介質(zhì)是否現(xiàn)配現(xiàn)用對(duì)紡織品pH值的測(cè)定數(shù)據(jù)重復(fù)性的影響

陳妍，黃娟，周衡書(shū)，蔣敏，熊海鷹

(1.湖南工程學(xué)院紡織服裝學(xué)院，生態(tài)紡織材料與染整新技術(shù)湖南省高校重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，湖南湘潭 411104;2.湖南省新型纖維面料及加工工程技術(shù)研究中心,湖南益陽(yáng) 413002;3.湖南省纖維檢驗(yàn)局，湖南長(zhǎng)沙 410117)

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介質(zhì)是否現(xiàn)配現(xiàn)用對(duì)紡織品pH值的測(cè)定數(shù)據(jù)重復(fù)性的影響

陳妍1,2,3，黃娟1,3，周衡書(shū)1,2，蔣敏3，熊海鷹3

(1.湖南工程學(xué)院紡織服裝學(xué)院，生態(tài)紡織材料與染整新技術(shù)湖南省高校重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，湖南湘潭 411104;2.湖南省新型纖維面料及加工工程技術(shù)研究中心,湖南益陽(yáng) 413002;3.湖南省纖維檢驗(yàn)局，湖南長(zhǎng)沙 410117)

依照GB/T 7573-2009《紡織品水萃取液pH值的測(cè)定》中規(guī)定的檢測(cè)方法，按水萃取液介質(zhì)是否現(xiàn)配現(xiàn)用將條件細(xì)分為四種，分別在這四種介質(zhì)條件下對(duì)紡織品的pH值進(jìn)行測(cè)定。經(jīng)計(jì)算分析得到各個(gè)條件下測(cè)得的紡織品pH值的數(shù)據(jù)重復(fù)性，得出采用現(xiàn)配現(xiàn)用的0.1mol/LKCl溶液作為萃取介質(zhì)數(shù)據(jù)重復(fù)性最好、pH計(jì)示值穩(wěn)定最快、檢測(cè)結(jié)果最準(zhǔn)確。經(jīng)驗(yàn)證振蕩1h與振蕩2h的pH值檢測(cè)結(jié)果無(wú)明顯差異，并在實(shí)際檢測(cè)中對(duì)介質(zhì)的使用提出了建議。

紡織品pH值 介質(zhì) 水萃取液 重復(fù)性 0.1mol/LKCl溶液

0 前言

在當(dāng)前國(guó)際貿(mào)易摩擦極大、綠色壁壘高筑的大環(huán)境下，我國(guó)的紡織品質(zhì)量不僅要達(dá)到國(guó)家檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)并且要符合環(huán)境指標(biāo)和完全認(rèn)證等要求，以提升我國(guó)紡織在國(guó)際上的競(jìng)爭(zhēng)力[1]。一方面，近年來(lái)GB 18401-2010[2]《國(guó)家紡織產(chǎn)品基本安全技術(shù)規(guī)范》所規(guī)定的安全技術(shù)指標(biāo)中紡織品pH值的不合格率成為我國(guó)紡織品質(zhì)量提升的最大阻力之一[3]；另一方面，隨著由于床上用品、童裝等pH值不合格導(dǎo)致人體皮膚弱酸性環(huán)境被破壞，從而致使皮膚瘙癢、過(guò)敏的報(bào)道涌現(xiàn)，紡織品pH值受到越來(lái)越多人的關(guān)注。可見(jiàn)，紡織品pH值這個(gè)指標(biāo)的把關(guān)必須引起重視。

在GB/T 7573-2009《紡織品水萃取液pH值的測(cè)定》中，并沒(méi)有對(duì)水萃取液的介質(zhì)進(jìn)行硬性規(guī)定，國(guó)內(nèi)有報(bào)道指出采用0.1mol/LKCl溶液作為萃取介質(zhì)可以增加萃取液的導(dǎo)電性從而減少液接電位的影響，提高pH值測(cè)定的穩(wěn)定性[4]，但對(duì)水萃取液pH值的測(cè)定采用的介質(zhì)是否現(xiàn)配現(xiàn)用還未見(jiàn)報(bào)道。在實(shí)際檢驗(yàn)中，三級(jí)水和0.1mol/LKCl溶液均常使用，而介質(zhì)是否現(xiàn)配現(xiàn)用事實(shí)上對(duì)測(cè)得的pH值有一定影響。一旦紡織品出現(xiàn)合格與不合格的爭(zhēng)議時(shí)，采用的水萃取介質(zhì)就非常關(guān)鍵了。因此，研究各個(gè)介質(zhì)條件所測(cè)得的pH值重復(fù)性、穩(wěn)定性非常有必要。

1 試驗(yàn)部分

1.1 原料與儀器

1.1.1 試驗(yàn)樣品及試劑

三級(jí)水；0.1mol/LKCl溶液；0.025mol/L混合磷酸鹽緩沖溶液(25℃時(shí)，pH為6.86)；0.01mol/L四硼酸鈉緩沖溶液(25℃時(shí)，pH為9.18)。所有試劑均為分析純。

1.1.2 試驗(yàn)儀器

機(jī)械振蕩器(宏大HD500型)、阿修羅純水機(jī)、ML204型電子天平(Mettler Toledo)、雷磁pHSJ-3F型pH計(jì)、79HW-1型恒溫磁力攪拌器、250ml具塞玻璃燒瓶、燒杯(50ml、100ml、500ml)、玻璃棒、密封袋、鑷子、藥匙、100ml量筒、5L具塞玻璃瓶、磁力攪拌子、溫度計(jì)等。

1.2 試樣制備及試驗(yàn)方法

實(shí)驗(yàn)材料選取10塊pH值包含堿性、中性和酸性的紡織品(均為pH值穩(wěn)定的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì))，并進(jìn)行編號(hào)為1#～10#。其中2#、4#、5#、6#為淺色面料，其余均為深色面料。9#為純粘膠面料，10#為滌棉混紡面料，其余均為純棉面料。

GB/T 7573-2009《紡織品水萃取液pH值的測(cè)定》[5]中規(guī)定水萃取液介質(zhì)是三級(jí)水或0.1mol/LKCl溶液，本文將萃取介質(zhì)是否現(xiàn)配現(xiàn)用把條件細(xì)分為四種，即：現(xiàn)配現(xiàn)用的三級(jí)水、現(xiàn)配現(xiàn)用的0.1mol/LKCl溶液、一個(gè)工作周期(5天)內(nèi)持續(xù)使用的三級(jí)水、一個(gè)工作周期(5天)內(nèi)持續(xù)使用的0.1mol/LKCl溶液，分別測(cè)量四組萃取介質(zhì)條件下測(cè)出的紡織品水萃取液pH值，分別計(jì)算得出四種萃取介質(zhì)條件下的紡織品pH值數(shù)據(jù)重復(fù)性，研究四種介質(zhì)條件對(duì)紡織品水萃取液pH值的測(cè)定數(shù)據(jù)重復(fù)性的影響，比較各個(gè)介質(zhì)條件下的紡織品pH值數(shù)據(jù)重復(fù)性的大小和穩(wěn)定性，為實(shí)驗(yàn)室和檢測(cè)機(jī)構(gòu)在最佳條件下對(duì)紡織品pH值準(zhǔn)確、快速地評(píng)定提供理論依據(jù)。

2 試驗(yàn)結(jié)果與分析

2.1 按照標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)

2.1.1 四種水萃取液介質(zhì)條件下樣品pH值

將1#～10#紡織品樣品分別用剪樣機(jī)剪成5mm×5mm的碎片，用密封袋裝好待用，并在密封袋上標(biāo)記好編號(hào)。此制樣過(guò)程應(yīng)避免污染和用手直接接觸樣品。

在測(cè)定時(shí)，每個(gè)樣品均取3份平行樣，每個(gè)稱取(2.00±0.05)g。為了避免樣品質(zhì)量不同造成試驗(yàn)結(jié)果有所偏差，本文所有試驗(yàn)中每個(gè)試樣質(zhì)量均保證稱取2.00g。試驗(yàn)振蕩時(shí)間為2h，試驗(yàn)溫度為25℃，四種介質(zhì)條件下共計(jì)120份萃取液，記錄有效實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)80個(gè)。水萃取液pH值的測(cè)量按GB/T7573-2009[5]中8.2執(zhí)行。

試驗(yàn)結(jié)果如圖1所示：其中介質(zhì)條件1表示現(xiàn)配現(xiàn)用的三級(jí)水(pH值=6.38)；條件2表示一個(gè)周期內(nèi)重復(fù)使用的三級(jí)水(pH值=6.11)；條件3表示現(xiàn)配現(xiàn)用的0.1mol/L KCl溶液(pH值=6.62);條件4表示一個(gè)周期內(nèi)重復(fù)使用的0.1mol/L KCl溶液(pH值=6.24)。

圖1 四種萃取介質(zhì)條件下樣品pH值

從圖1中可知：(1)同一紡織品采用不同種類介質(zhì)測(cè)得的紡織品水萃取液pH值有所偏差；采用同一介質(zhì)是否現(xiàn)配現(xiàn)用兩種情況測(cè)得的紡織品水萃取液pH值也有所偏差。

(2)采用三級(jí)水為介質(zhì)測(cè)得的紡織品水萃取液pH值大于采用0.1mol/LKCl溶液為介質(zhì)測(cè)得的pH值。

(3)當(dāng)紡織品水萃取液pH值偏堿性時(shí)，采用不同介質(zhì)測(cè)得pH值的數(shù)值從大到小依次為：一個(gè)周期內(nèi)持續(xù)使用的三級(jí)水> 現(xiàn)配現(xiàn)用的三級(jí)水> 一個(gè)周期內(nèi)持續(xù)使用的0.1mol/LKCl溶液> 現(xiàn)配現(xiàn)用的0.1mol/LKCl溶液；當(dāng)紡織品pH值為中性或酸性時(shí)，其數(shù)據(jù)大小依次為：現(xiàn)配現(xiàn)用的三級(jí)水> 一個(gè)周期內(nèi)持續(xù)使用的三級(jí)水> 現(xiàn)配現(xiàn)用的0.1mol/LKCl溶液> 一個(gè)周期內(nèi)持續(xù)使用的0.1mol/LKCl溶液。

2.1.2 紡織品pH值數(shù)據(jù)重復(fù)性的計(jì)算

重復(fù)性是測(cè)量重復(fù)性的簡(jiǎn)稱，即在一組重復(fù)性測(cè)量條件下的測(cè)量精密度[6]。紡織品水萃取液pH值的重復(fù)性試驗(yàn)條件均采用JJF 1059.1-2012《測(cè)量不確定度評(píng)定與表示》[6]中3.6規(guī)定執(zhí)行，并在一個(gè)周期(5天)內(nèi)每天的同一時(shí)間段進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

將1#～10#紡織品樣品均準(zhǔn)備四份分別采用上述四種不同萃取介質(zhì)作為萃取液，在重復(fù)性試驗(yàn)條件下完成紡織品水萃取液pH值的測(cè)定后，得到四種不同條件下各個(gè)樣品在一個(gè)周期內(nèi)的水萃取液pH值數(shù)據(jù), 按JJF 1059.1-2012《測(cè)量不確定度評(píng)定與表示》[6]中3.10所述貝塞爾(Bessel)公式算得實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)差，即“重復(fù)性標(biāo)準(zhǔn)差”，實(shí)驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)圖2。

圖2 四種介質(zhì)條件的重復(fù)性標(biāo)準(zhǔn)差

從圖2可以看出：(1)三級(jí)水作為萃取介質(zhì)其數(shù)據(jù)重復(fù)性較KCl溶液差，三級(jí)水是否現(xiàn)配現(xiàn)用對(duì)測(cè)得紡織品pH值數(shù)據(jù)重復(fù)性影響較大。非現(xiàn)配現(xiàn)用的三級(jí)水為萃取介質(zhì)測(cè)得的紡織品水萃取液pH值數(shù)據(jù)重復(fù)性差，不適宜作為紡織品水萃取液pH值的測(cè)定的萃取介質(zhì)。

(2)0.1mol/LKCl溶液是否現(xiàn)配現(xiàn)用對(duì)其測(cè)得的紡織品水萃取液pH值數(shù)據(jù)重復(fù)性影響不大。采用現(xiàn)配現(xiàn)用的0.1mol/LKCl溶液作為萃取介質(zhì)的穩(wěn)定性略優(yōu)于采用一周期內(nèi)持續(xù)使用的0.1mol/LKCl溶液作為萃取介質(zhì)，其數(shù)據(jù)重復(fù)性與一周期內(nèi)持續(xù)使用的0.1mol/LKCl溶液作為萃取介質(zhì)的數(shù)據(jù)重復(fù)性差別不大。

2.2 驗(yàn)證試驗(yàn)

2.2.1 利用實(shí)驗(yàn)室間比對(duì)試驗(yàn)樣品驗(yàn)證

為了驗(yàn)證由2.1中測(cè)得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算分析得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是正確的，另收集了4種2015年在全國(guó)范圍內(nèi)各大紡織品檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)參與的紡織品pH值比對(duì)試驗(yàn)的樣品，并記錄了其參與紡織品水萃取液pH值比對(duì)試驗(yàn)的結(jié)果。將其編號(hào)為1號(hào)～4號(hào)。其中，比對(duì)試驗(yàn)的紡織品pH值結(jié)果是全國(guó)各個(gè)實(shí)驗(yàn)室內(nèi)比對(duì)試驗(yàn)結(jié)果按照穩(wěn)健統(tǒng)計(jì)法的原理[7]得出的滿意結(jié)果的樣品pH值的真實(shí)值。在四種水萃取液介質(zhì)條件下各樣品pH值結(jié)果如表1所示。

表1 比對(duì)試驗(yàn)樣品在四種介質(zhì)條件下的pH值

從表1中可以看出，采用現(xiàn)配現(xiàn)用的0.1mol/LKCl溶液為萃取介質(zhì)測(cè)得的紡織品水萃取液pH值與比對(duì)試驗(yàn)的結(jié)果最吻合，其檢測(cè)結(jié)果最準(zhǔn)確。非現(xiàn)配現(xiàn)用的0.1mol/LKCl溶液為介質(zhì)測(cè)得的樣品水萃取液pH值相差不明顯，但當(dāng)檢測(cè)到合格與不合格的可疑樣品時(shí)宜用現(xiàn)配現(xiàn)用的0.1mol/LKCl溶液作為萃取介質(zhì)更具說(shuō)服力。

2.3 探索試驗(yàn)

2.3.1 振蕩1h與振蕩2h對(duì)比實(shí)驗(yàn)

GB/T 7573-2009[5]《紡織品水萃取液pH值的測(cè)定》中規(guī)定紡織品水萃取液pH值的測(cè)定實(shí)驗(yàn)振蕩時(shí)間為2h±5min，并注明如果能驗(yàn)證在本實(shí)驗(yàn)室振蕩2h與振蕩1h的實(shí)驗(yàn)結(jié)果無(wú)明顯差異，則可在本實(shí)驗(yàn)室內(nèi)采用振蕩1h進(jìn)行測(cè)定。

因此為了探索本實(shí)驗(yàn)室的實(shí)驗(yàn)條件是否能滿足振蕩1h與振蕩2h測(cè)得的pH值無(wú)明顯差異，在送檢紡織品中隨機(jī)選取了5塊作為探索實(shí)驗(yàn)的樣品，并分別編號(hào)為1～5。實(shí)驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表2。

表2 當(dāng)天兩種介質(zhì)條件下振蕩1h與振蕩2h的pH值結(jié)果對(duì)比

由表2中的結(jié)果可以驗(yàn)證在本實(shí)驗(yàn)室中滿足振蕩1h與振蕩2h的檢測(cè)結(jié)果無(wú)明顯差異，符合GB/T 7573-2009的要求，即在本實(shí)驗(yàn)室中的紡織品pH值的測(cè)定可以采用振蕩1h的快速檢驗(yàn)條件。

3 結(jié)論與建議

(1)三級(jí)水是否現(xiàn)配現(xiàn)用對(duì)紡織品水萃取液pH值的測(cè)定數(shù)據(jù)重復(fù)性影響較大；0.1mol/LKCl溶液是否現(xiàn)配現(xiàn)用對(duì)紡織品水萃取液pH值的測(cè)定數(shù)據(jù)重復(fù)性影響不大。

(2)持續(xù)使用的三級(jí)水測(cè)得的紡織品水萃取液pH值數(shù)據(jù)重復(fù)性差，不適宜作為紡織品水萃取液pH值的測(cè)定的萃取介質(zhì)。

(3)0.1mol/LKCl溶液作為萃取介質(zhì)測(cè)得的紡織品水萃取液pH值數(shù)據(jù)重復(fù)性較好，0.1mol/LKCl溶液是否現(xiàn)配現(xiàn)用兩種情況的數(shù)據(jù)重復(fù)性不大，但現(xiàn)配現(xiàn)用的0.1mol/LKCl溶液為介質(zhì)重復(fù)性更穩(wěn)定，測(cè)得的紡織品水萃取液pH值更準(zhǔn)確，利于對(duì)介于合格或不合格之間的可疑樣品的判定。另外，可以進(jìn)一步研究0.1mol/LKCl溶液作為萃取介質(zhì)保持?jǐn)?shù)據(jù)重復(fù)性的有效期。

(4)為了檢驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性，建議采用現(xiàn)配現(xiàn)用的0.1mol/LKCl溶液作為萃取介質(zhì)。不僅因?yàn)槠錅y(cè)得的數(shù)據(jù)重復(fù)性好、穩(wěn)定性強(qiáng)，而且在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)采用0.1mol/LKCl溶液作為萃取介質(zhì)測(cè)定紡織品水萃取液pH值時(shí)pH計(jì)示值漂移小，能快速穩(wěn)定。

(5)在本實(shí)驗(yàn)室內(nèi)測(cè)定紡織品水萃取液pH值時(shí)可以將振蕩時(shí)間縮短為1h以進(jìn)行快速實(shí)驗(yàn)，有效提高檢測(cè)效率。

[1] 徐惟,童霞,袁建新. 國(guó)際貿(mào)易環(huán)境對(duì)我國(guó)紡織品出口影響的實(shí)證研究[J]. 生產(chǎn)力研究,2010(10):201-202.

[2] GB 18401-2010，國(guó)家紡織產(chǎn)品基本安全技術(shù)規(guī)范[S].北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社.

[3] 潘葵,王曉冰,楊偉棟. 紡織品pH值現(xiàn)狀分析[J]. 染整技術(shù),2006(6):38-39,50,2.

[4] 范秋玲. 紡織品pH值測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)比較[J]. 印染,2009(18):43-46.

[5] GB/T 7573-2009，紡織品水萃取液pH值的測(cè)定[S].北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社.

[6] JJF 1059.1-2012，測(cè)量不確定度評(píng)定與表示[S].北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社.

[7] 夏錚錚，劉卓慧，魏昊，等.實(shí)驗(yàn)室認(rèn)可與管理基礎(chǔ)知識(shí)[M].北京：中國(guó)計(jì)量出版社，2003.

2016-09-02

陳妍(1994-)，女，碩士研究生，研究方向：紡織材料與紡織品設(shè)計(jì)。

周衡書(shū)(1967-)，男，教授，碩士生導(dǎo)師。

TS107

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1008-5580(2016)04-0048-04