紡織品耐家庭和商業洗滌色牢度實驗中調節洗滌溶液pH的研究

姚超明

（廣州檢驗檢測認證集團有限公司，廣東廣州 511447）

紡織品色牢度是指有色織物在加工、測試、存放以及使用過程中，織物顏色對物理或化學作用的抵抗能力，通常包括耐洗、耐摩擦、耐汗漬、耐日曬、耐光汗、耐氣候、耐氯漂、耐唾液、耐升華以及耐熨燙色牢度等［1-2］。其中，耐洗色牢度指紡織品顏色耐洗滌的能力，是衡量紡織品使用價值的一項重要指標［3-5］。而紡織品的耐家庭和商業洗滌色牢度專指紡織品經一般家庭洗滌或者商業洗滌后，織物顏色對洗滌作用的抵抗能力。隨著生活水平的日益提高，人們意識到紡織品色牢度的好壞對人體健康有很大影響，對紡織品耐家庭和商業洗滌色牢度的要求也越來越高［6］。因此，需要按照相關標準和市場需求來選擇合適的洗滌方法，以測試紡織品的耐家庭和商業洗滌色牢度，得出真實可靠的測試結果，以保障消費者的合法權益［7-8］。為了提高檢測紡織品耐家庭和商業洗滌色牢度的效率，本文著重介紹按照GB/T 12490—2014《紡織品色牢度試驗耐家庭和商業洗滌色牢度》制備洗滌溶液，針對該標準中實驗編號首字母為C、D、E 的實驗，建立一種可快速調節洗滌溶液pH 至標準規定值（pH=10.5±0.1）的方法。

1 實驗

1.1 材料與儀器

材料：標準合成洗滌劑（不含熒光增白劑，上海白貓專用化學品有限公司，稱作國產ECE 含磷洗滌劑），B 型ECE 標準洗滌劑（不含熒光增白劑，SDC 企業有限公司，稱作進口ECE 含磷洗滌劑），無水碳酸鈉（分析純，質量分數大于等于99.8%，廣州化學試劑廠），實驗用水采用GB/T 6682—2008《分析實驗室用水規格和試驗方法》規定的三級水。

儀器：SECURA513-1CN 型電子天平［賽多利斯科學儀器（北京）有限公司］，Seven Multi 型pH/電導率/離子綜合測試儀［梅特勒-托利多儀器（上海）有限公司，讀數精度為0.05］，85-2 型數顯恒溫磁力攪拌器（金壇市大地自動化儀器廠）。

1.2 實驗過程

1.2.1 洗滌溶液的制備

稱?。?.0±0.1）g 國產ECE 含磷洗滌劑，加入裝有1 L 三級水的燒杯，在室溫下充分攪拌（最小轉速為1 000 r/min），待洗滌劑粉末溶解后冷卻到（20±2）℃。

參照國產洗滌溶液的制備方法，稱取（4.0±0.1）g進口ECE 含磷洗滌劑制備符合標準規定的進口洗滌溶液。

1.2.2 洗滌溶液初始pH 的測定

首先打開pH/電導率/離子綜合測試儀并選擇其中的pH 模式，然后校正好pH 計備用。

在保持溫度為（20±2）℃、不加入碳酸鈉調節pH的前提下，用pH 計分別測定國產洗滌溶液和進口洗滌溶液的初始pH，每組實驗重復6次。

1.2.3 洗滌溶液的pH 調節

向每個已裝有1 L 國產洗滌溶液的燒杯里分別加入（0.15±0.01）、（0.30±0.01）、（0.35±0.01）、（0.50±0.01）、（0.80±0.01）g 無水碳酸鈉調節pH，每次都先充分攪拌并冷卻到（20±2）℃，再用pH 計分別測試pH，每組實驗重復6次。

分別將（0.036±0.001）、（0.060±0.001）、（0.080±0.001）、（0.110±0.001）、（0.150±0.001）g 無水碳酸鈉加入到每個已裝有1 L 進口洗滌溶液的燒杯里調節pH，每次都先充分攪拌并冷卻到（20±2）℃，再用pH計分別測試pH，每組實驗重復6次。

2 結果與討論

2.1 洗滌劑種類、用量的選擇

GB/T 12490—2014 中明確規定了實驗可以選用ECE 含磷洗滌劑的組成（如表1 所示）。本實驗選購的兩種常用且符合標準的洗滌劑組成與表1 相同，且各成分的質量分數都符合表1要求。

表1 ECE 含磷洗滌劑的組成

由表1 可知，ECE 含磷洗滌劑是含有多種化學物質的混合物，主要成分是三聚磷酸鈉，因此含有磷，但不含泡沫抑制劑硅樹脂、熒光增白劑。由于ECE 含磷洗滌劑是復雜的混合物，因此GB/T 12490—2014規定，實驗時應至少制備1 L 洗滌溶液，以防洗滌劑粉末不均勻。從與標準保持一致以及節約洗滌劑角度考慮，本實驗選擇洗滌溶液用量為1 L。

2.2 洗滌溫度的選擇

在表述制備洗滌溶液的操作時，GB/T 12490—2014 規定：溶液溫度冷卻到20 ℃后，用已經校正過的pH 計測試pH，實驗編號首字母為A、B 時不需要調節pH［9］。但GB/T 12490—2014 只規定了pH 計的讀數精度為0.05，并沒有直接給出溫度的允差，而GB/T 6151—2016《紡織品 色牢度試驗 試驗通則》［10］在“操作程序”中明確規定：溫度以攝氏度（℃）表示，一般有±2 ℃的允差。因此，在測定pH 時，本實驗選擇將洗滌溶液溫度冷卻到（20±2）℃。

2.3 無水碳酸鈉對國產洗滌溶液pH 的影響

由圖1 可知，隨著每升洗滌溶液中無水碳酸鈉質量的增加，國產洗滌溶液的pH 明顯增大；當無水碳酸鈉質量從0 g 逐漸增加到0.80 g 時，pH 由10.10 增大到10.64；無水碳酸鈉質量約為0.35 g 時，pH 接近10.50。由此可知，每升國產洗滌溶液所需無水碳酸鈉的參考質量為（0.35±0.05）g。

圖1 無水碳酸鈉質量對應國產洗滌溶液pH 的關系圖

2.4 無水碳酸鈉對進口洗滌溶液pH 的影響

由圖2 可知，隨著每升洗滌溶液中無水碳酸鈉質量的增加，進口洗滌溶液的pH 也有一定程度的增大；當無水碳酸鈉質量從0 g 緩慢增加到0.15 g時，pH由10.30 增大到10.63；當無水碳酸鈉質量約為0.08 g時，pH 接近10.50。由此可知，每升進口洗滌溶液所需無水碳酸鈉的參考質量為（0.08±0.02）g。

圖2 無水碳酸鈉質量對應進口洗滌溶液pH 的關系圖

2.5 快速調節pH 的實際應用

在GB/T 12490—2014 中僅提到“每升溶液中加入約1 g 碳酸鈉調節pH”，并沒有明確指出由ECE 含磷洗滌劑制成的洗滌溶液在調節pH 時所需無水碳酸鈉的具體質量。若按照該標準的方法來調節洗滌溶液pH，在實際操作過程中就需要多次嘗試加入適量的無水碳酸鈉。若所測得的pH 超過標準規定的最大值10.60，則需要重新制備洗滌溶液以調節pH。上述調節pH 的方法既復雜又耗時，還可能會造成洗滌劑的浪費。

在制備1 L 國產洗滌溶液時，直接加入參考質量為（0.35±0.05）g 的無水碳酸鈉，待溶液溫度冷卻到（20±2）℃后，測得該國產洗滌溶液的pH 為10.50～10.56（重復實驗3 次）；在制備1 L 進口洗滌溶液時，直接加入參考質量為（0.08±0.02）g 的無水碳酸鈉，待溶液溫度冷卻到（20±2）℃后，測得該進口洗滌溶液的pH 為10.43～10.53（重復實驗3 次）。對于編號首字母為C、D、E 的實驗，根據無水碳酸鈉的參考質量，即可快速調節洗滌溶液pH 至符合標準的規定值。此方法可以有效縮短日常檢測中調節洗滌溶液pH 的時間，提高檢測效率。

3 結論

在保持溶液溫度為（20±2）℃不變的情況下，每升國產洗滌溶液所需要無水碳酸鈉的參考質量為（0.35±0.05）g；每升進口洗滌溶液所需要無水碳酸鈉的參考質量為（0.08±0.02）g。通過控制每升洗滌溶液中無水碳酸鈉的質量，在編號首字母為C、D、E 的實驗中，可快速調節洗滌溶液pH 至標準的規定值，提高了檢測紡織品耐家庭和商業洗滌色牢度的效率。