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浅析聚丙烯选材对洗衣机波轮的影响

波轮式洗衣机是洗衣机的一种,它的结构比较简单,维修 方便,洗净率高,被广泛应用。而洗衣机中的波轮承载着洗衣过程的关键环节,通过波轮正、反旋转,带动衣物上、下、左、右不停地翻转,使衣物之间、衣物与桶 壁之间,在水中进行柔和地磨擦,在洗涤剂的作用实现去污清洗,现有洗衣机波轮波轮结构主要分为大波轮、凹型波轮等。

 

聚丙烯(PP) 由于轻质、来源广、无毒、耐化学品、不吸水、低密度、易加工成型以及优异的力学性能和性价比,使得目前市面上制备洗衣机波轮材料多为聚丙烯材料。而现有洗 衣机波轮由于行业标准不统一,检测手段不完善,导致采用聚丙烯材料参差不齐,种类繁杂,这些现象直接导致了洗衣机在用户使用过程中各种问题频现。笔者根据 多年研发经验,从配方设计角度浅谈下洗衣机波轮在使用过程中的常见问题及在选材时配方中应注意的事项。

 

波轮表面磨损

波轮在使用一段时间后表面划伤,磨损严重。这是由于采用的聚丙烯耐磨性较差,在选用聚丙烯基材时,选择分子量高,结晶高,表面硬度大的PP。同时可添加相应的耐刮擦及耐磨助剂,而耐刮擦助剂如果选择种类不当会在使用过程中导致析出失效,致使耐磨性下降。在选择耐刮擦助剂时要选择与PP相容性好的,溶度参数接近的,应避免选择分子量较小的硅酮类,酰胺类,可以选择分子量较大的硅氧烷类,也可以尝试无机纳米材料等。

 

2.波轮上细菌繁殖

波轮在使用过程中弯角存在菌落繁殖。这与目前抗菌母粒的种类关系较大。目前添加的抗菌母粒主要为无机型(银系,磷酸锆盐类),银系可长效杀菌,但制备工艺过于复杂,不利于生产,目前较少采用;天然有机型(壳聚糖,山梨酸类),高分子合成类(聚噻唑等),而在选用添加到PP中的抗菌母粒种类应尽量避免选择天然有机型,此种短效杀菌效果好,但长期易产生耐药性,且易析出失效。可选择添加合成高分子类抗菌母粒的PP材料,高分子合成类在基团中直接引入抗菌基团,与PP相容性好,可抗析出达到长效杀菌。

 

3.波轮变黄,出现裂纹

这两种现象是由于波轮的耐化学品性较差导致的。波轮在使用过程中不断地接触洗涤剂,油脂类,酒精类等物质导致的表面氧化。生产商在选则材料是尽量选择纯PP原料,避免采用ABS,PA等塑料与PP的合金,同时也可添加部分耐化学助剂。

 

4.波轮表面油垢残留

这种现象也是目前许多波轮洗衣机常见问题,在长期使用后,波轮表面尤其是中心轴处出现油垢粘附,很难去除。目前还没有得到洗衣机厂商及用户的足够重视。由于聚丙烯塑料与极性小的油脂类物质亲和度好;且聚丙烯塑料相对于油类物质表面能高,油脂类物质易润湿,PP的这种天然的属性使得油渍等长期积聚在波轮表面。目前有学者指出采用疏油的聚酰胺(PA)与PP共混,但由于二者相容性差难以实现。笔者做过相关研究,在PP中引入相应不饱和脂肪酸及不饱和链状烃基团可显著改善PP的亲油性,同时加入某种夺电子物质形成8电子稳定结构,以上方法可显著提高PP表面对油脂类物质的接触角,降低PP表面油脂的粘附作用。建议洗衣机厂商在选材时逐渐PP材料的极性及耐油脂性能纳入必须规范中考量。