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“空气洗”的发展已有十年历史,它在护理衣物诸如恢复面料的柔软和弹性、消除褶皱、杀菌除螨和还原织物光泽等方面取得了良好的效果。“空气洗”不同于洗涤和烘干,衣物以干燥的初始状态进入洗涤程序,筒内的水分以微蒸汽的形式作用于衣物。相比,“空气洗”条件下织物与水分的相互作用、温度的传导方式以及机械力的形式和水平等与水洗均存在很大的差异,而这些均为影响污渍洗净的关键因素,然而,该条件下的污渍洗净影响规律的研究依然存在空白。
因此,为探讨家庭“空气洗”条件下多因素作用对污渍洗净率的影响规律,本课题在分析常规水洗去污过程的基础上,针对“空气洗”模式的特点确定通过擦拭布的吸附作用去污,从三个方面归纳出影响洗净率的因素包括擦拭布的参数和放置方式、洗涤剂成份浓度和添加量、“空气洗”洗涤程序参数;为保证实验数据稳定性和可重复性,选取对日常生活常见污渍大类有代表性的IEC标准污染布;通过文献查阅、企业专家咨询并结合实际需求确定各参数范围,设计20组单因素预实验筛选影响因素并对实验结果进行解析;最终用温度、时间、转速三个连续变量和洗涤剂这一分类变量设计32组JMP定制实验,得出影响“空气洗”结束时织物的相对湿度和污渍部位的含水率以及各污渍洗净率的因子显著性顺序,输出各因素与五种污渍洗净率变化的关系模型和最高洗净率的程序参数组合,阐述各因素之间的交互作用原理,并通过随机生成的5组参数组合验证模型的准确性。
根据各阶段实验结果及数据分析,得出以下主要结论,即,在家庭“空气洗”条件下:
1.擦拭布参数、洗涤剂参数及预处理方式对污渍洗净率影响规律如下:1)相比于毛圈结构,非织造结构的擦拭布洗净率高且实验误差小;2)洗净率随擦拭布厚度的增加呈先升高后降低的趋势;3)加酶洗涤剂有效提升血渍、可可洗净率;4)烷基糖苷表面活性剂洗净效果与国标差距不大;5)预处理对五种污渍洗净率的影响最显著。
2.洗涤程序参数对污渍洗净率影响规律如下:1)温度、时间、转速影响污渍洗净率,而转停比对污渍洗净率没有显著影响;2)高转速使污染布与擦拭布贴合,通过增强芯吸效应提升洗净率,而低转速通过增大织物间滚动摩擦力提升洗净率;3)高温加快水分蒸发,减少芯吸过程的介质同时使酶失活和蛋白质变性而降低洗净率,但血渍的分解和污渍的传递在升温阶段即可完成,高温对其洗净率不会产生较大影响;4)水溶性污渍洗净率最高,但受擦拭布吸附能力的限制。
3.多因素交互作用下不同类型的污渍洗净最佳方案如下:1)采用预处理L2,温度40℃,时间10min,转速70r/min,皮脂洗净率最高;2)采用预处理L2,温度40℃,时间22min,炭黑油洗净率最高;3)采用预处理L2,温度90℃,时间40min,转速30r/min,血渍洗净率最高;4)采用预处理L2,温度40℃,时间40min,转速30r/min,可可和红酒的洗净率最高。
本课题通过探索“空气洗”条件下去污方式及分析影响因素填补关于“空气洗”去污研究的空白,为擦拭布、洗涤剂、洗衣机厂家提供研发和生产方向,同时解决对水洗、干洗有限制的高档服装去污问题,为家庭节约水资源和时间成本,同时揭示各因素与响应之间的关系变化原因为进一步的研究做参考。
因此,为探讨家庭“空气洗”条件下多因素作用对污渍洗净率的影响规律,本课题在分析常规水洗去污过程的基础上,针对“空气洗”模式的特点确定通过擦拭布的吸附作用去污,从三个方面归纳出影响洗净率的因素包括擦拭布的参数和放置方式、洗涤剂成份浓度和添加量、“空气洗”洗涤程序参数;为保证实验数据稳定性和可重复性,选取对日常生活常见污渍大类有代表性的IEC标准污染布;通过文献查阅、企业专家咨询并结合实际需求确定各参数范围,设计20组单因素预实验筛选影响因素并对实验结果进行解析;最终用温度、时间、转速三个连续变量和洗涤剂这一分类变量设计32组JMP定制实验,得出影响“空气洗”结束时织物的相对湿度和污渍部位的含水率以及各污渍洗净率的因子显著性顺序,输出各因素与五种污渍洗净率变化的关系模型和最高洗净率的程序参数组合,阐述各因素之间的交互作用原理,并通过随机生成的5组参数组合验证模型的准确性。
根据各阶段实验结果及数据分析,得出以下主要结论,即,在家庭“空气洗”条件下:
1.擦拭布参数、洗涤剂参数及预处理方式对污渍洗净率影响规律如下:1)相比于毛圈结构,非织造结构的擦拭布洗净率高且实验误差小;2)洗净率随擦拭布厚度的增加呈先升高后降低的趋势;3)加酶洗涤剂有效提升血渍、可可洗净率;4)烷基糖苷表面活性剂洗净效果与国标差距不大;5)预处理对五种污渍洗净率的影响最显著。
2.洗涤程序参数对污渍洗净率影响规律如下:1)温度、时间、转速影响污渍洗净率,而转停比对污渍洗净率没有显著影响;2)高转速使污染布与擦拭布贴合,通过增强芯吸效应提升洗净率,而低转速通过增大织物间滚动摩擦力提升洗净率;3)高温加快水分蒸发,减少芯吸过程的介质同时使酶失活和蛋白质变性而降低洗净率,但血渍的分解和污渍的传递在升温阶段即可完成,高温对其洗净率不会产生较大影响;4)水溶性污渍洗净率最高,但受擦拭布吸附能力的限制。
3.多因素交互作用下不同类型的污渍洗净最佳方案如下:1)采用预处理L2,温度40℃,时间10min,转速70r/min,皮脂洗净率最高;2)采用预处理L2,温度40℃,时间22min,炭黑油洗净率最高;3)采用预处理L2,温度90℃,时间40min,转速30r/min,血渍洗净率最高;4)采用预处理L2,温度40℃,时间40min,转速30r/min,可可和红酒的洗净率最高。
本课题通过探索“空气洗”条件下去污方式及分析影响因素填补关于“空气洗”去污研究的空白,为擦拭布、洗涤剂、洗衣机厂家提供研发和生产方向,同时解决对水洗、干洗有限制的高档服装去污问题,为家庭节约水资源和时间成本,同时揭示各因素与响应之间的关系变化原因为进一步的研究做参考。