盐酸法鉴别牛奶蛋白纤维与黏纤混纺产品含量

姜方舒

摘  要：研究在不同反应温度、反应时间下，对牛奶蛋白改性聚丙烯腈纤维与黏纤混纺产品的定量化学分析。试验结果表明：在反应温度为70℃、时间为20 min的试验条件下，用15%质量分数的盐酸溶液分析牛奶蛋白改性聚丙烯腈纤维/黏纤混纺产品的纤维含量，试验方法及效果最佳。试验使黏纤完全溶解，得到牛奶蛋白改性聚丙烯腈纤维的修正系数d值为1.07，均值在95%置信度下，置信界限远小于1%，相比现行FZ/T01103—2009标准中的方法，该方法简捷、无毒、易操作且效率高。

关键词：牛奶蛋白改性聚丙烯腈;黏纤;盐酸;定量化学分析;修正系数

中图分类号：TS107             文献标志码：A

牛奶蛋白改性聚丙烯腈纤维，俗称牛奶蛋白纤维，是利用新型生物工程技术将牛奶去水脱脂，提取酪蛋白，再与聚丙烯腈共聚或共混后通过湿法纺丝工艺而制得的纤维。现行关于牛奶蛋白纤维的测试方法主要是：FZ/T01103—2009《纺织品 牛奶蛋白改性聚丙烯腈纤维混纺产品 定量化学分析方法》，其中牛奶蛋白纤维与黏纤混纺物测试采用次氯酸钠/硫氰酸盐法。在实际操作中发现，该方法存在一定的局限性，该文研究了一种新的简便检测方法，使牛奶蛋白改性聚丙烯腈纤维与黏纤混纺产品含量分析在检测中更简捷、更高效。

1 试验

1.1 试验仪器、材料、试剂

1.1.1 试验仪器

恒温水浴槽;电子天平（精度0.0001 g）;快速烘箱（105±3）℃。

250 mL具塞三角烧瓶、抽滤装置（或用有同样过滤效果的不锈钢纱网）、称量瓶（规格35 mm×35 mm）、玻璃砂芯坩埚、干燥器等。

1.1.2 材料与试剂

牛奶蛋白改性聚丙烯腈纤维（以下文中同简称牛奶蛋白纤维）;标准黏纤帖衬布;15%盐酸溶液;20%盐酸溶液;稀氨水溶液[200 mL的浓氨水（ρ=0.880 g/mL）用水稀释至1 000 mL]。

1.2 试验原理及方法

1.2.1 试验原理

采用高温盐酸溶液将黏纤从牛奶蛋白纤维和黏纤混纺产品中溶解去除，对残留物进行清洗、干燥和称重;结合修正系数d值计算残留物占混合物干燥质量的百分比，再从差值中得出黏纤质量百分比。

1.2.2 溶解试验方法

1.2.2.1 黏纤的溶解情况

用电子天平分别称取1 g左右黏纤，以1︰150浴比倒入高温盐酸溶液于具塞三角烧瓶中，分别选择60℃、70℃、80℃温度，测得黏纤溶解需要的时间。结果显示，黏纤在15%盐酸中，温度在60 ℃、70 ℃、80 ℃下的溶解时间分别为30 min、20 min、15 min;在20%盐酸中，温度在60 ℃、70 ℃、80 ℃下的溶解时间分别为30 min、20 min、10 min。

1.2.2.2 牛奶蛋白纤维修正系数d值的试验

用电子天平分别称取10份牛奶蛋白纤维，每份重量在1 g左右，置于称量瓶内，放于（105±3）℃的快速烘箱中烘干至恒重，取出称量瓶，放入干燥器冷却30 min，将样品称重得试验前干重。将称重后的样品置于三角烧瓶中，每克样品以1︰150的浴比分别加入150 mL 15%浓度盐酸和150 mL 20%浓度盐酸，分别放入60℃/70℃/80℃的恒温水浴槽中。然后将残留物洗涤、过滤、干燥冷却称重，得试验后干重。牛奶蛋白纤维溶解前后的重量比为修正系数d。

1.2.2.3 试验准确度测定

取6份不同比例的牛奶蛋白纤维/黏纤混合样品，每份1 g左右，将称重后的样品置于三角烧瓶中，每克样品以1︰150的浴比加入150 mL 15%盐酸溶液，经溶解、清洗、过滤、干燥、冷却、称重，计算结果。

1.2.2.4 试验精确度测定

取5份90%黏纤和10%牛奶蛋白纤维的混合样品，每份1 g左右，方法同（3）。

2 试验结果与讨论

2.1 溶解试验反应条件的确定

试验结果，在15%盐酸浓度中，溶解温度60℃～80℃，黏纤溶解效率逐渐增加，但牛奶蛋白纤维的损失率也随之增加，在70℃ 20 min后，损失率加快。60℃状态下，黏纤是溶解了，但是清洗时的效果不是特别理想，影响剩余纤维的重量。在20%盐酸浓度中，牛奶蛋白纤维的损失率较大，数据无参考意义。因此，选用15%盐酸浓度溶解，反应条件为温度70℃，时间20 min为溶解牛奶蛋白纤维最佳试验条件。

2.2 修正系数d值的确定

在15%盐酸溶液、70℃、溶解20 min的条件下，得出10组牛奶蛋白纤维的重量损失情况，计算修正系数d值。设牛奶蛋白纤维溶解前干重m0，溶解后干重m1，质量修正系数d值的计算公式为：d= m0/ m1，测试结果数据m0（0.9190、0.9773、0.9912、0.9988、1.0359、1.1230、1.1612、0.9932、0.9610、0.9768）;m1（0.8578、0.9145、0.9244、0.9330、0.9680、1.0482、1.0824、0.9291、0.8988、0.9128），经计算试验得到的d值平均值为1.0705。根据t分布，查表计算，当置信度为95%时，置信区间为（1.0695～1.0715），置信界限为±0.0010%，远小于1%。因此，在15%盐酸溶液、70℃、溶解20 min的条件下，牛奶蛋白改性聚丙烯腈纤维d值为1.0705，在95%置信水平下，是合理的。

2.3 试验准确度测试

取6份已知不同比例组合的牛奶蛋白纤维/黏纤混合样品（90.32/9.68、69.88/30.12、59.98/40.02、50.13/49.87、24.88/75.12、10.10/89.90），每份1 g左右，经2.2.3方法，测得6组混合样品牛奶蛋白纤维/黏纤组分的重量百分比（90.56/9.44、70.03/29.97、60.12/39.88、50.56/49.44、24.78/75.22、9.95/90.05）（已经d值修正），结果看，绝对误差在1%以内，根据GB/T 29862《纺织品 纤维含量的标识》标准要求，当标签上的某种纤维含量>10%且<100%时，纤维含量允差为5%;当某种纤维含量>3%且≤10%时，纤维含量允差为3%。因此，该种方法测试误差在允许的范围内，满足标准的要求。

2.4 试验精确度测试

取5份90%黏纤和10%牛奶蛋白纤维的混合样品（9.90/90.10、9.87/90.13、10.20/89.80、10.25/89.75、10.16/89.84），每份1 g左右，经2.2.3方法，测得5组混合样品牛奶蛋白纤维/黏纤组分的重量百分比（9.88/90.12、9.80/90.20、10.11/89.89、10.28/89.72、10.24/89.76）（已经d值修正），结果可知，牛奶蛋白纤维含量的平均值为10.02%，标准偏差为0.1742，根据t分布，查表计算，95%置信界限为±0.1247%。在95%置信区间内，牛奶蛋白改性聚丙烯腈含量均在置信区间内，5个样品的测定值与真值的差异不显著，具有很好的重现性，置信界限远小于±1%，该测试方法稳定性较好、精确度较高。

3 结论

该研究建立了一种适用于牛奶蛋白改性聚丙烯纤维与黏纤混纺产品定量化学分析检测方法，将每克样品以1︰150的浴比加入150 mL 15% 盐酸溶液，在70℃恒温水浴中，溶解20 min，多次搅拌至黏纤完全溶解，剩余牛奶蛋白纤维。运用t检验分析此方法，表明其测试误差在允许范围内，牛奶蛋白改性聚丙烯纤维的修正系数为1.0705，该方法可行。

參考文献

[1]莫靖昱. FZ/T 01103—2009，纺织品 牛奶蛋白改性聚丙烯腈纤维混纺产品 定量化学分析方法[S].北京：中国标准出版社，2010.