桑蠶絲與柞蠶絲混紡產品定量化學分析方法研究

熊小平+周梅+吳楠

摘要

用甲酸/氯化鋅法測定桑蠶絲與柞蠶絲混紡產品的纖維含量，考察不同溶解條件對混合物溶解程度的影響，選出最優溶解方案。在此條件下，檢測結果與實際含量對應良好，且與FZ/T 40005—2009《桑/柞產品中桑蠶絲含量測定 化學法》中氯化鈣/乙醇法相比，結果無顯著差異，樣品溶解時間縮短，溶解溫度降低，可操作性增強，檢測數據穩定可靠。

關鍵詞：桑/柞蠶絲混紡產品；甲酸/氯化鋅；氯化鈣/乙醇；纖維含量

隨著經濟的發展，人們對生活舒適度的要求越來越高。桑蠶絲作為一種優良的天然纖維深受消費者喜愛。相對于桑蠶絲，柞蠶絲為野蠶產出，在其纖維的色澤、手感、舒適度和可紡性等方面都差于家蠶產出的桑蠶絲，其受歡迎的程度較小，但價格低廉。因此，市場上出現了以柞蠶絲冒充桑蠶絲的現象。其中，蠶絲被最為突出。

目前檢測桑/柞蠶絲混紡產品使用的標準是FZ/T 40005—2009《桑/柞產品中桑蠶絲含量測定 化學法》。該標準中氯化鈣/乙醇試劑配制復雜，試驗所需溫度較高，耗時長。在檢測過程中發現，常溫下，桑蠶絲在甲酸/氯化鋅溶液中溶解效果較好，且柞蠶絲不溶于甲酸/氯化鋅溶液。本文擬采用甲酸/氯化鋅法測定桑/柞蠶絲混合物的纖維含量，考察不同溶解條件對混合物溶解程度的影響，并將試驗結果與使用氯化鈣/乙醇法溶解結果進行對比研究，為桑/柞產品中桑蠶絲含量的測定提供新的檢測方法。

1 試驗準備

1.1 試劑與儀器

主要試劑：甲酸/氯化鋅，稀氨水，氯化鈣/乙醇，石油醚（餾程為40℃～60℃）。

主要儀器：電熱恒溫水浴鍋；真空抽氣泵；快速烘箱，烘干溫度為（105±3）℃；分析天平，精密度為0.1mg；干燥器，裝有變色硅膠；具塞三角瓶，容量250mL；玻璃砂芯坩堝，容量30mL～40mL，微孔直徑為90?m～150?m的燒結圓形過濾坩堝；稱量瓶；溫度計。

1.2 試劑配制

甲酸/氯化鋅溶液：將20g無水氯化鋅和68g無水甲酸加蒸餾水至100g。

稀氨水：取20mL氨水，用蒸餾水稀釋至1L。

氯化鈣/乙醇溶液：按無水氯化鈣：無水乙醇：水為110g：120mL：140mL的比例配制，先將氯化鈣溶于水，待冷卻后再加入無水乙醇。

1.3 樣品預處理

將樣品放在索氏提取器中，用石油醚萃取1h，每小時循環6次，待試樣中的石油醚揮發后，把樣品浸入冷水中，浸泡1h，再在（65±5）℃的水中浸泡1h，并不時攪拌溶液，抽吸或離心脫水、晾干。

1.4 樣品準備

從預處理的樣品中稱取試樣，每個樣品約1g，放入稱量瓶中，把裝有樣品的稱量瓶放入烘箱中，在105℃下烘干4個小時，然后取出放入干燥器，待冷取至室溫后，稱重。

2 試驗方法

2.1 試驗原理

由于柞蠶絲的絲素結構中支鏈較多，能保持一定的交聯作用，對鹽類的抵抗作用比桑蠶絲強。因此，利用高濃度的鹽溶液，可使桑蠶絲發生無限溶脹溶解，從而達到定量的效果。

本文分別用甲酸/氯化鋅溶液和氯化鈣/乙醇溶液將桑/柞產品中的桑蠶絲溶解去除，用已知質量的過濾坩堝收集殘留物，并清洗烘干和稱重，計算得出混合物的纖維含量（絕對干燥百分比）。計算公式如公式（1）和公式（2）所示。

（1）

溶解纖維含量（%）=100-不溶纖維含量 （2）

2.2 試驗過程

（1）在不同條件下，用甲酸/氯化鋅溶液分別溶解純的桑蠶絲和柞蠶絲樣品，觀察桑蠶絲與柞蠶絲的溶解情況，并探討不同溶解時間及溶解溫度對柞蠶絲的損傷，尋找最優溶解桑/柞蠶絲混合物的條件。

（2）取10份經石油醚預處理且已知干重的純柞蠶絲，用最優條件進行溶解，探討柞蠶絲在該溶解條件下的質量修正系數。

（3）配制10組不同比例的桑/柞蠶絲混合物，分別用甲酸/氯化鋅法和氯化鈣/乙醇法對混合物進行纖維含量定量分析，并對二者結果進行比較。

3 試驗結果與討論

3.1 甲酸/氯化鋅法溶解桑/柞蠶絲試驗條件的探討

利用純的桑蠶絲和柞蠶絲進行試驗，設定不同的溫度和溶解時間，尋找最佳溶解條件，結果如表1所示。

由表1可知，桑蠶絲在甲酸/氯化鋅溶液中極易溶解。柞蠶絲在甲酸/氯化鋅溶液中的損傷值隨溫度的升高與時間的延長均略有提高。從試驗的可操作性以及節約能源，提高工作效率等方面考慮，并結合柞蠶絲的損傷情況，我們選用（20±2）℃、20min作為定量分析桑蠶絲/柞蠶絲混合物纖維含量的最優試驗條件。

3.2 修正系數推導

準確稱取（1±0.1）g預處理后的柞蠶絲，加入100mL甲酸/氯化鋅溶液，在（20 ± 2）℃水浴中振蕩20 min。用稀氨水中和洗滌，將殘留物和坩堝烘干、冷卻、稱重。

柞蠶絲損傷值計算公式如公式（3）所示。

d=m/r （3）

式中：m為溶解前柞蠶絲干重，g；r為經甲酸/氯化鋅溶液溶解后柞蠶絲干重，g。

表2為柞蠶絲在甲酸/氯化鋅溶液中溶解后的質量修正系數。由表2可知，在（20±2）℃的水浴中振蕩20min，柞蠶絲在甲酸/氯化鋅溶液中的損傷值不大，質量修正系數為1.01。

3.3 桑/柞蠶絲混合物纖維含量定量分析試驗結果

分別用甲酸/氯化鋅法和氯化鈣/乙醇法對桑/柞蠶絲混合物進行纖維含量定量分析，溶解前后混合物微觀圖像如圖1所示，試驗結果如表3和表4所示。

（1）溶解前

（2）甲酸/氯化鋅法溶解后

（3） 氯化鈣/乙醇法溶解后

由圖1可以看出，甲酸/氯化鋅和氯化鈣/乙醇對桑/柞蠶絲混合物中桑蠶絲完全溶解，且經兩種試劑溶解后柞蠶絲縱向顯微形態均無明顯變化。由表3可知，甲酸/氯化鋅法（20℃，20min）溶解桑蠶絲/柞蠶絲混合物的實測值與真實值有一定偏差，經修正后與理論值非常接近，準確度高。由表4可知，氯化鈣/乙醇法（80℃，30min）溶解桑蠶絲/柞蠶絲混合物測得結果與真實值接近。比較甲酸/氯化鋅法與氯化鈣/乙醇法，二者測得結果準確度均較高。說明，甲酸/氯化鋅法對測定桑蠶絲/柞蠶絲混合物的含量是可行的。

4 結論

試驗表明，采用甲酸/氯化鋅法，在20℃，溶解20min的反應條件下，對桑蠶絲/柞蠶絲混合物進行定量分析是完全可行的。

相對于氯化鈣/乙醇法，甲酸/氯化鋅法降低了試驗溫度，減少了溶解時間。不僅降低能源消耗，同時提高了桑蠶絲/柞蠶絲混合物定量分析的效率。因此，甲酸/氯化鋅法作為一種新的桑蠶絲/柞蠶絲混合物定量分析方法，具有很好的應用價值。

參考文獻：

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[2]FZ/T 40005—2009 桑/柞產品中桑蠶絲含量測定 化學法[S].

[3]GB/T 2910.1—2009紡織品定量化學分析 第1部分：試驗通則[S].

[4]吳儉儉，鄭少波.桑蠶絲/柞蠶絲纖維含量定量化學分析初探[J].浙江絲綢工學院學報，1998，15（2）：93-97.

（作者單位：四川省纖維檢驗局）