甲酸/氯化鋅法定量分析蠶絲/羊毛混紡產品方法的改進

樓陳鈺

(浙江方圓檢測集團股份有限公司，杭州 310013)

甲酸/氯化鋅法定量分析蠶絲/羊毛混紡產品方法的改進

樓陳鈺

(浙江方圓檢測集團股份有限公司，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行定量分析的基礎上，通過數據對比試驗，得出了快速準確進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果，采用t檢驗分析后證明，該方法與FZ/T 01112—2012標準方法無顯著性差異，是切實可行的。采用改進后的檢測方法，每個試樣的溶解時間是原來的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檢測標準[1]于2013年6月1日實施，由于甲酸/氯化鋅法的測試含量與實際含量較接近，重現性較好，受國內外檢測機構的高度重視并得到快速發(fā)展，目前該標準已比較廣泛地應用于蠶絲與羊毛混合產品定量測試。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，通過試驗得出采用甲酸/氯化鋅法定量分析羊毛與桑蠶絲混紡產品的試驗條件，并與現有方法相比較，結果表明甲酸/氯化鋅法對羊毛/絲混紡產品進行化學定量分析是可行的。鄭少明等[3]對比分析了75%硫酸法和甲酸/氯化鋅法的準確性，結果表明甲酸/氯化鋅法對羊毛基本沒有損傷，所得結果更接近真值，且用時較短，可在日常檢測過程中優(yōu)先使用。錢蕾[4]提出先使用保險粉剝色，再用甲酸/氯化鋅溶液進行定量化學分析，經過試驗得出：保險粉對羊毛纖維基本沒有損傷，且定量分析結果與產品設計值一致。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/桑蠶絲混紡產品的定量分析，結果表明：氯化鈣乙醇法、硝酸鈣法和甲酸/氯化鋅法的實測含量與實際含量較接近，重現性較好。

但是FZ/T 01112—2012標準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1次)—洗滌”的步驟進行。在檢測過程中，發(fā)現采用此種步驟進行檢測，試驗人員需間斷地對三角燒瓶進行人工振蕩，從而會耗費試驗人員大量的精力和時間，影響試驗效率。因此有必要對標準方法進行研究，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。

提高蠶絲與羊毛定量分析的效率主要通過采用適當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1次)—洗滌”的檢測程序實現。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，通過一系列試驗調整溶解程序，旨在尋找合理的試驗條件，減少溶解時間，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，并探討了這些對標準細節(jié)的偏離是否會影響到測試結果的準確性與可靠性，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。

1 試驗部分

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(分析純國藥集團化學試劑有限公司)、氯化鋅(分析純廣東省化學試劑工程技術研究開發(fā)中心)、稀氨溶液。

1.3 樣品的準備

1.3.1 樣品及預處理

鑒于甲酸/氯化鋅方法受樣品顏色及織物的組織結構及克重等因素影響較大，所以當試驗樣品采用標準貼襯時，能夠屏蔽其他因素的干擾，可以發(fā)現樣品數據是否因試驗條件的變化而改變，所以本文采用符合GB/T 7568.1—2002[6]的標準羊毛貼襯和符合GB/T 7568.6—2002[7]的標準絲貼襯。預處理按GB/T 2910.1規(guī)定進行。

1.3.2 樣品準備

取預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 試驗方法

按FZ/T 01112—2012標準進行，每克樣品加入100mL預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、稱量和計算。

2 結果與討論

2.1 振動頻率的確定

選取羊毛、桑蠶絲貼襯布拆成紗線，按羊毛/蠶絲設計值為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果與設計值的差異如表1所示。由表1可知，將結果進行比較分析得出最佳的振動頻率。

表1 40℃甲酸/氯化鋅在不同振動頻率下的檢驗結果

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，試劑和樣品不能充分反應，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，羊毛百分含量偏差隨著振動頻率的增加呈現先減小后增大的趨勢，這可能是由于劇烈的振蕩方式導致毛纖維的縮絨效應，紗線表面的毛纖維對紗線內部的蠶絲形成保護，使得蠶絲纖維不能溶解干凈，其中采用80次/min的振蕩頻率，其檢測結果較優(yōu)較接近設計值的結果，但仍有大約0.4%左右的偏差。

2.2 最佳反應溫度的確定

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結果

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，當溫度在40℃時，以80次/min的頻率振蕩45min蠶絲纖維未能完全溶解，過濾時殘留物比較黏稠；當溫度提高到50℃時，溶解后溶液較為清澈，不黏稠，此時羊毛百分含量偏差從40℃時的0.38%縮小到0.23%,當溫度繼續(xù)升高時，羊毛百分含量偏差變化不明顯。

2.3 檢測時間的確定

采用80次/min的振動頻率，用50℃的甲酸/氯化鋅溶液對混合試樣進行溶解，考察不同反應時間桑蠶絲在甲酸/氯化鋅溶液中的溶解情況，結果見表3。

表3 80次/min振蕩頻率50℃的甲酸/氯化鋅溶液在不同反應時間的檢驗結果

由表3在可知，在50℃檢測溫度下以80次/min的振動頻率用甲酸/氯化鋅溶液的溶解羊毛/蠶絲混合物，當溶解了5min時，蠶絲纖維的平均偏差為5.50%，此時大部分蠶絲纖維溶解，未溶部分發(fā)硬發(fā)脆，隨著溶解時間的延長，蠶絲纖維的平均偏差逐漸減小，到20min時蠶絲纖維的平均偏差為0.23%，此時的溶解液較為清澈；當繼續(xù)延長反應時間，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，而經甲酸/氯化鋅溶解后(水浴溫度50℃、水浴時間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)延長反應時間至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，振蕩20min，蠶絲纖維在甲酸/氯化鋅溶液中可充分溶解。

圖1 蠶絲纖維不同反應時間的縱向截面

2.4 修正方案d值及其t檢驗

綜上所述，我們采用FZ/T 01112—2012時，可對標準進行適當改進，選用在50℃溶解溫度下，以振蕩頻率為80次/min反應20min，下面我們繼續(xù)考察在這個反應條件下，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。對其進行平均值為0.9934，標準偏差s為0.0047，t分布的雙側分位數為2.306，置信區(qū)間Q為(0.9898，0.9970)，95%置信界限為±0.0036。檢驗結果表明，本試驗在95%置信區(qū)間沒有出現離群值，無造成系統(tǒng)誤差的顯著差異，上述試驗數據均為有效值，試驗測得的羊毛纖維質量修正系數d=0.9934是合理的,其置信界限僅為±0.0036，得到的羊毛含量數據接近理論真值，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進行試驗。試驗條件為：溫度50℃，試劑甲酸/氯化鋅，試樣與試劑的比例為1∶100，連續(xù)振蕩時間20min，振蕩頻率80次/min，試驗結果見表5。

表5 修正方案的穩(wěn)定性和精密性試驗

由表5可知，羊毛含量平均值分別為70.15%和40.09%，標準偏差分別為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，表5中試驗測得的羊毛纖維含量經判斷均為正常值，測試值與真值之間差異不顯著，15個樣品的羊毛含量具有非常好的重現性，說明修正方法具有很高的精密度，在數據穩(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 論

a) 與FZ/T 01112—2012標準相比，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，可以又快又準地測試羊毛/蠶絲的纖維含量。

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

c) 與FZ/T 01112—2012標準方法相比，改進后的定量分析方法可縮短溶解試驗時間50%左右，可大大提高檢測效率。

[1] FZ/T01112—2012，紡織品定量化學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/羊毛混紡產品的定量化學分析研究[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].紡織標準與質量，2011(2)：40-42.

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

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

[8] 汪榮鑫.數理統(tǒng)計[M].西安：西安交通大學出版社，2003.

(責任編輯：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