纺织品水萃取液pH值检测技术探讨

吴洪添

摘要

针对纺织品pH值测试原理和过程，选用酸性、中性和碱性样品分别从样品碎样的大小、测试用水的pH值、萃取液放置时间和振荡速率等试验条件作出分析影响纺织品水萃取液pH值检测准确性的因素。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）