王瑩瑩 李偉偉 劉振華 王忠卿

WANG Yingying LI Weiwei LIU Zhenhua WANG Zhongqing

海信（山東）冰箱有限公司洗衣機(jī)研發(fā)部 山東青島 266100

Hisense (Shandong) Refrigerator Co., Ltd. Washing Machine R&D Qingdao 266100

1 引言

隨著生活質(zhì)量的提高，人們對(duì)健康生活提出了更高的要求。洗衣機(jī)作為與每個(gè)家庭生活息息相關(guān)的產(chǎn)品，其健康功能也是產(chǎn)品升級(jí)的主要目標(biāo)。而現(xiàn)在市場(chǎng)上的洗衣機(jī)由于本身結(jié)構(gòu)問(wèn)題，如果洗滌劑使用不當(dāng)或者后期保養(yǎng)不正確，有些部件容易藏污納垢，同時(shí)，殘留其上的線屑、洗滌劑等難以清理，時(shí)間久了會(huì)發(fā)黃、發(fā)霉，甚至生銹，如皂盒、滾筒洗衣機(jī)窗襯、波輪洗衣機(jī)波輪底部、內(nèi)筒外壁、外桶內(nèi)壁、滾筒洗衣機(jī)內(nèi)筒底部鋁制支撐三角架與內(nèi)筒和外桶接觸部位。另外，上排水滾筒洗衣機(jī)排水管內(nèi)的排水不凈，殘留水滋生細(xì)菌、發(fā)臭，產(chǎn)生間接污染。因此，抗菌、除菌水平是衡量洗衣機(jī)健康功能的重要指標(biāo)。

當(dāng)下洗衣機(jī)市場(chǎng)抗菌、除菌技術(shù)多種多樣、效果不一。為規(guī)范家電產(chǎn)品的抗菌、除菌定義及指標(biāo)，2010年以來(lái)，我國(guó)相繼出臺(tái)GB 21551.1-2008《家用和類(lèi)似用途電器的抗菌、除菌、凈化功能 通則》、GB 21551.2-2010《家用和類(lèi)似用途電器的抗菌、除菌、凈化功能 抗菌材料的特殊要求》、GB 21551.5-2010《家用和類(lèi)似用途電器的抗菌、除菌、凈化功能 洗衣機(jī)的特殊要求》等多項(xiàng)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，要求具有除菌、抗菌功能的洗衣機(jī)除菌率≥96%、抗菌率≥90%，其中測(cè)試菌種主要為金黃色葡萄球菌和大腸埃希氏菌[1]。這些標(biāo)準(zhǔn)的制定為洗衣機(jī)健康化發(fā)展指明了方向，為消費(fèi)者選購(gòu)提供了依據(jù)。

為增加消費(fèi)者對(duì)洗衣機(jī)抗菌、除菌技術(shù)的了解，避免消費(fèi)者由于概念不清或混淆導(dǎo)致的選購(gòu)困難，本文對(duì)洗衣機(jī)市場(chǎng)的抗菌、除菌技術(shù)進(jìn)行了總結(jié)和分析。

2 洗衣機(jī)抗菌、除菌技術(shù)

洗衣機(jī)抗菌、除菌技術(shù)的應(yīng)用主要有以下目的：

（1）防止或減少細(xì)菌長(zhǎng)期在某些部件上的滋生及繁殖給部件本身帶來(lái)?yè)p壞，降低機(jī)器運(yùn)行故障率；

（2）防止或減少直接或間接接觸衣物及洗滌水的部件表面的細(xì)菌對(duì)衣物造成的二次污染；

（3）凈化處理內(nèi)部結(jié)構(gòu)件、衣物及水中的細(xì)菌。目前洗衣機(jī)上應(yīng)用的抗菌技術(shù)用于防止或抑制洗衣機(jī)部件上的細(xì)菌生長(zhǎng)繁殖，而除菌技術(shù)用于殺死洗衣機(jī)部件上、水中以及衣服上的細(xì)菌營(yíng)養(yǎng)體和繁殖體。

2.1 洗衣機(jī)抗菌技術(shù)

洗衣機(jī)用來(lái)解決部件表面或內(nèi)部細(xì)菌滋生問(wèn)題的抗菌技術(shù)有兩類(lèi)：一類(lèi)是通過(guò)隔離技術(shù)、噴淋技術(shù)等對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)或創(chuàng)新，另一類(lèi)是通過(guò)在某些部件內(nèi)部添加抗菌劑或直接使用抗菌材料。

2.1.1 隔離技術(shù)

隔離技術(shù)指將洗衣機(jī)某些易滋生或黏附細(xì)菌的部件和細(xì)菌污染源隔開(kāi)的技術(shù)。通過(guò)對(duì)部件采取污染源隔離對(duì)策，切斷污染路徑，保護(hù)部件。應(yīng)用這類(lèi)技術(shù)的洗衣機(jī)在結(jié)構(gòu)上有三種隔離方式：

（1）波輪洗衣機(jī)采用內(nèi)桶全封閉的桶間無(wú)水結(jié)構(gòu)，避免桶間污垢進(jìn)入內(nèi)桶，杜絕污染；滾筒洗衣機(jī)采用密封三角架結(jié)構(gòu)，使得污垢、細(xì)菌難以在三角架及其與內(nèi)筒、外桶之間的縫隙留存，同時(shí)避免鋁制三角架電化學(xué)反應(yīng)導(dǎo)致的重金屬二次污染；

（2）波輪洗衣機(jī)取消傳統(tǒng)洗衣機(jī)所用外桶，從根源上斷絕了細(xì)菌滋生的問(wèn)題；

（3）桶中桶波輪洗衣機(jī)，在大桶內(nèi)設(shè)計(jì)可分離的小桶，防止衣物之間交叉污染。隔離技術(shù)顛覆了洗衣機(jī)傳統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)，對(duì)密封技術(shù)、排水技術(shù)、使用材料要求較高，搭載此技術(shù)的洗衣機(jī)也較貴。

2.1.2 噴淋技術(shù)

噴淋技術(shù)是指在滾筒洗衣機(jī)窗襯頂部或波輪洗衣機(jī)平衡環(huán)周?chē)鲈O(shè)噴淋口，通過(guò)軟件程序控制噴淋裝置通過(guò)噴淋加速洗滌劑溶解或?qū)Υ耙r、門(mén)玻璃或衣物等容易殘留洗滌劑泡沫的地方進(jìn)行噴水消泡沫或除泡沫的技術(shù)。應(yīng)用噴淋技術(shù)的洗衣機(jī)，通過(guò)噴淋系統(tǒng)一方面進(jìn)行內(nèi)部水循環(huán)，充分溶解洗滌劑，深層去除殘留洗滌劑；一方面在洗滌過(guò)程中噴淋門(mén)玻璃、窗襯或衣物，清除泡沫殘留。洗滌劑少殘留或無(wú)殘留，一方面會(huì)減少衣物漂洗不凈造成的皮膚問(wèn)題，另一方面會(huì)減少細(xì)菌滋生、防止部件發(fā)霉。

2.1.3 抗菌材料應(yīng)用

抗菌材料是一種在不改變洗衣機(jī)部件基本性能和常規(guī)加工性能的前提下，因在材料中添加了少量對(duì)細(xì)菌、霉菌等微生物高度敏感的化學(xué)成分，從而起到抗菌、除菌效果的新型材料[2]。有的滾筒洗衣機(jī)會(huì)在窗襯里面添加抗菌防霉劑，每次洗滌時(shí)，這些抗菌防霉劑緩慢釋放，有效抑制細(xì)菌、霉菌產(chǎn)生。但抗菌劑使用要注意四個(gè)方面的問(wèn)題：

（1）抗菌劑在部件里面要有良好的分散性、熱穩(wěn)定性、化學(xué)穩(wěn)定性及緩慢釋放性，一方面確保其不會(huì)析出對(duì)衣物、洗衣機(jī)部件造成二次污染的物質(zhì)，另一方面保證其持久穩(wěn)定殺菌效果；

（2）抗菌劑安全性要好、毒性要低或者無(wú)毒性，不能對(duì)人體健康產(chǎn)生負(fù)面影響；

（3）抗菌劑不能對(duì)部件產(chǎn)生變色或老化等不良影響；

（4）在滿足抗菌功能的同時(shí)，成本不能太高。

2.2 洗衣機(jī)除菌技術(shù)

洗衣機(jī)用于殺死部件、衣物或水中細(xì)菌的除菌技術(shù)有三類(lèi)：一類(lèi)通過(guò)臭氧、銀離子、電解水等化學(xué)方法除菌，一類(lèi)通過(guò)光、高溫等物理方法除菌，還有一類(lèi)采用消毒劑除菌。

2.2.1 臭氧除菌

臭氧在常溫、常壓下會(huì)快速自行分解成氧氣和對(duì)細(xì)菌有極強(qiáng)氧化作用的自由基態(tài)氧，自由基態(tài)氧通過(guò)分解細(xì)菌內(nèi)部的葡萄糖氧化酶、DNA、RNA等，破壞細(xì)菌繁殖甚至使其變性死亡[3]。

應(yīng)用臭氧除菌技術(shù)的洗衣機(jī)產(chǎn)品，在洗滌前及最后一次漂洗時(shí)，內(nèi)部的臭氧發(fā)生器注入適量臭氧于內(nèi)筒，短時(shí)間內(nèi)對(duì)衣物等進(jìn)行消毒除菌，并在除菌完成后自動(dòng)轉(zhuǎn)化成氧氣，不需除菌液即可去除99.99%的細(xì)菌，是紫外除菌效果的10倍[4]。與其他除菌技術(shù)相比，臭氧除菌高效、快速、徹底、無(wú)二次污染，但臭氧除菌釋放濃度需符合≤0.1ppm的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。另外，其強(qiáng)氧化性可能會(huì)使橡膠等部件老化，也可能會(huì)使衣物產(chǎn)生掉色，洗滌深色衣物時(shí)要慎重使用。

2.2.2 銀離子除菌

銀離子除菌方式有普通銀離子除菌、光動(dòng)銀除菌、納米銀離子除菌等。普通銀離子除菌是通過(guò)Ag+強(qiáng)烈地結(jié)合細(xì)菌蛋白酶上的巰基，使細(xì)菌蛋白酶活性迅速喪失并致其死亡[5]。光動(dòng)銀除菌，與普通銀離子區(qū)別在于光動(dòng)銀除菌洗衣機(jī)搭載了發(fā)射藍(lán)光裝置。在近紫外線藍(lán)光的作用下，銀離子與水或空氣反應(yīng)，產(chǎn)生能使細(xì)菌短時(shí)間死亡的羥基自由基、活性氧[6]，羥基自由基與活性氧雙重除菌更徹底，而且可以殺死普通銀離子除菌技術(shù)不能除去的白色念珠菌等有害菌。

洗衣機(jī)通過(guò)將納米材料添加在內(nèi)外桶材料或外桶的表面，在洗滌過(guò)程中，納米材料中包含的二氧化錳、氧化銀等釋放出銀離子，來(lái)達(dá)到除菌效果。有的滾筒洗衣機(jī)會(huì)在提升筋里面加入納米銀離子抗菌晶體，這些晶體接觸水流后釋放出銀離子對(duì)衣物進(jìn)行除菌[7]。

銀離子除菌技術(shù)的應(yīng)用要注意兩點(diǎn)：

（1）要控制銀離子釋放濃度，避免重金屬污染的隱患；

（2）銀片使用有時(shí)間期限，使用一定時(shí)間后可能不再有除菌效果。

2.2.3 電解水除菌

采用電解水除菌技術(shù)的洗衣機(jī)，除菌方式有兩種：（1）內(nèi)部安裝的電解水發(fā)生器將自來(lái)水電解為具有還原能力的弱堿性電解水和具有氧化能力的弱酸性電解水，分別用于洗滌及除菌[8]，除菌率可達(dá)99%。電解水除菌高效、快速、無(wú)毒副作用、無(wú)殘留，但也有其缺點(diǎn)，即活性除菌成分與光照、空氣等接觸后容易降解為普通水，失去除菌效果。（2）搭載負(fù)離子發(fā)生器，通過(guò)對(duì)空氣中的水分施加高電壓，從水霧中電解出的氫氧根（OH-）可抽出細(xì)菌中的氫（H），從而起到抑制及去除細(xì)菌、霉菌的作用。但負(fù)離子在空氣中的壽命很短，要想達(dá)到較好殺菌效果，需要持續(xù)釋放。

2.2.4 光除菌

紫外線除菌原理是，紫外線透過(guò)細(xì)菌、病毒的細(xì)胞膜而破壞或損傷其DNA，使其短時(shí)間死亡或者失去繁殖能力，達(dá)到除菌效果[9]。采用“紫外線+光觸媒”除菌技術(shù)的洗衣機(jī)，在漂洗時(shí)，紫外線照射涂覆在水流經(jīng)過(guò)的石英套管內(nèi)的光觸媒，產(chǎn)生有強(qiáng)氧化能力的羥基自由基，進(jìn)一步破壞細(xì)菌的細(xì)胞壁和DNA達(dá)到殺滅細(xì)菌，洗滌水經(jīng)動(dòng)態(tài)噴淋回到桶內(nèi)。此過(guò)程循環(huán)進(jìn)行，對(duì)衣物徹底除菌[10]。

藍(lán)光除菌中的藍(lán)光是指波長(zhǎng)為400～450nm范圍內(nèi)的藍(lán)光，其能有效殺死曲霉孢子，抑制霉菌的生長(zhǎng)繁殖。采用藍(lán)光發(fā)射器的洗衣機(jī)，在洗滌過(guò)程中發(fā)射的藍(lán)光會(huì)促使雙核除菌包中的電氣石與水反應(yīng)產(chǎn)生電位差，合金將電位差導(dǎo)入水中，使得桶內(nèi)水流電位差瞬間達(dá)到-500mv，生存環(huán)境的改變使得細(xì)菌迅速死亡[11]。

但紫外除菌技術(shù)也有一定的局限性：（1）對(duì)洗衣機(jī)塑料件、橡膠件有一定要求，部件在紫外線的長(zhǎng)時(shí)間照射下可能會(huì)發(fā)生老化或變色；（2）紫外線在水中穿透力較差，水深及水質(zhì)都可影響殺菌效果，當(dāng)超過(guò)一定距離后或水中存在雜質(zhì)，除菌效果會(huì)迅速衰減；（3）紫外線長(zhǎng)時(shí)間照射可能會(huì)使衣物掉色、彈性減弱。因此紫外照射時(shí)間要嚴(yán)格把控，使其做到既能除菌，又可避免對(duì)洗衣機(jī)零部件或衣物的損傷。

2.2.5 高溫除菌

高溫除菌洗滌溫度為80℃[12]，包括高溫水除菌和高溫蒸汽除菌。多數(shù)細(xì)菌在80℃經(jīng)過(guò)5～10分鐘即可被殺死。應(yīng)用高溫水除菌技術(shù)的洗衣機(jī)，均是利用細(xì)菌內(nèi)的蛋白質(zhì)在高溫下凝固變性的原理進(jìn)行除菌。

采用高溫蒸汽除菌的產(chǎn)品，其蒸汽洗功能包括蒸汽洗滌和蒸汽烘干，搭載的蒸汽除菌裝置釋放的高溫蒸汽溶解衣物表面及縫隙中的污漬及殘留物，并將其汽化蒸發(fā)，瓦解污漬的同時(shí)進(jìn)行高溫蒸汽除菌。

高溫除菌有一定局限性：（1）不能用于羊毛、真絲等高檔衣料或易產(chǎn)生掉色、縮水的衣物；（2）對(duì)于含酶洗滌劑，會(huì)降低洗滌劑中酶的活性；（3）如果衣物上沾有一定量的蛋白質(zhì)類(lèi)污垢，高溫會(huì)使蛋白質(zhì)凝固在衣物上難以洗凈；（4）加熱時(shí)間長(zhǎng)，洗滌時(shí)間及耗電量都大大增加。

2.2.6 消毒液除菌

行業(yè)不少滾筒洗衣機(jī)帶有消毒洗功能，配合消毒液使用，對(duì)衣物進(jìn)行深層消毒。消毒液一般在洗衣前30分鐘對(duì)衣物進(jìn)行消毒，然后通過(guò)一次漂洗加一次脫水將消毒液排出，避免消毒液殘留。消毒劑使用有其弊端：（1）會(huì)使微生物產(chǎn)生抵抗性，降低今后的除菌效果；（2）有一定毒性，會(huì)損害人的嗅覺(jué)器官；（3）如果用消毒劑洗衣服，衣服漂洗次數(shù)需增加。因此需慎重使用。

3 總結(jié)

目前，市場(chǎng)上的洗衣機(jī)產(chǎn)品抗菌方式以噴淋技術(shù)為主，隔離技術(shù)應(yīng)用極少，而抗菌材料正在受到越來(lái)越廣泛的關(guān)注。除菌方式以銀離子除菌、電解水除菌、高溫除菌為主，臭氧除菌、光除菌應(yīng)用較少，而消毒劑功能漸漸受到重視。我國(guó)洗衣機(jī)市場(chǎng)已發(fā)展到自主創(chuàng)新的階段，順應(yīng)產(chǎn)品發(fā)展趨勢(shì)的抗菌、除菌技術(shù)研究也成為解決用戶痛點(diǎn)的一大方向。各大洗衣機(jī)制造商有必要加大對(duì)洗衣機(jī)抗菌、除菌技術(shù)的研究力度，取長(zhǎng)補(bǔ)短、趨利避害，打造差異化、個(gè)性化的適合自身品牌的健康好產(chǎn)品。

未來(lái)，洗衣機(jī)健康功能將朝著3個(gè)方向發(fā)力與突破：（1）消費(fèi)者對(duì)健康功能的需求將驅(qū)動(dòng)廠家開(kāi)展差異化抗菌、除菌技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)。（2）消費(fèi)者對(duì)使用功能及審美功能的需求將驅(qū)動(dòng)抗菌、除菌系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)、外觀造型上不斷優(yōu)化與創(chuàng)新。（3）智能傳感器與智能芯片等將被用于對(duì)洗衣機(jī)的內(nèi)部運(yùn)行環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測(cè)與改善。