗涤时间的增加,洗涤至50min时,水中污渍颗粒的数量稳步增加,与此同时从洗涤时间对污渍颗粒覆盖率影响的变化曲线(图4)中也发现污渍颗粒的覆盖率也是稳步增加的,由于覆盖率是对污渍尺寸和数量的一个综合评价,所以这表明在这一时间范围内,随着洗涤时间的增加洗涤水中污渍颗粒逐步增多,且污渍尺寸由大变小。而随着洗涤时间的继续增加,污渍颗粒数量急剧减少,而覆盖率变化不大,这说明在现有的洗涤方式下,污渍在水中浓度已达平衡,且污渍开始出现团聚的现象,增加了污渍再沉积的几率[4]。这也间接说明对于污渍来说单纯的增加洗涤时间来提高洗涤性能并不是时间越长越好,本文条件下最佳的洗涤时间为50分钟。

同时对不同洗涤时间下洗涤水中污渍颗粒的粒度进行了分析(图5),结果显示随着洗涤时间的增加小尺寸颗粒的占比逐渐减少,大尺寸颗粒占比开始逐渐增加,这也与上述随着洗涤时间继续增加污渍会开始团聚的结论相同。无论洗涤时间的长短,水中炭黑污渍的尺寸主要分布在10~50μm2。

此外50min的最佳洗涤时间下洗涤水中污渍的尺寸分布最为均一。过短的洗涤时间下大块污渍剥落下来时不能被很好地弥散在洗涤水中,过长的洗涤时间下弥散在水中的污渍易团聚并再沉积。

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结论

对于洗涤炭黑污染布,随着洗涤时间的增加洗涤水中污渍颗粒逐步增多,且污渍尺寸由大变小,而随着洗涤时间的继续增加,污渍开始出现团聚的现象;而无论洗涤时间的长短,水中炭黑污渍的尺寸主要分布在10~50μm2。这说明了对于污渍来说单纯一味的增加洗涤时间并不是时间越长越好,本文条件下最佳洗涤时间为50分钟,此时洗涤水中污渍的尺寸分布最为均一。过短的洗涤时间下大块污渍剥落下来时不能被很好的弥散在洗涤水中,过长的洗涤时间下弥散在水中的污渍易团聚并再沉积。




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