王錦冠
(浙江中紡標檢驗有限公司 浙江紹興 312000)
羽毛(絨)殘脂率測定過程中的影響因素分析
王錦冠
(浙江中紡標檢驗有限公司 浙江紹興 312000)
根據 GB/T14272—2011《羽絨服裝》中殘脂率的檢測方法,對測定過程中的羽絨包制作、乙醚用量、水浴溫度、回流時間等要素進行分析,探討羽毛(絨)殘脂率測定的主要影響因素。
羽毛(絨);殘脂率;測定;影響因素
我國是世界上最大的羽毛(絨)及其制品的生產國和出口國,占據世界市場的半壁江山。在羽毛(絨)行業(yè)快速發(fā)展的同時,許多國家和行業(yè)協會為了保障羽毛(絨)及其制品的產品質量,滿足國內外貿易的需要,相繼制定了一系列的相關標準,如日本 JIS L1903:2011[1]、美國 ASTM D4522-2014[2]等。
殘脂率是羽毛(絨)產品理化分析的重要指標之一,表示單位質量的羽毛(絨)內含有的油脂質量的百分率。我國于 2011 年發(fā)布并于次年 2 月實施GB/T 14272—2011《羽絨服裝》[3],將殘脂率的限量值定為≤ 1.3%。為了提高檢測結果的準確度,本文將對測定過程中的核心因素進行探討分析。
2.1 原理
羽毛(絨)殘脂率的測定通常采用索氏抽提萃取法,該法采用了固液萃取方式,運用虹吸原理,以乙醚為萃取劑,通過加熱、蒸發(fā)、冷凝、回流等過程的循環(huán),將羽毛(絨)中的油脂洗脫下來,從而實現脂肪的抽提[4]。
2.2 試劑
無水乙醚,分析純,國藥集團化學試劑有限公司生產。
2.3 儀器
YMZD-24 型恒溫水浴振蕩器、梅特勒 AL104 分析天平(0.000 1 g)、YG747 通風式快速八籃烘箱 [溫度為 (105±3) ℃ ]、索氏油脂抽提器、干燥器等。
2.4 試樣
在日常檢測余樣中選取三種具有代表性的試樣進行 測 試, 分 別 為:1#,含 絨 量 為 90.7% 的 白 鴨絨;2#,含絨量為 70.3% 的白鴨絨;3#,含絨量為71.5% 的灰鴨絨。
將試樣烘至恒重,每批試樣稱取2個,分別用已知質量的定性濾紙包好,控制羽絨質量為 2g到3g。羽絨包的大小以能放入抽提器內為準,長度不高于虹吸管口。
2.5 操作程序
稱取定性濾紙,將干燥后的羽絨試樣用定性濾紙包好,稱取羽絨包質量。
安裝好回流裝置,使水浴鍋中水浴溫度加熱到指定溫度,保持恒溫狀態(tài)。
將兩份羽絨包和空濾紙分別放入3個已知接收燒瓶質量的索氏抽提器的浸抽器中,從浸抽器上部倒入一定體積的乙醚,使其浸沒試樣并越過虹吸管產生回流,接上冷凝器。
固定回流裝置,使接收燒瓶浸入恒溫水浴中,控制每小時乙醚回流次數5到6次,回流4小時。
回流結束,取出羽絨包,回收乙醚。
將經放置數小時后的接收燒瓶放入烘箱 105℃烘至少 2h,干燥器中冷卻 30min 后稱重。
2.6 計算及結果表示
按下列公式計算殘脂率,計算結果按 GB/T 8170修約至小數點后一位。
式中:
mN——帶殘脂的球瓶質量減去原空瓶質量,單位為克(g);
mp——抽提后對照球瓶質量減去原空瓶質量,單位為克(g);
mQ1——羽絨包質量,單位為克(g);
mQ2——定性濾紙的質量,單位為克(g)。
3.1 羽絨包對測定結果的影響
羽絨包的規(guī)范性直接影響到實驗過程中試樣的完整性、試樣與乙醚的接觸程度、油脂的溶解量等,故分別設置了羽絨包高度和定性濾紙的包裹層數2個變量進行了對比測試,試驗數據見表1。
表1 羽絨包對殘脂率的影響
以上數據可得羽絨包高度應控制在 1/2 浸抽器,包裹層數在 1.5 層和 2 層時數據穩(wěn)定。
3.2 乙醚用量對測定結果的影響
標準規(guī)定的是 2~3g羽絨用 120ml的乙醚進行萃取,但實際操作還是需要具體條件具體分析,針對新項目的開展,分別選取了 80ml、100ml、120ml、150ml、180ml五組不同體積的乙醚進行實驗對比。乙醚易揮發(fā),若體積太少,殘脂率結果會因萃取不充分導致數值偏?。灰颐洋w積過大,又導致成本提高,揮發(fā)氣體污染環(huán)境。故要選取適合的乙醚體積進行試驗,結果見表2。
表2 乙醚用量對殘脂率的影響
實驗證明:應選擇 2~3g 羽絨用 120ml的乙醚進行萃取。
3.3 水浴溫度對測定結果的影響
乙醚在水浴溫度的作用下,進行回流試驗,所以水浴溫度對回流速度有很大的影響。標準規(guī)定試驗時水浴溫度是 50℃,但實際操作中,到達 50℃時,回流速度太慢,一小時根本達不到 5~6 次。水浴溫度若太低,回流過程長,萃取不充分,試驗數據會偏??;水浴溫度太高,回流太快,冷凝裝置來不及將氣態(tài)乙醚冷卻回收,會導致浪費和污染空氣壞境。
經過水浴溫度的調試,發(fā)現實驗室現有的條件下,適合測試并符合每小時 5~6 次回流的水浴溫度是 60℃。
3.4 回流時間對測定結果的影響
在萃取速度是 5~6 次 /小時的基礎上,對回流時間,在這里作為變量,研究了回流時間對實驗結果的影響。分別設置為 2h、3h、4h、5h、6h,分別對 3種試樣進行了實驗比對,結果見表 3。
表3 回流時間對殘脂率的影響
可見,歷時 4h時間是可以把油脂萃取完畢的,為節(jié)約時間,殘脂率試驗的回流時間設置在 4h較為合適。
羽絨包的規(guī)范性、乙醚用量、水浴溫度及回流時間均會對羽毛(絨)殘脂率的檢測結果產生影響, 其中羽絨包制作的規(guī)范性對結果的影響最大。因此,在檢測過程中,應當充分保證羽絨包的規(guī)范性,做到不緊不松、高度和直徑適中。同時還應控制好乙醚用量、水浴溫度和回流時間,確保檢測結果的準確性。
[1] JIS L1903:2011 羽毛試驗方法 [S].
[2] ASTM D4522-2014 紡織產品用羽毛和絨毛填料性能規(guī)格[S].
[3]中國紡織工業(yè)協會 .GB/T 14272-2011 羽絨服裝 [S]. 北京:中國標準出版社,2012.
[4]林麗云 .羽毛羽絨殘脂率測定過程影響因素探討 [J].中國纖檢,2015;(2):71-73.
TS107.6
:Bdoi:10.3969/j.issn.1673-0968.2017.06.012
王錦冠(1987-),男,助理工程師,研究方向:紡織品服裝檢測。