3种实际污渍污布的染制及其在洗涤剂性能评价中的应用

王 杰，姚晨之

（中国日用化学研究院有限公司，山西太原 030001）

去污性能是评价洗涤剂最重要的指标，随着洗涤剂的不断发展，相应的评价方法也在不断变化［1］。人们在实际生活中的脏衣服是评价洗涤剂去污性能最理想的测试用染污织物，但要快速制备此类染污织物较困难，且具有较大的偶然性与不确定性，导致测试结果重复性差，不具有代表性［2］，因此可重复批量制备的染污布应运而生。目前，我国洗涤剂行业主要使用GB/T 13174—2008 中规定的3 种标准污布（炭黑污布、皮脂污布和蛋白污布）测试洗涤剂的去污性能，其去污特点是针对固体污垢、油性污垢和难溶性有机污垢［3-4］，不足之处在于与实际生活中的污渍差异较大，对洗涤剂的去污评价存在一定的不足。

国际上的污布生产企业瑞士EMPA 公司和德国WFK 公司生产数十种实际污渍污布，包括淀粉污布、化妆品污布、黄油污布、茶污布等，被整个洗涤剂行业认可，弥补了洗涤剂去污评价的不足。而我国作为洗涤剂生产和使用大国，目前仅一些科研单位和洗涤剂生产企业对实际污渍污布的研制有过相关报道，但都仅停留在内部或小范围内使用，未得到行业的认可，没能形成成熟的商业体系［5］。

为减少我国对国外污布的依赖性，提高对洗涤剂去污性能评价的客观准确性，研制实际污渍污布意义重大。本研究选取茶渍、咖啡渍和红酒渍3 种日常生活中常见的顽固污渍，探讨污布制备过程中污液用量、染制工艺及老化时间的影响，制备了质量稳定的污布，以此为标准测试污布，对标准洗衣液以及几种市售洗衣液的去污性能进行测试，并通过测试密封低温存放时间，评测污布的储存稳定性［6-7］。

1 实验

1.1 材料

针织棉白布（北京大新纺织厂），1+2 原味雀巢咖啡（东莞雀巢有限公司），张裕天然红葡萄酒（烟台张裕葡萄酒股份有限公司），立顿黄牌精选红茶［联合利华食品（中国）有限公司］，10 号平头尼龙水笔刷，塑料模具（25 cm×20 cm，4×4），标准洗衣液（中国日用化学研究院有限公司）。

1.2 仪器

RHLQ-Ⅳ型去污机（中国日用化学研究院有限公司），XQB50-S918 型全自动洗衣机（海尔集团），MiniScan XE Plus 手提式测色仪（美国Hunter Lab 公司），蒸汽喷雾电熨斗，蔬果脱水器。

1.3 实验方法

1.3.1 布基处理［7］

将针织棉白布裁成24 cm×18 cm 的长方形，取40块放入全自动洗衣机中，加入30 L 自来水，选取标准洗涤模式洗涤30 min，待洗涤完后加入20 L 蒸馏水漂洗5 min，重复3 次。取出自然晾干，用蒸汽喷雾电熨斗烫平待用。

1.3.2 污液制备

红酒污液：张裕天然红葡萄酒直接使用即可；咖啡污液：将一包净含量为15 g 的1+2 原味雀巢咖啡倒入300 mL 烧杯中，加入150 mL 煮沸的蒸馏水搅拌均匀，放凉到室温备用；茶污液：将净含量2 g 的立顿黄牌精选红茶茶包放入300 mL 烧杯中，倒入250 mL 煮沸的蒸馏水，等待3 min 后，轻轻抖动茶袋5 次，取出茶包，放凉到室温备用。

1.3.3 污布染制

将处理好的针织棉白布放入塑料模具中压紧，用刷子蘸取0.2 g 污液均匀涂染于布基上，每种污渍染4 块区域。待3 种污渍涂染完后放置5 min，用衣架架起在自然状态下老化规定时间，装入塑封袋中塑封储存于（4±1）℃冰箱冷藏室中备用。

1.4 测试

用标准瓷板校正测色仪，将污布放到测色仪下读取Lab 值，以空白处为标样，测4 个点，取平均值，对比涂染污渍的区域读数与标样得出色差值。污布洗后重复上述过程，得到洗后与空白处的色差值。用去污率来评价洗涤剂的去污性能，洗前与洗后色差值之差除以洗前色差值即为去污率，去污率越大去污性能越好。

洗涤条件：在去污机每只缸中加入用250 mg/kg（以碳酸钙表示）硬水配制的1 000 mL 0.2%洗涤剂溶液，控制温度为（30±1）℃，放入污布，在120 r/min 下洗涤20 min，用1 500 mL自来水漂洗两次，脱水，晾干。

2 结果与讨论

2.1 洗涤对污布空白处L值的影响

由表1 可知，洗后空白处的L值均比洗前大，说明洗涤使标样变得更白，未出现污物从染着区域沾到空白处的现象。因此，测试污布洗后色差值时，以洗后空白处色度为标准消除了标样洗涤后本身变化的系统误差，所得结果为真正残留在布上的污渍，验证了测试条件的合理性。

2.2 不同老化条件对污布色差值的影响

为了研究老化条件对污布色差值的影响，参考国家标准JB-04、JB-05 污布的制备，选择在50、75、100 ℃下老化30 min，不同老化温度下污布洗涤前后的色差值见表2。由表2可知，高温老化污布的稳定性较差。

表2 不同老化温度下污布洗涤前后的色差值

计算不同洗涤剂用量下的洗涤效果，结果见表3。

表3 3种污布在不同洗涤剂用量下的去污效果

由表3 可知，100 ℃老化污布的色差值随着洗涤剂用量的提高而降低；50、75 ℃老化污布的去污效果从大到小为0.1%、0.4%、0.2%，这与实际生活情况不符。说明高温老化不适合此类污布。

参考国家标准JB-01、JB-02、JB-03 系列污布的制备过程以及实际调查人们对沾到身上污渍的洗涤习惯，选定同一批次染制污布分别在室温下老化4、6、8 h，然后用0.2%的标准洗衣液溶液进行洗涤。由表4 可知，在不同的老化时间下，洗涤前污布的Lab值与空白处色差值均无明显差异，即在一定时间内，老化时间不会影响洗涤前污布的Lab值。

表4 不同老化时间洗前污布的Lab 值及与空白处的色差值（DE）

续表4

不同老化时间的污布按相同条件进行洗涤，得到洗后与空白处的色差，结果见表5。

表5 不同老化时间的污布洗后色差

由表5 可知，不同老化时间的污布洗后与空白处色差的方差和标准偏差数值均较小，说明在一定范围内，老化时间对污布质量无明显影响。

2.3 污布均匀性

选取4 个批次（老化4 h）的污布（每个批次选取两块）测试均匀性。对每块污布上每种污渍的4 个区域与空白处的色差取平均值，得出每块污布上3 种污渍洗涤前后与空白处的色差值，结果见表6。

表6 不同批次污布的色差均匀性

由表6 可知，8 块污布上的3 种污渍，无论是洗前还是洗后，与空白处的色差均匀性都较好，极差不大于0.5，3 种污渍洗涤前后与空白处色差值的方差均小于0.1，标准偏差为0.1～0.3。表明无论是同一批次还是不同批次的污布均匀性都较好。

2.4 洗涤剂去污性能的影响因素

2.4.1 标准洗衣液用量

由图1 可知，不同标准洗衣液用量的洗涤溶液对污布的去污性能在一定范围内能拉开距离，随标准洗衣液用量的增加去污率提高。此实验多次重复，结果一致，证明以此方法染制的污布能够真实客观地反映洗涤剂的去污性能。

图1 不同标准洗衣液用量的去污率

2.4.2 市售洗涤剂种类

由图2 可知，4 种洗涤剂对3 种污布的洗涤性能从强到弱均为B、D、A、C。

图2 不同洗涤剂的去污率

由表7 可知，去污力从大到小依次为C、A、D、B。以此方法制备的污布对洗涤剂去污性能的评价结果和国家标准污布不一致，可作为洗涤剂性能评价或洗涤剂配方筛选的补充污布。

表7 不同洗涤剂按国家标准方法测试对3 种污布的去污力

2.5 污布储存稳定性

由图3 可知，污布存放28 天以内稳定性较好，对洗涤剂的去污性能评价无影响。

图3 污布的储存稳定性

3 结论

（1）经本实验方法制备的实际污渍污布不适合高温老化，需在自然条件下老化，且在一定时间内老化时间对污布质量无明显影响，无论同一批次还是不同批次的污布均匀性都较好。

（2）3 种污渍污布对同一洗涤剂的洗涤性能评价基本不变，对同一洗涤剂的洗涤性能在一定范围内都随用量的增加而提高；多种洗涤剂同一用量时的去污性能顺序一致，但与GB/T 13174—2008 中规定方法所测去污力的顺序不一致，可作为洗涤剂性能评价和洗涤剂配方筛选的补充依据。

（3）污布在低温密封条件下存放28 天以内有较好的稳定性，对洗涤剂的去污性能评价无影响。