抗菌技术在洗衣机中的应用-洗衣机的自清洁

---

刘晓青 LIU Xiaoqing
(海尔科化工程塑料国家工程研究中心股份有限公司,北京市昌平区沙河工业园区 102206)

摘要：洗衣机作为日常衣物清洁的主要工具，也会成为不少疾病的“传染源”。洗衣机中的微生物及污物会通过洗涤水分散到衣物上造成二次污染并危害人体健康。抗菌型洗衣机通过抗菌材料在洗衣机中的应用，可以防止残留在洗衣机内的细菌滋生和蔓延，实现洗衣机的自清洁和达到健康洗涤的目的。
关键词：抗菌；洗衣机；除菌标准

Abstract：As an essential tool for daily clothes-cleaning, washing machine can be the “infection sources” of many diseases. The microorganisms and sewage in the washing machine can spread through wash water to the clothes, which will cause a secondary pollution and harm people’s health. Antibacterial washing machine applies antibacterial materials to prevent the bacteria’s breeding and spreading, and to realize the purpose of self-cleaning and healthy-cleaning.
Keywords: antibacterial, washing machine, sterilization standards

有些人在机洗衣物时，为图省事，将袜子、外衣裤和内衣裤一起混洗，这是一种不卫生的洗衣方法。在洗涤过程中，衣物上的细菌、病毒、寄生虫及脱落的皮屑等污物，不可避免地相互污染，加之大多数人家的洗衣机从不消毒清洗，机内积满了布屑和污垢，滋生不少病毒、细菌^[1-6]。例如上海闸北区疾病预防控制中心曾对本区24户家庭洗衣机进行了调查取样^[1]，检测结果如下：
本次一共调查24台洗衣机，其中细菌总数检出23台，检出率95.83%（23/24），大肠菌群检出9台，检出率37.5%（9/24）；霉菌检出11台，检出率45.83%（11/24）。参照《公共场所用品卫生标准(WS205-2001)》洁具要求，细菌总数不得超过12个/cm2，大肠菌群不得检出，霉菌无标准。因此，本次调查显示洗衣机细菌总数18台严重超标，超标率75%（18/24），超标最低为4.3倍，另有6台细菌总数无法计数。
    除此之外日本大阪、北京、武汉、广州等地的疾病控制中心也都做过类似的洗衣机调查^[2]，结果都显示，所抽取水样中的霉菌数量多至“无法计数”。
健康洗涤是全球洗衣机行业发展主流趋势^[2,7]。目前市场上销售或正在开发的健康型洗衣机大体分两类：一类是消毒杀菌型洗衣机，另一类是抗菌型洗衣机。消毒杀菌型洗衣机其主要辅助功能在于可以在洗涤过程中杀灭衣物中的病菌，分解衣物中的有害化学物质。而抗菌型洗衣机是防止残留在洗衣机内的细菌滋生和蔓延，防止病菌交叉感染。前者属于辅助功能型洗衣机，如果洗衣机一段时间不用，洗衣机依然会被致病菌污染；后者是通过抗菌材料在洗衣机中的应用而保持洗衣机的自清洁，抗菌性能与洗衣机达到同寿命使用，在使用过程中可以选择性地加入洗衣用抗菌剂而达到对衣物消毒的作用。

1抗菌原理

1.1抗菌洗衣机的抗菌原理

要使家电零部件具有抗菌功能主要有两种方式：一、使用有杀菌能力的材料(如铜)，二、在零部件材料中添加抗菌材料。
抗菌洗衣机主要是指对洗衣机中容易滋生细菌的部件采用抗菌材料从而达到杀死细菌或抑制细菌生长的目的。所谓抗菌材料就是指材料中添加了抗菌剂，能在一定时间内抑制细菌生长、繁殖和生存。

1.2 抗菌材料的抗菌原理^[2,7]

洗衣机用抗菌材料一般是通过接触性杀菌来实现自洁的作用，属于被动型杀菌。抗菌材料可以在一定时间内（国际上通行的检验标准为24小时接触）把沾污在材料表面的微生物杀死或抑制其繁殖，保持材料表面清洁，阻止其成为“二次污染”的传播源，这些微生物包括各种细菌、真菌、酵母菌、藻类，甚至某些病毒等。
抗菌材料的使用寿命一般能与普通材料的使用寿命同步，同时可以避免因微生物作用引起的性能下降等材料老化现象。目前常用抗菌材料有效成分主要添加有机抗菌剂和无机抗菌剂。
有机类抗菌剂的抗菌原理主要是破坏微生物呼吸系统及破坏微生物细胞壁来达到杀菌的目的。无机类抗菌剂的抗菌原理是抗菌的主要成分会逐渐从高聚合物中释放出来，吸附在细菌细胞壁表面，阻止细菌代谢，并结合细菌细胞内酶的巯基破坏酶的作用，杀死细菌，当细菌死亡后，失去电性，又部分或全部游离出来，再去杀死其它微生物。

2 抗菌材料在洗衣机上的应用

目前，日本等发达国家的抗菌家电产品普及率非常高。日本早在上世纪90年代初就推出抗菌洗衣机，国内目前也逐渐的被消费者的所接受。GB 21551.2-2010《家用和类似用途电器的抗菌、除菌、净化功能抗菌材料的特殊要求》标准附录D，提供了部分具有抗菌功能的家用和类似用途电器应该具有抗菌功能的零部，其中波轮洗衣机的外桶、内桶、波轮、进水管，滚筒洗衣机的外桶、内桶、波轮、进水管在附录要求内^[8-9]。洗衣机的其他功能部件，如底座、控制面板、排水管的材料中也应加入抗菌成分。

2.1洗衣机内、外桶及波轮

洗衣机长期处于潮湿、封闭的环境中，在使用过程中，内外桶间的桶壁上容易形成一层污垢，洗衣机夹层内的这些污垢主要是：水中的钙、镁等金属离子与脂肪酸离子反应生成的金属皂垢、从衣物上洗下来有机污垢、油脂、矿物油、泥土、碎线头等，并滋生大量细菌和霉菌。洗衣时这些污垢、细菌和霉菌随水流进入到洗涤水中，分散到衣物上造成二次污染并危害人体健康，尤其是对于老人、儿童及部分过敏性体质人员，会出现疱疹、瘙痒等交叉感染。因此在洗衣机的直接与衣物接触的内桶和波轮以及外桶的材料中加入抗菌成分，可以保持洗衣机内桶不被细菌感染和滋生细菌，从而达到保持被洗衣物卫生洁净的目的。

2.2洗衣机进水管                    

洗衣机进水管常年处于有水的潮湿环境中，给微生物生长提供了有利的条件。滋生的细菌和霉菌会在管壁上大量生长，同时由于洗衣机进水管口径比较小，内壁很难清洗。洗衣机时管壁上的细菌和霉菌就很容易通过水流进入到洗衣机中，污染洗衣机内的环境，同时分散到衣物上，将衣物二次污染。因此，为预防“病从口入”洗衣机进水管应添加抗菌防霉成分，从源头上遏制细菌和霉菌的传播。

2.3洗衣机排水管

洗衣机排水管排除污水的同时也会有少量污水残留，会滋生大量细菌和霉菌，污水也给细菌和霉菌的繁殖提供了营养物质，从而使排水管变成微生物生长的温床。而且排水管直接与下水道连接，下水管道中各种细菌、霉菌滋生，更容易通过孢子传播使洗衣机内产生各种细菌和霉菌，恶化洗衣机自身环境。洗衣机排水管中加入抗菌防霉成分，有效防止细菌和霉菌的滋生，同时避免了细菌和霉菌的传播，为洗衣机的自清洁把好最后一道关口。

2.4 洗衣机观察窗垫

作为洗衣机重要部件之一的观察窗垫，其主要作用是将洗衣机入口外壳与洗衣机内浮动外筒密封连接起来，防止洗涤水泄漏。观察窗垫长期接触洗涤水，且极易残留绒毛、异物，难以清理，在使用2-3年后窗垫就会变黑、发霉、滋生细菌,很容易与衣服造成交差感染。同时由于观察窗垫是橡胶材质的，发霉后会导致材料老化性能下降，可能会出现密封不严等问题，导致观察窗垫使用寿命缩短，增加了使用成本。添加抗菌防霉成分的观察窗垫按照《HG/T4116-2009滚筒洗衣机门封橡胶门封》标准中性能检验标准进行老化实验^[10]，在材料性能合格的同时仍能保持很好的抗菌效果。证明添加抗菌防霉成分的观察窗垫在抑制细菌霉菌生长的同时并不影响其他性能。
表1 密封窗垫性能测试^a

检测项目	指标要求	非抗菌防霉窗垫	抗菌防霉窗垫
邵氏A硬度变化	±10	-1	-1
拉伸强度变化率%	±35	-5%	-7%
抗菌性能	-	46%	99%
防霉性能	-	2级	0级

a采用市售洗衣粉1%洗涤剂，60℃,168h

2.5洗衣机底座

洗衣机的转动需要一个很稳定的平台，不稳会造成洗衣机工作时噪音大，时间长了一些水封会因为剧烈晃动而提前破裂。离合器、电机转轴等都会磨损加剧，所以洗衣机需要一个很稳定的水平工作平台。洗衣机底座与地面之间的缝隙很小，洗衣机又常放置在潮湿封闭的环境中，这就导致底座材料与地面很容易滋生细菌和霉菌，加速材料老化，从而影响洗衣机的使用寿命。洗衣机底座料中添加抗菌防霉成分可以有效避免这种情况的出现。

2.6洗衣机控制面板

洗衣机控制面板与人体直接接触，在使用过程中很容易沾染上细菌，添加抗菌成分，利用材料的抑菌杀菌作用，减少细菌在面板表面的滋生，同时减少了使用者接触有害细菌的机会，从而保障使用者的身体健康。
除此之外，像洗衣机放洗涤剂的抽屉盒子、洗衣机内桶上的平衡环、过滤盒、进排水管道系统的塑料部件、洗衣过程中的循环水道涉及的部件、电脑板用的灌封胶等，都需要添加抗菌材料，来保持洗衣机内环境的洁净。

3 抗菌材料的成型工艺

抗菌材料的成型工艺很简单，与色母的使用工艺一样。抗菌洗衣机是在洗衣机的各部件成型时加入抗菌母粒，而抗菌母粒是把抗菌剂引入材料基质中，成为固体的浓缩母粒，由于抗菌剂的比例很低，因此不会影响塑料制品的外观、色泽或其它的物理性质。具体的注塑工艺是将抗菌母粒与塑料按一定的比例的混合（保证成型材料中含有的有效成分达到一定的抗菌效果），按照工艺设定，注塑打样，得到具有抗菌功能的洗衣机部件。
处理不同的洗衣机部件，可以选择相适用的抗菌剂，以取得抗菌效力、安全性、成本等方面的平衡。总的来说，这类抗菌剂应具有高效、广谱、时效长、无异味、对人体无毒、对环境无公害等要求，且在产品制造过程中，与生产工艺相匹配，易于加工。

4 抗菌洗衣机的相关标准

抗菌家电作为目前家电市场的一种营销卖点，成为一种潮流。放眼家电市场，标榜具有抗菌功能的家电比比皆是，但是由于抗菌除菌效果无法现场演示，不能直观的展现，因此人们对此类产品的真实抗菌、除菌功能也存在质疑。而相关标准的缺少一定程度上也对抗菌家电市场的混乱造成了一定的影响。
自2009年9月15起洗衣机、空气净化器、冰箱、空调的除菌标准及家电用抗菌材料的除菌标准等5项强制性家电抗菌标准正式开始实施。新规要求，具有除菌、抑菌、杀菌、抗菌功能的洗衣机、空气净化器、冰箱、空调，必须通过国家相应的标准检测合格后，才能在市场上销售。同时中国质量认证中心（英文缩写CQC）研发并推出了家用和类似用途电器的抗细菌和抗霉菌材料认证业务^[11-12]。这意味着家电抗菌除菌性能检测有标可依、有据可查，除菌家电不再由厂家自封，必须得“持证上岗”。

5 结语

    清新健康的家居环境是21世纪现代家庭首要关注的问题。随着人们的健康环保、节能降耗、理性消费的意识越来越高，相对于家电的高普及率，人们对家电的清洁护理问题也会越来越重视。海尔科化为洗衣机及健康家电产品开发了整套的抗菌防霉技术，解决了塑料、弹性体材料、粉末涂料、油漆等使用的材料和抗菌技术。海尔集团率先在国内开发第一台抗菌洗衣机，并随之开发了抗菌消毒复合功能型洗衣机，满足了市场各种需求。随着科技的发展，抗菌技术在洗衣机中的应用会不断扩大，更多先进技术也会应用到洗衣机中，抗菌洗衣机也将为更多的消费者所青睐。

参考文献

[1]李鸿林.单宁.上海市闸北区家用洗衣机细菌污染情况调查[J].上海预防医学,2005,17(5):227
[2]李泽国. 阳文. 崔辉仙. 李毕忠.抗菌技术在家电领域应用的研究进展[J].家电科技,2012(7):74-78
[3]许慧慧.苏瑾.阮素云.陈悦.郭常义.高屹峰.郑永新.家用洗衣机污染状况调查[J].中国公共卫生,2007,23(4):486-487
[4]镡丹中.徐飞.健康型洗衣机应用技术分析[J].家用电器科技,2000(7):39-41
[5]秋叶.洗衣机"二次污染"问题引起关注海尔推出"家庭完全健康洗涤解决方案"[J].电器,2007(1):69
[6]今夏洗衣新要求:不伤衣亦不伤身[J]-家用电器,2010(7):21
[7]崔鸿波.贾昱.李国.抗菌技术与洗衣机[J].家电科技,2003(1):55,66
[8]GB 21551.1-2008《家用和类似用途电器的抗菌、除菌、净化功能 总则》
[9]GB 21551.2-2010《家用和类似用途电器的抗菌、除菌、净化功能 抗菌材料的特殊要求》
[10]HG/T4116-2009《滚筒洗衣机门封橡胶门封》
[11]CQC16-304601-2013 《家用和类似用途电器的抗细菌和抗霉菌材料认证规则 》
[12]CQC16-448126-2013 《家用和类似用途电器—电动洗衣机除菌、抗菌认证规则 》