羽绒清洁度检测方法的研究

文/吴鲜鲜 张惠芳

1 引言

清洁度是羽绒服装质量检验的重要指标之一，它反映了羽绒中残留的杂质、微尘及游离有机物的含量。清洁度差的羽绒服装可能会使消费者产生过敏反应，甚至引发哮喘，对人体健康造成一定的伤害[1]。准确检测羽绒服装的清洁度对控制羽绒制品的质量，确保人体健康起到重要的作用。

目前，国内羽绒服装清洁度的检测是采用GB/T 14272—2011《羽绒服装》中规定的透明度计目视法测量[2]。该方法的优点是操作简便，能比较直观地反映羽绒原料经水洗后的清洁程度，但作为感官检测法往往具有一定的局限性，会因为测试光照强度、观察距离及人为因素（包括检测人员的视力、经验等）造成结果的重现性较差。而玻璃长管的最小刻度为10mm，精度较低。尤其是遇到羽绒服装清洁度合格线（高度值为450mm）的临界位置，肉眼感官是无法精确判断其数值。

分光光度计的原理是利用物质特有的朗伯—比尔定律：当一束平行单色光照射样品溶液时，溶液的吸光度与溶液的浓度及光程（溶液的厚度）成正比关系[3]。分光光度计法，属于仪器化检验，可以减少人为误差，削弱环境因素造成的影响。Evolution 201紫外分光光度计采用INSIGHTTM软件进行数据采集与分析，其测试方法具有基线平直度高、使用稳定性好、杂散光效果极低、线性范围宽、应用范围广泛等优点。

因此，本文采用Evolution 201紫外分光光度计检测不同羽绒样液的清洁度，研究不同测量波长、比色皿对羽绒清洁度样液吸光度的影响，并寻求清洁度与吸光度之间的函数关系，以便更好地表征羽绒清洁度的高度值。

2 材料与方法

2.1 仪器设备

透明度计，200目标准筛，水平振荡仪 (150次/min，振幅 40mm)，Evolution 201紫外分光光度计。

2.2 样液制备

按GB/T 14272—2011《羽绒服装》中规定，在天平上称取羽毛、羽绒试样（10±0.1）g，放入3000mL的三角瓶中，加入l000mL蒸馏水；将羽毛、羽绒试样摇动浸湿后，再用水平振荡仪振荡4500～5000次，用标准筛将振荡后的样液滤入大烧杯内待用。按此步骤制备若干份羽绒样液，并采用透明度计目测法检测不同羽绒样液的清洁度值。

2.3 方案设计

采用Evolution 201紫外分光光度计对不同清洁度的羽绒样液在190nm～1100nm全波段下测量其吸光度，寻求最佳测量波长，并探讨比色皿大小对羽绒样液吸光度的影响。最终在最佳测量波长下，以最合适的比色皿进行检测，找出清洁度与吸光度之间的函数关系。

3 结果与分析

3.1 测量波长的选择

取清洁度值为400mm的羽绒样液，在190nm～1100nm全波段下测量其吸光度，测试结果如图1所示。

图1 全波段下羽绒样液的吸光度

图2 不同比色皿的羽绒样液吸光度

从图1可以看出，在入射光波长200nm左右下测量羽绒样液吸光度，波动较大，受到的干扰也较大，检测数据不稳定。而在入射光波长400nm～1000nm之间测量的吸光度值较稳定，但数据偏小，可能会造成较大的检测误差。

根据吸光物质的吸收曲线，一般选择最大吸收波长为测量波长，这样不仅灵敏度高，且偏离比尔定律的程度小，准确度好。若在最大吸收波长处存在干扰，则应根据“吸收最大，干扰最小”的原则选择测量波长[4]。在入射光波长为250nm下测量羽绒样液吸光度，吸收最大，干扰最小。因此，本试验选择250nm作为最佳测量波长。

3.2 比色皿的影响

在入射光波长为250nm下，采用30mm、40mm和50mm不同长度的比色皿测量不同清洁度的羽绒样液吸光度，测试结果如图2所示。

由图2可知，比色皿越大，羽绒样液吸光度相对越大。清洁度为400mm～1000mm，其对应的吸光度值普遍偏小，采用较大的比色皿可以减少检测误差。因此，采用50mm长度的比色皿测量不同清洁度的羽绒样液，其吸光度值相对较大，曲线波动最小，数据相对最稳定，检测误差较小。

表1 羽绒样液清洁度与吸光度的比较

3.3 清洁度与吸光度的函数关系

在入射光波长为250nm下，采用50mm长度的比色皿测量不同清洁度的羽绒样液吸光度，测试结果如表1所示。

用O r i g i n 8.5统计软件对上述试验数据进行拟合，得到吸光度与清洁度之间的函数回归方程Y=163.02493+1157.51959/[1+(x/0.18403)^2.41346]，相关系数R2=0.99414，拟合曲线如图3所示。

图3 清洁度与吸光度的函数拟合曲线

从表1中可以看出，随着羽绒样液清洁度的增大，吸光度逐渐减小，且减小的趋势越来越缓和。由图3可知，吸光度与清洁度之间存在一定的函数关系，且两者间相关性良好。

4 结论

通过试验结果分析，得到吸光度与清洁度之间的函数回归方程，且两者间相关性良好。因此，采用紫外分光光度计法检测羽绒清洁度，可以改善透明度计目视法检测的局限性，提高羽绒清洁度检测的精准度。这将有利于提升国内羽绒检测的能力，为企业和消费者提供更加严谨有效的检测数据，同时对促进羽绒检测方法的进一步完善具有重要的意义。