紡織品pH值的檢測(cè)——華高染色電腦
隨著染色電腦,染色集中控制等自動(dòng)化設(shè)備的使用,紡織品的印染質(zhì)量有了很大的提高,但是,紡織品并不是色彩鮮艷,染色牢度高就算品質(zhì)好了,紡織品的pH值也是一個(gè)非常重要的指標(biāo)!
紡織品pH值測(cè)試作為國(guó)家強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)GB18401—2003《國(guó)家紡織產(chǎn)品基本安全技術(shù)規(guī)范》中的一個(gè)重要生態(tài)考核指標(biāo),越來(lái)越受到國(guó)內(nèi)外消費(fèi)者的重視。由于人體皮膚帶有一層弱酸性物質(zhì),以防止疾病入侵,因此紡織品pH值在中性(pH值為7)至弱酸性(pH值略低于7)之間對(duì)皮膚最為有益。
一、了解讓和檢測(cè)紡織品PH值
我們都知道對(duì)于紡織品測(cè)試PH值的傳統(tǒng)檢測(cè)方法:
1.剪布樣10克,剪成碎塊
2.用燒杯燒250毫升水,燒開(kāi)后放入碎布,煮10分鐘后冷卻
3.用PH測(cè)試儀測(cè)試PH值,一般情況下,在4-7之間的為合格
以上方法的缺點(diǎn)在于:
1.需要破壞樣品
2.需要用到5件工具:剪刀,燒杯,水,加熱器,PH計(jì)
3.需用時(shí)10分鐘
是否有更快速有效達(dá)成測(cè)試結(jié)果的方法嗎?
之所以需要剪下布料放入熱水中煮,是因?yàn)槠胀≒H計(jì)只能對(duì)液體測(cè)試其PH值,那是否有針對(duì)紡織品的PH計(jì)可直接進(jìn)行測(cè)量的嗎?
普通的圓型球泡電極頭是無(wú)法進(jìn)行這種測(cè)量,因此CLEAN所開(kāi)發(fā)的PH30這款平頭電極PH計(jì)恰恰針對(duì)這類平面環(huán)境,可進(jìn)行這種測(cè)試。
平頭電極的困難之處在于它的阻抗能力,當(dāng)平面的玻璃電極頭與周圍的材質(zhì)過(guò)去靠近,過(guò)低或是沒(méi)有阻抗能力的PH計(jì)就會(huì)對(duì)測(cè)量結(jié)果產(chǎn)生偏差,而CLEAN的PH30已經(jīng)克服了這一難題,是一支具有高阻抗能力的筆式平頭PH計(jì)。
針對(duì)紡織品行業(yè)測(cè)試PH值,只需將被測(cè)物浸濕,直接與PH30的電極頭接觸測(cè)量,即可達(dá)到精確到0.01的PH值。
二、目前PH值檢測(cè)的現(xiàn)狀和需要解決的問(wèn)題
pH值檢測(cè)長(zhǎng)期存在示值不穩(wěn)定、數(shù)據(jù)重現(xiàn)性差,實(shí)驗(yàn)室之間比對(duì)差異大的特點(diǎn)。根據(jù)本文所組織的比對(duì)實(shí)驗(yàn),按照穩(wěn)健統(tǒng)計(jì)法的原理對(duì)比對(duì)結(jié)果進(jìn)行分析,甚至出現(xiàn)同是滿意的檢驗(yàn)結(jié)果卻出現(xiàn)合格和不合格兩種情況,尤其結(jié)果在pH 7.5附近更是如此。
2.1存在問(wèn)題的原因分析
2.2方法本身的局限性
PH值的檢測(cè)原理pH值所表征的就是水溶液中氫離子的濃度,是以氧離子活度的負(fù)對(duì)數(shù)表示酸度的方式,pH=-lg[H+]。 PH值的測(cè)定是基于電位分析法的原理基礎(chǔ)。紡織品水萃取液萃取出的離子極為有限,離子強(qiáng)度小,溶液的電導(dǎo)率低,配置紡織品水萃取液的實(shí)驗(yàn)室三極水的電導(dǎo)率一般不超過(guò)2uS/cm,水萃取液的電阻很高,與測(cè)量回路的其他電阻相比已不可忽略,同時(shí)由于液接電勢(shì)的不穩(wěn)定引起pH變化等等,導(dǎo)致示值漂移幅度大,因而不易得到重現(xiàn)的結(jié)果。
2.3檢驗(yàn)細(xì)節(jié)的不統(tǒng)一
在pH值檢測(cè)過(guò)程中由于標(biāo)準(zhǔn)的敘述并不具體,各實(shí)驗(yàn)室在樣品處理、電極選取、pH計(jì)標(biāo)定、測(cè)量時(shí)間、實(shí)驗(yàn)條件、測(cè)試方法等各個(gè)方面有較大差異也導(dǎo)致了PH值測(cè)試的重現(xiàn)性差、實(shí)驗(yàn)室間數(shù)據(jù)差異大的問(wèn)題。
三、針對(duì)問(wèn)題的對(duì)策和建議
3.1加入離子強(qiáng)度調(diào)節(jié)劑,提高離子強(qiáng)度
紡織品水萃取液離子強(qiáng)度小,電導(dǎo)率低,液接電勢(shì)不穩(wěn)定,導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)果的不穩(wěn)定,尤其是DH在5~9之問(wèn)漂移更大。通過(guò)實(shí)驗(yàn)我們發(fā)現(xiàn)加入離子強(qiáng)度調(diào)節(jié)劑對(duì)于增加pH值小于 9大于5的水萃取液示值穩(wěn)定性的效果最為明顯,大大減小了實(shí)驗(yàn)誤差,而對(duì)于大于9或小于5的水萃取液,因?yàn)楸旧黼x子強(qiáng)度比較高,對(duì)測(cè)試結(jié)果影響不大。而且大量實(shí)驗(yàn)證明加入離子強(qiáng)度調(diào)節(jié)劑并不會(huì)影響萃取液本身的pH值。
3.2統(tǒng)一檢驗(yàn)過(guò)程、注重細(xì)節(jié)把握
3.2.1樣品的制備。pH值檢測(cè)與樣品的合理制備有很大關(guān)系,應(yīng)選取有代表性的試樣經(jīng)過(guò)完全調(diào)試后按標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的質(zhì)量和大小進(jìn)行樣品的制備。稱量樣品時(shí),應(yīng)保持稱量盤潔凈,以免其他殘留物污染樣品,從而影響pH值的測(cè)定。
(1)統(tǒng)一樣品質(zhì)量。由于pH值檢測(cè)結(jié)果是由所萃取出酸堿性物質(zhì)的多少?zèng)Q定的,質(zhì)量越大,自然可萃取出的物質(zhì)越多,因此實(shí)驗(yàn)中我們發(fā)現(xiàn)當(dāng)pH值檢測(cè)呈堿性時(shí),結(jié)果會(huì)隨取樣質(zhì)量的增加而增大,而酸性時(shí),結(jié)果又會(huì)隨取樣質(zhì)量的增加而減小。
(2)統(tǒng)一樣品大小。
通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)試樣大小也會(huì)對(duì)結(jié)果產(chǎn)生較為明顯的影響。首先萃取物理吸附在織物表面的可能影響pH值的各種物質(zhì),然后萃取與纖維以分子間力結(jié)合或物理吸附在織物內(nèi)的可能影想pH值的各種物質(zhì),而與纖維交聯(lián)固著在纖維中的可能影響pH值的各種物質(zhì)較難萃取出來(lái)。 因此當(dāng)試樣剪得越碎,織物的比表面積就越大,與萃取液的接觸面就越大,從而使所萃取出的各種物質(zhì)就更加豐富,PH值也隨之改變。
3.2.2樣品萃取液震蕩的頻率、振幅和時(shí)間
震蕩的時(shí)間、頻率、振幅的選取應(yīng)嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)的要求執(zhí)行,頻率選擇應(yīng)為往復(fù)式60次/min,旋轉(zhuǎn)式30周/min,震蕩時(shí)間為1h,振幅為50px。通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)上述因素也會(huì)略微影響pH值的檢測(cè)結(jié)果,時(shí)間延長(zhǎng)、頻率加快、振幅增加會(huì)導(dǎo)致萃取出的離子略微增加,從而導(dǎo)致PH值稍有變化。
3.2.3檢測(cè)用三極水的選取
標(biāo)準(zhǔn)要求所用的檢驗(yàn)三極水,pH值在5~6.5范圍之內(nèi),最大電導(dǎo)率不超過(guò)2uS/cm,如果超出此范圍可能會(huì)因?yàn)楸旧頇z測(cè)用水的原因而導(dǎo)致結(jié)果的誤判。長(zhǎng)期暴露在空氣中的三極水也不能作為檢驗(yàn)用水,因?yàn)樗械亩趸紳舛瓤赡芷摺?/span>
3.2.4電極的選取、有效期及其保養(yǎng)
(1)電極的選取因?yàn)樗腿∫菏怯杉兯苽涞?,其電?dǎo)率很低,pH電極在測(cè)定過(guò)程中,會(huì)產(chǎn)生向上或向下的漂移,響應(yīng)慢,無(wú)法在3~5min內(nèi)保證讀數(shù)穩(wěn)定,應(yīng)用普通玻璃電極會(huì)導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)果的不準(zhǔn)確。
(2)電極的保養(yǎng)正確地保養(yǎng)電極,可延長(zhǎng)電極的使用壽命。
(3)有效一般電極的有效期為1年,長(zhǎng)期使用的電極會(huì)出現(xiàn)響應(yīng)慢、數(shù)據(jù)漂移等特點(diǎn),應(yīng)及時(shí)更換新電極。
3.2.5標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液的配制
標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液是pH值測(cè)定的基礎(chǔ),所以配置緩沖溶液直接影響最終的檢驗(yàn)結(jié)果。
(1)配制用水:采用三級(jí)水。配制前應(yīng)預(yù)先煮沸15min~20min,除去溶解的CO2,在冷卻過(guò)程中應(yīng)避免與空氣接觸,以防止CO2的再污染。
(2)配制用試劑:應(yīng)選用優(yōu)級(jí)純(G.R)。建議選用正規(guī)廠家生產(chǎn)的成套pH標(biāo)準(zhǔn)緩沖劑,可節(jié)省配置時(shí)間。
(3)貯存方法標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液配制后,應(yīng)及時(shí)裝在玻璃瓶或聚乙烯瓶中,蓋緊瓶蓋,放置于冰箱中冷藏(4℃左右),一般可保存2月左右,如發(fā)現(xiàn)有渾濁、發(fā)霉或 沉淀等現(xiàn)象,則不能使用。一般pH為4.005和pH為6.865的溶液保存時(shí)問(wèn)較長(zhǎng)一些,pH為9.180的溶液由于易于吸收空氣中的CO2,其pH值 也容易發(fā)生變化。另外在用標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液標(biāo)定pH計(jì)的過(guò)程中,一旦發(fā)現(xiàn)pH值與標(biāo)準(zhǔn)值出現(xiàn)嚴(yán)重偏離,則應(yīng)重新配制該標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液,并重新進(jìn)行標(biāo)定。
3.2.6 pH計(jì)的標(biāo)定
標(biāo)定pH計(jì)時(shí),應(yīng)選擇與待測(cè)試液pH值相近的標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液。一般每個(gè)測(cè)量周期內(nèi)都應(yīng)做一次pH計(jì)標(biāo)定,如有可能,盡量做到天天標(biāo)定。
3.2.7實(shí)驗(yàn)溫度的選取
標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定全部實(shí)驗(yàn)必須在相同的溫度下進(jìn)行,該溫度應(yīng)接近室溫并不得高于室溫5℃,實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)待測(cè)溶液與標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液在相同溫度下測(cè)量對(duì)準(zhǔn)確測(cè)定pH值非常重要。另外測(cè)量電極一般在20℃--30℃時(shí)反應(yīng)較靈敏,測(cè)量速度較快。所以在測(cè)量紡織品 水萃取液時(shí),溫度選擇在2O℃~30℃之間,并盡量應(yīng)保持標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液的溫度與待測(cè)溶液的溫度一致。
3.2.8實(shí)驗(yàn)時(shí)間的控制
震蕩結(jié)束后應(yīng)及時(shí)進(jìn)行檢測(cè),防止二氧化碳進(jìn)入影響檢測(cè)結(jié)果。本文通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)對(duì)于堿性萃取液,暴露在空氣中l(wèi)0min,就可導(dǎo)致pH值結(jié)果降低0.1以上。
3.2.9測(cè)定細(xì)節(jié)的控制
(1)萃取液過(guò)濾。萃取液的過(guò)濾不要使用濾紙,使用濾紙可能會(huì)改變萃取液本身的pH值,最好使用玻璃棒潷入測(cè)試燒杯中,并盡可能保證檢測(cè)過(guò)程與空氣隔絕。
(2)三份萃取液的測(cè)定。第一份萃取液測(cè)定時(shí)應(yīng)使電極浸于液面以下,并不斷攪拌溶液以加速響應(yīng)時(shí)間,待讀數(shù)穩(wěn)定后記錄其pH值。不清洗電極直接將電極置于 第二份萃取液中,待讀數(shù)穩(wěn)定記錄其PH值,同法測(cè)定第三份水萃取液的pH值。以第二份和第三份水萃取液的平均值為最終結(jié)果,精確到0.05。
(3)嚴(yán)格電極清洗。在pH計(jì)測(cè)定過(guò)程中,在將電極從一試樣溶液移入另一試樣溶液之前,應(yīng)用三級(jí)水徹底沖洗電極,直至所顯示的pH值穩(wěn)定為止,此過(guò)程需要相當(dāng)數(shù)量的三級(jí)水,然后用濾紙將水吸干,切勿擦拭電極。
3.2.10 PH值檢測(cè)結(jié)果在7.5附近應(yīng)增加檢驗(yàn)次數(shù)
按照GB1840-2003的技術(shù)要求,7.5是決定大部分紡織產(chǎn)品pH值是否合格的分水嶺,而當(dāng)pH值在7.5附近時(shí)其檢驗(yàn)結(jié)果的不穩(wěn)定性又非常之大。所以當(dāng)pH值在7.5附近時(shí),檢測(cè)機(jī)構(gòu)應(yīng)該增加測(cè)試次數(shù),取總的平均值作為最終結(jié)果。
綜上所述,本文認(rèn)為在下次修訂GB/T7573—2002《紡織品水萃取液pH值的測(cè)定》標(biāo)準(zhǔn)時(shí)應(yīng)增加離子強(qiáng)度調(diào)節(jié)劑的內(nèi)容,同時(shí)各實(shí)驗(yàn)室在日常檢驗(yàn)中 應(yīng)統(tǒng)一實(shí)驗(yàn)方法,明確實(shí)驗(yàn)細(xì)節(jié),避免檢驗(yàn)過(guò)程的差異化,各實(shí)驗(yàn)室也應(yīng)經(jīng)常進(jìn)行實(shí)驗(yàn)比對(duì),確保檢驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確無(wú)誤。
紡織物pH值的檢測(cè)可見(jiàn)也要花費(fèi)不小的功夫,因此,選擇合適的染色電腦,染色集中控制等自動(dòng)化設(shè)備的重要性也就不言而喻,選對(duì)了質(zhì)量?jī)?yōu)異,控制精度更高更智能的染色電腦和集中控制系統(tǒng),對(duì)印染企業(yè)而言簡(jiǎn)直是如虎添翼。而有著13年印染控制經(jīng)驗(yàn),服務(wù)過(guò)國(guó)內(nèi)外超過(guò)3000多家大小印染企業(yè)的華高自動(dòng)化,自然是印染企業(yè)最明智的選擇!
(染色電腦)
(染色集中控制)
(HG-08 染色助劑自動(dòng)稱量系統(tǒng))
(HG-06計(jì)算機(jī)輔助稱料管理系統(tǒng))
華高自動(dòng)化設(shè)備有限公司分別在浙江、山東、江蘇及福建設(shè)有辦事處,專業(yè)生產(chǎn)印染控制設(shè)備,染色機(jī)電腦,定型機(jī)紅外線布邊追蹤裝置,染料助劑自動(dòng)配料輸送系統(tǒng),定型機(jī)助劑自動(dòng)配送系統(tǒng),計(jì)算機(jī)輔助稱料系統(tǒng),染色助劑自動(dòng)稱量系統(tǒng)。維修各類進(jìn)口/國(guó)產(chǎn)染色機(jī)電腦、定型機(jī)紅外線布邊追蹤系統(tǒng)以及各種控制器,可承接各類染缸改裝工程以及加裝染色機(jī)中央監(jiān)控系統(tǒng)。
華高自動(dòng)化設(shè)備有限公司,其產(chǎn)品面向全球印染行業(yè),服務(wù)國(guó)內(nèi)外超過(guò)3000家客戶。產(chǎn)品以提供精準(zhǔn)控制經(jīng)驗(yàn),降低能源損耗,提高生產(chǎn)利潤(rùn)為核心,結(jié)合優(yōu)質(zhì)的售后維修保障服務(wù),讓每一個(gè)客戶買的放心,用的安心。
13年來(lái),華高自動(dòng)化設(shè)備有限公司始終堅(jiān)持以“科技創(chuàng)新、誠(chéng)信求實(shí)”的企業(yè)理念和 “技術(shù)為本,客戶至上”的服務(wù)理念,為國(guó)內(nèi)的自動(dòng)化行業(yè)開(kāi)發(fā)生產(chǎn)更多、更高品質(zhì)的高科技產(chǎn)品而不斷努力的。
用科技改變未來(lái),用服務(wù)贏得滿意,我們相信,在我們的共同努力之下,印染行業(yè)將會(huì)逐漸成為一個(gè)綠色的可持續(xù)發(fā)展的行業(yè)。我們期待著新老客戶進(jìn)一步加強(qiáng)合作,共創(chuàng)美好未來(lái)。
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