陳賀 明津法 石偉澤 張新新 劉玉春 邢明杰

1. 海信冰箱有限公司 山東青島 266100；

2. 青島大學(xué) 山東青島 266071

0 引言

目前國內(nèi)市場上服裝面料種類繁多，不同服裝面料，由于其質(zhì)地特性的不同，導(dǎo)致洗滌方式存在差異。面對衣物材質(zhì)的多元化，研究者們針對不同材質(zhì)面料進(jìn)行了大量研究，程煜等通過家庭滾筒洗滌方式測試牛仔織物在不同洗滌次數(shù)下性能變化，研究發(fā)現(xiàn)隨洗滌次數(shù)的增加，牛仔面料耐磨性變差、拉伸強(qiáng)力下降、織物存在一定程度縮水現(xiàn)象，導(dǎo)致其透氣性下降[1]。劉紅等研究不同滾筒類型在洗滌過程時(shí)織物運(yùn)動(dòng)形態(tài)和洗凈性能，研究發(fā)現(xiàn)，織物（滌綸、滌棉混紡、棉）洗滌時(shí)運(yùn)動(dòng)形態(tài)不同，洗凈率和磨損率也不同，棉織物洗凈率和磨損率最大，分別為44%和24.5%；滌綸織物洗凈率和磨損率最小，分別為39%和6.6%[2]。侯漢川等研究洗滌條件對毛織物色牢度的影響。研究發(fā)現(xiàn)，水洗情況下，隨著洗滌溫度的升高和洗滌時(shí)間的延長，精紡毛織物色牢度無變化，粗紡毛織物有明顯沾色現(xiàn)象；干洗情況下，隨著洗滌溫度和洗滌時(shí)間的變化，毛織物色牢度均未變化[3]。

服裝面料在日常穿著和折疊存放等過程中易產(chǎn)生褶皺、異味等，從而影響服裝的美觀和穿著舒適性[4]。洗衣機(jī)洗滌技術(shù)（如洗滌除皺、除味技術(shù)等）的更新迭代不斷升級，以迎合人們服裝清新除味、快速除皺等特殊需求。我國家庭用洗衣機(jī)主要有波輪和滾筒兩大類[5]，洗滌過程均需要使用大量洗滌劑和水，而殘留的洗滌劑會(huì)對人體皮膚產(chǎn)生刺激。蒸汽洗技術(shù)等無水、節(jié)水的新技術(shù)的出現(xiàn)在達(dá)到服裝清潔、除味、抑菌等目的同時(shí)又減少了洗滌過程中洗滌劑的使用。本文主要研究蒸汽洗技術(shù)對不同材質(zhì)面料洗護(hù)性能的影響，研究結(jié)果將為家電行業(yè)洗護(hù)技術(shù)的迭代升級提供參考。

1 試驗(yàn)部分

1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)中所用到的面料成分為100%棉、100%粘膠、100%滌綸、滌/棉混紡（65/35），顏色為色織布，面料織物組織結(jié)構(gòu)為平紋，其織物的經(jīng)緯向密度（根/10 cm）分別為：棉織物560×470，粘膠織物440×260，滌綸織物1000×343，滌/棉混紡織物455×260。

1.2 蒸汽洗過程

蒸汽洗技術(shù)屬于洗衣機(jī)無水節(jié)水技術(shù)之一，2007年LG首先將蒸汽洗滌技術(shù)用于洗衣機(jī)[6]。根據(jù)產(chǎn)生蒸汽原理分類，蒸汽洗技術(shù)可分為基于底部加熱的開放式蒸汽洗技術(shù)、基于蒸汽發(fā)生模塊的獨(dú)立蒸汽洗技術(shù)和基于烘干風(fēng)道系統(tǒng)的烘干蒸汽洗技術(shù)[7]。相比于傳統(tǒng)洗滌技術(shù)，蒸汽洗技術(shù)可深層次對衣物進(jìn)行清潔、節(jié)能節(jié)水，但高溫蒸汽會(huì)使不耐高溫織物產(chǎn)生尺寸變形，如羊毛織物縮絨、真絲色牢度變差等。

本試驗(yàn)選用參數(shù)可調(diào)節(jié)的某品牌洗衣機(jī)進(jìn)行蒸汽洗研究。在三種蒸汽洗（即穿、即熨、即存）模式下對不同面料進(jìn)行洗滌，并對面料洗滌后性能變化進(jìn)行分析。

1.3 性能測試與表征

1.3.1 耐磨性測試

按照標(biāo)準(zhǔn)GB/T 21196.3-2007要求[8]，在距布邊至少100 mm處剪取3塊直徑為38 mm的圓形樣品。

使用馬丁代爾耐磨試驗(yàn)儀，摩擦負(fù)荷為9 kPa，磨料與樣品相同材質(zhì)。對樣品進(jìn)行磨損測試，在摩擦次數(shù)為5000次時(shí)對樣品進(jìn)行稱重，分別計(jì)算每組樣品的平均質(zhì)量損失。根據(jù)摩擦次數(shù)為5000次時(shí)的平均質(zhì)量損失計(jì)算耐摩指數(shù)。耐磨指數(shù)由以下公式計(jì)算：

式中，Ai為耐磨指數(shù)，單位為次/mg；n為總摩擦次數(shù)，單位為次；Δm為試樣在總摩擦次數(shù)下的質(zhì)量損失，單位為毫克（mg）。

1.3.2 除味測試

按照標(biāo)準(zhǔn)T/CAQI 113-2020要求[9]，制備帶味試驗(yàn)樣塊：將3塊試驗(yàn)樣塊懸掛于3 m3試驗(yàn)艙內(nèi)，將220 g麻辣味火鍋底料與2 L水混合，于電磁爐上1800 W加熱至沸騰，沸騰后用1000 W加熱30 min，關(guān)閉電磁爐，靜置90 min后，取出待用。選取6名嗅辨員分別對初始帶味樣品、試驗(yàn)組樣品和對照組樣品按表1進(jìn)行異味強(qiáng)度評價(jià)。氣味強(qiáng)度差按照下述公式計(jì)算：

表1 異味強(qiáng)度級別

式中，D為氣味強(qiáng)度差，Oc為對照組氣味強(qiáng)度，Of為試驗(yàn)組氣味強(qiáng)度。

將嗅辨員對初始帶味樣品和試驗(yàn)組樣品的評價(jià)級別對比，得到異味強(qiáng)度差，并按表2所示除味等級技術(shù)要求進(jìn)行對比。

表2 除味等級技術(shù)要求

1.3.3 除皺測試

除皺測試參考標(biāo)準(zhǔn)GB/T 13769-2009和AATCC 124-2018進(jìn)行[10,11]。

樣塊準(zhǔn)備：樣塊尺寸為（45±3）mm×（45±3）mm，取3塊上述樣塊。

折疊：抓起評價(jià)區(qū)域的上端和下端用橡膠圈捆扎固定，確保捆扎點(diǎn)距離為（42±2）cm，并在中間位置用橡膠圈捆扎固定，上端逆時(shí)針轉(zhuǎn)（720±90）°、下端順時(shí)針轉(zhuǎn)（720±90）°，固定10 min后，恢復(fù)未旋轉(zhuǎn)狀態(tài)，再次上端逆時(shí)針轉(zhuǎn)（540±40）°、下端順時(shí)針轉(zhuǎn)（540±40）°，拉直并固定，固定長度為（37±1）cm。

評價(jià)：取出已產(chǎn)生褶皺的試驗(yàn)負(fù)載，展開固定后，觀察試驗(yàn)負(fù)載評價(jià)區(qū)域，評價(jià)區(qū)域整體褶皺程度應(yīng)達(dá)到褶皺樣本SA-1的等級水準(zhǔn)（見AATCC 124-2018標(biāo)準(zhǔn)），若沒有達(dá)到等級要求，可按照上述方法再進(jìn)行一次處理后評價(jià)。

按公式計(jì)算褶皺等級差：W=Wf-W0。

式中，W為褶皺等級差；W0為護(hù)理前褶皺等級；Wf為護(hù)理后褶皺等級。

2 結(jié)果與討論

2.1 不同蒸汽洗條件對面料耐磨性影響

在三種蒸汽洗（即穿、即熨、即存）模式下洗滌后，面料經(jīng)5000次摩擦后耐磨指數(shù)相較初始狀態(tài)的樣品變化不大（如表3所示），表明三種蒸汽洗模式的工作狀態(tài)都較為溫和，對相應(yīng)面料的耐磨性能影響很小。同時(shí)，經(jīng)蒸汽洗后的各類樣品摩擦5000次后對應(yīng)的質(zhì)量變化數(shù)據(jù)同樣能夠反映其溫和的洗滌狀態(tài)，如圖1所示。

表3 不同洗滌狀態(tài)下經(jīng)5000次摩擦后對應(yīng)耐磨指數(shù)

圖1 不同面料經(jīng)不同模式蒸汽洗后面料耐磨性變化情況

經(jīng)過洗滌，各類樣品摩擦5000次后的質(zhì)量均保持在90%以上，表明在相應(yīng)洗滌模式下洗滌之后對樣品的損傷較小，樣品的耐磨性保持良好。之后對各樣品放置在高溫烘箱內(nèi)，無機(jī)械外力作用，在不同溫度下處理12 h后進(jìn)行5000次摩擦測試，對應(yīng)的質(zhì)量變化如圖2所示。滌綸面料在不超過170℃條件處理后，樣品質(zhì)量幾乎無變化。滌棉面料在超過170℃條件處理后，經(jīng)摩擦5000次，樣品出現(xiàn)8%～13%的質(zhì)量損失。然而，棉織物和粘膠織物對于溫度處理比較敏感，當(dāng)超過170℃處理后，質(zhì)量損失急劇下降。由此可見，當(dāng)蒸汽洗溫度超過100℃后，洗滌時(shí)間越長，對不同類型材質(zhì)面料性能的影響越大，如耐磨性：化纖面料（滌綸）優(yōu)于混紡面料（滌/棉），更優(yōu)于纖維素材質(zhì)面料（棉、粘膠）。

圖2 不同溫度條件下處理12 h后面料質(zhì)量損失情況

2.2 不同面料的蒸汽洗除味能力分析

不同材質(zhì)面料由于纖維表面結(jié)構(gòu)、吸濕能力等存在差異，對氣味分子的吸附能力表現(xiàn)出差異性。對四種帶味樣塊進(jìn)行蒸汽洗并烘干后，異味去除的效果顯著，四種面料的異味強(qiáng)度差均≥2.5，滿足除味等級要求（如圖3所示）。由此可見，蒸氣洗加烘干的組合模式對各種材料來說都具有卓越的除味能力，這是由于細(xì)微的水蒸氣分子具有優(yōu)越的滲透能力，能夠輕松抵達(dá)樣品深部裂縫接觸到異味分子，并在烘干蒸發(fā)時(shí)帶走異味分子，實(shí)現(xiàn)高效除味。

圖3 不同材質(zhì)面料經(jīng)蒸汽洗后除異味能力評價(jià)

2.3 蒸汽洗模式下轉(zhuǎn)速對面料除皺能力影響

不同材質(zhì)面料經(jīng)蒸汽洗后，其除皺能力如圖4和表4所示。棉織物在不同的轉(zhuǎn)速條件下褶皺等級差均為2.5，轉(zhuǎn)速對棉織物的除皺效果影響不大。對粘膠織物和滌棉織物，1400 r/min除皺效果大于1200 r/min，增大轉(zhuǎn)速對織物除皺效果有利。滌綸織物在1200 r/min褶皺等級差均大于1400 r/min條件下的褶皺等級差，減少轉(zhuǎn)速對滌綸織物有利。

圖4 蒸汽洗過程不同轉(zhuǎn)速下的不同面料的除皺宏觀圖

3 結(jié)論

通過本文研究，可以得出以下結(jié)論：

（1）經(jīng)不同模式的蒸汽洗后，四種材質(zhì)面料的耐磨性能變化不大，表明蒸汽洗模式在各類面料中對纖維材料的損傷較小。

（2）在蒸汽洗模式下，細(xì)微的蒸汽粒子更容易滲透進(jìn)入纖維表面的裂縫等細(xì)微結(jié)構(gòu)，有效去除其中的氣味分子，表現(xiàn)出良好的除味效果。

（3）不同的轉(zhuǎn)速下，面料的除皺效果不同，褶皺等級差均大于2.5，轉(zhuǎn)速對棉織物除皺效果影響不明顯，低轉(zhuǎn)速有利于滌綸織物除皺，而高轉(zhuǎn)速有利于粘膠和滌棉織物除皺。