樓陳鈺

(浙江方圓檢測集團(tuán)股份有限公司，杭州 310013)

甲酸/氯化鋅法定量分析蠶絲/羊毛混紡產(chǎn)品方法的改進(jìn)

樓陳鈺

(浙江方圓檢測集團(tuán)股份有限公司，杭州 310013)

為了加快羊毛與蠶絲混合物含量的檢測速度，在采用FZ/T 01112—2012方法對羊毛與蠶絲混合物進(jìn)行定量分析的基礎(chǔ)上，通過數(shù)據(jù)對比試驗(yàn)，得出了快速準(zhǔn)確進(jìn)行定量分析蠶絲與羊毛混合物含量的方法，具體為：每克試樣放入100mL 50℃的甲酸/氯化鋅溶液中，以80次/min的頻率振蕩20min。對該快速測試方法的測試結(jié)果，采用t檢驗(yàn)分析后證明，該方法與FZ/T 01112—2012標(biāo)準(zhǔn)方法無顯著性差異，是切實(shí)可行的。采用改進(jìn)后的檢測方法，每個(gè)試樣的溶解時(shí)間是原來的1/2。

檢測效率；纖維含量；甲酸/氯化鋅；蠶絲；羊毛

0 引 言

FZ/T 01112—2012檢測標(biāo)準(zhǔn)[1]于2013年6月1日實(shí)施，由于甲酸/氯化鋅法的測試含量與實(shí)際含量較接近，重現(xiàn)性較好，受國內(nèi)外檢測機(jī)構(gòu)的高度重視并得到快速發(fā)展，目前該標(biāo)準(zhǔn)已比較廣泛地應(yīng)用于蠶絲與羊毛混合產(chǎn)品定量測試。李軍法等[2]利用羊毛和蠶絲在甲酸/氯化鋅溶液中溶解性能不同的原理，通過試驗(yàn)得出采用甲酸/氯化鋅法定量分析羊毛與桑蠶絲混紡產(chǎn)品的試驗(yàn)條件，并與現(xiàn)有方法相比較，結(jié)果表明甲酸/氯化鋅法對羊毛/絲混紡產(chǎn)品進(jìn)行化學(xué)定量分析是可行的。鄭少明等[3]對比分析了75%硫酸法和甲酸/氯化鋅法的準(zhǔn)確性，結(jié)果表明甲酸/氯化鋅法對羊毛基本沒有損傷，所得結(jié)果更接近真值，且用時(shí)較短，可在日常檢測過程中優(yōu)先使用。錢蕾[4]提出先使用保險(xiǎn)粉剝色，再用甲酸/氯化鋅溶液進(jìn)行定量化學(xué)分析，經(jīng)過試驗(yàn)得出：保險(xiǎn)粉對羊毛纖維基本沒有損傷，且定量分析結(jié)果與產(chǎn)品設(shè)計(jì)值一致。張煥然等[5]研究了75%硫酸法、氯化鈣/乙醇法、硝酸鈣法和甲酸/氯化鋅法等4種方法對羊毛/桑蠶絲混紡產(chǎn)品的定量分析，結(jié)果表明：氯化鈣乙醇法、硝酸鈣法和甲酸/氯化鋅法的實(shí)測含量與實(shí)際含量較接近，重現(xiàn)性較好。

但是FZ/T 01112—2012標(biāo)準(zhǔn)中對于溶解過程要求采用“振蕩使試樣浸透—放置45min(每隔15min搖動(dòng)1次)—洗滌”的步驟進(jìn)行。在檢測過程中，發(fā)現(xiàn)采用此種步驟進(jìn)行檢測，試驗(yàn)人員需間斷地對三角燒瓶進(jìn)行人工振蕩，從而會耗費(fèi)試驗(yàn)人員大量的精力和時(shí)間，影響試驗(yàn)效率。因此有必要對標(biāo)準(zhǔn)方法進(jìn)行研究，探索出一種比較合理的檢測程序作為對FZ/T 01112—2012溶解定量過程的改進(jìn)。

提高蠶絲與羊毛定量分析的效率主要通過采用適當(dāng)提高溶解溫度和以恒定頻率振蕩的檢測程序替代“振蕩使試樣浸透—放置45min(每隔15min搖動(dòng)1次)—洗滌”的檢測程序?qū)崿F(xiàn)。本文研究了羊毛與蠶絲在不同振蕩頻率和溫度下的溶解能力，通過一系列試驗(yàn)調(diào)整溶解程序，旨在尋找合理的試驗(yàn)條件，減少溶解時(shí)間，選擇出既可以快速溶解蠶絲、又不會對羊毛造成太大損傷的測試條件，并探討了這些對標(biāo)準(zhǔn)細(xì)節(jié)的偏離是否會影響到測試結(jié)果的準(zhǔn)確性與可靠性，從而為用甲酸/氯化鋅法更快速地檢測羊毛與蠶絲的含量奠定一定的基礎(chǔ)。

1 試驗(yàn)部分

1.1 儀器

萬分之一分析天平、索氏萃取器、干燥皿(裝有變色硅膠)、恒溫水浴振蕩器(0～100℃)、烘箱(105±5℃)、抽濾裝置、具塞三角燒瓶和玻璃砂芯坩堝。

1.2 試劑

石油醚(餾程溫度為40～60℃)、甲酸(分析純國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司)、氯化鋅(分析純廣東省化學(xué)試劑工程技術(shù)研究開發(fā)中心)、稀氨溶液。

1.3 樣品的準(zhǔn)備

1.3.1 樣品及預(yù)處理

鑒于甲酸/氯化鋅方法受樣品顏色及織物的組織結(jié)構(gòu)及克重等因素影響較大，所以當(dāng)試驗(yàn)樣品采用標(biāo)準(zhǔn)貼襯時(shí)，能夠屏蔽其他因素的干擾，可以發(fā)現(xiàn)樣品數(shù)據(jù)是否因試驗(yàn)條件的變化而改變，所以本文采用符合GB/T 7568.1—2002[6]的標(biāo)準(zhǔn)羊毛貼襯和符合GB/T 7568.6—2002[7]的標(biāo)準(zhǔn)絲貼襯。預(yù)處理按GB/T 2910.1規(guī)定進(jìn)行。

1.3.2 樣品準(zhǔn)備

取預(yù)處理后的羊毛和蠶絲織物，分別拆成紗，在烘箱中烘至恒重，取出后冷卻稱量。

1.4 試驗(yàn)方法

按FZ/T 01112—2012標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，每克樣品加入100mL預(yù)熱至固定溫度的甲酸/氯化鋅溶液，充分振蕩浸透試樣，在固定溫度下用不同頻率振蕩，用玻璃砂芯坩堝過濾殘留物，用相同溫度的甲酸/氯化鋅溶液清洗，再用同溫度的水清洗，稀氨水漂洗，冷水沖洗至中性后用真空抽吸排液，烘干、冷卻、稱量和計(jì)算。

2 結(jié)果與討論

2.1 振動(dòng)頻率的確定

選取羊毛、桑蠶絲貼襯布拆成紗線，按羊毛/蠶絲設(shè)計(jì)值為90/10、80/20、70/30、60/40、50/50、40/60、30/70、20/80、10/90和0/100配制混合試樣，在不同振動(dòng)頻率下用40℃的甲酸/氯化鋅溶液對混合試樣溶解45min，樣品在不同振蕩頻率下的溶解結(jié)果與設(shè)計(jì)值的差異如表1所示。由表1可知，將結(jié)果進(jìn)行比較分析得出最佳的振動(dòng)頻率。

表1 40℃甲酸/氯化鋅在不同振動(dòng)頻率下的檢驗(yàn)結(jié)果

蠶絲纖維在40℃甲酸/氯化鋅溶液中，若采用放置45min(每隔15min搖動(dòng)1次)的檢測程序，溶液比較黏稠，樣品中的蠶絲不能充分溶解，有較多殘留，其原因主要是采取靜止放置的方式，甲酸/氯化鋅僅和混合試樣的表面接觸反應(yīng)，試劑和樣品不能充分反應(yīng)，所以不利于蠶絲的分解，若采用振蕩的檢測程序，則試劑和樣品充分接觸反應(yīng)，羊毛百分含量偏差隨著振動(dòng)頻率的增加呈現(xiàn)先減小后增大的趨勢，這可能是由于劇烈的振蕩方式導(dǎo)致毛纖維的縮絨效應(yīng)，紗線表面的毛纖維對紗線內(nèi)部的蠶絲形成保護(hù)，使得蠶絲纖維不能溶解干凈，其中采用80次/min的振蕩頻率，其檢測結(jié)果較優(yōu)較接近設(shè)計(jì)值的結(jié)果，但仍有大約0.4%左右的偏差。

2.2 最佳反應(yīng)溫度的確定

由于采用振蕩的檢測程序，仍有少量蠶絲纖維沒有溶解干凈，所以考慮升高檢測溫度。本文選取了40、45、50、55、60℃作為研究溫度，考察了在80次/min的振蕩頻率下振蕩45min，羊毛/桑蠶絲在甲酸/氯化鋅溶液中的溶解情況，結(jié)果見表2。

表2 80次/min振蕩頻率下甲酸/氯化鋅在不同溫度下的檢驗(yàn)結(jié)果

由表2可知，隨著溶解溫度的升高，蠶絲纖維在甲酸/氯化鋅溶液中的平均偏差變化很大，當(dāng)溫度在40℃時(shí)，以80次/min的頻率振蕩45min蠶絲纖維未能完全溶解，過濾時(shí)殘留物比較黏稠；當(dāng)溫度提高到50℃時(shí)，溶解后溶液較為清澈，不黏稠，此時(shí)羊毛百分含量偏差從40℃時(shí)的0.38%縮小到0.23%,當(dāng)溫度繼續(xù)升高時(shí)，羊毛百分含量偏差變化不明顯。

2.3 檢測時(shí)間的確定

采用80次/min的振動(dòng)頻率，用50℃的甲酸/氯化鋅溶液對混合試樣進(jìn)行溶解，考察不同反應(yīng)時(shí)間桑蠶絲在甲酸/氯化鋅溶液中的溶解情況，結(jié)果見表3。

表3 80次/min振蕩頻率50℃的甲酸/氯化鋅溶液在不同反應(yīng)時(shí)間的檢驗(yàn)結(jié)果

由表3在可知，在50℃檢測溫度下以80次/min的振動(dòng)頻率用甲酸/氯化鋅溶液的溶解羊毛/蠶絲混合物，當(dāng)溶解了5min時(shí)，蠶絲纖維的平均偏差為5.50%，此時(shí)大部分蠶絲纖維溶解，未溶部分發(fā)硬發(fā)脆，隨著溶解時(shí)間的延長，蠶絲纖維的平均偏差逐漸減小，到20min時(shí)蠶絲纖維的平均偏差為0.23%，此時(shí)的溶解液較為清澈；當(dāng)繼續(xù)延長反應(yīng)時(shí)間，羊毛百分含量偏差變化不大。

從圖1可以看出，未溶解前的蠶絲纖維截面光滑，略有光澤，而經(jīng)甲酸/氯化鋅溶解后(水浴溫度50℃、水浴時(shí)間5min)的纖維切片中存在截面斷裂的蠶絲纖維，說明樣品中的蠶絲纖維沒有充分溶解，繼續(xù)延長反應(yīng)時(shí)間至15min，纖維切片中僅存微量蠶絲殘纖，蠶絲纖維已被充分溶解。由此可知，水浴溫度為50℃時(shí)，振蕩20min，蠶絲纖維在甲酸/氯化鋅溶液中可充分溶解。

圖1 蠶絲纖維不同反應(yīng)時(shí)間的縱向截面

2.4 修正方案d值及其t檢驗(yàn)

綜上所述，我們采用FZ/T 01112—2012時(shí)，可對標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行適當(dāng)改進(jìn)，選用在50℃溶解溫度下，以振蕩頻率為80次/min反應(yīng)20min，下面我們繼續(xù)考察在這個(gè)反應(yīng)條件下，羊毛纖維的d值變化(表4)。

表4 80次/min振蕩頻率55℃的甲酸/氯化鋅溶液溶解25min樣品的d值

由表4在可知，以50℃、80次/min的振動(dòng)頻率用甲酸/氯化鋅溶液的溶解羊毛/蠶絲混合物20min，其d值分別為0.9980、0.9968、0.9968、0.9957、0.9951、0.9946、0.9921、0.9871、0.9845。對其進(jìn)行平均值為0.9934，標(biāo)準(zhǔn)偏差s為0.0047，t分布的雙側(cè)分位數(shù)為2.306，置信區(qū)間Q為(0.9898，0.9970)，95%置信界限為±0.0036。檢驗(yàn)結(jié)果表明，本試驗(yàn)在95%置信區(qū)間沒有出現(xiàn)離群值，無造成系統(tǒng)誤差的顯著差異，上述試驗(yàn)數(shù)據(jù)均為有效值，試驗(yàn)測得的羊毛纖維質(zhì)量修正系數(shù)d=0.9934是合理的,其置信界限僅為±0.0036，得到的羊毛含量數(shù)據(jù)接近理論真值，有較好的正確度，滿足FZ/T 01112—2012中置信界限小于±1%的要求。

2.5 修正方案精密性研究

為了驗(yàn)證修正方案在測試中的穩(wěn)定性和精密性，選取了180g/m2、70/30的羊毛/蠶絲面料和100g/m2、40/60的羊毛/蠶絲面料，各取15份，每份約1g進(jìn)行試驗(yàn)。試驗(yàn)條件為：溫度50℃，試劑甲酸/氯化鋅，試樣與試劑的比例為1∶100，連續(xù)振蕩時(shí)間20min，振蕩頻率80次/min，試驗(yàn)結(jié)果見表5。

表5 修正方案的穩(wěn)定性和精密性試驗(yàn)

由表5可知，羊毛含量平均值分別為70.15%和40.09%，標(biāo)準(zhǔn)偏差分別為0.1890和0.1638，置信區(qū)間Q95為(70.04，70.25)和(40.00，40.18)，95%置信界限為±0.1046%和±0.0907。所以在95%置信區(qū)間內(nèi)，表5中試驗(yàn)測得的羊毛纖維含量經(jīng)判斷均為正常值，測試值與真值之間差異不顯著，15個(gè)樣品的羊毛含量具有非常好的重現(xiàn)性，說明修正方法具有很高的精密度，在數(shù)據(jù)穩(wěn)定性和精密性上滿足FZ/T01112—2012中置信界限小于±1%的要求。

3 結(jié) 論

a) 與FZ/T 01112—2012標(biāo)準(zhǔn)相比，測試溫度為50℃，每克試樣加入100mL甲酸/氯化鋅溶液，采用以80次/min的頻率振蕩20min是可行的，蠶絲纖維在其中可完全溶解，可以又快又準(zhǔn)地測試羊毛/蠶絲的纖維含量。

b)t檢驗(yàn)法表明，該測試方法快速可靠、重現(xiàn)性好，羊毛纖維的修正系數(shù)d為0.9934。

c) 與FZ/T 01112—2012標(biāo)準(zhǔn)方法相比，改進(jìn)后的定量分析方法可縮短溶解試驗(yàn)時(shí)間50%左右，可大大提高檢測效率。

[1] FZ/T01112—2012，紡織品定量化學(xué)分析蠶絲與羊毛或和羊絨的混合物(甲酸氯化鋅法)[S].

[2] 李軍法，黃伙水，林 山，等.甲酸/氯化鋅法對羊毛/絲混紡產(chǎn)品的定量分析[J].上海紡織科技，2014(4)：46-48.

[3] 鄭少明,賴祥輝.甲酸/氯化鋅法定量分析羊毛/桑蠶絲混紡產(chǎn)品[J].中國纖檢，2014(7)：74-75.

[4] 錢 蕾.甲酸/氯化鋅法對深色桑蠶絲/羊毛混紡產(chǎn)品的定量化學(xué)分析研究[J].中國纖檢，2014(2)：102-103.

[5] 張煥然,王 穎.羊毛/桑蠶絲溶解方法的探討[J].紡織標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量，2011(2)：40-42.

[6] CB/T 7586.1—2002，紡織品色牢度試驗(yàn)毛標(biāo)準(zhǔn)貼襯織物規(guī)格[S].

[7] CB/T 7586.6—2002，紡織品 色牢度試驗(yàn) 絲標(biāo)準(zhǔn)貼襯織物規(guī)格[S].

[8] 汪榮鑫.數(shù)理統(tǒng)計(jì)[M].西安：西安交通大學(xué)出版社，2003.

(責(zé)任編輯：許惠兒)

Improvement of Quantitative Analysis of Silk/Wool Blended Fabric by Formic Acid/Zinc Chloride

LOUChenyu

(Zhejiang Fangyuan Test Group Co.,Ltd., Hangzhou 310013, China)

In order to improve detection efficiency of the content of silk/wool blended fabric, fast and accurate quantitative analysis of the content of silk/wool blended fabric was gained as follows on the basis of adopting FZ/T 01112-2012 method: 1g sample was placed in 100mL 50℃ formic acid/zinc chloride solution, with the frequency oscillation of 80 times/min for 20min. The test results of fast test method were analyzed with t test. The result shows that this method has no obvious difference from FZ/T 01112-2012, so it is feasible. The improved method can save a half of dissolution time.

detection efficiency; fiber content; formic acid/zinc chloride; silk; wool

2014-10-27

樓陳鈺(1980-)，男，杭州人，碩士，工程師，從事紡織品理化檢測與染料、助劑的研發(fā)工作。

TS197.4

A

1009-265X(2015)03-0057-05