3種實際污漬污布的染制及其在洗滌劑性能評價中的應用

王 杰，姚晨之

（中國日用化學研究院有限公司，山西太原 030001）

去污性能是評價洗滌劑最重要的指標，隨著洗滌劑的不斷發展，相應的評價方法也在不斷變化［1］。人們在實際生活中的臟衣服是評價洗滌劑去污性能最理想的測試用染污織物，但要快速制備此類染污織物較困難，且具有較大的偶然性與不確定性，導致測試結果重復性差，不具有代表性［2］，因此可重復批量制備的染污布應運而生。目前，我國洗滌劑行業主要使用GB/T 13174—2008 中規定的3 種標準污布（炭黑污布、皮脂污布和蛋白污布）測試洗滌劑的去污性能，其去污特點是針對固體污垢、油性污垢和難溶性有機污垢［3-4］，不足之處在于與實際生活中的污漬差異較大，對洗滌劑的去污評價存在一定的不足。

國際上的污布生產企業瑞士EMPA 公司和德國WFK 公司生產數十種實際污漬污布，包括淀粉污布、化妝品污布、黃油污布、茶污布等，被整個洗滌劑行業認可，彌補了洗滌劑去污評價的不足。而我國作為洗滌劑生產和使用大國，目前僅一些科研單位和洗滌劑生產企業對實際污漬污布的研制有過相關報道，但都僅停留在內部或小范圍內使用，未得到行業的認可，沒能形成成熟的商業體系［5］。

為減少我國對國外污布的依賴性，提高對洗滌劑去污性能評價的客觀準確性，研制實際污漬污布意義重大。本研究選取茶漬、咖啡漬和紅酒漬3 種日常生活中常見的頑固污漬，探討污布制備過程中污液用量、染制工藝及老化時間的影響，制備了質量穩定的污布，以此為標準測試污布，對標準洗衣液以及幾種市售洗衣液的去污性能進行測試，并通過測試密封低溫存放時間，評測污布的儲存穩定性［6-7］。

1 實驗

1.1 材料

針織棉白布（北京大新紡織廠），1+2 原味雀巢咖啡（東莞雀巢有限公司），張裕天然紅葡萄酒（煙臺張裕葡萄酒股份有限公司），立頓黃牌精選紅茶［聯合利華食品（中國）有限公司］，10 號平頭尼龍水筆刷，塑料模具（25 cm×20 cm，4×4），標準洗衣液（中國日用化學研究院有限公司）。

1.2 儀器

RHLQ-Ⅳ型去污機（中國日用化學研究院有限公司），XQB50-S918 型全自動洗衣機（海爾集團），MiniScan XE Plus 手提式測色儀（美國Hunter Lab 公司），蒸汽噴霧電熨斗，蔬果脫水器。

1.3 實驗方法

1.3.1 布基處理［7］

將針織棉白布裁成24 cm×18 cm 的長方形，取40塊放入全自動洗衣機中，加入30 L 自來水，選取標準洗滌模式洗滌30 min，待洗滌完后加入20 L 蒸餾水漂洗5 min，重復3 次。取出自然晾干，用蒸汽噴霧電熨斗燙平待用。

1.3.2 污液制備

紅酒污液：張裕天然紅葡萄酒直接使用即可；咖啡污液：將一包凈含量為15 g 的1+2 原味雀巢咖啡倒入300 mL 燒杯中，加入150 mL 煮沸的蒸餾水攪拌均勻，放涼到室溫備用；茶污液：將凈含量2 g 的立頓黃牌精選紅茶茶包放入300 mL 燒杯中，倒入250 mL 煮沸的蒸餾水，等待3 min 后，輕輕抖動茶袋5 次，取出茶包，放涼到室溫備用。

1.3.3 污布染制

將處理好的針織棉白布放入塑料模具中壓緊，用刷子蘸取0.2 g 污液均勻涂染于布基上，每種污漬染4 塊區域。待3 種污漬涂染完后放置5 min，用衣架架起在自然狀態下老化規定時間，裝入塑封袋中塑封儲存于（4±1）℃冰箱冷藏室中備用。

1.4 測試

用標準瓷板校正測色儀，將污布放到測色儀下讀取Lab 值，以空白處為標樣，測4 個點，取平均值，對比涂染污漬的區域讀數與標樣得出色差值。污布洗后重復上述過程，得到洗后與空白處的色差值。用去污率來評價洗滌劑的去污性能，洗前與洗后色差值之差除以洗前色差值即為去污率，去污率越大去污性能越好。

洗滌條件：在去污機每只缸中加入用250 mg/kg（以碳酸鈣表示）硬水配制的1 000 mL 0.2%洗滌劑溶液，控制溫度為（30±1）℃，放入污布，在120 r/min 下洗滌20 min，用1 500 mL自來水漂洗兩次，脫水，晾干。

2 結果與討論

2.1 洗滌對污布空白處L值的影響

由表1 可知，洗后空白處的L值均比洗前大，說明洗滌使標樣變得更白，未出現污物從染著區域沾到空白處的現象。因此，測試污布洗后色差值時，以洗后空白處色度為標準消除了標樣洗滌后本身變化的系統誤差，所得結果為真正殘留在布上的污漬，驗證了測試條件的合理性。

2.2 不同老化條件對污布色差值的影響

為了研究老化條件對污布色差值的影響，參考國家標準JB-04、JB-05 污布的制備，選擇在50、75、100 ℃下老化30 min，不同老化溫度下污布洗滌前后的色差值見表2。由表2可知，高溫老化污布的穩定性較差。

表2 不同老化溫度下污布洗滌前后的色差值

計算不同洗滌劑用量下的洗滌效果，結果見表3。

表3 3種污布在不同洗滌劑用量下的去污效果

由表3 可知，100 ℃老化污布的色差值隨著洗滌劑用量的提高而降低；50、75 ℃老化污布的去污效果從大到小為0.1%、0.4%、0.2%，這與實際生活情況不符。說明高溫老化不適合此類污布。

參考國家標準JB-01、JB-02、JB-03 系列污布的制備過程以及實際調查人們對沾到身上污漬的洗滌習慣，選定同一批次染制污布分別在室溫下老化4、6、8 h，然后用0.2%的標準洗衣液溶液進行洗滌。由表4 可知，在不同的老化時間下，洗滌前污布的Lab值與空白處色差值均無明顯差異，即在一定時間內，老化時間不會影響洗滌前污布的Lab值。

表4 不同老化時間洗前污布的Lab 值及與空白處的色差值（DE）

續表4

不同老化時間的污布按相同條件進行洗滌，得到洗后與空白處的色差，結果見表5。

表5 不同老化時間的污布洗后色差

由表5 可知，不同老化時間的污布洗后與空白處色差的方差和標準偏差數值均較小，說明在一定范圍內，老化時間對污布質量無明顯影響。

2.3 污布均勻性

選取4 個批次（老化4 h）的污布（每個批次選取兩塊）測試均勻性。對每塊污布上每種污漬的4 個區域與空白處的色差取平均值，得出每塊污布上3 種污漬洗滌前后與空白處的色差值，結果見表6。

表6 不同批次污布的色差均勻性

由表6 可知，8 塊污布上的3 種污漬，無論是洗前還是洗后，與空白處的色差均勻性都較好，極差不大于0.5，3 種污漬洗滌前后與空白處色差值的方差均小于0.1，標準偏差為0.1～0.3。表明無論是同一批次還是不同批次的污布均勻性都較好。

2.4 洗滌劑去污性能的影響因素

2.4.1 標準洗衣液用量

由圖1 可知，不同標準洗衣液用量的洗滌溶液對污布的去污性能在一定范圍內能拉開距離，隨標準洗衣液用量的增加去污率提高。此實驗多次重復，結果一致，證明以此方法染制的污布能夠真實客觀地反映洗滌劑的去污性能。

圖1 不同標準洗衣液用量的去污率

2.4.2 市售洗滌劑種類

由圖2 可知，4 種洗滌劑對3 種污布的洗滌性能從強到弱均為B、D、A、C。

圖2 不同洗滌劑的去污率

由表7 可知，去污力從大到小依次為C、A、D、B。以此方法制備的污布對洗滌劑去污性能的評價結果和國家標準污布不一致，可作為洗滌劑性能評價或洗滌劑配方篩選的補充污布。

表7 不同洗滌劑按國家標準方法測試對3 種污布的去污力

2.5 污布儲存穩定性

由圖3 可知，污布存放28 天以內穩定性較好，對洗滌劑的去污性能評價無影響。

圖3 污布的儲存穩定性

3 結論

（1）經本實驗方法制備的實際污漬污布不適合高溫老化，需在自然條件下老化，且在一定時間內老化時間對污布質量無明顯影響，無論同一批次還是不同批次的污布均勻性都較好。

（2）3 種污漬污布對同一洗滌劑的洗滌性能評價基本不變，對同一洗滌劑的洗滌性能在一定范圍內都隨用量的增加而提高；多種洗滌劑同一用量時的去污性能順序一致，但與GB/T 13174—2008 中規定方法所測去污力的順序不一致，可作為洗滌劑性能評價和洗滌劑配方篩選的補充依據。

（3）污布在低溫密封條件下存放28 天以內有較好的穩定性，對洗滌劑的去污性能評價無影響。