IEC PAS 62473 标准：家用洗衣机机械作用测量方法

IEC PAS 62473 是一项公开可用规范（PAS），专门规定了测量家用洗衣机机械作用的标准化测试方法。洗衣机的清洁性能不仅仅取决于洗涤剂化学成分和温度，机械作用——即洗涤过程中水流的搅拌、翻滚和冲击力——在去除污渍方面起着同等甚至更为关键的作用。该标准定义了三种互补的测试方法：除线法（Thread Removal Method）、圆点去除法（Dot Removal Method）和磨损法（Fraying Method），为洗衣机制造商、测试实验室和认证机构提供了一套统一的机械性能评估工具。

💡 标准背景：IEC PAS 62473 作为预标准（Pre-Standard）发布，旨在收集行业应用经验，为后续发展为完整的国际标准奠定基础。虽然 PAS 本身并非正式的 IEC 标准，但它已被多个国家和地区的洗衣机能效与性能认证计划所采纳。

一、测试材料与准备方法

机械作用测试的可靠性高度依赖于标准化的测试材料制备。IEC PAS 62473 对三种测试方法所需的材料分别作出了详细规定。

1.1 除线法测试材料

该方法使用一种特制的机织织物作为基材，在织物表面缝入特定颜色和数量的松散纱线段（即”线头”）。洗衣机在洗涤过程中的机械作用会使这些线头从织物中脱离。通过计算洗涤前后残留线头的数量差异，定量评估机械作用的强度。标准附录 A 详细规定了测试样品的制备工艺，包括织物规格（经纬密度、纱线线密度）、线头颜色（通常选择与基材高对比的颜色以便自动图像分析）以及缝制模式。

1.2 圆点去除法测试材料

该方法在织物上印制一系列尺寸精确的圆点图案，这些圆点使用可洗除的油墨印刷。机械作用通过摩擦和冲刷逐渐去除圆点。通过图像分析测量洗涤前后圆点的残留比例，计算机械作用指数。圆点的初始尺寸、油墨配方（在水中具有已知的溶解速率特性）以及基材织物的表面粗糙度都需要严格标准化。

1.3 磨损法测试材料

磨损法使用边缘经过特殊处理的织物样品，测量洗涤过程中织物边缘纱线的磨损程度。该方法特别适用于评估洗衣机对衣物边缘磨损的倾向。测试样品沿其经向或纬向切割出特定数量的纱线，然后在标准条件下进行洗涤，通过显微镜或图像分析计数磨损的纱线数量。

测试方法	测量指标	所需样品数	评估方式	精度
除线法	线头去除率（%）	每批 10 件	自动图像计数	高（适用于高机械作用）
圆点去除法	圆点残留面积比（%）	每批 6 件	灰度分析	中（适用于中低机械作用）
磨损法	磨损纱线数量	每批 8 件	显微计数	中（适用于边缘磨损评估）

二、测试流程与仪器要求

IEC PAS 62473 对测试条件提出了严格的要求，以确保不同实验室之间的结果具有可比性。

2.1 基础负载与陪洗物

标准定义了不同类型洗衣机（波轮式、滚筒式、搅拌式）的标准基础负载配置。基础负载包括指定数量和白度的棉质床单、枕套和毛巾，用于模拟实际使用中的洗涤负载。标准明确规定了基础负载的总质量（与洗衣机的标称容量成比例）、浴比（洗涤水体积与负载质量之比）以及负载的分布方式。

2.2 洗涤剂与水温

测试使用的洗涤剂必须是标准化的参考洗涤剂（不含漂白剂和酶的 A* 型或含酶的 ECE 型），其化学成分在标准中予以规定。水温控制在 40 ± 2°C（棉质程序的标准温度），供水硬度调节为 2.5 mmol/L CaCO₃ 当量。这些参数的严格控制确保机械作用是唯一变化的变量。

2.3 仪器精度要求

标准规定温度测量设备的精度为 ±0.5°C，称重设备的精度为 ±5 g，计时设备的精度为 ±1 秒。用于图像分析的扫描仪或相机必须具有至少 300 dpi 的分辨率和 8 位（256 级）灰度深度。

⚠️ 测试注意事项：不同品牌或批次的测试材料之间可能存在显著性差异。标准建议在每次更换材料批次时进行交叉校准试验，使用参考洗衣机（在受控条件下运行的基准机器）验证新材料是否在历史数据的 ±5% 范围内产生相同的机械作用评分。

三、评估方法与数据分析

3.1 除线法评估

除线法的评估基于洗涤前后线头数量的变化。测试样品在洗涤前先经过去除处理以移除运输和制备过程中松散附着的外部纤维。洗涤后，样品经过标准化的干燥和调理过程（在 20 ± 2°C、65 ± 5% 相对湿度下至少 4 小时），然后使用自动图像分析系统计数剩余线头。机械作用指数 M_thread =（初始线头数 – 剩余线头数）/ 初始线头数 × 100%。

3.2 圆点去除法评估

圆点去除法使用灰度图像分析技术。洗涤前后的样品经过扫描，软件计算每个圆点的灰度分布。定义灰度阈值以区分”残留”和”去除”区域。机械作用指数 M_dot =（初始圆点面积 – 残留圆点面积）/ 初始圆点面积 × 100%。该方法对洗涤过程中的剪切力和水流冲击力特别敏感。

3.3 磨损法评估

磨损法通过显微镜检查洗涤后样品边缘的纱线断裂情况。操作员（或自动图像分析系统）沿样品边缘计数磨损的纱线数量。该方法在评估洗衣机对精细织物和衣物边缘的处理方面特别有价值。

✅ 工程洞察：在实际洗衣机开发中，三种方法通常结合使用以全面描绘机械作用特征。除线法对翻滚和跌落作用敏感，圆点去除法对水流冲刷敏感，磨损法对边缘摩擦敏感。一台设计良好的洗衣机应在三项指标上达到平衡——高除线率（清洁效果）但低磨损率（织物保护）。这通常需要优化提升筋（lifters）的几何形状、滚筒转速曲线和水流模式。

四、常见问题（FAQ）

Q1：IEC PAS 62473 与 IEC 60456 洗衣机性能标准有什么关系？

IEC 60456 是家用洗衣机性能测试的主要国际标准，涵盖洗净比、漂洗效率、脱水效率和能耗等指标。IEC PAS 62473 专注于机械作用的测量，为 IEC 60456 中洗净比测试的机械作用分量提供了一种量化的、可重复的测量工具。两者协同使用可以更全面地评估洗衣机性能。

Q2：PAS 文档与正式的 IEC 标准在法律地位上有何不同？

PAS（Publicly Available Specification）是 IEC 发布的一种预标准文档，旨在快速响应市场需求。PAS 不需要经过完整的国际标准制定流程（如 CD、DIS、FDIS 投票阶段），但通常在发布后三年内需要根据市场反馈决定是否升级为正式标准或撤销。许多 PAS 最终演变为正式的 IEC 标准，但在正式发布前其权威性低于完整标准。

Q3：机械作用测量结果如何用于洗衣机产品开发？

在产品开发中，机械作用测量数据可用于：（a）优化滚筒转速曲线和正反转周期以获得最佳的翻滚和摔落效果；（b）评估不同提升筋设计的提升效率；（c）比较波轮式和滚筒式洗衣机的机械作用差异；（d）建立机械作用与洗净比之间的相关性模型，从而在不牺牲清洁性能的前提下降低能耗和水耗。

Q4：为什么需要同时测量机械作用，而不是只测量洗净比？

洗净比反映的是综合效果，包含了洗涤剂化学成分、水温、洗涤时间、机械作用等多个变量的贡献。机械作用的单独测量使工程师能够隔离并优化这一特定变量，特别是在开发新型洗涤技术（如蒸汽辅助洗涤、超声波洗涤）或比较不同机械设计方案的清洗效率时，这种解耦分析至关重要。