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【摘 要】为了探讨羊毛和聚酯纤维混纺产品化学定量分析方法,利用聚酯纤维和羊毛不同的化学性质,分别采用溶涤试剂溶解聚酯纤维和2.5%氢氧化钠溶解羊毛,并分别计算出羊毛和聚酯纤维的质量修正系数,合理性分析表明该质量修正系数是切实可行的,与国家标准GB/T2910-2009中次氯酸盐法溶解羊毛的检测方法进行比对,其准确度和精密度均较高。
【关键词】准确度;精密度;置信界限;溶涤试剂
0.前言
新发布的纤维含量标准[1]中第一部分试验通则的原理部分对于纤维含量定量分析规定“通常,先去除含量较大的纤维组分”,而对于羊毛和聚酯纤维混纺产品,标准仅给出了采用次氯酸盐法溶解羊毛的定量分析方法,一旦聚酯纤维成分占多数,则没有相应的方法来溶解涤纶.因此尝试用溶涤试剂对羊毛和聚酯纤维混纺产品进行定量分析,同时采用2.5%氢氧化钠溶解羊毛作对比,以期在多组分定量分析时能够更方便、更快捷,也更多选择。现将试验过程介绍如下:
1.试验准备部分
1.1试剂
(1)1mol/L次氯酸钠溶液[1]。
(2)溶涤试剂:三氯甲烷与三氯乙酸质量比1:1溶解,本文中一律称溶涤试剂。
(3)稀乙酸溶液:将5mL冰乙酸用水稀释至1L。
(4)石油醚,分析纯。
(5)2.5%氢氧化钠溶液。
(6)2%稀盐酸溶液。
1.2仪器与工具
(1)恒温水浴震荡器(0~100℃)。
(2)恒温烘箱(105±3℃)。
(3)分析天平(精确度为0.0001g)。
(4)干燥器:装有变色硅胶。
1.3样品的准备
1.3.1 样品
标准羊毛贴衬织物(符合GB/T7568.1—2002)[3]。
标准涤纶贴衬织物(符合GB/T7568.4—2002)[4]。
1.3.2 制备试样
将聚酯纤维织物和羊毛织物拆成纱线,装入称量瓶中,放入烘箱内烘干至恒定质量,放入干燥器内冷却称量。
2.试验
2.1測试原理
取已知干重和混纺比的毛涤混纺试样,分别①在30±2℃条件下,在溶涤试剂中振荡30分钟溶解聚酯纤维,将剩余的羊毛纤维抽滤、中和、洗涤;②在沸腾水浴,在2.5%氢氧化钠溶液中处理20分钟溶解羊毛,将剩余的聚酯纤维抽滤、中和、洗涤。在105±3℃的烘箱内烘至恒重,称其质量,计算出毛涤含量百分率。为保证结果的准确性,在计算剩余净干含量百分率时要乘以一个质量修正系数。
2.2试验
试验分5组进行:第1组精确称取聚酯纤维10份,用2.5%氢氧化钠溶解,测得聚酯纤维的质量修正系数;第2组精确称取羊毛纤维10份,用溶涤试剂溶解,测得羊毛的质量修正系数;第3组精确称量羊毛和聚酯纤维混合试样5份(将羊毛纤维和聚酯纤维按预先设计的干质量比例进行混合,下同),用1mol/L次氯酸钠进行定量测试;第4组精确称取羊毛和聚酯纤维混合试样5份,用2.5%氢氧化钠进行定量测试;第5组精确称取羊毛和聚酯纤维混合试样5份,用溶涤试剂进行定量测试。
3.结果与讨论
3.1结果的计算
3.1.1羊毛纤维和聚酯纤维d值的计算
纤维在试剂中处理后质量修正系数d按公式(1)计算:
d=m0/m1…………………………(1)
式中:
m0—溶解前试样干质量,单位为g。
m1—溶解后试样干质量,单位为g。
3.1.2 混纺试样净干含量百分率
按公式(2)计算:
P1=100dm1/m0…………………………(2)
P2=100-P1…………………………(3)
式中:
P1—不溶解纤维的净干含量百分率,单位为%。
P2—溶解纤维的净干含量百分率,单位为%。
m0—溶解前试样干质量,单位为g。
m1—溶解后试样干质量,单位为g。
d—不溶纤维在试剂处理时的质量修正系数。
3.2羊毛纤维和聚酯纤维修正系数的计算
3.2.1 羊毛纤维在上述条件(见3.3)下的分析结果见表1
表1 羊毛纤维在30℃30min溶解情况
3.2.2 聚酯纤维在上述条件(见3.3)下的分析结果见表2
表2 聚酯纤维在2.5% 氢氧化钠沸腾水浴20min溶解情况
3.2.3 分析与讨论
质量修正系数合理性分析(t检验法)[4]:
(1)羊毛样品理论修正系数:
μ=1.00 =0.9995
n=10 S=0.0033
t=∣μ-∣/S=0.4791
查表:tα(n-1)=t(0.025,9)=2.2622
即:t计算< t表
说明本试验在95%置信区间无显著差异,即实测质量修正系数d=0.9995是合理的。
其置信下限为:
-tα(n-1)S/=0.9971
其置信上限为:
+tα(n-1)S/=1.0019
(2)聚酯纤维样品理论修正系数:
μ=1.00 =1.0008
n =10 S =0.0050
t=∣μ-∣/S=0.5060
查表:tα(n-1) =t(0.025,9)=2.2622 即:t计算< t表
说明本试验在95%置信区间无显著差异,即实测质量修正系数d=1.0008是合理的。
其置信下限为:
- tα(n-1)S/=0.9972
其置信上限为:
+ tα(n-1)S/=1.0044
3.3精密度的比较
3.3.1 溶涤法
在上述试验条件下,用溶涤试剂对聚酯纤维和羊毛的混纺产品进行测试,测试结果见表3:
表3 溶涤法理论含量与实测含量比较
由表3可知,经过修正后羊毛纤维的实际含量非常接近理论值,最大绝对误差为0.77%<5%,说明d值是切实可行的。
3.3.2 2.5%氢氧化钠法
在上述试验条件下,用2.5%氢氧化钠对羊毛和聚酯纤维的混纺样品进行测试,测试结果见表4:
表4 氢氧化钠法理论含量与实测含量比较
由表4可知,经过修正后聚酯纤维的实际含量非常接近理论值,测试误差最大值为1.32%<5% ,表明测试结果有效。
3.3.3 1mol/L次氯酸钠法
在GB/T2910试验条件下,用1mol/L次氯酸钠法对羊毛和聚酯纤维的混纺样品进行测试。测试结果见表5:
表5 次氯酸钠法理论含量与实测含量比较
由表5可知,测试误差最大值为1.17%<5% ,表明测试结果有效。
次氯酸钠法测试的误差范围为-1.08%~+1.17% ,氢氧化钠法测试的误差范围为-1.02%~+1.32% 溶涤法的误差范围为-0.68%~+0.77% ,相比较而言,溶涤法更稳定,测试误差更小。
4.结论
聚酯纤维与羊毛纤维混纺产品定量分析方法—溶涤法[溶解温度30±2℃、溶解时间为30min]是可行的,其修正系数为0.9995,若保留两位小数,则取1.00。
聚酯纤维与羊毛纤维混纺产品定量分析方法—氢氧化钠法[沸腾水浴、溶解时间为20min]是可行的,其修正系数为1.0008,若保留两位小数,则取1.00。
氢氧化钠法相比次氯酸钠法,温度相对较高,试剂相对安全,无毒性。溶涤法比次氯酸钠法测试时间短,温度相对升高(夏天易控制),操作简便快捷,大大提高了工作效率。溶解后的羊毛基本保留了原來的状态,从显微镜下观察不到损伤,完全符合GB/T2910的试验要求,是进行羊毛和涤纶混纺产品定量分析比较理想的方法。由于溶涤试剂有毒性,测试人员在操作时用采取适当的保护措施。
【参考文献】
[1]GB/T2910—2009 纺织品.定量化学分析方法[S].
[2]FZ/T01057.4—2007 纺织纤维鉴别试验方法.第4部分,溶解法[S].
[3]GB/T7568.1—2002 纺织品.色牢度试验.羊毛标准贴衬织物规格[S].
[4]GB/T7568.4—2002 纺织品.色牢度试验.聚脂纤维标准贴衬织物规格[S].
[5]汪荣鑫.数理统计[M].西安:西安交通大学出版社,2003.
【关键词】准确度;精密度;置信界限;溶涤试剂
0.前言
新发布的纤维含量标准[1]中第一部分试验通则的原理部分对于纤维含量定量分析规定“通常,先去除含量较大的纤维组分”,而对于羊毛和聚酯纤维混纺产品,标准仅给出了采用次氯酸盐法溶解羊毛的定量分析方法,一旦聚酯纤维成分占多数,则没有相应的方法来溶解涤纶.因此尝试用溶涤试剂对羊毛和聚酯纤维混纺产品进行定量分析,同时采用2.5%氢氧化钠溶解羊毛作对比,以期在多组分定量分析时能够更方便、更快捷,也更多选择。现将试验过程介绍如下:
1.试验准备部分
1.1试剂
(1)1mol/L次氯酸钠溶液[1]。
(2)溶涤试剂:三氯甲烷与三氯乙酸质量比1:1溶解,本文中一律称溶涤试剂。
(3)稀乙酸溶液:将5mL冰乙酸用水稀释至1L。
(4)石油醚,分析纯。
(5)2.5%氢氧化钠溶液。
(6)2%稀盐酸溶液。
1.2仪器与工具
(1)恒温水浴震荡器(0~100℃)。
(2)恒温烘箱(105±3℃)。
(3)分析天平(精确度为0.0001g)。
(4)干燥器:装有变色硅胶。
1.3样品的准备
1.3.1 样品
标准羊毛贴衬织物(符合GB/T7568.1—2002)[3]。
标准涤纶贴衬织物(符合GB/T7568.4—2002)[4]。
1.3.2 制备试样
将聚酯纤维织物和羊毛织物拆成纱线,装入称量瓶中,放入烘箱内烘干至恒定质量,放入干燥器内冷却称量。
2.试验
2.1測试原理
取已知干重和混纺比的毛涤混纺试样,分别①在30±2℃条件下,在溶涤试剂中振荡30分钟溶解聚酯纤维,将剩余的羊毛纤维抽滤、中和、洗涤;②在沸腾水浴,在2.5%氢氧化钠溶液中处理20分钟溶解羊毛,将剩余的聚酯纤维抽滤、中和、洗涤。在105±3℃的烘箱内烘至恒重,称其质量,计算出毛涤含量百分率。为保证结果的准确性,在计算剩余净干含量百分率时要乘以一个质量修正系数。
2.2试验
试验分5组进行:第1组精确称取聚酯纤维10份,用2.5%氢氧化钠溶解,测得聚酯纤维的质量修正系数;第2组精确称取羊毛纤维10份,用溶涤试剂溶解,测得羊毛的质量修正系数;第3组精确称量羊毛和聚酯纤维混合试样5份(将羊毛纤维和聚酯纤维按预先设计的干质量比例进行混合,下同),用1mol/L次氯酸钠进行定量测试;第4组精确称取羊毛和聚酯纤维混合试样5份,用2.5%氢氧化钠进行定量测试;第5组精确称取羊毛和聚酯纤维混合试样5份,用溶涤试剂进行定量测试。
3.结果与讨论
3.1结果的计算
3.1.1羊毛纤维和聚酯纤维d值的计算
纤维在试剂中处理后质量修正系数d按公式(1)计算:
d=m0/m1…………………………(1)
式中:
m0—溶解前试样干质量,单位为g。
m1—溶解后试样干质量,单位为g。
3.1.2 混纺试样净干含量百分率
按公式(2)计算:
P1=100dm1/m0…………………………(2)
P2=100-P1…………………………(3)
式中:
P1—不溶解纤维的净干含量百分率,单位为%。
P2—溶解纤维的净干含量百分率,单位为%。
m0—溶解前试样干质量,单位为g。
m1—溶解后试样干质量,单位为g。
d—不溶纤维在试剂处理时的质量修正系数。
3.2羊毛纤维和聚酯纤维修正系数的计算
3.2.1 羊毛纤维在上述条件(见3.3)下的分析结果见表1
表1 羊毛纤维在30℃30min溶解情况
3.2.2 聚酯纤维在上述条件(见3.3)下的分析结果见表2
表2 聚酯纤维在2.5% 氢氧化钠沸腾水浴20min溶解情况
3.2.3 分析与讨论
质量修正系数合理性分析(t检验法)[4]:
(1)羊毛样品理论修正系数:
μ=1.00 =0.9995
n=10 S=0.0033
t=∣μ-∣/S=0.4791
查表:tα(n-1)=t(0.025,9)=2.2622
即:t计算< t表
说明本试验在95%置信区间无显著差异,即实测质量修正系数d=0.9995是合理的。
其置信下限为:
-tα(n-1)S/=0.9971
其置信上限为:
+tα(n-1)S/=1.0019
(2)聚酯纤维样品理论修正系数:
μ=1.00 =1.0008
n =10 S =0.0050
t=∣μ-∣/S=0.5060
查表:tα(n-1) =t(0.025,9)=2.2622 即:t计算< t表
说明本试验在95%置信区间无显著差异,即实测质量修正系数d=1.0008是合理的。
其置信下限为:
- tα(n-1)S/=0.9972
其置信上限为:
+ tα(n-1)S/=1.0044
3.3精密度的比较
3.3.1 溶涤法
在上述试验条件下,用溶涤试剂对聚酯纤维和羊毛的混纺产品进行测试,测试结果见表3:
表3 溶涤法理论含量与实测含量比较
由表3可知,经过修正后羊毛纤维的实际含量非常接近理论值,最大绝对误差为0.77%<5%,说明d值是切实可行的。
3.3.2 2.5%氢氧化钠法
在上述试验条件下,用2.5%氢氧化钠对羊毛和聚酯纤维的混纺样品进行测试,测试结果见表4:
表4 氢氧化钠法理论含量与实测含量比较
由表4可知,经过修正后聚酯纤维的实际含量非常接近理论值,测试误差最大值为1.32%<5% ,表明测试结果有效。
3.3.3 1mol/L次氯酸钠法
在GB/T2910试验条件下,用1mol/L次氯酸钠法对羊毛和聚酯纤维的混纺样品进行测试。测试结果见表5:
表5 次氯酸钠法理论含量与实测含量比较
由表5可知,测试误差最大值为1.17%<5% ,表明测试结果有效。
次氯酸钠法测试的误差范围为-1.08%~+1.17% ,氢氧化钠法测试的误差范围为-1.02%~+1.32% 溶涤法的误差范围为-0.68%~+0.77% ,相比较而言,溶涤法更稳定,测试误差更小。
4.结论
聚酯纤维与羊毛纤维混纺产品定量分析方法—溶涤法[溶解温度30±2℃、溶解时间为30min]是可行的,其修正系数为0.9995,若保留两位小数,则取1.00。
聚酯纤维与羊毛纤维混纺产品定量分析方法—氢氧化钠法[沸腾水浴、溶解时间为20min]是可行的,其修正系数为1.0008,若保留两位小数,则取1.00。
氢氧化钠法相比次氯酸钠法,温度相对较高,试剂相对安全,无毒性。溶涤法比次氯酸钠法测试时间短,温度相对升高(夏天易控制),操作简便快捷,大大提高了工作效率。溶解后的羊毛基本保留了原來的状态,从显微镜下观察不到损伤,完全符合GB/T2910的试验要求,是进行羊毛和涤纶混纺产品定量分析比较理想的方法。由于溶涤试剂有毒性,测试人员在操作时用采取适当的保护措施。
【参考文献】
[1]GB/T2910—2009 纺织品.定量化学分析方法[S].
[2]FZ/T01057.4—2007 纺织纤维鉴别试验方法.第4部分,溶解法[S].
[3]GB/T7568.1—2002 纺织品.色牢度试验.羊毛标准贴衬织物规格[S].
[4]GB/T7568.4—2002 纺织品.色牢度试验.聚脂纤维标准贴衬织物规格[S].
[5]汪荣鑫.数理统计[M].西安:西安交通大学出版社,2003.