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紡織品耐家庭和商業(yè)洗滌色牢度實(shí)驗(yàn)中調(diào)節(jié)洗滌溶液pH的研究

2020-05-29 11:42:34姚超明
印染助劑 2020年4期
關(guān)鍵詞:含磷碳酸鈉洗滌劑

姚超明

(廣州檢驗(yàn)檢測(cè)認(rèn)證集團(tuán)有限公司,廣東廣州 511447)

紡織品色牢度是指有色織物在加工、測(cè)試、存放以及使用過(guò)程中,織物顏色對(duì)物理或化學(xué)作用的抵抗能力,通常包括耐洗、耐摩擦、耐汗?jié)n、耐日曬、耐光汗、耐氣候、耐氯漂、耐唾液、耐升華以及耐熨燙色牢度等[1-2]。其中,耐洗色牢度指紡織品顏色耐洗滌的能力,是衡量紡織品使用價(jià)值的一項(xiàng)重要指標(biāo)[3-5]。而紡織品的耐家庭和商業(yè)洗滌色牢度專(zhuān)指紡織品經(jīng)一般家庭洗滌或者商業(yè)洗滌后,織物顏色對(duì)洗滌作用的抵抗能力。隨著生活水平的日益提高,人們意識(shí)到紡織品色牢度的好壞對(duì)人體健康有很大影響,對(duì)紡織品耐家庭和商業(yè)洗滌色牢度的要求也越來(lái)越高[6]。因此,需要按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和市場(chǎng)需求來(lái)選擇合適的洗滌方法,以測(cè)試紡織品的耐家庭和商業(yè)洗滌色牢度,得出真實(shí)可靠的測(cè)試結(jié)果,以保障消費(fèi)者的合法權(quán)益[7-8]。為了提高檢測(cè)紡織品耐家庭和商業(yè)洗滌色牢度的效率,本文著重介紹按照GB/T 12490—2014《紡織品色牢度試驗(yàn)?zāi)图彝ズ蜕虡I(yè)洗滌色牢度》制備洗滌溶液,針對(duì)該標(biāo)準(zhǔn)中實(shí)驗(yàn)編號(hào)首字母為C、D、E 的實(shí)驗(yàn),建立一種可快速調(diào)節(jié)洗滌溶液pH 至標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定值(pH=10.5±0.1)的方法。

1 實(shí)驗(yàn)

1.1 材料與儀器

材料:標(biāo)準(zhǔn)合成洗滌劑(不含熒光增白劑,上海白貓專(zhuān)用化學(xué)品有限公司,稱(chēng)作國(guó)產(chǎn)ECE 含磷洗滌劑),B 型ECE 標(biāo)準(zhǔn)洗滌劑(不含熒光增白劑,SDC 企業(yè)有限公司,稱(chēng)作進(jìn)口ECE 含磷洗滌劑),無(wú)水碳酸鈉(分析純,質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于等于99.8%,廣州化學(xué)試劑廠(chǎng)),實(shí)驗(yàn)用水采用GB/T 6682—2008《分析實(shí)驗(yàn)室用水規(guī)格和試驗(yàn)方法》規(guī)定的三級(jí)水。

儀器:SECURA513-1CN 型電子天平[賽多利斯科學(xué)儀器(北京)有限公司],Seven Multi 型pH/電導(dǎo)率/離子綜合測(cè)試儀[梅特勒-托利多儀器(上海)有限公司,讀數(shù)精度為0.05],85-2 型數(shù)顯恒溫磁力攪拌器(金壇市大地自動(dòng)化儀器廠(chǎng))。

1.2 實(shí)驗(yàn)過(guò)程

1.2.1 洗滌溶液的制備

稱(chēng)?。?.0±0.1)g 國(guó)產(chǎn)ECE 含磷洗滌劑,加入裝有1 L 三級(jí)水的燒杯,在室溫下充分?jǐn)嚢瑁ㄗ钚∞D(zhuǎn)速為1 000 r/min),待洗滌劑粉末溶解后冷卻到(20±2)℃。

參照國(guó)產(chǎn)洗滌溶液的制備方法,稱(chēng)取(4.0±0.1)g進(jìn)口ECE 含磷洗滌劑制備符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的進(jìn)口洗滌溶液。

1.2.2 洗滌溶液初始pH 的測(cè)定

首先打開(kāi)pH/電導(dǎo)率/離子綜合測(cè)試儀并選擇其中的pH 模式,然后校正好pH 計(jì)備用。

在保持溫度為(20±2)℃、不加入碳酸鈉調(diào)節(jié)pH的前提下,用pH 計(jì)分別測(cè)定國(guó)產(chǎn)洗滌溶液和進(jìn)口洗滌溶液的初始pH,每組實(shí)驗(yàn)重復(fù)6次。

1.2.3 洗滌溶液的pH 調(diào)節(jié)

向每個(gè)已裝有1 L 國(guó)產(chǎn)洗滌溶液的燒杯里分別加入(0.15±0.01)、(0.30±0.01)、(0.35±0.01)、(0.50±0.01)、(0.80±0.01)g 無(wú)水碳酸鈉調(diào)節(jié)pH,每次都先充分?jǐn)嚢璨⒗鋮s到(20±2)℃,再用pH 計(jì)分別測(cè)試pH,每組實(shí)驗(yàn)重復(fù)6次。

分別將(0.036±0.001)、(0.060±0.001)、(0.080±0.001)、(0.110±0.001)、(0.150±0.001)g 無(wú)水碳酸鈉加入到每個(gè)已裝有1 L 進(jìn)口洗滌溶液的燒杯里調(diào)節(jié)pH,每次都先充分?jǐn)嚢璨⒗鋮s到(20±2)℃,再用pH計(jì)分別測(cè)試pH,每組實(shí)驗(yàn)重復(fù)6次。

2 結(jié)果與討論

2.1 洗滌劑種類(lèi)、用量的選擇

GB/T 12490—2014 中明確規(guī)定了實(shí)驗(yàn)可以選用ECE 含磷洗滌劑的組成(如表1 所示)。本實(shí)驗(yàn)選購(gòu)的兩種常用且符合標(biāo)準(zhǔn)的洗滌劑組成與表1 相同,且各成分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)都符合表1要求。

表1 ECE 含磷洗滌劑的組成

由表1 可知,ECE 含磷洗滌劑是含有多種化學(xué)物質(zhì)的混合物,主要成分是三聚磷酸鈉,因此含有磷,但不含泡沫抑制劑硅樹(shù)脂、熒光增白劑。由于ECE 含磷洗滌劑是復(fù)雜的混合物,因此GB/T 12490—2014規(guī)定,實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)至少制備1 L 洗滌溶液,以防洗滌劑粉末不均勻。從與標(biāo)準(zhǔn)保持一致以及節(jié)約洗滌劑角度考慮,本實(shí)驗(yàn)選擇洗滌溶液用量為1 L。

2.2 洗滌溫度的選擇

在表述制備洗滌溶液的操作時(shí),GB/T 12490—2014 規(guī)定:溶液溫度冷卻到20 ℃后,用已經(jīng)校正過(guò)的pH 計(jì)測(cè)試pH,實(shí)驗(yàn)編號(hào)首字母為A、B 時(shí)不需要調(diào)節(jié)pH[9]。但GB/T 12490—2014 只規(guī)定了pH 計(jì)的讀數(shù)精度為0.05,并沒(méi)有直接給出溫度的允差,而GB/T 6151—2016《紡織品 色牢度試驗(yàn) 試驗(yàn)通則》[10]在“操作程序”中明確規(guī)定:溫度以攝氏度(℃)表示,一般有±2 ℃的允差。因此,在測(cè)定pH 時(shí),本實(shí)驗(yàn)選擇將洗滌溶液溫度冷卻到(20±2)℃。

2.3 無(wú)水碳酸鈉對(duì)國(guó)產(chǎn)洗滌溶液pH 的影響

由圖1 可知,隨著每升洗滌溶液中無(wú)水碳酸鈉質(zhì)量的增加,國(guó)產(chǎn)洗滌溶液的pH 明顯增大;當(dāng)無(wú)水碳酸鈉質(zhì)量從0 g 逐漸增加到0.80 g 時(shí),pH 由10.10 增大到10.64;無(wú)水碳酸鈉質(zhì)量約為0.35 g 時(shí),pH 接近10.50。由此可知,每升國(guó)產(chǎn)洗滌溶液所需無(wú)水碳酸鈉的參考質(zhì)量為(0.35±0.05)g。

圖1 無(wú)水碳酸鈉質(zhì)量對(duì)應(yīng)國(guó)產(chǎn)洗滌溶液pH 的關(guān)系圖

2.4 無(wú)水碳酸鈉對(duì)進(jìn)口洗滌溶液pH 的影響

由圖2 可知,隨著每升洗滌溶液中無(wú)水碳酸鈉質(zhì)量的增加,進(jìn)口洗滌溶液的pH 也有一定程度的增大;當(dāng)無(wú)水碳酸鈉質(zhì)量從0 g 緩慢增加到0.15 g時(shí),pH由10.30 增大到10.63;當(dāng)無(wú)水碳酸鈉質(zhì)量約為0.08 g時(shí),pH 接近10.50。由此可知,每升進(jìn)口洗滌溶液所需無(wú)水碳酸鈉的參考質(zhì)量為(0.08±0.02)g。

圖2 無(wú)水碳酸鈉質(zhì)量對(duì)應(yīng)進(jìn)口洗滌溶液pH 的關(guān)系圖

2.5 快速調(diào)節(jié)pH 的實(shí)際應(yīng)用

在GB/T 12490—2014 中僅提到“每升溶液中加入約1 g 碳酸鈉調(diào)節(jié)pH”,并沒(méi)有明確指出由ECE 含磷洗滌劑制成的洗滌溶液在調(diào)節(jié)pH 時(shí)所需無(wú)水碳酸鈉的具體質(zhì)量。若按照該標(biāo)準(zhǔn)的方法來(lái)調(diào)節(jié)洗滌溶液pH,在實(shí)際操作過(guò)程中就需要多次嘗試加入適量的無(wú)水碳酸鈉。若所測(cè)得的pH 超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的最大值10.60,則需要重新制備洗滌溶液以調(diào)節(jié)pH。上述調(diào)節(jié)pH 的方法既復(fù)雜又耗時(shí),還可能會(huì)造成洗滌劑的浪費(fèi)。

在制備1 L 國(guó)產(chǎn)洗滌溶液時(shí),直接加入?yún)⒖假|(zhì)量為(0.35±0.05)g 的無(wú)水碳酸鈉,待溶液溫度冷卻到(20±2)℃后,測(cè)得該國(guó)產(chǎn)洗滌溶液的pH 為10.50~10.56(重復(fù)實(shí)驗(yàn)3 次);在制備1 L 進(jìn)口洗滌溶液時(shí),直接加入?yún)⒖假|(zhì)量為(0.08±0.02)g 的無(wú)水碳酸鈉,待溶液溫度冷卻到(20±2)℃后,測(cè)得該進(jìn)口洗滌溶液的pH 為10.43~10.53(重復(fù)實(shí)驗(yàn)3 次)。對(duì)于編號(hào)首字母為C、D、E 的實(shí)驗(yàn),根據(jù)無(wú)水碳酸鈉的參考質(zhì)量,即可快速調(diào)節(jié)洗滌溶液pH 至符合標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定值。此方法可以有效縮短日常檢測(cè)中調(diào)節(jié)洗滌溶液pH 的時(shí)間,提高檢測(cè)效率。

3 結(jié)論

在保持溶液溫度為(20±2)℃不變的情況下,每升國(guó)產(chǎn)洗滌溶液所需要無(wú)水碳酸鈉的參考質(zhì)量為(0.35±0.05)g;每升進(jìn)口洗滌溶液所需要無(wú)水碳酸鈉的參考質(zhì)量為(0.08±0.02)g。通過(guò)控制每升洗滌溶液中無(wú)水碳酸鈉的質(zhì)量,在編號(hào)首字母為C、D、E 的實(shí)驗(yàn)中,可快速調(diào)節(jié)洗滌溶液pH 至標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定值,提高了檢測(cè)紡織品耐家庭和商業(yè)洗滌色牢度的效率。

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