介質是否現配現用對紡織品pH值的測定數據重復性的影響

陳妍，黃娟，周衡書，蔣敏，熊海鷹

(1.湖南工程學院紡織服裝學院，生態紡織材料與染整新技術湖南省高校重點實驗室，湖南湘潭 411104;2.湖南省新型纖維面料及加工工程技術研究中心,湖南益陽 413002;3.湖南省纖維檢驗局，湖南長沙 410117)

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介質是否現配現用對紡織品pH值的測定數據重復性的影響

陳妍1,2,3，黃娟1,3，周衡書1,2，蔣敏3，熊海鷹3

(1.湖南工程學院紡織服裝學院，生態紡織材料與染整新技術湖南省高校重點實驗室，湖南湘潭 411104;2.湖南省新型纖維面料及加工工程技術研究中心,湖南益陽 413002;3.湖南省纖維檢驗局，湖南長沙 410117)

依照GB/T 7573-2009《紡織品水萃取液pH值的測定》中規定的檢測方法，按水萃取液介質是否現配現用將條件細分為四種，分別在這四種介質條件下對紡織品的pH值進行測定。經計算分析得到各個條件下測得的紡織品pH值的數據重復性，得出采用現配現用的0.1mol/LKCl溶液作為萃取介質數據重復性最好、pH計示值穩定最快、檢測結果最準確。經驗證振蕩1h與振蕩2h的pH值檢測結果無明顯差異，并在實際檢測中對介質的使用提出了建議。

紡織品pH值 介質 水萃取液 重復性 0.1mol/LKCl溶液

0 前言

在當前國際貿易摩擦極大、綠色壁壘高筑的大環境下，我國的紡織品質量不僅要達到國家檢驗標準并且要符合環境指標和完全認證等要求，以提升我國紡織在國際上的競爭力[1]。一方面，近年來GB 18401-2010[2]《國家紡織產品基本安全技術規范》所規定的安全技術指標中紡織品pH值的不合格率成為我國紡織品質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值不合格導致人體皮膚弱酸性環境被破壞，從而致使皮膚瘙癢、過敏的報道涌現，紡織品pH值受到越來越多人的關注。可見，紡織品pH值這個指標的把關必須引起重視。

在GB/T 7573-2009《紡織品水萃取液pH值的測定》中，并沒有對水萃取液的介質進行硬性規定，國內有報道指出采用0.1mol/LKCl溶液作為萃取介質可以增加萃取液的導電性從而減少液接電位的影響，提高pH值測定的穩定性[4]，但對水萃取液pH值的測定采用的介質是否現配現用還未見報道。在實際檢驗中，三級水和0.1mol/LKCl溶液均常使用，而介質是否現配現用事實上對測得的pH值有一定影響。一旦紡織品出現合格與不合格的爭議時，采用的水萃取介質就非常關鍵了。因此，研究各個介質條件所測得的pH值重復性、穩定性非常有必要。

1 試驗部分

1.1 原料與儀器

1.1.1 試驗樣品及試劑

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

1.1.2 試驗儀器

機械振蕩器(宏大HD500型)、阿修羅純水機、ML204型電子天平(Mettler Toledo)、雷磁pHSJ-3F型pH計、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、溫度計等。

1.2 試樣制備及試驗方法

實驗材料選取10塊pH值包含堿性、中性和酸性的紡織品(均為pH值穩定的標準物質)，并進行編號為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值的測定》[5]中規定水萃取液介質是三級水或0.1mol/LKCl溶液，本文將萃取介質是否現配現用把條件細分為四種，即：現配現用的三級水、現配現用的0.1mol/LKCl溶液、一個工作周期(5天)內持續使用的三級水、一個工作周期(5天)內持續使用的0.1mol/LKCl溶液，分別測量四組萃取介質條件下測出的紡織品水萃取液pH值，分別計算得出四種萃取介質條件下的紡織品pH值數據重復性，研究四種介質條件對紡織品水萃取液pH值的測定數據重復性的影響，比較各個介質條件下的紡織品pH值數據重復性的大小和穩定性，為實驗室和檢測機構在最佳條件下對紡織品pH值準確、快速地評定提供理論依據。

2 試驗結果與分析

2.1 按照標準試驗

2.1.1 四種水萃取液介質條件下樣品pH值

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

在測定時，每個樣品均取3份平行樣，每個稱取(2.00±0.05)g。為了避免樣品質量不同造成試驗結果有所偏差，本文所有試驗中每個試樣質量均保證稱取2.00g。試驗振蕩時間為2h，試驗溫度為25℃，四種介質條件下共計120份萃取液，記錄有效實驗數據80個。水萃取液pH值的測量按GB/T7573-2009[5]中8.2執行。

試驗結果如圖1所示：其中介質條件1表示現配現用的三級水(pH值=6.38)；條件2表示一個周期內重復使用的三級水(pH值=6.11)；條件3表示現配現用的0.1mol/L KCl溶液(pH值=6.62);條件4表示一個周期內重復使用的0.1mol/L KCl溶液(pH值=6.24)。

圖1 四種萃取介質條件下樣品pH值

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

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

(3)當紡織品水萃取液pH值偏堿性時，采用不同介質測得pH值的數值從大到小依次為：一個周期內持續使用的三級水> 現配現用的三級水> 一個周期內持續使用的0.1mol/LKCl溶液> 現配現用的0.1mol/LKCl溶液；當紡織品pH值為中性或酸性時，其數據大小依次為：現配現用的三級水> 一個周期內持續使用的三級水> 現配現用的0.1mol/LKCl溶液> 一個周期內持續使用的0.1mol/LKCl溶液。

2.1.2 紡織品pH值數據重復性的計算

重復性是測量重復性的簡稱，即在一組重復性測量條件下的測量精密度[6]。紡織品水萃取液pH值的重復性試驗條件均采用JJF 1059.1-2012《測量不確定度評定與表示》[6]中3.6規定執行，并在一個周期(5天)內每天的同一時間段進行實驗。

將1#～10#紡織品樣品均準備四份分別采用上述四種不同萃取介質作為萃取液，在重復性試驗條件下完成紡織品水萃取液pH值的測定后，得到四種不同條件下各個樣品在一個周期內的水萃取液pH值數據, 按JJF 1059.1-2012《測量不確定度評定與表示》[6]中3.10所述貝塞爾(Bessel)公式算得實驗標準差，即“重復性標準差”，實驗結果見圖2。

圖2 四種介質條件的重復性標準差

從圖2可以看出：(1)三級水作為萃取介質其數據重復性較KCl溶液差，三級水是否現配現用對測得紡織品pH值數據重復性影響較大。非現配現用的三級水為萃取介質測得的紡織品水萃取液pH值數據重復性差，不適宜作為紡織品水萃取液pH值的測定的萃取介質。

(2)0.1mol/LKCl溶液是否現配現用對其測得的紡織品水萃取液pH值數據重復性影響不大。采用現配現用的0.1mol/LKCl溶液作為萃取介質的穩定性略優于采用一周期內持續使用的0.1mol/LKCl溶液作為萃取介質，其數據重復性與一周期內持續使用的0.1mol/LKCl溶液作為萃取介質的數據重復性差別不大。

2.2 驗證試驗

2.2.1 利用實驗室間比對試驗樣品驗證

為了驗證由2.1中測得的實驗數據計算分析得出的實驗結論是正確的，另收集了4種2015年在全國范圍內各大紡織品檢驗機構參與的紡織品pH值比對試驗的樣品，并記錄了其參與紡織品水萃取液pH值比對試驗的結果。將其編號為1號～4號。其中，比對試驗的紡織品pH值結果是全國各個實驗室內比對試驗結果按照穩健統計法的原理[7]得出的滿意結果的樣品pH值的真實值。在四種水萃取液介質條件下各樣品pH值結果如表1所示。

表1 比對試驗樣品在四種介質條件下的pH值

從表1中可以看出，采用現配現用的0.1mol/LKCl溶液為萃取介質測得的紡織品水萃取液pH值與比對試驗的結果最吻合，其檢測結果最準確。非現配現用的0.1mol/LKCl溶液為介質測得的樣品水萃取液pH值相差不明顯，但當檢測到合格與不合格的可疑樣品時宜用現配現用的0.1mol/LKCl溶液作為萃取介質更具說服力。

2.3 探索試驗

2.3.1 振蕩1h與振蕩2h對比實驗

GB/T 7573-2009[5]《紡織品水萃取液pH值的測定》中規定紡織品水萃取液pH值的測定實驗振蕩時間為2h±5min，并注明如果能驗證在本實驗室振蕩2h與振蕩1h的實驗結果無明顯差異，則可在本實驗室內采用振蕩1h進行測定。

因此為了探索本實驗室的實驗條件是否能滿足振蕩1h與振蕩2h測得的pH值無明顯差異，在送檢紡織品中隨機選取了5塊作為探索實驗的樣品，并分別編號為1～5。實驗結果見表2。

表2 當天兩種介質條件下振蕩1h與振蕩2h的pH值結果對比

由表2中的結果可以驗證在本實驗室中滿足振蕩1h與振蕩2h的檢測結果無明顯差異，符合GB/T 7573-2009的要求，即在本實驗室中的紡織品pH值的測定可以采用振蕩1h的快速檢驗條件。

3 結論與建議

(1)三級水是否現配現用對紡織品水萃取液pH值的測定數據重復性影響較大；0.1mol/LKCl溶液是否現配現用對紡織品水萃取液pH值的測定數據重復性影響不大。

(2)持續使用的三級水測得的紡織品水萃取液pH值數據重復性差，不適宜作為紡織品水萃取液pH值的測定的萃取介質。

(3)0.1mol/LKCl溶液作為萃取介質測得的紡織品水萃取液pH值數據重復性較好，0.1mol/LKCl溶液是否現配現用兩種情況的數據重復性不大，但現配現用的0.1mol/LKCl溶液為介質重復性更穩定，測得的紡織品水萃取液pH值更準確，利于對介于合格或不合格之間的可疑樣品的判定。另外，可以進一步研究0.1mol/LKCl溶液作為萃取介質保持數據重復性的有效期。

(4)為了檢驗結果的準確性，建議采用現配現用的0.1mol/LKCl溶液作為萃取介質。不僅因為其測得的數據重復性好、穩定性強，而且在實驗過程中發現采用0.1mol/LKCl溶液作為萃取介質測定紡織品水萃取液pH值時pH計示值漂移小，能快速穩定。

(5)在本實驗室內測定紡織品水萃取液pH值時可以將振蕩時間縮短為1h以進行快速實驗，有效提高檢測效率。

[1] 徐惟,童霞,袁建新. 國際貿易環境對我國紡織品出口影響的實證研究[J]. 生產力研究,2010(10):201-202.

[2] GB 18401-2010，國家紡織產品基本安全技術規范[S].北京：中國標準出版社.

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

[4] 范秋玲. 紡織品pH值測定標準比較[J]. 印染,2009(18):43-46.

[5] GB/T 7573-2009，紡織品水萃取液pH值的測定[S].北京：中國標準出版社.

[6] JJF 1059.1-2012，測量不確定度評定與表示[S].北京：中國標準出版社.

[7] 夏錚錚，劉卓慧，魏昊，等.實驗室認可與管理基礎知識[M].北京：中國計量出版社，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計。

周衡書(1967-)，男，教授，碩士生導師。

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1008-5580(2016)04-0048-04