魯建國

（國家家用電器質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心，北京 100053）

洗衣粉在洗衣機(jī)中的使用與節(jié)能

魯建國

（國家家用電器質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心，北京 100053）

1 概述

1.1 洗衣機(jī)能效的提高

家用電動(dòng)洗衣機(jī)（以下簡稱洗衣機(jī)）在2007年3月1日實(shí)施能效標(biāo)識(shí)制度以后，提高洗衣機(jī)的節(jié)能水平已成為各制造企業(yè)追逐的目標(biāo)。根據(jù)GB12021.4-2004《家用洗衣機(jī)能耗限定值及能源效率等級(jí)》和GB/T 4288-2008《家用電動(dòng)洗衣機(jī)》國家標(biāo)準(zhǔn)的要求，洗衣機(jī)在能效標(biāo)識(shí)上所標(biāo)出的三項(xiàng)指標(biāo)為：洗凈比、耗水量和耗電量。這三項(xiàng)指標(biāo)無疑是洗衣機(jī)性能指標(biāo)中最重要的項(xiàng)目，各指標(biāo)既單獨(dú)考核又密切相關(guān)。簡單地說，就是提高用電量水平，就可以提高洗凈比，從而降低用水量；換句話說，要想提高洗凈比，提高用電量和用水量水平是最直接的方法。在激烈的產(chǎn)品競爭中加入了使用成本的因素，三者就必須要達(dá)到合理的配比關(guān)系才能使產(chǎn)品在市場競爭中占據(jù)優(yōu)勢。

1.2 國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展需要降低產(chǎn)品能耗

目前，我國能源消耗高速增長的趨勢已得到遏制，但是粗放型的經(jīng)濟(jì)增長方式并沒有從根本上轉(zhuǎn)變，經(jīng)濟(jì)增長仍然依賴資源的高投入。國家《十一五規(guī)劃綱要》規(guī)定2006年至2010年五年能源消耗降低20%，即每年降低4%。與國外資源利用效率先進(jìn)水平的差距表明，我國資源節(jié)約的潛力仍然很大。洗衣機(jī)能效標(biāo)識(shí)正式實(shí)施將推進(jìn)我國節(jié)能型洗衣機(jī)的進(jìn)一步發(fā)展，對(duì)洗衣機(jī)行業(yè)的產(chǎn)品節(jié)能具有指導(dǎo)性意義。另外，家用洗衣機(jī)能效標(biāo)識(shí)制度已實(shí)施兩年，制造商和消費(fèi)者的節(jié)能意識(shí)都有了飛躍式的提高。2008年底“家電下鄉(xiāng)”對(duì)洗衣機(jī)提出能效要求以及即將實(shí)施的洗衣機(jī)能效補(bǔ)貼政策，都預(yù)示著洗衣機(jī)節(jié)能產(chǎn)品將在我國全面推廣。

1.3 節(jié)能是洗衣機(jī)行業(yè)發(fā)展的主題

環(huán)保、健康型洗衣機(jī)自2008年逐步進(jìn)入規(guī)范發(fā)展的軌道。這些概念不再是企業(yè)進(jìn)行商業(yè)炒作的工具，消費(fèi)者在關(guān)注洗衣機(jī)使用性能的同時(shí)，對(duì)其使用過程中對(duì)人體健康影響的關(guān)注度也大大提高。隨著能效標(biāo)識(shí)制度的實(shí)施，洗衣機(jī)產(chǎn)品的節(jié)能、節(jié)水已經(jīng)是產(chǎn)品設(shè)計(jì)的主題。洗衣機(jī)產(chǎn)品的能效已經(jīng)和安全處在同一起跑線上，是市場銷售的必要條件。2008年上半年市場銷售的能效等級(jí)1級(jí)和2級(jí)的產(chǎn)品數(shù)量較2007年同期提高了30%以上，特別是部分雙桶洗衣機(jī)產(chǎn)品的能效等級(jí)也達(dá)到了2級(jí)或1級(jí)。這標(biāo)志著我國家用洗衣機(jī)產(chǎn)品的節(jié)能水平有了大幅提高。2009年GB/T 4288-2008《家用和類似用途電動(dòng)洗衣機(jī)》國家標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施，標(biāo)志著我國洗衣機(jī)綠色設(shè)計(jì)和制造時(shí)代的開始。

2 洗衣機(jī)的類型及能耗指標(biāo)

2.1 家用洗衣機(jī)的類型

按照洗滌方式，洗衣機(jī)分為波輪式洗衣機(jī)、滾筒式洗衣機(jī)和攪拌式洗衣機(jī)。三種洗衣機(jī)各有優(yōu)缺點(diǎn)，分別適合于不同的消費(fèi)者。消費(fèi)者可以根據(jù)自己的經(jīng)濟(jì)水平、使用環(huán)境及對(duì)社會(huì)責(zé)任的判斷，選擇適合的產(chǎn)品。

a）波輪式洗衣機(jī)（圖1）：指被洗滌衣物浸沒于洗滌水中，依靠波輪以連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)或定時(shí)正反向轉(zhuǎn)動(dòng)的方式進(jìn)行洗滌的洗衣機(jī)。

圖1 波輪式全自動(dòng)洗衣機(jī)內(nèi)桶和波輪

b）滾筒式洗衣機(jī)（圖2）：被洗滌衣物放在滾筒內(nèi)，部分浸于水中，依靠滾筒以連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)或定時(shí)正反向轉(zhuǎn)動(dòng)的方式進(jìn)行洗滌的洗衣機(jī)。

圖2 滾筒式洗衣機(jī)滾筒結(jié)構(gòu)

c）攪拌式洗衣機(jī)（圖3）：被洗滌衣物浸沒于洗滌水中，依靠攪拌葉以往復(fù)運(yùn)動(dòng)的方式進(jìn)行洗滌的洗衣機(jī)。

圖3 攪拌式全自動(dòng)洗衣機(jī)內(nèi)桶和攪拌葉

2.2 家用洗衣機(jī)的能耗限值

根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，洗衣機(jī)的能耗指標(biāo)是在額定電壓和額定負(fù)載的條件下、使用標(biāo)準(zhǔn)洗滌程序測得的。具體含義如下：

a）耗水量：耗水量指洗滌1kg衣物所需要的水量，即洗衣機(jī)洗衣全過程用水量與額定洗滌容量之比，單位為L/kg，該值越小說明洗衣機(jī)用水量越少。按照GB12021.4-2004《電動(dòng)洗衣機(jī)能耗限定值及能源效率等級(jí)》國家標(biāo)準(zhǔn)要求，洗衣機(jī)的用水量應(yīng)符合表1的要求。

b）耗電量：耗電量指洗滌1kg衣物所需要的電量，即洗衣機(jī)洗衣全過程用電量與額定洗滌容量之比，單位為kWh/kg，該值越小說明洗衣機(jī)用電量越少。按照GB12021.4-2004《電動(dòng)洗衣機(jī)能耗限定值及能源效率等級(jí)》國家標(biāo)準(zhǔn)要求，洗衣機(jī)的用水量應(yīng)符合表2的要求。

c）洗凈比：洗凈比指被測洗衣機(jī)洗凈率與標(biāo)準(zhǔn)洗衣機(jī)機(jī)洗凈率之比，反映洗衣機(jī)對(duì)洗滌物質(zhì)的洗凈程度，其值越大說明洗滌效果越好。按照GB12021.4-2004《電動(dòng)洗衣機(jī)能耗限定值及能源效率等級(jí)》國家標(biāo)準(zhǔn)的要求，洗衣機(jī)洗凈比在不小于0.70的情況下，用電量和用水量的檢測結(jié)果有效。

表1 洗衣機(jī)用水量限定值

表2 洗衣機(jī)用電量限定值

3 洗衣粉在洗衣機(jī)節(jié)能、節(jié)水中的作用

3.1 家用洗衣機(jī)洗滌要素分析

物理、化學(xué)、機(jī)械力是洗衣機(jī)洗滌過程的三要素。在洗衣機(jī)洗滌衣物的過程中，機(jī)械力來源于洗衣機(jī)波輪或滾筒的轉(zhuǎn)動(dòng)。影響洗滌效果的主要因素是洗滌劑的化學(xué)作用、洗衣機(jī)的機(jī)械作用、洗滌時(shí)間以及洗滌液溫度的物理作用等。

如圖4所示，衣物上的污垢主要來源于人體的分泌物、排泄物和周圍環(huán)境的污染。根據(jù)污垢的性質(zhì)，可將其分為固體微粒、油脂和溶于水的物質(zhì)，污垢通過表面附著、機(jī)械附著、引力附著和化學(xué)附著與衣物纖維結(jié)合。洗滌就是在水、洗滌劑、機(jī)械力的作用下，破壞污垢與衣物纖維的結(jié)合，使污垢從衣物上脫落下來。在洗滌過程中、機(jī)械力直接起著使污垢脫落的作用，而洗滌劑則是通過吸附、滲透、膨脹、乳化作用使污垢與衣物纖堆結(jié)合力減弱，從而更有效地發(fā)揮機(jī)械力的作用。

圖4 洗衣機(jī)洗滌要素分配圖

3.2 洗衣粉用量與用電量的關(guān)系

在使用洗衣機(jī)的過程中，洗衣粉的用量直接關(guān)系到洗凈比和用電量。因此，洗衣粉的用量一定要按使用說明書的要求添加，用量小降低洗凈效果，需要增加洗滌時(shí)間，同時(shí)會(huì)增加用量；同樣，用量大會(huì)增加漂洗次數(shù)，也會(huì)增加用電量。以使用標(biāo)準(zhǔn)程序?yàn)槔?，按照GB/T 4288-2008，洗衣機(jī)粉用量增加25%時(shí)，洗衣機(jī)所增加的用電量見表3。

表3 洗衣機(jī)用電量增加值

3.3 洗衣粉用量與用水量的關(guān)系

在使用洗衣機(jī)的過程中，洗衣粉的用量直接關(guān)系到洗凈比和用水量，因此洗衣粉的用量一定要按照使用說明書的要求添加，用量小降低洗凈效果，需要增加洗滌時(shí)間，同時(shí)會(huì)增加電量；同樣，用量大會(huì)增加漂洗次數(shù)，也會(huì)增加用水量。以使用標(biāo)準(zhǔn)程序?yàn)槔?，按照GB/T4288-2008，洗衣機(jī)粉用量增加25%時(shí)，洗衣機(jī)所增加的用水量見表4。

表4 洗衣機(jī)用水量增加值

3.4 高泡洗衣粉與用電量關(guān)系

在使用洗衣機(jī)的過程中，洗衣粉產(chǎn)生的泡沫直接關(guān)系到其洗凈比和用電量。因此，洗衣機(jī)在使用時(shí)一定要按照使用說明書的要求使用低泡洗衣粉。使用高泡洗衣粉，洗滌和脫水時(shí)泡沫會(huì)充滿旋轉(zhuǎn)桶與外桶的間隙（見圖5），由于泡沫張力的作用，增加洗滌和脫水負(fù)載，負(fù)載增加直接影響到電機(jī)的功率增加，增加耗電量。以使用標(biāo)準(zhǔn)程序?yàn)槔?，按照GB/T4288-2008國標(biāo)要求，使用高泡沫洗衣粉會(huì)增加洗衣機(jī)電耗15%以上，嚴(yán)重的會(huì)使電動(dòng)機(jī)發(fā)熱過高，造成中斷洗滌的狀況。

圖5 泡沫充滿旋轉(zhuǎn)桶與外桶之間的間隙

3.5 高泡洗衣粉與用水量關(guān)系

在使用洗衣機(jī)的過程中，洗衣粉產(chǎn)生的泡沫直接關(guān)系到洗凈比和用電量。因此，使用洗衣機(jī)時(shí)一定要按照使用說明書的要求加入低泡洗衣粉。使用高泡洗衣粉會(huì)造成洗衣機(jī)旋轉(zhuǎn)桶和外桶之間充滿泡沫（見圖5），要用水將泡沫沖走脫水桶才能運(yùn)轉(zhuǎn)，因此洗衣機(jī)的用水量增加。以使用標(biāo)準(zhǔn)程序?yàn)槔?，按照GB/T4288-2008國標(biāo)要求使用洗衣粉，高泡沫洗衣粉會(huì)使洗衣機(jī)用水量增加10%以上。

圖6 波輪式全自動(dòng)洗衣機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖

3.6 原因分析

a）泡沫多增加了內(nèi)外筒間的張力，為了克服阻力，就必須增加電機(jī)的功耗，因此耗電量增加；

b）泡沫需增加漂洗次數(shù)才能沖洗干凈，因此，高泡洗衣粉會(huì)增加用水量和耗電量。

4 結(jié)論

綜上所述，洗衣粉在洗衣機(jī)中的節(jié)能、節(jié)水作用是不可低估的，其用量和種類直接關(guān)系到洗衣機(jī)的用電量和用水量的高低。為了降低用電量和用水量，使用適量的低泡洗衣粉是必要的。所以，洗衣粉行業(yè)開發(fā)生產(chǎn)洗衣機(jī)專用的高效低泡洗衣粉勢在必行。