衣物护理机除皱率测试方法的研究

皱巴巴的衣服放进洗衣机前，先抖一抖试试 #生活技巧# #衣物护理建议# #衣物除皱方法#

管 松 周 飚 郑 群 丁玉珍 翟启基

（1.国家家用电器产品质量监督检验中心（安徽） 合肥 230088；2.合肥品冠科技有限公司 合肥 231100）

引言

本文研究的衣物护理机的除皱塑形原理不同于其他类的器具，诸如现在常用的电熨斗、挂烫机等是通过内部产生的高温或灼热水蒸汽不断接触衣服和布料，达到软化衣服和布料纤维组织的目的，并通过“拉”、“压”、“喷”的动作平整衣服和布料。而衣物护理机是通过将衣物或绒类玩具等放置在密闭的柜体或箱体中，在蒸汽或外力、芳香剂、暖风等的作用下，使之达到除皱、塑型、杀菌、祛味、消毒、烘干等效果。蒸汽由设备中的加热模块与水路模块共同产生；外力由机械振动或其它外力模块产生；暖风由具有加热功能的通风装置产生；芳香由芳香剂产生；消毒功能由高温或紫外发生模块等提供。其与电熨斗、挂烫机的显著区别是衣物护理机为不接触衣物而达到对衣物的除皱、塑形护理作用。其解放了人的双手，实现了自动化智能化的控制。

图1 电熨斗

图2 挂烫机

图3 衣物护理机

衣物护理机主要用于高端衣物的护理，更多应用在经济发达地区，诸如在美国的配套率为90 %，欧洲为60 %，日韩为75 %。其功能主要有烘干、除皱、除菌、祛除异味、消毒、裤线管理等功能。不管现在市场关于衣物护理机功能如何丰富多样，卖点多么的灼人眼球，其核心功能——除皱功能则是消费者关注的焦点，也是衣物护理机的基本功能之一。

目前衣物护理机的国家标准、行业标准、团体标准都还未出台，对除皱效果缺乏有效的评价，制约着行业发展。本文基于除皱率试验方法的研究，提出了对除皱率指标的客观评价方法，为其量化提供了有效的技术支撑。该方法的提出对促进衣物护理机行业发展也具有积极作用。

1 除皱率测试方法分析

1.1 除皱率测试原理

本文提出除皱率的评价原理是通过标准负载（平布），预选制作出规律的折痕（如图4），放入衣物护理机后，开启衣物护理机相应的除皱程序，待除皱作业一定时间后，通过比对分析前后的折痕数量变化，用原折痕数量减去经除皱作业后，负载的剩余折痕数量（折痕长度超过 1 cm），得出实际祛除的折痕数，再除以原折痕数，得到的百分数即是衣物护理机的除皱率，为消除误差，取三块标准负载（平布）的除皱率平均数作为最终衣物护理机的除皱率。具体计算公式如下：

式中：

ηi—第i块平布的除皱率；

i—平布编号，i =1，2，3；

N1i—第i块平布除皱前的折痕数；

N2i—第i块平布除皱后折痕长度超过 1 cm 的折痕条数；

η—衣物护理机的平均除皱率。

测试方法中，影响除皱率评价的因素主要有：测试负载、折痕承压时间、除皱作业程序和时间、负载布配重、评判褶皱的环境和距离等。

1.2 除皱率测试影响因素分析

1.2.1 测试负载及预处理

棉质负载中含水量影响负载的软化，因为水分子易与棉纤维素大分子中的亲水性基团—羟基相结合，使棉纤维的非结晶区扩展，在外力作用下棉纤维易于恢复平整[3]。本文参考挂烫机的测试用负载，试验用棉质负载，其经纱为（21+2）支数，纬纱为（21+2）支数，新的平布应在波轮或滚筒洗衣机标准程序下不添加洗涤剂洗涤3次后[2]，经洗衣机脱水后，再用蒸汽熨烫的方式熨平所有褶皱，并用干式熨烫的方式将水分除去。棉质负载应存放在温度为20±2 ℃，相对湿度65±5 %的环境中至少24 h，并在1 h内使用。

1.2.2 折痕承压重量及时间因素

试验过程中发现，折痕的承压时间（褶皱程度）也影响着折痕的祛除效果，折痕折叠好后，直接对其进行除皱作业，发现折痕很快就会祛除，且不同品牌的护理机除皱效果相当。经摸索发现，折叠后在平布上配上质量为400 g重物，均匀地施加在平布上0.5 h后，再放入护理机中进行除皱作业，则可得到差异化的折痕祛除效果。经过不同品牌样机比对试验发现，除皱效果的差异性均可得到很好的体现，故此为理想的压痕处理方式。

1.2.3 除皱作业选择程序和时间

除皱作业程序主要包含蒸汽发生、振动、烘干等过程。在除皱过程中，负载要从褶皱状态恢复到平整状态，需要在一定的热湿条件下，通过外部作用力使负载内部纤维素大分子产生断裂和重组。温度和湿度是负载产生形变，恢复平整的重要因素。当通蒸汽时间延长，箱体内相对湿度提高，且蒸汽冷凝放热为负载变形提供一定的温度[3]。试验表明，棉质负载的除皱率随通入蒸汽时间的延长而增加。

当延长干燥时间时，衣物护理机中温度迅速上升，箱体内的湿度降低。另外温度的升高会使水分子能量增大，运动更加活跃，易与棉纤维素大分子中的亲水性基团—羟基相结合，使棉纤维的非结晶区扩展，棉质负载变得柔软，且易于恢复到原来位置，即在外部作用力下，易恢复平整[3]。即烘干时间越长，棉质负载的除皱效果明显。

外力作用使棉质负载内部纤维素大分子的化学键发生断裂和重组，振动时间和振动频率影响了负载的受力次数，振动时间越长，负载沿着纱线方向受力次数越多，更易使褶皱产生形变，恢复平整状态。若振动时间较短，在外力消除后，负载在箱体内温湿度条件下会向着变形之前的状态变化[3]。因此棉质负载的除皱效果随振动时间延长而增加。

另外，经试验过程发现，在香薰片中加入柔顺剂，也可增加负载的除皱效果。

1.2.4 负载配重影响

外力作用是负载从褶皱状态变为平整状态的重要前提条件。其中负载的配重则对褶皱的祛除会产生重要的影响。分别进行两组试验，一组给褶皱负载施加一定的配重物，另一组不加配重物，其他条件则相同，进行除皱作业，具体见图5、图6。

图5 试验组一：负载施加配重物

图6 试验组二：负载末施加配重物

对比试验表明，负载是否配重，对除皱效果影响明显。施加负载配重物的除皱效果理想，除皱后折痕几乎全部消除，而未施加负载配重物的，则除皱效果不理想，残留折痕较多。经过反复多次模拟，分析得出，配重物为64 g时，除皱效果评价较为理想。

1.2.5 折痕祛除的评测环境

折痕的残留需要人眼去识别，因此适宜的评测条件就显得尤为重要。主要有以下三点：其一，识别人的视力；其二，实验室的光照强度；其三，辨识人员距离折痕的距离。

视力，选择视力正常的，包含矫正后；光照强度，参照CNAS文件关于实验室的要求，明确提出光照强度为250±20 lux， 要求室内无反射物或其他影响视觉效果的器具或设备；观察折痕的距离设定为0.5 m，可得到较为适宜的观察角度。

2 该测试方法的验证

为论证除皱测试原理及影响因素的分析的可行性和正确性，通过具体实验验证如下：

试验材料及工装包括：棉质负载（平布）3块、配重钢板2块、U形槽1个、钢板2块、衣架3个（产品自带）。

2.1 实验步骤

①折痕预处理：

将钢板一边与平布悬挂区左下角底线呈45°角，沿钢板另一边对折双层平布，在平布另一面用另一块钢板的一边与第一道对折处平齐，并沿此钢板的另一边反向对折平布，如图7所示。

图7 折叠平布

分别将2块钢板从对折的平布中抽出，并重复上述操作6 次。

将折叠后的平布放置于U形槽，并将其中1块钢板压在折叠后的平布上0.5 h，如图8所示，即得到左侧斜向折痕。

图8 压制折痕

从平布的右上角上重复上述操作，即得到右侧斜向折痕。

最终得到平布的网格式折痕，如图9所示，折痕数记为N11。

图9 网格式折痕

按以上方法对另2 块平布进行操作，分别得到折痕数 N12、N13。N11=N12=N13=380。

②配重紧固

将折叠后的平布展开，用2 个夹子将钢丝夹固在平布的钢丝夹固区。如图10所示。

图10 平布配重

③除皱作业

用带架子衣架夹住前述处理好的平布，放置于衣物护理机（如图11），启动除皱程序。

图11 平布放置

2.2 测试条件数据（见表1）

表1 测试条件数据

2.3 测试结果

将测试后的平布从护理机中取出（如图12），平铺于桌面，选取一名视力良好的检验员于桌前0.5 m位置，数取试验后织物残留折痕（室内环境为250±20 lux，要求室内无反射物或其他影响视觉效果的器具或设备），统计平布上折痕长度大于1 cm的折痕数N21=42。

图12 除皱后平布图

按以上方法对另2块平布进行操作，分别得到折痕数 N22= 40 、N23=39。

2.4 除皱率η

除皱率按公式（1）、（2）计算，

实验验证表明，该除皱率的测试方法有效，且能客观地量化除皱效果。棉质负载因其特殊的纤维分子结构，易产生褶皱和发生形变，是衡量除皱效果的理想负载。对不同品牌衣物护理机进行试验验证发现，30 min的压痕处理时间、400 g的压痕重量以及64 g的负载配重重量是绝大多数机器可达到理想除皱效果的实验参数，对除皱效果评价更有可现性。时间过长或过短、压痕和配重负载过重或过轻都难以客观评价。视力正常者在0.5 m远的观察距离下，也能较好的发现棉质负载布的折痕差异。

另外，为了进一步确认结果的准确性和重现性以及证实相关影响因素的分析结论，通过联合其他第三方实验室进行该测试方法的比对验证。试验设置相同的测试条件，包括负载及负载前处理、试验样机、褶皱承压时间、除皱作业程序等因素均为同一条件，通过改变负载配重、褶皱承压时间等条件，得到两组数据如表2。

表2 实验室比对数据

该比对试验，进一步得出配重重量、压痕时间是影响除皱率的关键因素，合理的配重和压痕时间是试验取得成功的关键条件，也是客观评价除皱指标的重要因素，各实验室在进行除皱指标评价时，应给予重视。

3 结论与展望

本文提出的衣物护理机核心指标—除皱率的评价方法被实验证实可行可靠可信。

该测试方法的提出不仅可以促进衣护行业向标准化、规范化的目标迈进，同时有助于质量监管部门准确把好产品质量关，促进市场良性循环。

未来，随着人们生活水平的提高，衣物护理机作为高端个人护理类器具，将走进寻常百姓家。核心指标的量化是企业自身宣传的名片，该测试方法将会应用于企业自身验证测试，也会应用于其他实验室中，甚至推广为国家或行业标准。

另外，产品在销售时，建议厂家给顾客提供相应的衣物除皱配重载体，增加消费者的体验效果。

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