帶你一次了解淨水設備如何使用各種測試設備來確保品質(II)
二、耐壓、耐溫、安全性測試設備
我們先來談談淨水器的心臟-「濾心」要如何測試,有哪些一定要測試的重要條件?因為它是一台每天24小時在運作的機器,它的重要性由此可知,為了要確保濾芯在長時間使用下仍能維持過濾效能、安全性與結構強度的重要依據。這些測試通常會依照國際標準(如 NSF/ANSI)或由各國政府相關機關來制定。
常見的濾芯可靠性測試項目如下:
1.流量與壓力損失測試(Flow Rate & Pressure Drop)
l 目的:確認濾芯在標準水壓與流速下,是否能正常供水且不阻塞。
l 測試方式:
在不同進水壓力下,測量出水流量
計算壓降(進水壓 – 出水壓)
通過標準:壓降不可過高(確保使用者出水流量正常)
2.濾效壽命測試(Filtration Life Test)
l 目的:評估濾芯在長期使用下,過濾效能是否會衰退
l 測試方式:
用含氯、懸浮固體或污染物排放水通過濾芯達到預定的流量。
重金屬釋出測試、異味測試、黑水(活性碳)流放測試。
3.耐壓與爆破測試(Pressure Resistance / Burst Pressure)
l 目的:確保濾芯能承受家庭或工業用水的水壓,避免破裂或漏水
4.可靠性測試方式:
l 耐久循環測試:在150psi高水壓下,往復進水出水達11萬次不破裂、不漏水。
l 爆破測試:系統中持續注入高水壓直到濾殼爆破,爆破值需達500psi.
l 通過標準:濾芯結構無變形、無破裂、無滲漏
5.微粒過濾效率測試(Particulate Reduction Test)
l 目的:測試濾芯是否有效過濾懸浮微粒(泥沙、鐵鏽、膠體等)
l 測試方式:
使用標準粒徑的懸浮物(如 0.5 μm、1 μm)進行測試
通過粒徑等級分類(Class I~VI)NSF Class I = 可過濾 0.5~1.0 μm 顆粒
6.吸附測試(如餘氯去除)
l 目的: 測試活性碳濾芯對餘氯、VOC、異味的吸附能力。
l 測試方式:使用 2.0 ppm 的餘氯水樣測試濾芯連續去除效果,測至指定水量(例如 1000公升),要求出水餘氯 ≤1.0 ppm(去除 ≥50%),這是 NSF/ANSI 42 的基本要求。
7.重金屬去除測試(如鉛)
l 目的:對聲稱能去除鉛或汞的濾芯進行專項驗證
l 測試方式:
(1)通過含鉛標準水樣,檢查濾芯前後鉛濃度變化
(2)通過NSF/ANSI 53 的標準測試規範
8.材質安全性測試(Material Safety Test)
l 目的: 確保濾芯材質本身不會釋出有害物質(塑化劑、重金屬、揮發物)
l 依據標準:NSF/ANSI 61(飲水用接觸材質)通過檢測無有毒釋放物
9.高低溫試驗箱:(Heat Resistance)
可以在較長時間內保持恆定的高溫或低溫,檢測產品的穩定性和可靠性。
l 目的:確保濾芯在寒冷的極地或高熱環境中不變形、不劣化
l 測試條件:例如:60°C/80°C 環境持續1小時以上
標準名稱 |
說明 |
NSF/ANSI 42 |
減少餘氯、異味、顏色、懸浮固體 |
NSF/ANSI 53 |
去除鉛、揮發性有機物(VOC)、囊胞蟲等健康風險物質 |
NSF/ANSI 61 |
材質安全性測試(是否釋出有害物) |
NSF/ANSI 58 |
RO 系統濾芯完整測試標準(含壓力、過濾率、回收率等) |
三、用於淨水器外殼(又稱濾殼)的物理檢測設備
濾水器的濾殼、濾心…等的材料不外乎塑膠、不銹鋼、銅、陶瓷,少數會使用鋁金屬(與濾材接觸的表面需批覆一層抗氧化材料),益銳公司生產的淨水設備中,有80%是聚丙烯(polypropylene )的材料,是一種常用的半結晶熱塑性塑料,它具有許多優異的物理及化學特性,無毒、耐酸鹼,耐多數化學溶劑,不吸水、絕緣效果佳,又耐衝擊…,檢測這種材料需要用到許多檢測設備:
1. MI Melt Index熔融指數測試儀,衡量熱塑性塑膠在熔融狀態下流動性的一個重要參數,用熔融指數測試儀來測試、檢查不同批次的來料,品質是否穩定。
2. 偏光儀
在測透明塑膠時,主要用來觀察與評估「內部應力分布」或「雙折射現象」,這與塑膠的加工、應力集中與光學性質密切相關。
它的測試項目 :
殘留內應力(Residual Stress) 可觀察成型後塑膠內部是否有不均勻冷卻、應力集中,這些會影響透明度、強度、變形與開裂。
3. 試片
不同批次的原物料進貨,就會安排在塑膠射出成型機上面,安裝專用的試片模具,射出各5-10片測試樣品,以供下列各種的測試用:
(1)洛式硬度計(Rockwell Hardness Tester)
是一種用來測試硬質材料的一種測試設備,測試每批來料硬度是否穩定。
(2)重力加速測試機(Gravity Acceleration Tester 或 Gravity Impact Tester)是一種用來模擬物體受到重力衝擊或自由落下撞擊效應的測試設備,常用於產品的抗衝擊測試、材料強度驗證與包裝防護評估
(3)擺錘衝擊試驗機(Pendulum Impact Tester)是一種專門用來測量材料抗衝擊強度(toughness)的測試設備,常用於金屬、塑膠、複合材料等。
(4)拉力測試機
拉力測試機(Tensile Testing Machine,又稱萬能材料試驗機 Universal Testing Machine, UTM)是一種用來測試材料在拉伸作用下的力學性質的設備,是材料力學、品管與研發中最基本也最重要的儀器之一。
- 測量拉伸強度(Tensile Strength):測定材料在拉斷前能承受的最大力量。
- 測量伸長率(Elongation):測定材料拉斷前能伸長的比例,評估延展性。
- 求出彈性模數(Modulus of Elasticity):材料在彈性範圍內的剛性或硬度。
- 分析應力-應變行為:描繪完整的拉伸曲線,觀察屈服點、斷裂點等。
以上種種測試設備,除了重力加速測試機及擺錘衝擊試驗機外,都是益銳公司在實驗室裡面所具備的項目。
四、機構上的可靠性種種測試
再來就是淨水設備24小時的工作,要承受得起由低到高的水壓及水錘效應,天氣溫度的變化,由極端寒冷到極熱的溫差,除了在材料的遴選非常重要之外,產品設計研發的經驗與拿捏更是重要。再來就是要能夠經得起實驗室的各種嚴苛的可靠性測試。
- 耐久循環測試
濾水設備濾瓶(含塑膠製品)需要在150psi高壓下通過11萬次的循環測試不變形,不漏水不破裂,才可允收。 - 爆破測試
塑膠濾瓶在300psi高壓下需能支撐15分鐘不破裂不漏水。 - 蓄壓測試
模擬使用者外出旅遊三個月或半年,將濾水設備在實驗室裡面做蓄壓測試三個月及半年。 - 老化測試機
老化測試機是一種透過設定高溫、高濕、紫外線、電壓等環境條件,來加速模擬產品實際使用年限中的劣化過程的設備。
通常在我們的實驗室中,使用UV+悶熱高溫(70~150°C)測試箱,做旋轉測試72小時後,再進行爆破測試,觀其變化。 - 振動測試
將包裝好的淨水設備做七天至一個月的震動測試,模擬產品在陸地運送中的耐震程度。 - 摔落測試
依照ISTA 標準做模擬搬運、堆疊與掉落情境(多角度多次落下)及垂直自由落下測試(重複多面)。 - 扭力測試機
扭力測試機(Torque Tester)在淨水設備產業中,主要用來檢測與控制產品組裝時所需的扭力(轉動力量),確保產品的密封性、安全性與品質一致性,可承受高水壓或不當的組裝、旋緊,所造成的損壞或破裂或漏水。
這些測試設備在益鋭公司實驗室裡面的嫁動力達80%。
五、如何確認你買的淨水設備是可被接受的
如果是B2B的買主,通常會透過:
- 索取樣品測試。
- 確認代工廠是否擁有各項產品認證的證書,以及國際品質保證管理系統…等。
- 再透過實際訪視代工廠的品質稽核的同時,即可實際參觀該代工廠的測試設備是否齊全,測試設備的稼動力是否全面運行!?
- 友人或同業的推薦
但是消費者要取得製造商的以上資料,一來難度很高,二來也不符合成本,建議可以考慮以下方法:
- 對方是否擁有相關淨水產品第三方的認證?如:NSF, CE, BSMI, 省水標章…,這些認證都可以由第三方認證單位的網站得知。
- 由對方的官網搜尋相關的實驗室測試設備,看看是否符合本文章內所列明之測試設備。
- 當然也可以去電詢問,是否開放參觀?
六、結語
淨水設備行業雖然是一個競爭而且成熟的產業,但是要做到「全機無毒、堅固耐用」是一件很耗資金及心力的事業,淨水器是家庭健康不可或缺的產品,選對了產品可以為您帶來健康與安全。