Сравнительная характеристика функциональных свойств бытовых стиральных машин барабанного и воздушно-пузырькового типов

Ускоренные темпы технического прогресса в сфере производства стиральных машин (СМ) в последние десятилетия не позволяют потребителю в полной мере ознакомиться с новинками продукции в этой области и на практике ощутить их преимущества. Отечественные и зарубежные фирмы-производители выпускают СМ, которые различаются между собой по: степени механизации и автоматизации процессов обработки белья, системе управления, набору основных программ стирки и дополнительных функций, классу отжима, размерам и типу корпуса, максимальному весу загружаемого белья, возможности сушки белья, энергопотреблению и др. параметрам [1].

В настоящее время на российском рынке в широком ассортименте представлены машины барабанного типа, у которых активация моющего раствора осуществляется за счет вращения барабана с загруженным в него бельем в баке с моющим раствором.

Производство полуавтоматических СМ активаторного типа, у которых моющий раствор активируется вращающимся диском с ло пастями, значительно сократилось. В торговой сети их ассортимент представлен всего несколькими марками [2].

Сравнительно недавно на рынке появились СМ вибрационного типа, у которых перемешивание моющего раствора и вымывание грязи из белья происходит за счет того, что в растворе с помощью специального нагнетателя формируются воздушные пузырьки. Эти пузырьки имеют значительное проникающее действие — они как бы вталкивают белье в объемный водяной поток, тем самым, увеличивая эффективность стирки.

Объемы производств машин такого типа пока что ограничены и поэтому потребитель мало что о них знает.

Целью настоящей работы явилось исследование и сравнительный анализ потребительских свойств машин барабанного и воздушно-пузырькового типов.

Объектами исследования явились бытовые стиральные машины барабанного и воздушно-пузырькового типов.

Образец № 1 - наиболее популярная среди потребителей СМ торговой марки Bosch Махх 6 Vario Perfect WAE 16163 (страна-производитель - Польша, цена 14 тыс. руб.). Конструкция машины позволяет одновременно загружать до 6 кг белья, автоматически закачивать количество воды, необходимое для стирки в соответствии с величиной загрузки, оптимально использовать воду, энергию и моющее средство. В процессе стирки бельё не только замочено в растворе моющего средства, но и постоянно орошается им с 3-х сторон.

Образец №2 - воздушно-пузырьковая стиральная машина Samsung WF1802XEC (страна-производитель - Китай, цена 21тыс. руб.). Данная машина представляет собой полноразмерную модель с фронтальным расположением дверцы, которая способна отстирывать за 1 цикл до 8 килограммов белья. Ей присвоены высшие классы эффективности стирки и энергопотребления А и А++ соответственно.

В Samsung WE1802XEC реализована технология Есо Bubble: перед началом цикла стирки в воде образуется множество пузырьков благодаря полному растворению стиральных средств, которые быстро проникают в волокна ткани и поглощают загрязнения. В модели установлен сотовый барабан особой конструкции: его отверстия на 25% меньше и расположены в углублениях, благодаря чему предотвращается повреждение волокон ткани и стирка становиться еще более деликатной.

Основными потребительскими свойствами стиральных машин являются эффективность стирки, отжима, полоскания и энергопотребления. Их показатели зависят от ряда факторов: конструктивных особенностей стиральной машины, качества моющего средства, температуры моющего раствора, загрязненности белья и др. [3,4].

Эффективность стирки (моющую способность анализируемых машин) оценивали фотоколориметрическим методом, который основан на сравнении белизны образца до загрязнения, после загрязнения и после стирки.

Коэффициенты белизны определяли с помощью спектрофотометра «LUCI 100» итальянской фирмы «Mesdan», который предназначен для измерения цвета и разноцвета на текстильных образцах, а также для замера степеней белизны, желтизны и блеска на натуральных и химических волокнах.

Для проведения испытаний были подготовлены пробы из белой не аппретированной хлопчатобумажной ткани (бязи), на которые в одной и той же последовательности наносили различного вида загрязнители. В качестве за грязнителей использовали: кровь, компот из вишни, кетчуп, минеральное масло, какао с молоком, тональный крем, сок черники, мясной соус, фломастер, губная помада (рис.1).

Использованные загрязнители имели различную природу: белковые (кровь), жировые (минеральное масло), растительные (компот, черника, кетчуп), чернильные (фломастер) и смешанные (какао с молоком, тональный крем, мясной соус, губная помада).

Внешний вид загрязненной пробы показан на рис.1.

Рисунок 1. Загрязненная проба ткани до стирки

Для ускорения старения загрязнений, подготовленные пробы выдерживали в сушильном шкафу в течение 1 часа при Z = 110 °C. "

Область загрязнений обшивали ниточными строчками, чтобы измерения после стирки проводить в одних и тех же зонах.

Далее пробы подвергались стирке в анализируемых машинах. Стирка осуществлялась при полной загрузке машин в режиме «сильное загрязнение» с использованием синтетического порошкообразного моющего средства «Tide»

Белые облака» автомат и при температуре стирального раствора 60 °C. Продолжительность полного цикла стирки составляла 2 часа.

Стирка пробы №1 осуществлялась в стиральной машине воздушно-пузырькового типа фирмы SAMSUNG; пробы №2 - в стиральной машине барабанного типа фирмы Bosch.

Показатель моющей способности СМ определяли по формуле 1 (Штюпеля):

М= ---- (1)

где: Б_с — коэффициент белизны пробы в зоне загрязнения после стирки; Б„ — коэффициент белизны пробы до загрязнения (=94,2); Б_о - коэффициент белизны пробы в зоне загрязнения до стирки.

Эффективность отжима стиральных машин зависит от скорости вращения центрифуги (барабана). О качестве отжима судят по количеству жидкости, оставшейся в белье после его отжима. Определяют ее по формуле 2:

В= ------       ,                 (2)

где: М_в — масса белья после отжима; Мс — масса сухого белья.

Отжим белья в анализируемых стиральных машинах производился на максимальных скоростях вращения барабана.

О качестве полоскания судили по изменению pH дистиллированной воды. Методика заключалась в следующем. В колбы с дистиллированной водой (100 мл) помещали отрезки проб массой 2 г из выстиранных в разных машинах образцов бязи. Одна колба была контрольной — с дистиллированной водой, но без бязи. После 4-х часовой выдержки проб в воде и периодическом их встряхивании во всех колбах определяли pH. Для его определения использовали pH-метр Эксперт-001. Рост pH в колбах с пробами, подвергшихся стирке, по сравнению с контрольной дистиллированной водой указывал на наличие в пробах синтетического моющего средства. Чем выше этот рост — тем хуже качество полоскания.

Количество потребляемой электроэнергии — один из наиболее важных параметров любого электроприбора. В стиральной машине количество потребляемой энергии зависит от режима стирки, температуры воды, массы белья и т.п.

Для определения расхода электропотребления, в исследуемых образцах СМ была проведена контрольная стирка длительностью 120 минут в режиме «ежедневная стирка» при температуре 60°С и полной загрузке белья.

Количество потребляемой электроэнергии СМ за полный цикл стирки машин определяли по показателям бытового однофазного счётчика. Показания счётчика списывались до начала и после окончания стирки. Разница показаний и являлась фактическим энергопотреблением СМ.

О качестве отстирывающей способности стиральных машин судили как по внешнему виду элементарных проб после стирок, так и на основании данных, полученных с помощью спектрофотометра.

Внешний вид проб после стирки показан на рисунках 2-3.

t

Рисунок 2. Образец пробы после стирки в машине SAMSUNG

Рисунок 3. Образец пробы после стирки в машине Boch

Визуальный анализ качества стирки проб показал, что обе машины с поставленной задачей справились плохо, особенно с отстирыванием пятен от крови, кетчупа, какао с молоком, поэтому пробы были подвергнуты повторной стирке.

После второй стирки пятна от перечисленных выше загрязнителей сохранились, но их интенсивность существенно снизилась. Объективные показатели моющей способности стиральных машин — коэффициенты степени бе- лизны, полученные с помощью спектрофотометра LUCI 100, приведены в таблице 1.

Из таблицы следует, что коэффициенты белизны проб после второй стирки имеют близкие значения, с некоторым преобладанием их уровня у проб, стиранных в машине Samsung WF1802XEC.

Прирост показателей белизны в зонах загрязнений после стирок относительно исходного уровня так же несколько превалирует у проб, стиранных в машине Samsung WF1802XEC (рис.4).

Таблица 1 — Коэффициенты белизны загрязненных проб до и после стирок

cd X оЗ CD cd CL X и	CD £ с 5 X	Коэффициенты степени белизны проб ткани в области загрязнения
		2 m о CL ^	S 2 О CD Н о О X X s S to *	о X	2 S s к г; s у св й 2	о к	2 S s к о о * н	)Х о X X d. CD X	8 s х к о S о	о н о оЗ о	оЗ о X ^ >Х о о Ч X to
1	До стирки	46.2	79.0	60.6	88.2	76.3	58.4	60.0	74.6	70.1	60.3
	После 2 стирки	76,8	91,9	89,1	92,1	87,9	91,6	90,3	91,0	92,2	91,1
2	До стирки	46,9	78,1	56,4	87,7	73,9	59,1	58,4	83,9	66.4	61,0
	После 2 стирки	75,6	93,2	89,5	93,1	90,5	92,9	92,9	93,1	92,4	91,2

Рисунок 4. Прирост коэффициентов белизны после 2-ой стирки относительно исходного загрязнения

Комплексный показатель эффективности моющей способности анализируемых стиральных машин характеризует лепестковая диаграмма, построенная на основании расчетных данных моющей способности машин по каждому виду загрязнителя (по формуле 1) с использованием CMC «Tide» Белые облака» автомат (рис.5). Чем больше площадь многоугольника — тем в целом лучше моющая способность стиральной машины.

Из диаграммы следует, что некоторым преимуществом в плане моющей способности обладает образец СМ №2. Наиболее выраженные различия данной характеристики имеют место относительно таких загрязнителей как какао с молоком и машинное масло. При этом с данными загрязнителями и кровью плохо справились оба образца СМ. Моющая способность обеих машин относительно этих загрязнителей была ниже 85%, что вероятно в большей степени обусловлено не функциональными свойствами СМ, а свойствами использованного синтетического моющего средства.

Результаты исследования качества отжима, эффективности ополаскивающей способности и количества потребляемой энергии за цикл стирки СМ приведены в таблице 2.

Из таблицы следует, что лучшее качество отжима выявлено у воздушно-пузырьковой машины Samsung WF1802XEC. Это является вполне закономерным, так как максимальная скоростью вращения барабана у нее составляет 1000 оборотов в минуту, в то время как у машины Bosch - 800.

Рисунок 5 — Комплексный показатель моющей способности анализируемых образцов стиральных машин

Аналогичные различия выявлены и в показателях pH, характеризующих качество полоскания СМ, которые согласуются с остаточной влажностью сравниваемых проб.

В плане потребления электроэнергии более экономичным оказался образец СМ №1.

При пересчете количества потребляемой электроэнергии на стирку 1 кг белья преимущество в плане экономичности сохранилось за СМ Bosch.

Таблица 2 — Результаты исследования потребительских свойств анализируемых образцов стиральных машин

Показатель	Образец СМ
	1	2
Остаточная влажность, %	68	63
pH раствора с пробой после полоскания и отжима	6,48	6,15
pH дистилята	6,06	6,06
Фактическое потребление электроэнергии за цикл стирки, КВтч	0,91	1,29
Потребляемая мощность на стирку 1 кг белья, кВтч	0,15	0,16

Таким образом, воздушно-пузырьковая стиральная машина Samsung WF1802XEC обладает лучшими показателями таких потребительских свойств как моющая способность, полоскание и отжим. Выявленные отличия в потребительских свойствах исследуемых образцов СМ согласуются с показателем «цена-качество». Несколько уступая в качестве стирки, CM Bosch Махх б Vario Perfect WAE 16163 обладает преимуществом в экономическом плане: она на 50% дешевле CM Samsung и стоимость стирки в ней ниже за счет меньшего потребления электроэнергии, что позволяет рассматривать данный образец СМ как бюджетный вариант.