介质是否现配现用对纺织品pH值的测定数据重复性的影响

陈妍，黄娟，周衡书，蒋敏，熊海鹰

(1.湖南工程学院纺织服装学院，生态纺织材料与染整新技术湖南省高校重点实验室，湖南湘潭 411104;2.湖南省新型纤维面料及加工工程技术研究中心,湖南益阳 413002;3.湖南省纤维检验局，湖南长沙 410117)



介质是否现配现用对纺织品pH值的测定数据重复性的影响

陈妍1,2,3，黄娟1,3，周衡书1,2，蒋敏3，熊海鹰3

(1.湖南工程学院纺织服装学院，生态纺织材料与染整新技术湖南省高校重点实验室，湖南湘潭 411104;2.湖南省新型纤维面料及加工工程技术研究中心,湖南益阳 413002;3.湖南省纤维检验局，湖南长沙 410117)

依照GB/T 7573-2009《纺织品水萃取液pH值的测定》中规定的检测方法，按水萃取液介质是否现配现用将条件细分为四种，分别在这四种介质条件下对纺织品的pH值进行测定。经计算分析得到各个条件下测得的纺织品pH值的数据重复性，得出采用现配现用的0.1mol/LKCl溶液作为萃取介质数据重复性最好、pH计示值稳定最快、检测结果最准确。经验证振荡1h与振荡2h的pH值检测结果无明显差异，并在实际检测中对介质的使用提出了建议。

纺织品pH值 介质 水萃取液 重复性 0.1mol/LKCl溶液

0 前言

在当前国际贸易摩擦极大、绿色壁垒高筑的大环境下，我国的纺织品质量不仅要达到国家检验标准并且要符合环境指标和完全认证等要求，以提升我国纺织在国际上的竞争力[1]。一方面，近年来GB 18401-2010[2]《国家纺织产品基本安全技术规范》所规定的安全技术指标中纺织品pH值的不合格率成为我国纺织品质量提升的最大阻力之一[3]；另一方面，随着由于床上用品、童装等pH值不合格导致人体皮肤弱酸性环境被破坏，从而致使皮肤瘙痒、过敏的报道涌现，纺织品pH值受到越来越多人的关注。可见，纺织品pH值这个指标的把关必须引起重视。

在GB/T 7573-2009《纺织品水萃取液pH值的测定》中，并没有对水萃取液的介质进行硬性规定，国内有报道指出采用0.1mol/LKCl溶液作为萃取介质可以增加萃取液的导电性从而减少液接电位的影响，提高pH值测定的稳定性[4]，但对水萃取液pH值的测定采用的介质是否现配现用还未见报道。在实际检验中，三级水和0.1mol/LKCl溶液均常使用，而介质是否现配现用事实上对测得的pH值有一定影响。一旦纺织品出现合格与不合格的争议时，采用的水萃取介质就非常关键了。因此，研究各个介质条件所测得的pH值重复性、稳定性非常有必要。

1 试验部分

1.1 原料与仪器

1.1.1 试验样品及试剂

三级水；0.1mol/LKCl溶液；0.025mol/L混合磷酸盐缓冲溶液(25℃时，pH为6.86)；0.01mol/L四硼酸钠缓冲溶液(25℃时，pH为9.18)。所有试剂均为分析纯。

1.1.2 试验仪器

机械振荡器(宏大HD500型)、阿修罗纯水机、ML204型电子天平(Mettler Toledo)、雷磁pHSJ-3F型pH计、79HW-1型恒温磁力搅拌器、250ml具塞玻璃烧瓶、烧杯(50ml、100ml、500ml)、玻璃棒、密封袋、镊子、药匙、100ml量筒、5L具塞玻璃瓶、磁力搅拌子、温度计等。

1.2 试样制备及试验方法

实验材料选取10块pH值包含碱性、中性和酸性的纺织品(均为pH值稳定的标准物质)，并进行编号为1#～10#。其中2#、4#、5#、6#为浅色面料，其余均为深色面料。9#为纯粘胶面料，10#为涤棉混纺面料，其余均为纯棉面料。

GB/T 7573-2009《纺织品水萃取液pH值的测定》[5]中规定水萃取液介质是三级水或0.1mol/LKCl溶液，本文将萃取介质是否现配现用把条件细分为四种，即：现配现用的三级水、现配现用的0.1mol/LKCl溶液、一个工作周期(5天)内持续使用的三级水、一个工作周期(5天)内持续使用的0.1mol/LKCl溶液，分别测量四组萃取介质条件下测出的纺织品水萃取液pH值，分别计算得出四种萃取介质条件下的纺织品pH值数据重复性，研究四种介质条件对纺织品水萃取液pH值的测定数据重复性的影响，比较各个介质条件下的纺织品pH值数据重复性的大小和稳定性，为实验室和检测机构在最佳条件下对纺织品pH值准确、快速地评定提供理论依据。

2 试验结果与分析

2.1 按照标准试验

2.1.1 四种水萃取液介质条件下样品pH值

将1#～10#纺织品样品分别用剪样机剪成5mm×5mm的碎片，用密封袋装好待用，并在密封袋上标记好编号。此制样过程应避免污染和用手直接接触样品。

在测定时，每个样品均取3份平行样，每个称取(2.00±0.05)g。为了避免样品质量不同造成试验结果有所偏差，本文所有试验中每个试样质量均保证称取2.00g。试验振荡时间为2h，试验温度为25℃，四种介质条件下共计120份萃取液，记录有效实验数据80个。水萃取液pH值的测量按GB/T7573-2009[5]中8.2执行。

试验结果如图1所示：其中介质条件1表示现配现用的三级水(pH值=6.38)；条件2表示一个周期内重复使用的三级水(pH值=6.11)；条件3表示现配现用的0.1mol/L KCl溶液(pH值=6.62);条件4表示一个周期内重复使用的0.1mol/L KCl溶液(pH值=6.24)。

图1 四种萃取介质条件下样品pH值

从图1中可知：(1)同一纺织品采用不同种类介质测得的纺织品水萃取液pH值有所偏差；采用同一介质是否现配现用两种情况测得的纺织品水萃取液pH值也有所偏差。

(2)采用三级水为介质测得的纺织品水萃取液pH值大于采用0.1mol/LKCl溶液为介质测得的pH值。

(3)当纺织品水萃取液pH值偏碱性时，采用不同介质测得pH值的数值从大到小依次为：一个周期内持续使用的三级水> 现配现用的三级水> 一个周期内持续使用的0.1mol/LKCl溶液> 现配现用的0.1mol/LKCl溶液；当纺织品pH值为中性或酸性时，其数据大小依次为：现配现用的三级水> 一个周期内持续使用的三级水> 现配现用的0.1mol/LKCl溶液> 一个周期内持续使用的0.1mol/LKCl溶液。

2.1.2 纺织品pH值数据重复性的计算

重复性是测量重复性的简称，即在一组重复性测量条件下的测量精密度[6]。纺织品水萃取液pH值的重复性试验条件均采用JJF 1059.1-2012《测量不确定度评定与表示》[6]中3.6规定执行，并在一个周期(5天)内每天的同一时间段进行实验。

将1#～10#纺织品样品均准备四份分别采用上述四种不同萃取介质作为萃取液，在重复性试验条件下完成纺织品水萃取液pH值的测定后，得到四种不同条件下各个样品在一个周期内的水萃取液pH值数据, 按JJF 1059.1-2012《测量不确定度评定与表示》[6]中3.10所述贝塞尔(Bessel)公式算得实验标准差，即“重复性标准差”，实验结果见图2。

图2 四种介质条件的重复性标准差

从图2可以看出：(1)三级水作为萃取介质其数据重复性较KCl溶液差，三级水是否现配现用对测得纺织品pH值数据重复性影响较大。非现配现用的三级水为萃取介质测得的纺织品水萃取液pH值数据重复性差，不适宜作为纺织品水萃取液pH值的测定的萃取介质。

(2)0.1mol/LKCl溶液是否现配现用对其测得的纺织品水萃取液pH值数据重复性影响不大。采用现配现用的0.1mol/LKCl溶液作为萃取介质的稳定性略优于采用一周期内持续使用的0.1mol/LKCl溶液作为萃取介质，其数据重复性与一周期内持续使用的0.1mol/LKCl溶液作为萃取介质的数据重复性差别不大。

2.2 验证试验

2.2.1 利用实验室间比对试验样品验证

为了验证由2.1中测得的实验数据计算分析得出的实验结论是正确的，另收集了4种2015年在全国范围内各大纺织品检验机构参与的纺织品pH值比对试验的样品，并记录了其参与纺织品水萃取液pH值比对试验的结果。将其编号为1号～4号。其中，比对试验的纺织品pH值结果是全国各个实验室内比对试验结果按照稳健统计法的原理[7]得出的满意结果的样品pH值的真实值。在四种水萃取液介质条件下各样品pH值结果如表1所示。

表1 比对试验样品在四种介质条件下的pH值

从表1中可以看出，采用现配现用的0.1mol/LKCl溶液为萃取介质测得的纺织品水萃取液pH值与比对试验的结果最吻合，其检测结果最准确。非现配现用的0.1mol/LKCl溶液为介质测得的样品水萃取液pH值相差不明显，但当检测到合格与不合格的可疑样品时宜用现配现用的0.1mol/LKCl溶液作为萃取介质更具说服力。

2.3 探索试验

2.3.1 振荡1h与振荡2h对比实验

GB/T 7573-2009[5]《纺织品水萃取液pH值的测定》中规定纺织品水萃取液pH值的测定实验振荡时间为2h±5min，并注明如果能验证在本实验室振荡2h与振荡1h的实验结果无明显差异，则可在本实验室内采用振荡1h进行测定。

因此为了探索本实验室的实验条件是否能满足振荡1h与振荡2h测得的pH值无明显差异，在送检纺织品中随机选取了5块作为探索实验的样品，并分别编号为1～5。实验结果见表2。

表2 当天两种介质条件下振荡1h与振荡2h的pH值结果对比

由表2中的结果可以验证在本实验室中满足振荡1h与振荡2h的检测结果无明显差异，符合GB/T 7573-2009的要求，即在本实验室中的纺织品pH值的测定可以采用振荡1h的快速检验条件。

3 结论与建议

(1)三级水是否现配现用对纺织品水萃取液pH值的测定数据重复性影响较大；0.1mol/LKCl溶液是否现配现用对纺织品水萃取液pH值的测定数据重复性影响不大。

(2)持续使用的三级水测得的纺织品水萃取液pH值数据重复性差，不适宜作为纺织品水萃取液pH值的测定的萃取介质。

(3)0.1mol/LKCl溶液作为萃取介质测得的纺织品水萃取液pH值数据重复性较好，0.1mol/LKCl溶液是否现配现用两种情况的数据重复性不大，但现配现用的0.1mol/LKCl溶液为介质重复性更稳定，测得的纺织品水萃取液pH值更准确，利于对介于合格或不合格之间的可疑样品的判定。另外，可以进一步研究0.1mol/LKCl溶液作为萃取介质保持数据重复性的有效期。

(4)为了检验结果的准确性，建议采用现配现用的0.1mol/LKCl溶液作为萃取介质。不仅因为其测得的数据重复性好、稳定性强，而且在实验过程中发现采用0.1mol/LKCl溶液作为萃取介质测定纺织品水萃取液pH值时pH计示值漂移小，能快速稳定。

(5)在本实验室内测定纺织品水萃取液pH值时可以将振荡时间缩短为1h以进行快速实验，有效提高检测效率。

[1] 徐惟,童霞,袁建新. 国际贸易环境对我国纺织品出口影响的实证研究[J]. 生产力研究,2010(10):201-202.

[2] GB 18401-2010，国家纺织产品基本安全技术规范[S].北京：中国标准出版社.

[3] 潘葵,王晓冰,杨伟栋. 纺织品pH值现状分析[J]. 染整技术,2006(6):38-39,50,2.

[4] 范秋玲. 纺织品pH值测定标准比较[J]. 印染,2009(18):43-46.

[5] GB/T 7573-2009，纺织品水萃取液pH值的测定[S].北京：中国标准出版社.

[6] JJF 1059.1-2012，测量不确定度评定与表示[S].北京：中国标准出版社.

[7] 夏铮铮，刘卓慧，魏昊，等.实验室认可与管理基础知识[M].北京：中国计量出版社，2003.

2016-09-02

陈妍(1994-)，女，硕士研究生，研究方向：纺织材料与纺织品设计。

周衡书(1967-)，男，教授，硕士生导师。

TS107

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1008-5580(2016)04-0048-04