【摘要】:本文對錦綸/滌綸混紡產(chǎn)品分別采用甲酸法、鹽酸法和硫酸法進(jìn)行化學(xué)定量分析,從精確性、安全性、操作簡便性及成本方面對比分析三種方法。試驗(yàn)結(jié)果表明,三種方法在精確性方面具有一致性,從操作簡便性、安全性及成本方面綜合考慮,鹽酸法較為優(yōu)越。
1 引言
隨著超細(xì)纖維的發(fā)展,錦綸和滌綸在服用紡織品和家紡產(chǎn)品中的應(yīng)用越來越多。錦綸耐磨性和吸濕性較好,滌綸耐酸耐堿性優(yōu)良,兩者混紡產(chǎn)品則具有吸濕透氣、輕薄柔軟及耐用的特性,日用紡織品中,錦綸/滌綸混紡產(chǎn)品也因此越來越普遍[1-5]。因此在紡織品質(zhì)檢工作中,為錦綸/滌綸混紡產(chǎn)品尋求一種優(yōu)良的化學(xué)定量分析方法十分必要。本文將從精確性、安全性、操作簡便性及成本方面對比三種定量分析方法:甲酸法、鹽酸法和硫酸法。
2 試驗(yàn)及試驗(yàn)方法
2.1 材料及試劑
錦綸標(biāo)準(zhǔn)貼襯織物、滌綸標(biāo)準(zhǔn)貼襯織物[12-13]、40%硫酸溶液、20%鹽酸溶液[11]、80%甲酸溶液、80 mL/L稀氨水[7]、石油醚(AR)及試驗(yàn)用三級水。
2.2 儀器及設(shè)備
抽濾裝置、玻璃砂芯坩堝、250 mL具塞三角燒瓶、水浴恒溫振蕩器、帶有變色硅膠的干燥器、電熱恒溫鼓風(fēng)烘干箱、電子天平、索氏萃取器。
2.3試樣準(zhǔn)備
取若干份錦綸織物和滌綸織物試樣和若干份錦綸和滌綸混合試樣[2-4]備用,每份試樣約為1 g,并把每份試樣中的織物拆成紗線,混合試樣需將紗線混合均勻。
按照GB/T 2910.1—2009的要求對試樣進(jìn)行預(yù)處理[8]:將樣品放在索氏萃取器內(nèi),用石油醚萃取1 h,每小時至少循環(huán)6次。待樣品中的石油醚揮發(fā)后,把樣品浸入冷水中浸泡1 h,再在(65±5)℃的水中浸泡1 h。兩種情況下浴比均為1:100,不時地攪拌溶液,擠干、抽濾、或離心脫水,以除去樣品中的多余水分,然后自然干燥樣品。
2.4 試驗(yàn)方法
2.4.1 甲酸
按國標(biāo)GB/T 2910.7—2009所述方法進(jìn)行試驗(yàn),滌綸d值為1.00。
2.4
參考標(biāo)準(zhǔn)FZ/T 01095、AATCC20A—2007及相關(guān)文獻(xiàn)[6,10,11]所述方法,即:把準(zhǔn)備好的試樣放入三角燒瓶中,每克試樣加100 mL20%鹽酸溶液,在常溫下連續(xù)振蕩15 min,使錦綸完全溶解。用已知質(zhì)量的玻璃砂芯坩堝過濾,將剩余纖維用少量同溫度、同濃度的鹽酸洗滌3次,再用常溫蒸餾水洗4~5次,用稀氨水中和2次,然后水洗至用指示劑檢查呈中性為止,每次洗后必須用真空泵抽吸排液。
利用純滌綸試樣按所述方法試驗(yàn)可得所需滌綸d值。其中,d值=試驗(yàn)前試樣凈干質(zhì)量×100%/試驗(yàn)后試樣凈干質(zhì)量。
2.4.3 硫酸法
主要參考標(biāo)準(zhǔn)FZ/T 01095、及ASTM D 629-99和相關(guān)文獻(xiàn)[9,11]所述錦綸溶解性能所得。具體步驟與2.4.2相似,用40%硫酸溶液替換2.4.2中20%鹽酸溶液即可。其中d值所求方法與2.4.2相同。
3 結(jié)果與分析
3.1 精確性
3.1.1 鹽酸法和硫酸法中滌綸d值
分別用鹽酸法和硫酸法對滌綸試樣各進(jìn)行5次試驗(yàn)以計算滌綸d值,結(jié)果見表1。所求d值保留至小數(shù)點(diǎn)后兩位。
表1 滌綸d值

分析表中數(shù)據(jù)可知,鹽酸法和硫酸法中滌綸的d值為1.00,與國標(biāo)甲酸法中所規(guī)定的滌綸d值一致。
3.1.2 精確性對比
分別為3種方法準(zhǔn)備2份試樣進(jìn)行試驗(yàn),試驗(yàn)結(jié)果見表2。

由表中數(shù)據(jù)可知,三種方法所測量的滌綸凈干質(zhì)量分?jǐn)?shù)與實(shí)際值的絕對誤差絕對值都小于0.5%,測量結(jié)果都符合國家標(biāo)準(zhǔn),且精確性較高。從相對誤差來看,鹽酸法、硫酸法與甲酸法相比,三者都小于1%,不僅說明鹽酸法和硫酸法在滌綸/錦綸混紡產(chǎn)品定量分析方面具有可靠性,而且說明了三種測量方法在精確性方面具有一致性。
3.2 操作簡便性及安全性
由于人體不能與三種酸相接觸,操作時實(shí)驗(yàn)人員應(yīng)作好相應(yīng)的防護(hù)措施,并在相應(yīng)的操作環(huán)境中時行試驗(yàn)。其中,由于甲酸和鹽酸具有揮發(fā)性,試驗(yàn)應(yīng)在具有通風(fēng)設(shè)施的環(huán)境中進(jìn)行
據(jù)試驗(yàn)觀察所得,錦綸在三種酸溶液中溶解后,加水都會出現(xiàn)析出現(xiàn)象,所以沖洗時應(yīng)用酸液對燒瓶進(jìn)行沖洗后再轉(zhuǎn)移至玻璃坩堝中。而對硫酸法實(shí)驗(yàn)的觀察發(fā)現(xiàn),錦綸在40%硫酸溶液中溶解速度較鹽酸溶液和甲酸溶液慢,沖洗所用時間較長,并且需要較多的攪動才能沖洗干凈。因此,相對鹽酸法和甲酸法,硫酸法操作較為繁瑣。

表3 三種酸信息表
結(jié)合試驗(yàn)所用三種酸液的配制,分析表中信息可知:
80%甲酸溶液[7]:用780 mL的98%~100%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))甲酸用水稀釋至1L。根據(jù)上表中甲酸的價格,每毫升80%甲酸溶液所需酸的價格為:0.07元/mL。
20%鹽酸溶液[11]:在500 mL的37%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))濃鹽酸加入500 mL的蒸餾水可得。每毫升20%鹽酸溶液所需酸的價格為:0.0077元/mL。
40%硫酸溶液[11]:在500 mL的98%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))濃硫酸加入1330 mL的蒸餾水可得。每毫升40%硫酸溶液所需酸的價格為:0.0056元/mL。
根據(jù)2.4所述的試驗(yàn)方法可知每種方法在試驗(yàn)時所消耗酸的量一致。因此綜上所述,甲酸法在進(jìn)行定量分析時所耗成本最高,其次是鹽酸法和硫酸法。
4 結(jié)論
綜上所述,3種方法在精確性方面,其測量結(jié)果是一致的。從操作簡便性、安全性及成本方面綜合考慮,鹽酸法較為優(yōu)越。但因鹽酸法不是國標(biāo)中所述方法,如需選用應(yīng)先爭求利益相關(guān)方的同意及簽訂相關(guān)書面協(xié)議。
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