《冰箱除臭模塊凈化壽命評價方法》編制說明

《冰箱除臭模塊凈化壽命評價方法》編制說明一.工作簡況1.1標準制定的背景與目的食物腐敗會產(chǎn)生一系列化合物，如魚貝類、畜禽肉類腐敗會產(chǎn)生低級胺、吲哚、硫化物、硫醇、尸胺、醛類、酮類等腐臭味物質(zhì)；糧食、蔬菜、水果等會分解產(chǎn)生單糖、雙糖、有機酸、醇、醛類等酸味或酒味物質(zhì)。這些化合物多為異味，其殘留會沾染其他食材，給用戶帶來不良體驗。有研究報道對市場上帶有除異味功能和無除異味功能的冰箱用戶進行調(diào)研，共333份樣本，其中79%的用戶的冰箱存在異味，且存在異味的冰箱用戶中有41%的用戶完全不能接受異味；54%的用戶勉強可以接受異味，從某種程度上講這部分用戶也是不能接受異味；因此，僅有5%的用戶可以接受異味。可以發(fā)現(xiàn)，大部分用戶對冰箱異味問題比較困擾。目前中低端冰箱產(chǎn)品的冷藏和冷凍環(huán)境下會使用除臭模塊用于去除冰箱異味及乙烯等氣體，從而提升冰箱內(nèi)的空氣潔凈度。例如，海信/容聲的鈀、銀離子長效除菌、凈味、除乙烯模塊、海爾的黑金凈化、美的PT凈味、BOSCH的鉑金凈風(fēng)、日立東芝等鉑金觸媒等。所以，除臭凈化功能已經(jīng)成為冰箱產(chǎn)品非常重要的功能，也是消費者在購買冰箱產(chǎn)品時非常關(guān)注的賣點。海信/容聲鈀銀離子海爾黑金凈味美的PT凈味BOSCH的鉑金凈風(fēng)東芝低溫觸媒凈味目前冰箱用除臭模塊多為除臭材料負載于多孔活性炭、多孔陶瓷等比表面積較大的基材上，以提升其對臭味物質(zhì)的吸附量和去除量。然而，由于除臭材料負載狀態(tài)不穩(wěn)定、多孔材料易于飽等原因，其除臭效果會隨使用時間的延長而有不同程度的降低甚至失效，這對產(chǎn)品的NPS產(chǎn)生了消極的影響。同時，除臭模塊使用壽命的無法預(yù)估也極大限制了及時維護更換。因此，需要有科學(xué)、可行的評價方法。目前，國標關(guān)于凈化性能及效率的評價標準有GB21551.4-2010《家用和類似用途電器的抗菌、除菌、凈化功能電冰箱的特殊要求》，但缺少除臭模塊凈化壽命的試驗方法和評價方法。因此，本文可針對現(xiàn)有標準未規(guī)范的除臭模塊的凈化壽命評估增加壽命評價方法，以規(guī)范相關(guān)市場并引導(dǎo)技術(shù)研發(fā)，促進除臭模塊壽命提升，對提升用戶生活品質(zhì)具有重要意義。1.2任務(wù)來源本項目是根據(jù)中國輕工業(yè)聯(lián)合會發(fā)布關(guān)于下達《智能淋浴器（花灑）》等15項中國輕工業(yè)聯(lián)合會團體標準計劃的通知（中輕聯(lián)標準[2023]137號）《冰箱除臭模塊凈化壽命評價方法》團體標準（計劃號：2023017）進行制定。本文件由海信冰箱有限公司提出、牽頭，中國輕工業(yè)聯(lián)合會歸口管理，由海信冰箱有限公司、海信容聲（廣東）冰箱有限公司、中國家用電器研究院負責(zé)起草。1.3工作過程本標準的工作過程是以國內(nèi)外現(xiàn)有的相關(guān)標準為基礎(chǔ)，根據(jù)相關(guān)的測試數(shù)據(jù)，確定評價指標。（1）組建起草工作組本文件的主要承擔(dān)單位是海信冰箱有限公司、海信容聲（廣東）冰箱有限公司、中國輕工業(yè)聯(lián)合會、中國家用電器研究院。其中，海信冰箱有限公司為第一起草單位，主持本文件的起草。起草工作組主要人員為：李雪、胡哲、于治文、王磊、王海燕、張慶玲、鄧榮嬌。工作組分工：王海燕、張慶玲負責(zé)標準的全面協(xié)調(diào)工作；李雪、胡哲主要負責(zé)主要產(chǎn)品技術(shù)調(diào)研、論證以及標準起草工作；王磊負責(zé)產(chǎn)品市場調(diào)研工作；李雪、于治文主要負責(zé)樣品的數(shù)據(jù)分析工作以及標準內(nèi)容完善、相關(guān)標準調(diào)研等整理工作；鄧榮嬌主要負責(zé)方法驗證、數(shù)據(jù)整理、匯總統(tǒng)計工作；（2）前期調(diào)研及資料整理在現(xiàn)有標準化文件、家用和類似用途電器的抗菌、除菌、凈化功能電冰箱的特殊要求的技術(shù)推廣及測試數(shù)據(jù)等相關(guān)資料進行收集整理的基礎(chǔ)上，明確工作計劃和重點關(guān)注問題，奠定標準框架基礎(chǔ)。（3）標準內(nèi)容的編寫與標準討論起草階段：2023年6月份形成標準初稿，并于2023年7月21日召開首次會議；會議中對標準初稿的內(nèi)容進行逐條探討，并提出標準修改意見如適用范圍、術(shù)語定義、試驗方法等，同時明確下階段的工作計劃。2024年5月10日召開了二次工作組會議，會議中對修訂的標準文本進行了充分討論，確定了試驗方法，調(diào)整標準文本及格式，起草工作組成員認真聽取和記錄了與會專家提出的問題和整改建議。經(jīng)過兩次會議，起草工作組確定了標準的主要內(nèi)容，完善了范圍和定義、技術(shù)要求、等級劃分、試驗方法。會后經(jīng)過工作組的整改，以及試驗驗證數(shù)據(jù)，形成了標準征求意見稿。征求意見階段：2024年7月，起草工作組將標準“征求意見稿”發(fā)至中國輕工業(yè)聯(lián)合會全體委員及行業(yè)有關(guān)單位，并通過郵件、網(wǎng)站公示等方式廣泛征求意見。2024年7月XX日-2024年X月XX日，標準征求意見稿在中國輕工業(yè)聯(lián)合會網(wǎng)站上公示（通知文件為中輕聯(lián)標準發(fā)【XXXX】XX號），同時參編單位也通過郵件征求意見的方式廣泛征求行業(yè)內(nèi)的專家意見。發(fā)送“征求意見稿”的單位數(shù)XX個，截止到X月XX日，收到“征求意見稿”的回函單位數(shù)XX個，其中提出XX條反饋意見。經(jīng)歸納分析，工作組采納了XX條建議，不采納意見XX條，部分采納意見XX條。審查階段：報批階段：二.標準編制原則2.1標準制定的法律依據(jù)標準依據(jù)以下相關(guān)的政策法規(guī)編制：《中華人民共和國標準化法》，《中國輕工業(yè)聯(lián)合會團體標準管理辦法》。2.2標準起草的依據(jù)本標準按照GB/T1.1—2020《標準化工作導(dǎo)則第1部分：標準化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》以及GB/T20004.1—2016《團體標準化第1部分：良好行為指南》的要求進行編制；技術(shù)內(nèi)容參考國內(nèi)外先進技術(shù)和相關(guān)標準，并結(jié)合國內(nèi)相關(guān)冰箱企業(yè)產(chǎn)品的實際情況。2.3標準制定的原則本標準制定遵循以下原則：科學(xué)性、適用性、先進性，結(jié)構(gòu)合理、條理清晰、內(nèi)容完整、可操作性強，無邏輯和語法錯誤。三.標準主要內(nèi)容的確定3.1范圍本文件規(guī)定了冰箱除臭模塊（以下簡稱除臭模塊）凈化壽命評估的試驗方法、評價等級。本文件適用于冰箱除臭模塊凈化壽命的設(shè)計、制造及評價。3.2規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對應(yīng)的版本適用于本文件。不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。GB/T8059—2016家用和類似用途制冷器具GB/T14676-1993空氣質(zhì)量三甲胺的測定氣相色譜法GB21551.4—2010家用和類似用途電器的抗菌、除菌、凈化功能電冰箱的特殊要求3.3術(shù)語和定義本標準定義了家用電冰箱除臭模塊和凈化壽命，首次提出冰箱用除臭模塊壽命評估的試驗方法和評價等級。3.4測試方法選用濃度為5000.5ppm的三甲胺標準氣為測試試劑。3.4.1試驗裝置試驗裝置示意圖見圖1。圖1試驗裝置圖1—進氣閥門（直徑6mm，閥體材料聚丙烯，丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物ABS接頭）；2—測試箱（長寬高分別為40×25×20cm，容積V為0.02m3的密閉測試箱，箱體材質(zhì)為聚碳酸酯硬質(zhì)塑料）；3—單向閥（外徑6mm，閥體材料聚丙烯PP）；4—輸入氣路（材質(zhì)：聚氯乙烯PVC塑料軟管，整個氣路長度不大于90cm）；5—反應(yīng)瓶（16cm3，材質(zhì)：丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物ABS硬質(zhì)塑料）；6—微型氣泵（氣體流量1-2L/min）；7—排氣閥門（直徑6mm，閥體材料聚丙烯，丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物ABS接頭）；8—循環(huán)風(fēng)扇（額定電壓DC12V，轉(zhuǎn)速6000±10%r/min，風(fēng)量0.18m3/min，尺寸為40×40×10mm的循環(huán)風(fēng)扇，位于箱體底部中心位置）。3.4.2試驗步驟1）按照圖1組裝測試箱及配件；2）檢測裝置密閉性，關(guān)閉測試箱2、進氣閥門1、排氣閥門7和氣泵6，打開進氣閥門1向測試箱內(nèi)輸入（2-12）mg/m3三甲胺標準氣，進氣結(jié)束后關(guān)閉進氣閥門1，開啟循環(huán)風(fēng)扇8，打開排氣閥門7和氣泵6。取測試箱內(nèi)氣體，氣相色譜法檢測濃度，2h后重復(fù)檢測測試箱內(nèi)氣體濃度，測試濃度之差不超過2%；3）安裝模塊，準確稱量1±0.1g的除臭模塊放置于反應(yīng)瓶5內(nèi)；4）開始試驗，關(guān)閉測試箱2，所有閥門處于關(guān)閉狀態(tài)。打開進氣閥門1，向測試箱內(nèi)輸入2-12mg/m3三甲胺標準氣，關(guān)閉進氣閥門1，打開循環(huán)風(fēng)扇8和排氣閥門7，氣泵6插電。檢驗箱體內(nèi)氣體濃度，起始濃度C1。5）每1h取箱體內(nèi)氣體并檢測，采樣和濃度計算按照GB/T14676進行。濃度值下降不高于5%時停止，記錄此時濃度C2。如果測試箱內(nèi)氣體濃度低于儀器檢出限，則需要重復(fù)進氣步驟4）。6）試驗結(jié)束，按下式計算單次凈化量w。需要多次進氣時，則累積凈化量wn為單次凈化量疊加。7）試驗結(jié)束后，關(guān)閉氣路的排氣閥門7和氣泵6，移除反應(yīng)瓶5，打開測試箱，充分釋放箱內(nèi)的三甲胺。箱體內(nèi)三甲胺完全釋放后，打開排氣閥門7，空氣沖洗測試管路，排出管內(nèi)臭味氣體。3.5主要試驗（或驗證）情況3.5.1測試溫度其他測試條件保持相同，將測試箱分別置于室溫25℃和5℃下進行除臭測試試驗，稱取四份質(zhì)量為1.0g模塊進行試驗，每個溫度條件下測試兩次，測試后計算三甲胺氣體的去除量平均值分別為0.22mg/g和0.23mg/g，吸附量相差很小，因此溫度影響認為可忽略不計，后續(xù)均采用室溫條件下進行測試。3.5.2空白試驗在室溫25℃進行空白試驗，空白試驗的試驗裝置及過程與測試試驗相同，反應(yīng)瓶內(nèi)不放置除臭模塊。試驗開始時和2h后抽取試驗箱內(nèi)三甲胺氣體并檢測濃度，進行兩次試驗。第一次試驗結(jié)果為2h自然衰減率為1.77%；第二次結(jié)果為2h自然衰減率為1.63%；衰減率較低，試驗裝置密封性較好。3.5.3數(shù)據(jù)重復(fù)性在室溫25℃，分別稱取質(zhì)量為1.06g、1.08g、1.02g除臭模塊進行三甲胺凈化測試。重復(fù)性測試引起的不確定度屬于A類不確定度u(A)，根據(jù)貝塞爾公式計算不確定度值：S=i=1式中：S—標準偏差；n—測試次數(shù)；i—測試中某成分的各次測量值，1~n。經(jīng)過測試后計算單位質(zhì)量模塊對三甲胺的去除量分別為0.21mg/g、0.19mg/g、0.18mg/g，平均值為0.19mg/g，帶入公式（1）偏差為0.016，重復(fù)性測試引起的標準不確定度u(A)為0.016mg/g，測試結(jié)果偏差較小，重復(fù)性較好。表1測試數(shù)據(jù)序號單位去除量（mg/g）10.2120.1930.18平均值0.193.5.4不同質(zhì)量測試在室溫25℃，稱取除臭模塊質(zhì)量為5.66g、5.70g、10.72g、10.44g進行凈化測試試驗。測試結(jié)果為0.50mg、0.57mg、0.98mg、1.24mg。結(jié)果表明相同質(zhì)量測試結(jié)果偏差較小，且隨著除臭模塊的質(zhì)量增大三甲胺去除量增大，說明實驗方法可行，穩(wěn)定性重復(fù)性較好。3.5.5凈化壽命等級評價本標準主要圍繞冰箱用除臭模塊進行測試、評價，按表2進行除臭模塊凈化壽命等級評價。根據(jù)三甲胺起始濃度（2-12）mg/m3，測試箱內(nèi)單次三甲胺的質(zhì)量為（0.04-0.24）mg。若除臭模塊單次可完全去除三甲胺，其凈化壽命被判定為Ⅲ級；除臭模塊對三甲胺的去除量在單次到10次輸入三甲胺質(zhì)量（0.24-2.4）mg之間，其凈化壽命被判定為Ⅱ級；除臭模塊對三甲胺的去除量超過10次輸入三甲胺的質(zhì)量（2.4mg），其凈化壽命被判定為Ⅰ級。表2.凈化壽命等級評價累計凈化量wn(mg/g)等級wn＞2.4一級2.4≥wn＞0.24二級0.24≥wn＞0.04三級四.標準中涉及專利的情況本標準不涉及國內(nèi)外專利問題。五.預(yù)期達到的社會效益、對產(chǎn)業(yè)發(fā)展的作用本標準的制定將會為冰箱除臭模塊的設(shè)計、制造、交貨驗收、維護更換提供依據(jù)，規(guī)范企業(yè)進行產(chǎn)品宣傳，填補行業(yè)標準空白。本標準提供了冰箱除臭模塊凈化壽命評估的試驗方法、評價方法，有利