纺织品水萃取液pH值检测技术探讨

总结各因素对纺织品pH值影响的规律，对学习和改进纺织品pH值测试有一定的意义。

关键词：pH值；纺织品；水萃取液

1 引言

pH值是用来衡量溶液酸碱性的指标，代表溶液中氢离子浓度。纺织品pH值作为纺织品安全性能重要指标之一，源于在生产加工和后处理过程中，经过一系列的酸、碱处理，残留的酸碱性物质和盐类物质。一般情况下，人体皮肤的pH值在5.5到7.0之间[1]，略呈酸性。酸性环境可以抑制某些致病菌的生长繁殖，具有保护皮肤免遭感染的作用。为了提高纺织品安全性，许多国家颁发的相关法律和技术标准都对pH值做了强制性要求。我国施行的《国家纺织产品基本安全技术规范》规定：pH值标准为A类（婴幼儿用品）pH值为 4.0～7.5；B类（直接接触皮肤）pH值为 4.0～8.5；C类（非直接接触皮肤）pH值为4.0～9.0[2]。为了更好地控制纺织品pH值的检测过程，本文基于GB/T 7573—2009[3]测试方法，通过改变试验参数进行分析和研究，总结影响纺织品pH值试验的因素，对提高纺织品pH值检测结果的精确度有一定实际意义[4]。

2 试验部分

2.1 主要仪器、试剂

仪器：pH计（starer 2100型）（精度0.01），电子天平（精度0.001g），具塞三角烧瓶（250mL），量筒（100mL），往复式振荡器，玻璃烧杯，剪刀，镊子等。

试剂：缓冲液（邻苯二甲酸氢钾溶液，25℃时pH值4.01；混合磷酸盐溶液，25℃时pH值6.86；四硼酸钠溶液，25℃时pH值9.18），三级水（pH值在5.0～7.5）之间，最大电导率2×10-6S/cm，使用前需煮沸5min以去除二氧化碳，然后密闭冷却[5]。

2.2 试验步骤

试验过程参照GB/T 7573—2009《纺织品 水萃取液pH值的测定》进行，样品从一般浅色平纹织物中选取pH值为酸性（1#）、中性（2#）、碱性（3#）的3种样品进行测试分析。每种样品称取2份的试样，将其剪切成小块，放入含有100mL的三级水的烧瓶中，将烧瓶放到振荡器上振荡2h后，取出试验样品的萃取液体用pH计测试pH值。

3 结果与讨论

3.1 试样大小对检测结果的影响

常温下，取3种试样剪碎成约0.25mm×0.25mm、0.5mm×0.5mm、1.0mm×1.0mm、1.5mm×1.5mmmm大小，各称取2份重量为（2±0.05）g的碎布分别放入三角瓶中，加入100mL 三级水，盖上玻璃塞，分别振荡萃取2h后，测定试样的pH值，结果见表1。

从表1结果看出，布样剪碎的大小对于酸性试样（1#）影响不明显、中性和碱性试样（2#和3#）的pH值会随着布样的逐渐增大而降低。原因是萃取由表到里进行，试样剪得越碎，比表面积越大，与萃取液的接触面积就越大，与萃取液接触面积越大，从而使测试结果偏低。本试验结果符合该规律。

3.2 测试用水的pH值对测试结果的影响

常温下，取3种试样各称取2份重量为（2±0.05）g，将试样剪碎成0.5mm×0.5mm大小，放入具塞三角瓶中，分别使用pH值为6.00、6.50、7.00、7.50的三级水作为萃取液，振荡萃取2h后，测定试样的pH值，试验结果表2。

从表2结果看出，三级水的pH值对酸性试样（1#）影响很小；而对于pH值较高的中性和碱性试样（2#、3#）影响较大，差值均较大于0.2，有些试样的差值甚至高达0.64。而标准GB/T 7573—2009中要求萃取三级水的pH值在5.0～7.5之间。因此，建议尽量使用pH值较为稳定的三级水，测试中性和碱性试样时用水尽量在6.0～6.5之间最好，测试数据方可具有更好的重现性；同时在自己的试验记录上记录所用三级水的pH值，使数据具有更好的溯源性。

3.3 萃取液放置时间对pH值测试结果的影响

常温下，取3种试样各称取2份重量为（2±0.05）g，将试样剪碎成0.5mm×0.5mm大小，分别放入具塞三角瓶中，加入100 mL三级水，振荡萃取2h后，萃取液分别加橡胶塞的情况下静置0h、0.25h、0.5h、1h、2h、4h，测定试样的pH值。不同试样在不同静置时间下的pH值见表3。

表3看出，酸性样品（1#）和中性样品（2#）在静置4h以内测试 pH值变化均在0.2以内，结果基本稳定。碱性样品在静置4h内变化大于0.2，pH值变化达0.42，极不稳定，对结果有较大的影响；放置时间对pH值的检测结果存在较大影响。这主要是由于水萃取液长时间暴露在空气中，会与空气中的CO2作用（空气中的CO2水解生成H2CO3，H2CO3呈弱酸性），从而影响水萃取液的pH值，对于弱碱性或中性试样的影响尤为明显。

3.4 振荡速率对结果的影响

常温下，取3种试样各称取2份重量为（2±0.05）g，将试样剪碎成0.5mm×0.5mm大小分别放入三角瓶中，加入100mL 三级水，盖上玻璃塞，在恒温水浴振荡器中往复振荡，速率分别为30次/min、60次/min、90次/min、120次/min和150次/min，振荡萃取2h后，测定试样的pH值，结果见表4。

从表4可看出，酸性、中性和碱性样品的pH值在30次/min到60次/min时变化较大，在60次/min以上后振荡速率对样品的pH值影响不大，测试 pH值变化均在0.2以内，结果基本稳定。试验证明最佳速率可选在60次/min时，这主要原因是萃取由表到里进行，振荡速率越大，与萃取液的接触萃取越快，萃取越充分，从而使测试结果偏低。而当速率达到一定速度时，萃取作用达到饱和，pH值变化趋向稳定。

4 结论

针对以上试验分析，概括得出以下几点结论：

（1）剪碎布样的大小对于酸性试样pH值影响不明显，中性和碱性试样的pH值会随着布样的逐渐增大而降低。

（2）三级水的pH值对酸性试样影响很小；而对中性和碱性试样影响较大，建议尽量使用pH值较为稳定的三级水，测试中性和碱性试样时用水pH值尽量在6.0～6.5之间最好。

（3）酸性、中性的样品在静置4h以内测试 pH值结果基本稳定。碱性样品在静置4h，pH值变化变化大于0.2，不稳定，对结果有较大的影响。

（4）当振荡速率达到60次/min以上后振荡速率对样品的pH值影响很小，萃取液pH值变化趋向稳定。

参考文献：

[1]张敏民.生态家用纺织品[M].北京：中国纺织出版社，2006.

[2]GB 18401—2010国家纺织产品基本安全技术规范[S].

[3]GB/T 7573—2009 纺织品水萃取液pH值的测定[S].

[4]腾万红.pH值测定中不同萃取介质的影响分析[J].针织工业，2010（3）：64-66.

[5]刘炜卿.影响纺织品水萃取液pH值因素的探讨[J].上海毛麻科技.2007（2）：30-32.

（作者单位：广州市增城质量技术监督检测所）

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