紡織品水萃取液pH值檢測技術(shù)探討

吳洪添

摘要

針對紡織品pH值測試原理和過程，選用酸性、中性和堿性樣品分別從樣品碎樣的大小、測試用水的pH值、萃取液放置時間和振蕩速率等試驗(yàn)條件作出分析影響紡織品水萃取液pH值檢測準(zhǔn)確性的因素。總結(jié)各因素對紡織品pH值影響的規(guī)律，對學(xué)習(xí)和改進(jìn)紡織品pH值測試有一定的意義。

關(guān)鍵詞：pH值；紡織品；水萃取液

1 引言

pH值是用來衡量溶液酸堿性的指標(biāo)，代表溶液中氫離子濃度。紡織品pH值作為紡織品安全性能重要指標(biāo)之一，源于在生產(chǎn)加工和后處理過程中，經(jīng)過一系列的酸、堿處理，殘留的酸堿性物質(zhì)和鹽類物質(zhì)。一般情況下，人體皮膚的pH值在5.5到7.0之間[1]，略呈酸性。酸性環(huán)境可以抑制某些致病菌的生長繁殖，具有保護(hù)皮膚免遭感染的作用。為了提高紡織品安全性，許多國家頒發(fā)的相關(guān)法律和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)都對pH值做了強(qiáng)制性要求。我國施行的《國家紡織產(chǎn)品基本安全技術(shù)規(guī)范》規(guī)定：pH值標(biāo)準(zhǔn)為A類（嬰幼兒用品）pH值為 4.0～7.5；B類（直接接觸皮膚）pH值為 4.0～8.5；C類（非直接接觸皮膚）pH值為4.0～9.0[2]。為了更好地控制紡織品pH值的檢測過程，本文基于GB/T 7573—2009[3]測試方法，通過改變試驗(yàn)參數(shù)進(jìn)行分析和研究，總結(jié)影響紡織品pH值試驗(yàn)的因素，對提高紡織品pH值檢測結(jié)果的精確度有一定實(shí)際意義[4]。

2 試驗(yàn)部分

2.1 主要儀器、試劑

儀器：pH計(jì)（starer 2100型）（精度0.01），電子天平（精度0.001g），具塞三角燒瓶（250mL），量筒（100mL），往復(fù)式振蕩器，玻璃燒杯，剪刀，鑷子等。

試劑：緩沖液（鄰苯二甲酸氫鉀溶液，25℃時pH值4.01；混合磷酸鹽溶液，25℃時pH值6.86；四硼酸鈉溶液，25℃時pH值9.18），三級水（pH值在5.0～7.5）之間，最大電導(dǎo)率2×10-6S/cm，使用前需煮沸5min以去除二氧化碳，然后密閉冷卻[5]。

2.2 試驗(yàn)步驟

試驗(yàn)過程參照GB/T 7573—2009《紡織品 水萃取液pH值的測定》進(jìn)行，樣品從一般淺色平紋織物中選取pH值為酸性（1#）、中性（2#）、堿性（3#）的3種樣品進(jìn)行測試分析。每種樣品稱取2份的試樣，將其剪切成小塊，放入含有100mL的三級水的燒瓶中，將燒瓶放到振蕩器上振蕩2h后，取出試驗(yàn)樣品的萃取液體用pH計(jì)測試pH值。

3 結(jié)果與討論

3.1 試樣大小對檢測結(jié)果的影響

常溫下，取3種試樣剪碎成約0.25mm×0.25mm、0.5mm×0.5mm、1.0mm×1.0mm、1.5mm×1.5mmmm大小，各稱取2份重量為（2±0.05）g的碎布分別放入三角瓶中，加入100mL 三級水，蓋上玻璃塞，分別振蕩萃取2h后，測定試樣的pH值，結(jié)果見表1。

從表1結(jié)果看出，布樣剪碎的大小對于酸性試樣（1#）影響不明顯、中性和堿性試樣（2#和3#）的pH值會隨著布樣的逐漸增大而降低。原因是萃取由表到里進(jìn)行，試樣剪得越碎，比表面積越大，與萃取液的接觸面積就越大，與萃取液接觸面積越大，從而使測試結(jié)果偏低。本試驗(yàn)結(jié)果符合該規(guī)律。

3.2 測試用水的pH值對測試結(jié)果的影響

常溫下，取3種試樣各稱取2份重量為（2±0.05）g，將試樣剪碎成0.5mm×0.5mm大小，放入具塞三角瓶中，分別使用pH值為6.00、6.50、7.00、7.50的三級水作為萃取液，振蕩萃取2h后，測定試樣的pH值，試驗(yàn)結(jié)果表2。

從表2結(jié)果看出，三級水的pH值對酸性試樣（1#）影響很??；而對于pH值較高的中性和堿性試樣（2#、3#）影響較大，差值均較大于0.2，有些試樣的差值甚至高達(dá)0.64。而標(biāo)準(zhǔn)GB/T 7573—2009中要求萃取三級水的pH值在5.0～7.5之間。因此，建議盡量使用pH值較為穩(wěn)定的三級水，測試中性和堿性試樣時用水盡量在6.0～6.5之間最好，測試數(shù)據(jù)方可具有更好的重現(xiàn)性；同時在自己的試驗(yàn)記錄上記錄所用三級水的pH值，使數(shù)據(jù)具有更好的溯源性。

3.3 萃取液放置時間對pH值測試結(jié)果的影響

常溫下，取3種試樣各稱取2份重量為（2±0.05）g，將試樣剪碎成0.5mm×0.5mm大小，分別放入具塞三角瓶中，加入100 mL三級水，振蕩萃取2h后，萃取液分別加橡膠塞的情況下靜置0h、0.25h、0.5h、1h、2h、4h，測定試樣的pH值。不同試樣在不同靜置時間下的pH值見表3。

表3看出，酸性樣品（1#）和中性樣品（2#）在靜置4h以內(nèi)測試 pH值變化均在0.2以內(nèi)，結(jié)果基本穩(wěn)定。堿性樣品在靜置4h內(nèi)變化大于0.2，pH值變化達(dá)0.42，極不穩(wěn)定，對結(jié)果有較大的影響；放置時間對pH值的檢測結(jié)果存在較大影響。這主要是由于水萃取液長時間暴露在空氣中，會與空氣中的CO2作用（空氣中的CO2水解生成H2CO3，H2CO3呈弱酸性），從而影響水萃取液的pH值，對于弱堿性或中性試樣的影響尤為明顯。

3.4 振蕩速率對結(jié)果的影響

常溫下，取3種試樣各稱取2份重量為（2±0.05）g，將試樣剪碎成0.5mm×0.5mm大小分別放入三角瓶中，加入100mL 三級水，蓋上玻璃塞，在恒溫水浴振蕩器中往復(fù)振蕩，速率分別為30次/min、60次/min、90次/min、120次/min和150次/min，振蕩萃取2h后，測定試樣的pH值，結(jié)果見表4。

從表4可看出，酸性、中性和堿性樣品的pH值在30次/min到60次/min時變化較大，在60次/min以上后振蕩速率對樣品的pH值影響不大，測試 pH值變化均在0.2以內(nèi)，結(jié)果基本穩(wěn)定。試驗(yàn)證明最佳速率可選在60次/min時，這主要原因是萃取由表到里進(jìn)行，振蕩速率越大，與萃取液的接觸萃取越快，萃取越充分，從而使測試結(jié)果偏低。而當(dāng)速率達(dá)到一定速度時，萃取作用達(dá)到飽和，pH值變化趨向穩(wěn)定。

4 結(jié)論

針對以上試驗(yàn)分析，概括得出以下幾點(diǎn)結(jié)論：

（1）剪碎布樣的大小對于酸性試樣pH值影響不明顯，中性和堿性試樣的pH值會隨著布樣的逐漸增大而降低。

（2）三級水的pH值對酸性試樣影響很?。欢鴮χ行院蛪A性試樣影響較大，建議盡量使用pH值較為穩(wěn)定的三級水，測試中性和堿性試樣時用水pH值盡量在6.0～6.5之間最好。

（3）酸性、中性的樣品在靜置4h以內(nèi)測試 pH值結(jié)果基本穩(wěn)定。堿性樣品在靜置4h，pH值變化變化大于0.2，不穩(wěn)定，對結(jié)果有較大的影響。

（4）當(dāng)振蕩速率達(dá)到60次/min以上后振蕩速率對樣品的pH值影響很小，萃取液pH值變化趨向穩(wěn)定。

參考文獻(xiàn)：

[1]張敏民.生態(tài)家用紡織品[M].北京：中國紡織出版社，2006.

[2]GB 18401—2010國家紡織產(chǎn)品基本安全技術(shù)規(guī)范[S].

[3]GB/T 7573—2009 紡織品水萃取液pH值的測定[S].

[4]騰萬紅.pH值測定中不同萃取介質(zhì)的影響分析[J].針織工業(yè)，2010（3）：64-66.

[5]劉煒卿.影響紡織品水萃取液pH值因素的探討[J].上海毛麻科技.2007（2）：30-32.

（作者單位：廣州市增城質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督檢測所）