甲酸/氯化锌法定量分析蚕丝/羊毛混纺产品方法的改进

楼陈钰

(浙江方圆检测集团股份有限公司，杭州 310013)

甲酸/氯化锌法定量分析蚕丝/羊毛混纺产品方法的改进

楼陈钰

(浙江方圆检测集团股份有限公司，杭州 310013)

为了加快羊毛与蚕丝混合物含量的检测速度，在采用FZ/T 01112—2012方法对羊毛与蚕丝混合物进行定量分析的基础上，通过数据对比试验，得出了快速准确进行定量分析蚕丝与羊毛混合物含量的方法，具体为：每克试样放入100mL 50℃的甲酸/氯化锌溶液中，以80次/min的频率振荡20min。对该快速测试方法的测试结果，采用t检验分析后证明，该方法与FZ/T 01112—2012标准方法无显著性差异，是切实可行的。采用改进后的检测方法，每个试样的溶解时间是原来的1/2。

检测效率；纤维含量；甲酸/氯化锌；蚕丝；羊毛

0 引 言

FZ/T 01112—2012检测标准[1]于2013年6月1日实施，由于甲酸/氯化锌法的测试含量与实际含量较接近，重现性较好，受国内外检测机构的高度重视并得到快速发展，目前该标准已比较广泛地应用于蚕丝与羊毛混合产品定量测试。李军法等[2]利用羊毛和蚕丝在甲酸/氯化锌溶液中溶解性能不同的原理，通过试验得出采用甲酸/氯化锌法定量分析羊毛与桑蚕丝混纺产品的试验条件，并与现有方法相比较，结果表明甲酸/氯化锌法对羊毛/丝混纺产品进行化学定量分析是可行的。郑少明等[3]对比分析了75%硫酸法和甲酸/氯化锌法的准确性，结果表明甲酸/氯化锌法对羊毛基本没有损伤，所得结果更接近真值，且用时较短，可在日常检测过程中优先使用。钱蕾[4]提出先使用保险粉剥色，再用甲酸/氯化锌溶液进行定量化学分析，经过试验得出：保险粉对羊毛纤维基本没有损伤，且定量分析结果与产品设计值一致。张焕然等[5]研究了75%硫酸法、氯化钙/乙醇法、硝酸钙法和甲酸/氯化锌法等4种方法对羊毛/桑蚕丝混纺产品的定量分析，结果表明：氯化钙乙醇法、硝酸钙法和甲酸/氯化锌法的实测含量与实际含量较接近，重现性较好。

但是FZ/T 01112—2012标准中对于溶解过程要求采用“振荡使试样浸透—放置45min(每隔15min摇动1次)—洗涤”的步骤进行。在检测过程中，发现采用此种步骤进行检测，试验人员需间断地对三角烧瓶进行人工振荡，从而会耗费试验人员大量的精力和时间，影响试验效率。因此有必要对标准方法进行研究，探索出一种比较合理的检测程序作为对FZ/T 01112—2012溶解定量过程的改进。

提高蚕丝与羊毛定量分析的效率主要通过采用适当提高溶解温度和以恒定频率振荡的检测程序替代“振荡使试样浸透—放置45min(每隔15min摇动1次)—洗涤”的检测程序实现。本文研究了羊毛与蚕丝在不同振荡频率和温度下的溶解能力，通过一系列试验调整溶解程序，旨在寻找合理的试验条件，减少溶解时间，选择出既可以快速溶解蚕丝、又不会对羊毛造成太大损伤的测试条件，并探讨了这些对标准细节的偏离是否会影响到测试结果的准确性与可靠性，从而为用甲酸/氯化锌法更快速地检测羊毛与蚕丝的含量奠定一定的基础。

1 试验部分

1.1 仪器

万分之一分析天平、索氏萃取器、干燥皿(装有变色硅胶)、恒温水浴振荡器(0～100℃)、烘箱(105±5℃)、抽滤装置、具塞三角烧瓶和玻璃砂芯坩埚。

1.2 试剂

石油醚(馏程温度为40～60℃)、甲酸(分析纯国药集团化学试剂有限公司)、氯化锌(分析纯广东省化学试剂工程技术研究开发中心)、稀氨溶液。

1.3 样品的准备

1.3.1 样品及预处理

鉴于甲酸/氯化锌方法受样品颜色及织物的组织结构及克重等因素影响较大，所以当试验样品采用标准贴衬时，能够屏蔽其他因素的干扰，可以发现样品数据是否因试验条件的变化而改变，所以本文采用符合GB/T 7568.1—2002[6]的标准羊毛贴衬和符合GB/T 7568.6—2002[7]的标准丝贴衬。预处理按GB/T 2910.1规定进行。

1.3.2 样品准备

取预处理后的羊毛和蚕丝织物，分别拆成纱，在烘箱中烘至恒重，取出后冷却称量。

1.4 试验方法

按FZ/T 01112—2012标准进行，每克样品加入100mL预热至固定温度的甲酸/氯化锌溶液，充分振荡浸透试样，在固定温度下用不同频率振荡，用玻璃砂芯坩埚过滤残留物，用相同温度的甲酸/氯化锌溶液清洗，再用同温度的水清洗，稀氨水漂洗，冷水冲洗至中性后用真空抽吸排液，烘干、冷却、称量和计算。

2 结果与讨论

2.1 振动频率的确定

选取羊毛、桑蚕丝贴衬布拆成纱线，按羊毛/蚕丝设计值为90/10、80/20、70/30、60/40、50/50、40/60、30/70、20/80、10/90和0/100配制混合试样，在不同振动频率下用40℃的甲酸/氯化锌溶液对混合试样溶解45min，样品在不同振荡频率下的溶解结果与设计值的差异如表1所示。由表1可知，将结果进行比较分析得出最佳的振动频率。

表1 40℃甲酸/氯化锌在不同振动频率下的检验结果

蚕丝纤维在40℃甲酸/氯化锌溶液中，若采用放置45min(每隔15min摇动1次)的检测程序，溶液比较黏稠，样品中的蚕丝不能充分溶解，有较多残留，其原因主要是采取静止放置的方式，甲酸/氯化锌仅和混合试样的表面接触反应，试剂和样品不能充分反应，所以不利于蚕丝的分解，若采用振荡的检测程序，则试剂和样品充分接触反应，羊毛百分含量偏差随着振动频率的增加呈现先减小后增大的趋势，这可能是由于剧烈的振荡方式导致毛纤维的缩绒效应，纱线表面的毛纤维对纱线内部的蚕丝形成保护，使得蚕丝纤维不能溶解干净，其中采用80次/min的振荡频率，其检测结果较优较接近设计值的结果，但仍有大约0.4%左右的偏差。

2.2 最佳反应温度的确定

由于采用振荡的检测程序，仍有少量蚕丝纤维没有溶解干净，所以考虑升高检测温度。本文选取了40、45、50、55、60℃作为研究温度，考察了在80次/min的振荡频率下振荡45min，羊毛/桑蚕丝在甲酸/氯化锌溶液中的溶解情况，结果见表2。

表2 80次/min振荡频率下甲酸/氯化锌在不同温度下的检验结果

由表2可知，随着溶解温度的升高，蚕丝纤维在甲酸/氯化锌溶液中的平均偏差变化很大，当温度在40℃时，以80次/min的频率振荡45min蚕丝纤维未能完全溶解，过滤时残留物比较黏稠；当温度提高到50℃时，溶解后溶液较为清澈，不黏稠，此时羊毛百分含量偏差从40℃时的0.38%缩小到0.23%,当温度继续升高时，羊毛百分含量偏差变化不明显。

2.3 检测时间的确定

采用80次/min的振动频率，用50℃的甲酸/氯化锌溶液对混合试样进行溶解，考察不同反应时间桑蚕丝在甲酸/氯化锌溶液中的溶解情况，结果见表3。

表3 80次/min振荡频率50℃的甲酸/氯化锌溶液在不同反应时间的检验结果

由表3在可知，在50℃检测温度下以80次/min的振动频率用甲酸/氯化锌溶液的溶解羊毛/蚕丝混合物，当溶解了5min时，蚕丝纤维的平均偏差为5.50%，此时大部分蚕丝纤维溶解，未溶部分发硬发脆，随着溶解时间的延长，蚕丝纤维的平均偏差逐渐减小，到20min时蚕丝纤维的平均偏差为0.23%，此时的溶解液较为清澈；当继续延长反应时间，羊毛百分含量偏差变化不大。

从图1可以看出，未溶解前的蚕丝纤维截面光滑，略有光泽，而经甲酸/氯化锌溶解后(水浴温度50℃、水浴时间5min)的纤维切片中存在截面断裂的蚕丝纤维，说明样品中的蚕丝纤维没有充分溶解，继续延长反应时间至15min，纤维切片中仅存微量蚕丝残纤，蚕丝纤维已被充分溶解。由此可知，水浴温度为50℃时，振荡20min，蚕丝纤维在甲酸/氯化锌溶液中可充分溶解。

图1 蚕丝纤维不同反应时间的纵向截面

2.4 修正方案d值及其t检验

综上所述，我们采用FZ/T 01112—2012时，可对标准进行适当改进，选用在50℃溶解温度下，以振荡频率为80次/min反应20min，下面我们继续考察在这个反应条件下，羊毛纤维的d值变化(表4)。

表4 80次/min振荡频率55℃的甲酸/氯化锌溶液溶解25min样品的d值

由表4在可知，以50℃、80次/min的振动频率用甲酸/氯化锌溶液的溶解羊毛/蚕丝混合物20min，其d值分别为0.9980、0.9968、0.9968、0.9957、0.9951、0.9946、0.9921、0.9871、0.9845。对其进行平均值为0.9934，标准偏差s为0.0047，t分布的双侧分位数为2.306，置信区间Q为(0.9898，0.9970)，95%置信界限为±0.0036。检验结果表明，本试验在95%置信区间没有出现离群值，无造成系统误差的显著差异，上述试验数据均为有效值，试验测得的羊毛纤维质量修正系数d=0.9934是合理的,其置信界限仅为±0.0036，得到的羊毛含量数据接近理论真值，有较好的正确度，满足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

为了验证修正方案在测试中的稳定性和精密性，选取了180g/m2、70/30的羊毛/蚕丝面料和100g/m2、40/60的羊毛/蚕丝面料，各取15份，每份约1g进行试验。试验条件为：温度50℃，试剂甲酸/氯化锌，试样与试剂的比例为1∶100，连续振荡时间20min，振荡频率80次/min，试验结果见表5。

表5 修正方案的稳定性和精密性试验

由表5可知，羊毛含量平均值分别为70.15%和40.09%，标准偏差分别为0.1890和0.1638，置信区间Q95为(70.04，70.25)和(40.00，40.18)，95%置信界限为±0.1046%和±0.0907。所以在95%置信区间内，表5中试验测得的羊毛纤维含量经判断均为正常值，测试值与真值之间差异不显著，15个样品的羊毛含量具有非常好的重现性，说明修正方法具有很高的精密度，在数据稳定性和精密性上满足FZ/T01112—2012中置信界限小于±1%的要求。

3 结 论

a) 与FZ/T 01112—2012标准相比，测试温度为50℃，每克试样加入100mL甲酸/氯化锌溶液，采用以80次/min的频率振荡20min是可行的，蚕丝纤维在其中可完全溶解，可以又快又准地测试羊毛/蚕丝的纤维含量。

b)t检验法表明，该测试方法快速可靠、重现性好，羊毛纤维的修正系数d为0.9934。

c) 与FZ/T 01112—2012标准方法相比，改进后的定量分析方法可缩短溶解试验时间50%左右，可大大提高检测效率。

[1] FZ/T01112—2012，纺织品定量化学分析蚕丝与羊毛或和羊绒的混合物(甲酸氯化锌法)[S].

[2] 李军法，黄伙水，林 山，等.甲酸/氯化锌法对羊毛/丝混纺产品的定量分析[J].上海纺织科技，2014(4)：46-48.

[3] 郑少明,赖祥辉.甲酸/氯化锌法定量分析羊毛/桑蚕丝混纺产品[J].中国纤检，2014(7)：74-75.

[4] 钱 蕾.甲酸/氯化锌法对深色桑蚕丝/羊毛混纺产品的定量化学分析研究[J].中国纤检，2014(2)：102-103.

[5] 张焕然,王 颖.羊毛/桑蚕丝溶解方法的探讨[J].纺织标准与质量，2011(2)：40-42.

[6] CB/T 7586.1—2002，纺织品色牢度试验毛标准贴衬织物规格[S].

[7] CB/T 7586.6—2002，纺织品 色牢度试验 丝标准贴衬织物规格[S].

[8] 汪荣鑫.数理统计[M].西安：西安交通大学出版社，2003.

(责任编辑：许惠儿)

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

楼陈钰(1980-)，男，杭州人，硕士，工程师，从事纺织品理化检测与染料、助剂的研发工作。

TS197.4

A

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