近年來，隨著節(jié)能意識(shí)的提高及單身族、雙職工人群的增加，節(jié)水洗滌和洗衣機(jī)大型化的發(fā)展非常快。這些人群生活方式的變化對(duì)洗滌行為產(chǎn)生了很大的影響，在實(shí)際家庭中，將積攢的衣物“集中洗滌”和“塞滿式洗滌”的情形增加，用少量的水洗滌大量衣物的機(jī)會(huì)增多。這樣低浴比（布量與洗滌水量之比）的洗滌，造成了洗凈力降低、污垢容易集聚的洗滌環(huán)境，高達(dá)8成的日本人有過聞到洗滌物產(chǎn)生臭味的經(jīng)歷。此外，從目前的調(diào)查結(jié)果來看，收進(jìn)洗滌衣物時(shí)和從衣柜中取出收納好的衣物時(shí)感覺到“有脂臭”，以及在室內(nèi)陰干的衣物有特殊的“汗酸臭”，很多人對(duì)于這些臭味特別在意。日本獅王株式會(huì)社的佐佐木七實(shí)等人主要從這兩種臭味上入手，開發(fā)了改善臭味的技術(shù)：①從皮脂污垢入手的技術(shù)開發(fā)；②從濕衣物臭味主要成因的細(xì)菌入手的技術(shù)開發(fā)。以下詳細(xì)介紹這兩項(xiàng)技術(shù)的研制過程。

1 著眼于皮脂污垢的技術(shù)開發(fā)

皮脂臭的主要原因是皮脂成分中含有的不飽和脂肪酸，其中的油酸被細(xì)菌或氧化分解成低級(jí)脂肪酸和醛類等臭氣成分。本研究探討了表面活性劑對(duì)油酸的洗凈性能，發(fā)現(xiàn)以棕櫚油和椰油等再生植物油為原料的表面活性劑脂肪酸甲酯乙氧基化物（MEE）具有優(yōu)異的油酸去除性能。

由于洗凈力伴隨著前述洗滌環(huán)境變化而降低，反復(fù)穿著的衣物上脂質(zhì)成分逐漸集聚，這些集聚的脂質(zhì)污垢也是臭味的元兇，因此，佐佐木七實(shí)等人對(duì)衣物上集聚的脂質(zhì)成分進(jìn)行了鑒別。實(shí)驗(yàn)用溶劑從穿著、洗滌10次的衣物上提取污垢，經(jīng)過蒸發(fā)干燥后，用FT-IR（傅里葉變換紅外光分光光度計(jì)）對(duì)污垢進(jìn)行檢測，由各領(lǐng)域最大吸光度計(jì)算碘價(jià)。檢測結(jié)果顯示，以常溫下不含不飽和鍵的固體脂質(zhì)（固體脂）和常溫下為液體的脂質(zhì)油酸（液體脂）比率估算，得到污垢的組成為固體脂質(zhì)77%，液體脂質(zhì)23%。衣物多次穿著、洗滌集聚的脂質(zhì)污垢，與穿著1次的衣物上附著的脂質(zhì)污垢構(gòu)成比較，發(fā)現(xiàn)前者的固體脂質(zhì)比例增加。如果衣物，尤其是棉纖維上集聚的固體脂質(zhì)和液體脂質(zhì)混合存在，為了去除臭味元兇，要求洗滌劑能有效洗凈含有這些固體脂質(zhì)的衣物。

為了提高對(duì)于不斷集聚脂質(zhì)的洗凈力，除了利用原來的表面活性劑MEE和酶、螯合劑方法外，還要對(duì)纖維的污垢具有釋放效果（使附著的污垢易脫落的效果），從而有效去除污垢。即：通過使棉纖維表面變得更具親水性，有效弱化了含有疏水固體脂質(zhì)的污垢與纖維之間的相互作用。本研究選擇具有主鏈吸附在棉纖維表面部位和側(cè)鏈?zhǔn)姑蘩w維表面更親水化的部位的高分子（聚合物A），以及與聚合物A同樣吸附在棉纖維表面同一部位的高分子（聚合物B），作為具有污垢釋放效果的基劑。接著，為了驗(yàn)證這種假設(shè)，在液體洗滌劑中分別加入聚合物A和聚合物B，制成模型洗滌劑。在經(jīng)過5次穿著、洗滌處理的棉襯衣上的固體脂質(zhì)污垢（參考上述液體脂質(zhì)、固體脂質(zhì)比率23:77，混合多種脂質(zhì)成分而成的污垢）中加入碳粉末，用溶劑將污垢稀釋5倍染制污布，每塊棉布規(guī)格為5 cm×5 cm，附著污垢量50 μL，制成實(shí)驗(yàn)污布。用模型洗衣機(jī)（Terg-O-Tometer，日本上島株式會(huì)社制作所）洗凈污布后，用分光色差計(jì)計(jì)算洗凈率。計(jì)算結(jié)果表明，使用含有聚合物B的洗滌劑時(shí)，聚合物使纖維表面疏水化，洗凈力下降。相反，使用含有在聚合物B中引入親水化部位的聚合物A的洗滌劑，它對(duì)固體脂質(zhì)污垢的洗凈力則提高了（圖1）。

圖1 對(duì)固體脂質(zhì)污垢的洗凈力

對(duì)含有固體脂質(zhì)污垢的洗凈力提高的機(jī)理，本研究通過以下2個(gè)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證。首先，為了評(píng)價(jià)棉纖維親水性能的變化，本實(shí)驗(yàn)采用含有各聚合物的液體洗滌劑，制作了經(jīng)過5次洗滌的棉纖維評(píng)價(jià)布，采用色移牢度法實(shí)施棉纖維吸水性評(píng)價(jià)。評(píng)價(jià)結(jié)果發(fā)現(xiàn)，用含聚合物A的洗滌劑處理棉纖維評(píng)價(jià)布后，吸水性提高，而用含聚合物B的洗滌劑洗滌后，吸水性大幅下降。由此表明，棉纖維評(píng)價(jià)布表面被聚合物B疏水化了（圖2）。

然后，在經(jīng)過同樣洗滌處理的棉纖維評(píng)價(jià)布上滴下約10 μL固體脂質(zhì)污垢，在顯微鏡下觀察污垢在棉纖維上的附著狀態(tài)，比較棉纖維表面的脂質(zhì)擴(kuò)散及浸透程度（圖3）。與未配合聚合物的洗滌劑及含聚合物B的洗滌劑洗滌后棉纖維表面的脂質(zhì)相比，經(jīng)含聚合物A洗滌劑處理的棉纖維表面，洗滌后殘留的脂質(zhì)停留在棉纖維表面，并未浸透至纖維內(nèi)部。佐佐木七實(shí)等人推測，這可能是聚合物A的親水部位朝著纖維表面排列，纖維表面親水化程度更高引起的。由以上實(shí)驗(yàn)結(jié)果來看，弱化棉纖維與脂質(zhì)的相互作用，是除去脂質(zhì)污垢的有效手段。

圖2 吸水性評(píng)價(jià)（色移牢度法）

圖3 棉纖維和污垢的附著狀態(tài)

2 著眼于細(xì)菌的技術(shù)開發(fā)

2.1 衣物臭味與成因菌

近年來，大約9成的日本人要求使用抗菌洗滌劑。這些消費(fèi)者認(rèn)為，“與10年前相比，人們的抗菌意識(shí)提高了”。作為抗菌意識(shí)提高的契機(jī)，回答“因?yàn)殚_始注意到衣物和毛巾散發(fā)的臭味”者占比最高，高達(dá)6成。在這樣的背景下，先前所述的把臟污衣物積攢起來一次洗滌的“集中洗滌”及夜間洗滌的幾率增加，使得在室內(nèi)陰干衣物逐漸成為常態(tài)，而干燥洗滌物的空間狹小，衣物只能在衣物間空隙很小的狀態(tài)下干燥。在這樣的洗滌環(huán)境下，洗滌物難以徹底干燥，細(xì)菌極易增殖。為此，消費(fèi)者對(duì)現(xiàn)在使用的洗滌劑“沒有令人厭惡的臭味”的滿意度較低，特別是以室內(nèi)干燥為代表，洗滌物處于濕潤狀態(tài)時(shí)，人們常擔(dān)心毛巾和浴巾散發(fā)出令人厭惡的臭味，而且在對(duì)這種臭味極不滿意的場合，人們對(duì)細(xì)菌的擔(dān)心也非常高（N=900，日本獅王株式會(huì)社的調(diào)查結(jié)果）。

佐佐木七實(shí)等人以散發(fā)令人討厭臭味的洗滌物為代表，從室內(nèi)陰干的毛巾入手，研究了臭味與細(xì)菌之間的關(guān)系。首先，在室內(nèi)陰干條件（25℃，90%RH）下，考察了時(shí)間推移引起細(xì)菌數(shù)量與細(xì)菌種類變化及此時(shí)毛巾上臭味的變化。結(jié)果表明，隨著時(shí)間推移，毛巾上的細(xì)菌增殖加快，毛巾上的臭氣也與細(xì)菌數(shù)量呈現(xiàn)強(qiáng)正相關(guān)關(guān)系（圖4）。此外，從細(xì)菌種類來看，細(xì)菌數(shù)量及臭氣最強(qiáng)的時(shí)間在3～6 h，革蘭氏陰性菌比例增加，潮濕情況下產(chǎn)生不滿意臭味的原因之一與革蘭氏陰性菌有關(guān)（圖5）。其次，為調(diào)查是哪些種類的細(xì)菌對(duì)毛巾臭氣產(chǎn)生了實(shí)際影響，本研究用新一代測序儀16SrDNA解析（通過讀取細(xì)菌基因序列，確定細(xì)菌種類）對(duì)毛巾上的菌落進(jìn)行了分析。

圖4 細(xì)菌數(shù)量和臭氣強(qiáng)度的經(jīng)時(shí)變化

圖5 細(xì)菌種類的經(jīng)時(shí)變化

實(shí)驗(yàn)方法：從5個(gè)家庭收集10條毛巾，在室內(nèi)陰干環(huán)境下（25℃，90%RH）干燥6 h，從毛巾上提取細(xì)菌，鑒別細(xì)菌種類。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，毛巾上共計(jì)有227個(gè)種屬細(xì)菌，其中確認(rèn)多條毛巾上存在的細(xì)菌種類有：水棲菌屬（Enhydrobactersp.）、鞘氨醇單胞菌屬（Sphingomonassp.）、短波單胞菌屬（Brevundimonassp.）、副球菌屬（Paracoccussp.）等。這些菌種與前述結(jié)果一樣，都屬于革蘭氏陰性菌。水棲菌屬及短波單胞菌屬在潮濕狀態(tài)下會(huì)產(chǎn)生代表性臭氣—中性脂肪酸和低級(jí)胺、硫磺類臭氣。通過抑制這些革蘭氏陰性菌的增殖，能有效抑制濕毛巾散發(fā)的臭味。實(shí)驗(yàn)還發(fā)現(xiàn)，苯酚類抗菌劑對(duì)這些革蘭氏陰性菌的代表—短波單胞菌屬具有高殺菌效果。

2.2 洗滌桶中的污垢與衣物散發(fā)的臭氣之間的關(guān)系

在調(diào)查困擾消費(fèi)者的臭味中，研究者發(fā)現(xiàn)，衣物直接散發(fā)的臭味自不必說，很多人介意家中散發(fā)的臭味，大約4成受訪者尤其介意“洗滌桶中的發(fā)霉味”（日本獅王公司的調(diào)查）。濱田信夫指出的問題包括：洗衣機(jī)的霉菌污染、洗衣機(jī)的臭味、細(xì)菌污染等問題。常年使用的洗衣機(jī)洗滌桶里面，細(xì)菌以蛋白質(zhì)等作為營養(yǎng)源，在其增殖過程中產(chǎn)生含有多糖等成分的生物膜，成為細(xì)菌和霉菌的住所。消費(fèi)者也明白，洗滌桶里面有這種污垢的話，勢必與“洗滌桶散發(fā)臭味”“洗滌桶的臭味轉(zhuǎn)移到衣物上”緊密相關(guān)（日本獅王公司的調(diào)查）。

本研究對(duì)洗滌桶與衣物臭味的關(guān)系進(jìn)行了探討。實(shí)驗(yàn)在洗衣機(jī)洗滌桶內(nèi)沒有臭氣的的新洗衣機(jī)和有臭氣的半新洗衣機(jī)中洗滌毛巾，洗滌后對(duì)毛巾上的臭氣強(qiáng)度進(jìn)行6等級(jí)評(píng)價(jià)。評(píng)價(jià)結(jié)果顯示，經(jīng)新洗衣機(jī)洗過的毛巾沒有臭味，而用半新洗衣機(jī)洗過的毛巾“說不清有什么氣味，或者有很淡的臭味”。由此得出，洗衣機(jī)洗滌桶污垢和臭味可能對(duì)被洗物的臭味產(chǎn)生有影響。

2.3 洗衣機(jī)洗滌桶污垢的探討——生物膜的去除

為了深入考察前文所述的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，本研究將著眼點(diǎn)放在“洗衣機(jī)洗滌桶內(nèi)的污垢與惡臭間的關(guān)系”的研究上。首先，為了掌握洗滌桶內(nèi)污垢的實(shí)際狀態(tài)，實(shí)驗(yàn)在普通家庭中安置了20臺(tái)新洗衣機(jī)，通過反復(fù)洗滌，觀察1年內(nèi)洗滌桶內(nèi)的污垢附著情況。觀察發(fā)現(xiàn)，從開始觀察到實(shí)驗(yàn)3個(gè)月后，約8成家庭洗衣機(jī)洗滌桶內(nèi)形成了生物膜。半年后，所有家庭洗衣機(jī)洗滌桶內(nèi)均附著了生物膜（圖6）。關(guān)于霉菌，在洗衣機(jī)使用初期確認(rèn)沒有霉菌，當(dāng)生物膜形成后，慢慢開始產(chǎn)生霉菌，在1年內(nèi)約8成家庭的洗衣機(jī)洗滌桶確認(rèn)出現(xiàn)霉菌。因此，洗滌桶內(nèi)首先由細(xì)菌形成生物膜，霉菌以生物膜的主要成分多糖為營養(yǎng)源，之后霉菌加快增殖。被生物膜覆蓋的細(xì)菌和霉菌難以用抗菌成分和洗凈成分有效去除，腦海中浮現(xiàn)的畫面是很多家庭使用附著有這種污垢的洗衣機(jī)。其次，為了搞清楚洗滌桶內(nèi)惡臭的實(shí)際情況，實(shí)驗(yàn)選擇14臺(tái)使用2年～15年的家庭洗衣機(jī)作為研究對(duì)象，將洗衣機(jī)內(nèi)的氣體收集到臭氣袋中，由專家對(duì)收集臭氣袋進(jìn)行官能評(píng)價(jià)，以及在洗衣機(jī)內(nèi)設(shè)置SPME捕集纖維一晚上，用GC-MS分析檢測捕集的臭味成分。官能評(píng)價(jià)結(jié)果表明，洗衣機(jī)的臭味大多是象蔬菜腐敗臭和生活垃圾臭中所含的硫化物那樣的臭味。此外，臭味成分分析結(jié)果顯示，這些洗衣機(jī)中檢測出的共同臭味主要是甲硫醇、二甲基硫等硫化物（圖7）與官能評(píng)價(jià)結(jié)果一致。從實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以推測，人們聞到洗滌桶有惡臭的原因主要是硫化物的臭味，檢測出的硫化物是在細(xì)菌作用下由半胱氨酸和蛋氨酸等含硫氨基酸生成的。因此，接下來應(yīng)該弄清楚形成生物膜的細(xì)菌與惡臭之間的關(guān)系，利用新型測序法，對(duì)洗滌桶內(nèi)細(xì)菌的實(shí)際狀況進(jìn)行分析。

圖6 實(shí)際家庭的洗衣機(jī)內(nèi)污垢發(fā)生的推移

圖7 對(duì)洗衣機(jī)內(nèi)惡臭成分的分析結(jié)果

對(duì)從上述實(shí)驗(yàn)中的實(shí)際家庭使用的洗衣機(jī)回收的生物膜的解析結(jié)果看到，生物膜中存在分歧桿菌屬中的低病原性菌(Mycobacteriumsp.)、鞘氨醇單胞菌和短波單胞菌等細(xì)菌。這些細(xì)菌的一部分在前述實(shí)驗(yàn)毛巾上的菌落中檢出過，表明在洗滌桶內(nèi)增殖的細(xì)菌對(duì)被洗物產(chǎn)生了影響。為此，本研究實(shí)施了洗滌桶內(nèi)的代表性細(xì)菌（分歧桿菌屬細(xì)菌）與洗滌桶惡臭關(guān)系的驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)。當(dāng)在培養(yǎng)基上培養(yǎng)分歧桿菌屬細(xì)菌時(shí)，發(fā)現(xiàn)菌數(shù)增加，提高了生物膜構(gòu)成成分多糖的量，而且惡臭的原因物質(zhì)硫化合物的發(fā)生量也出現(xiàn)了增加。

由此看來，洗滌桶內(nèi)產(chǎn)生惡臭的主要原因是洗滌桶內(nèi)存在的細(xì)菌。洗滌桶內(nèi)的細(xì)菌除了保護(hù)自身制造出的生物膜，同時(shí)還促進(jìn)細(xì)菌和霉菌的的產(chǎn)生。在對(duì)衣物實(shí)施的衛(wèi)生護(hù)理中，既要對(duì)細(xì)菌的居所生物膜進(jìn)行分級(jí)、去除，還要抑制生物膜的生成，佐佐木七實(shí)等人在其研究中發(fā)現(xiàn)了一種對(duì)生物膜構(gòu)成要素多糖進(jìn)行分解的生物膜酶，它能有效抑制生物膜的發(fā)生，并且降低洗滌桶內(nèi)的異味。

3 結(jié)論

本文從“衣物產(chǎn)生的臭味”觀點(diǎn)出發(fā)，介紹了一部分改善衣物臭氣的衣物護(hù)理技術(shù)。如今的消費(fèi)者，洗滌概念已經(jīng)從原先的“臟了再洗”過渡到“穿了就洗”，研究者對(duì)從消費(fèi)者關(guān)心的“洗滌物臭味”而實(shí)施的洗凈力和衣物衛(wèi)生護(hù)理評(píng)價(jià)中，開發(fā)出了抑制衣物臭味的多種技術(shù)。今后，在令人眼花繚亂的社會(huì)發(fā)展中，研究者要以消費(fèi)者的生活實(shí)際為基礎(chǔ)展開原因解析和捕捉洗滌環(huán)境的變化，這對(duì)開發(fā)實(shí)效感高的洗滌劑至關(guān)重要。

岳霄譯自2018.9《Fragrance Journal》，作者是日本獅王株式會(huì)社纖維護(hù)理研究所的佐佐木七實(shí)。