羽絨羽毛pH值測(cè)定方法分析

朱峰

1.福建省纖維檢驗(yàn)局，福建福州350026；2.福建省紡織產(chǎn)品檢測(cè)技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，福建福州350026；3.國家紡織服裝產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心（福建），福建福州350026

0 引言

羽絨羽毛作為一種天然的蛋白質(zhì)纖維，具有輕、軟、暖等特點(diǎn)，具有其他產(chǎn)品所不能替代的優(yōu)勢(shì)，越來越受到各國消費(fèi)者的青睞，大量用于服裝、寢具等制品[1]。pH值是羽毛羽絨產(chǎn)品涉及人體健康的一個(gè)重要生態(tài)安全指標(biāo)。人體皮膚表面呈弱酸性，pH值為5.5～6.0，有利于防止外界病菌的侵入。由于羽毛羽絨為禽類皮膚的衍生物，生產(chǎn)加工工藝獨(dú)特，在禽類飼養(yǎng)、清洗、儲(chǔ)存、包裝等過程中，不可避免會(huì)引入多種化學(xué)物質(zhì)，可能造成羽毛羽絨pH值異常[2]。如果與皮膚密切接觸的羽毛羽絨制品過酸或過堿，人體的弱酸性環(huán)境將會(huì)遭到破壞，引起皮膚瘙癢或過敏。

羽絨羽毛的pH值是通過對(duì)羽絨羽毛樣品萃取液pH值的測(cè)試來確定的。目前，現(xiàn)行有關(guān)羽絨羽毛pH值檢測(cè)的標(biāo)準(zhǔn)有GB/T 10288─2016《羽絨羽毛檢驗(yàn)方法》“5.8酸度（pH值）”（以下簡(jiǎn)稱GB/T 10288）、《國際羽絨羽毛局測(cè)試方法》（Version June 2015）“第6部分：酸度（水萃取液的pH值）的測(cè)定”（以下簡(jiǎn)稱IDFB測(cè)試法）和CNS 13982-6-2011《羽毛及羽絨試驗(yàn)法第6部：酸度（pH值）測(cè)定法》（以下簡(jiǎn)稱CNS 13982-6）。本文將三個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的各項(xiàng)具體要求和實(shí)踐結(jié)合起來，對(duì)現(xiàn)行羽絨羽毛pH值測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)的差異進(jìn)行分析，并提出一些建議，為進(jìn)一步完善羽絨羽毛的pH值檢測(cè)方法提供參考。

1 主要差異

1.1 儀器、設(shè)備和材料

1.1.1 pH計(jì)的精度

GB/T 10288要求pH計(jì)精確度0.1。IDFB測(cè)試法和CNS 13982-6對(duì)pH計(jì)無具體的精確度要求，但從結(jié)果表示來看，IDFB測(cè)試法和CNS 13982-6對(duì)pH計(jì)的要求應(yīng)和GB/T 10288相同。實(shí)踐中根據(jù)pH計(jì)制造水平，為增強(qiáng)pH計(jì)的通用性，通常使用測(cè)量精度為0.01的pH計(jì)。

1.1.2 振蕩器

GB/T 10288明確規(guī)定水平振蕩器的頻率為（60±2）次/min、振蕩幅度為（40±2）mm；IDFB測(cè)試法在操作步驟中明確可使用機(jī)械振蕩，但在“儀器設(shè)備”中未做任何說明；CNS 13982-6則未使用振蕩器。

1.1.3 濾篩

GB/T 10288要求采用孔徑為150目、高度為6 cm、直徑為20 cm的標(biāo)準(zhǔn)篩。IDFB測(cè)試法要求采用 140 號(hào)過濾篩，孔徑為 105 μm；CNS 13982-6則未使用濾篩。

1.1.4 水

GB/T 10288要求使用蒸餾水或者去離子水，并要求符合GB/T 6682─2008《分析實(shí)驗(yàn)室用水規(guī)格和試驗(yàn)方法》三級(jí)水的規(guī)定；IDFB測(cè)試法要求使用符合ISO 3696─1987《分析實(shí)驗(yàn)室用水規(guī)范和試驗(yàn)方法》的三級(jí)水，也可以參照ISO 3071─2005《紡織品水萃取物pH值的測(cè)定》規(guī)定；CNS 13982-6要求使用的蒸餾水需符合CNS 3699─2002《化學(xué)分析用水》三級(jí)水的要求。不同標(biāo)準(zhǔn)三級(jí)水的規(guī)格要求見表1，可見除蒸發(fā)殘?jiān)臏y(cè)定溫度稍有差異外，三級(jí)水的規(guī)格基本相同。

2.2 試驗(yàn)條件

2.2.1 試樣調(diào)濕

GB/T 10288不要求對(duì)試樣調(diào)濕，IDFB測(cè)試法和CNS 13982-6要求在進(jìn)行pH值測(cè)試前羽絨羽毛樣品需在溫度為（20±2）℃、相對(duì)濕度為（65±4）%的環(huán)境中調(diào)濕至少24 h（或者直至恒重）。

2.2.2 試樣制備尺寸

三個(gè)標(biāo)準(zhǔn)都要求準(zhǔn)備兩份5 g的樣品，并用剪刀剪碎，但對(duì)羽絨羽毛裁剪大小的規(guī)格不一致。其中，GB/T 10288要求將羽絨羽毛樣品剪為約5 mm的碎片，IDFB測(cè)試法要求將羽絨羽毛樣品剪為約1.5 mm的碎片，CNS 13982─6規(guī)定將羽絨羽毛樣品剪為約1.5 mm的碎片。由此可見，IDFB測(cè)試法和CNS 13982-6對(duì)樣品剪成的碎片尺寸一樣，均比GB/T 10288要求的樣品碎片尺寸小。

2.2.3 裝樣方式及萃取介質(zhì)

GB/T 10288是將（1±0.01）g試樣置于盛有70 mL煮沸蒸餾水的250 mL三角燒瓶中，用扁頭玻璃棒攪拌使其完全濕透；IDFB測(cè)試法是將（1±0.01）g試樣置于已經(jīng)裝有5 mL經(jīng)煮沸的三級(jí)水的250 mL錐形瓶中，用平頭玻璃棒使其完全濕透，再加入65 mL三級(jí)水；CNS 13982-6是將（1±0.01）g試樣先置于250 mL量瓶中，加入5 mL經(jīng)煮沸的蒸餾水，用玻璃棒將試樣浸軟，指導(dǎo)潤濕后再加入65 mL煮沸過的蒸餾水。由此可見，三個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的萃取介質(zhì)用量均為70 mL，但GB/T 10288和CNS 13982-6全程使用經(jīng)煮沸的蒸餾水作為萃取介質(zhì)，而IDFB測(cè)試法是5 mL經(jīng)煮沸的純水和65 mL三級(jí)水。此外，三個(gè)標(biāo)準(zhǔn)在裝樣方式上也存在差異，其中GB/T 10288先加足量70 mL水再加樣，IDFB測(cè)試法先加入5 mL水、再加試樣、最后加入65 mL水，CNS 13982-6先加樣、再加入5 mL水、最后加入65 mL水，但三個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)路線均為先潤濕再萃取。但在實(shí)際操作中，由于羽絨羽毛天然的疏水性能，5 mL萃取介質(zhì)較難完全潤濕1 g羽絨羽毛樣品，因而GB/T 10288的裝樣方式較易達(dá)到潤濕的目的。

表1 不同標(biāo)準(zhǔn)三級(jí)水規(guī)格

2.2.4 振蕩方式和頻率

三個(gè)標(biāo)準(zhǔn)均要求將試樣在室溫下放置3 h，GB/T 10288要求期間需不時(shí)用手或用水平振蕩器振蕩，IDFB測(cè)試法要求不時(shí)用手或機(jī)械搖動(dòng)，CNS 13982-6要求期間偶爾用手搖晃。由此可知，三個(gè)標(biāo)準(zhǔn)均可使用手工方式進(jìn)行振蕩，GB/T 10288規(guī)定可以使用固定頻率和振幅的水平振蕩器代替手工，IDFB測(cè)試法規(guī)定可以機(jī)械搖動(dòng)取代手工，CNS 13982-6只明確用手搖晃。需要指出的是，三個(gè)標(biāo)準(zhǔn)均未對(duì)振蕩或搖動(dòng)頻率進(jìn)行規(guī)定，而是使用“不時(shí)”、“偶爾”等非標(biāo)準(zhǔn)用語，在實(shí)際操作過程中操作性較差。

2.2.5 調(diào)溫及過濾方式

GB/T 10288明確要求在不去除試樣的情況下將水溫調(diào)至（25±1）℃，再用150目標(biāo)準(zhǔn)篩過濾試樣，以防止帶入羽絨羽毛，測(cè)定溫度為（25±1）℃；IDFB測(cè)試法要求先用過濾篩過濾試樣，再調(diào)溫至（25±1）℃進(jìn)行測(cè)定；CNS 13982-6則要求在不移除試樣下，將水溫調(diào)至（25±1）℃進(jìn)行測(cè)定。

由此可見，GB/T 10288和CNS 13982-6不移除試樣進(jìn)行調(diào)溫，IDFB測(cè)試法則要先過濾移除試樣再調(diào)溫，且CNS 13982-6標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試方法全程未要求移除試樣。三個(gè)標(biāo)準(zhǔn)都要求將水溫調(diào)至（25±1）℃并在該溫度下測(cè)定羽絨羽毛水萃取液的pH值，因此，在測(cè)試時(shí)要注意控制水萃取液的溫度和環(huán)境溫度。

2.3 替代試驗(yàn)方法

GB/T 10288未說明替代試驗(yàn)方法，IDFB測(cè)試法和CNS 13982-6均提到ISO 3071─2005《紡織品水萃取液pH值的測(cè)定》可作為其替代試驗(yàn)方法。

2.4 判定標(biāo)準(zhǔn)

GB/T 10288指出供需雙方可事先約定或按“4.0～8.0”的指標(biāo)進(jìn)行評(píng)價(jià)；IDFB測(cè)試法和CNS 13982均未設(shè)定pH值指標(biāo)。此外，國內(nèi)有關(guān)羽絨羽毛的生態(tài)安全標(biāo)準(zhǔn)GB/T 17685─2016《羽絨羽毛》、GB/T 14272─2011《羽絨服裝》、TB/T CF?DIA001─2016《羽絨分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)》等均未涉及pH值指標(biāo)，歐盟EN 12935:2001《羽毛和羽絨 衛(wèi)生和清潔要求》將pH值列為非強(qiáng)制性指標(biāo)，建議指標(biāo)為“6.6～8.0”，但其參考測(cè)試方法為EN 1413：1998《紡織材料水萃取物pH值測(cè)定》，該標(biāo)準(zhǔn)被EN ISO 3071:2006《紡織品水萃取液pH值的測(cè)定》替代，而ISO 3071:2005被歐洲標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)視為完全等同EN ISO 3071:2006。

可見，不同判定指標(biāo)和測(cè)試方法有必然的聯(lián)系，但判定標(biāo)準(zhǔn)和測(cè)試方法的不統(tǒng)一給羽絨羽毛產(chǎn)品質(zhì)量控制實(shí)踐帶來困擾。

3 結(jié)論

通過對(duì)上述三個(gè)羽絨羽毛pH值測(cè)試方法標(biāo)準(zhǔn)比較發(fā)現(xiàn)，三個(gè)標(biāo)準(zhǔn)在儀器設(shè)備材料、試驗(yàn)條件、替代試驗(yàn)方法、判定標(biāo)準(zhǔn)等方面均存在無規(guī)定、規(guī)定不詳細(xì)或者與規(guī)定相沖突的內(nèi)容，尤其在試樣調(diào)濕、試樣制備尺寸、裝樣方式及萃取介質(zhì)、調(diào)溫及過濾方式等關(guān)鍵試驗(yàn)條件的表述方面存在很大的差異和不確定性，造成上述三個(gè)標(biāo)準(zhǔn)在實(shí)施過程中操作性不強(qiáng)，而鑒于羽絨羽毛性質(zhì)與紡織產(chǎn)品差異較大，替代標(biāo)準(zhǔn)能否保障樣品制備和萃取的有效性以及相應(yīng)指標(biāo)體系的適用性還有待確認(rèn)，與羽絨羽毛產(chǎn)品pH值質(zhì)量監(jiān)督和控制的需求還存在一定的差距。因此，有必要對(duì)影響羽毛羽絨水萃取液pH值測(cè)定的多種因素進(jìn)行進(jìn)一步探索研究，不斷完善羽絨羽毛pH值測(cè)定方法和判定標(biāo)準(zhǔn)。