桑蚕丝与柞蚕丝混纺产品定量化学分析方法研究

熊小平+周梅+吴楠

摘要

用甲酸/氯化锌法测定桑蚕丝与柞蚕丝混纺产品的纤维含量，考察不同溶解条件对混合物溶解程度的影响，选出最优溶解方案。在此条件下，检测结果与实际含量对应良好，且与FZ/T 40005—2009《桑/柞产品中桑蚕丝含量测定 化学法》中氯化钙/乙醇法相比，结果无显著差异，样品溶解时间缩短，溶解温度降低，可操作性增强，检测数据稳定可靠。

关键词：桑/柞蚕丝混纺产品；甲酸/氯化锌；氯化钙/乙醇；纤维含量

随着经济的发展，人们对生活舒适度的要求越来越高。桑蚕丝作为一种优良的天然纤维深受消费者喜爱。相对于桑蚕丝，柞蚕丝为野蚕产出，在其纤维的色泽、手感、舒适度和可纺性等方面都差于家蚕产出的桑蚕丝，其受欢迎的程度较小，但价格低廉。因此，市场上出现了以柞蚕丝冒充桑蚕丝的现象。其中，蚕丝被最为突出。

目前检测桑/柞蚕丝混纺产品使用的标准是FZ/T 40005—2009《桑/柞产品中桑蚕丝含量测定 化学法》。该标准中氯化钙/乙醇试剂配制复杂，试验所需温度较高，耗时长。在检测过程中发现，常温下，桑蚕丝在甲酸/氯化锌溶液中溶解效果较好，且柞蚕丝不溶于甲酸/氯化锌溶液。本文拟采用甲酸/氯化锌法测定桑/柞蚕丝混合物的纤维含量，考察不同溶解条件对混合物溶解程度的影响，并将试验结果与使用氯化钙/乙醇法溶解结果进行对比研究，为桑/柞产品中桑蚕丝含量的测定提供新的检测方法。

1 试验准备

1.1 试剂与仪器

主要试剂：甲酸/氯化锌，稀氨水，氯化钙/乙醇，石油醚（馏程为40℃～60℃）。

主要仪器：电热恒温水浴锅；真空抽气泵；快速烘箱，烘干温度为（105±3）℃；分析天平，精密度为0.1mg；干燥器，装有变色硅胶；具塞三角瓶，容量250mL；玻璃砂芯坩埚，容量30mL～40mL，微孔直径为90?m～150?m的烧结圆形过滤坩埚；称量瓶；温度计。

1.2 试剂配制

甲酸/氯化锌溶液：将20g无水氯化锌和68g无水甲酸加蒸馏水至100g。

稀氨水：取20mL氨水，用蒸馏水稀释至1L。

氯化钙/乙醇溶液：按无水氯化钙：无水乙醇：水为110g：120mL：140mL的比例配制，先将氯化钙溶于水，待冷却后再加入无水乙醇。

1.3 样品预处理

将样品放在索氏提取器中，用石油醚萃取1h，每小时循环6次，待试样中的石油醚挥发后，把样品浸入冷水中，浸泡1h，再在（65±5）℃的水中浸泡1h，并不时搅拌溶液，抽吸或离心脱水、晾干。

1.4 样品准备

从预处理的样品中称取试样，每个样品约1g，放入称量瓶中，把装有样品的称量瓶放入烘箱中，在105℃下烘干4个小时，然后取出放入干燥器，待冷取至室温后，称重。

2 试验方法

2.1 试验原理

由于柞蚕丝的丝素结构中支链较多，能保持一定的交联作用，对盐类的抵抗作用比桑蚕丝强。因此，利用高浓度的盐溶液，可使桑蚕丝发生无限溶胀溶解，从而达到定量的效果。

本文分别用甲酸/氯化锌溶液和氯化钙/乙醇溶液将桑/柞产品中的桑蚕丝溶解去除，用已知质量的过滤坩埚收集残留物，并清洗烘干和称重，计算得出混合物的纤维含量（绝对干燥百分比）。计算公式如公式（1）和公式（2）所示。

（1）

溶解纤维含量（%）=100-不溶纤维含量 （2）

2.2 试验过程

（1）在不同条件下，用甲酸/氯化锌溶液分别溶解纯的桑蚕丝和柞蚕丝样品，观察桑蚕丝与柞蚕丝的溶解情况，并探讨不同溶解时间及溶解温度对柞蚕丝的损伤，寻找最优溶解桑/柞蚕丝混合物的条件。

（2）取10份经石油醚预处理且已知干重的纯柞蚕丝，用最优条件进行溶解，探讨柞蚕丝在该溶解条件下的质量修正系数。

（3）配制10组不同比例的桑/柞蚕丝混合物，分别用甲酸/氯化锌法和氯化钙/乙醇法对混合物进行纤维含量定量分析，并对二者结果进行比较。

3 试验结果与讨论

3.1 甲酸/氯化锌法溶解桑/柞蚕丝试验条件的探讨

利用纯的桑蚕丝和柞蚕丝进行试验，设定不同的温度和溶解时间，寻找最佳溶解条件，结果如表1所示。

由表1可知，桑蚕丝在甲酸/氯化锌溶液中极易溶解。柞蚕丝在甲酸/氯化锌溶液中的损伤值随温度的升高与时间的延长均略有提高。从试验的可操作性以及节约能源，提高工作效率等方面考虑，并结合柞蚕丝的损伤情况，我们选用（20±2）℃、20min作为定量分析桑蚕丝/柞蚕丝混合物纤维含量的最优试验条件。

3.2 修正系数推导

准确称取（1±0.1）g预处理后的柞蚕丝，加入100mL甲酸/氯化锌溶液，在（20 ± 2）℃水浴中振荡20 min。用稀氨水中和洗涤，将残留物和坩埚烘干、冷却、称重。

柞蚕丝损伤值计算公式如公式（3）所示。

d=m/r （3）

式中：m为溶解前柞蚕丝干重，g；r为经甲酸/氯化锌溶液溶解后柞蚕丝干重，g。

表2为柞蚕丝在甲酸/氯化锌溶液中溶解后的质量修正系数。由表2可知，在（20±2）℃的水浴中振荡20min，柞蚕丝在甲酸/氯化锌溶液中的损伤值不大，质量修正系数为1.01。

3.3 桑/柞蚕丝混合物纤维含量定量分析试验结果

分别用甲酸/氯化锌法和氯化钙/乙醇法对桑/柞蚕丝混合物进行纤维含量定量分析，溶解前后混合物微观图像如图1所示，试验结果如表3和表4所示。

（1）溶解前

（2）甲酸/氯化锌法溶解后

（3） 氯化钙/乙醇法溶解后

由图1可以看出，甲酸/氯化锌和氯化钙/乙醇对桑/柞蚕丝混合物中桑蚕丝完全溶解，且经两种试剂溶解后柞蚕丝纵向显微形态均无明显变化。由表3可知，甲酸/氯化锌法（20℃，20min）溶解桑蚕丝/柞蚕丝混合物的实测值与真实值有一定偏差，经修正后与理论值非常接近，准确度高。由表4可知，氯化钙/乙醇法（80℃，30min）溶解桑蚕丝/柞蚕丝混合物测得结果与真实值接近。比较甲酸/氯化锌法与氯化钙/乙醇法，二者测得结果准确度均较高。说明，甲酸/氯化锌法对测定桑蚕丝/柞蚕丝混合物的含量是可行的。

4 结论

试验表明，采用甲酸/氯化锌法，在20℃，溶解20min的反应条件下，对桑蚕丝/柞蚕丝混合物进行定量分析是完全可行的。

相对于氯化钙/乙醇法，甲酸/氯化锌法降低了试验温度，减少了溶解时间。不仅降低能源消耗，同时提高了桑蚕丝/柞蚕丝混合物定量分析的效率。因此，甲酸/氯化锌法作为一种新的桑蚕丝/柞蚕丝混合物定量分析方法，具有很好的应用价值。

参考文献：

[1]FZ/T 01112—2012 蚕丝与羊毛/羊绒的混合物 甲酸/氯化锌法[S].

[2]FZ/T 40005—2009 桑/柞产品中桑蚕丝含量测定 化学法[S].

[3]GB/T 2910.1—2009纺织品定量化学分析 第1部分：试验通则[S].

[4]吴俭俭，郑少波.桑蚕丝/柞蚕丝纤维含量定量化学分析初探[J].浙江丝绸工学院学报，1998，15（2）：93-97.

（作者单位：四川省纤维检验局）