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纺织品耐家庭和商业洗涤色牢度实验中调节洗涤溶液pH的研究
纺织品色牢度是指有色织物在加工、测试、存放以及使用过程中，织物颜色对物理或化学作用的抵抗能力，通常包括耐洗、耐摩擦、耐汗渍、耐日晒、耐光汗、耐气候、耐氯漂、耐唾液、耐升华以及耐熨烫色牢度等。其中，耐洗色牢度指纺织品颜色耐洗涤的能力，是衡量纺织品使用价值的一项重要指标［3-5］。而纺织品的耐家庭和商业洗涤色牢度专指纺织品经一般家庭洗涤或者商业洗涤后，织物颜色对洗涤作用的抵抗能力。随着生活水平的日益提高，人们意识到纺织品色牢度的好坏对人体健康有很大影响，对纺织品耐家庭和商业洗涤色牢度的要求也越来越高［6］。因此，需要按照相关标准和市场需求来选择合适的洗涤方法，以测试纺织品的耐家庭和商业洗涤色牢度，得出真实可靠的测试结果，以保障消费者的合法权益［7-8］。为了提高检测纺织品耐家庭和商业洗涤色牢度的效率，本文着重介绍按照GB/T 12490—2014《纺织品色牢度试验耐家庭和商业洗涤色牢度》制备洗涤溶液，针对该标准中实验编号首字母为C、D、E 的实验，建立一种可快速调节洗涤溶液pH 至标准规定值（pH=10.5±0.1）的方法。
1 实验
1.1 材料与仪器
材料：标准合成洗涤剂（不含荧光增白剂，上海白猫专用化学品有限公司，称作国产ECE 含磷洗涤剂），B 型ECE 标准洗涤剂（不含荧光增白剂，SDC 企业有限公司，称作进口ECE 含磷洗涤剂），无水碳酸钠（分析纯，质量分数大于等于99.8%，广州化学试剂厂），实验用水采用GB/T 6682—2008《分析实验室用水规格和试验方法》规定的三级水。
仪器：SECURA513-1CN 型电子天平［赛多利斯科学仪器（北京）有限公司］，Seven Multi 型pH/电导率/离子综合测试仪［梅特勒-托利多仪器（上海）有限公司，读数精度为0.05］，85-2 型数显恒温磁力搅拌器（金坛市大地自动化仪器厂）。
1.2 实验过程
1.2.1 洗涤溶液的制备
称取（4.0±0.1）g 国产ECE 含磷洗涤剂，加入装有1 L 三级水的烧杯，在室温下充分搅拌（小转速为1 000 r/min），待洗涤剂粉末溶解后冷却到（20±2）℃。
参照国产洗涤溶液的制备方法，称取（4.0±0.1）g进口ECE 含磷洗涤剂制备符合标准规定的进口洗涤溶液。
1.2.2 洗涤溶液初始pH 的测定
首先打开pH/电导率/离子综合测试仪并选择其中的pH 模式，然后校正好pH 计备用。
在保持温度为（20±2）℃、不加入碳酸钠调节pH的前提下，用pH 计分别测定国产洗涤溶液和进口洗涤溶液的初始pH，每组实验重复6次。
1.2.3 洗涤溶液的pH 调节
向每个已装有1 L 国产洗涤溶液的烧杯里分别加入（0.15±0.01）、（0.30±0.01）、（0.35±0.01）、（0.50±0.01）、（0.80±0.01）g 无水碳酸钠调节pH，每次都先充分搅拌并冷却到（20±2）℃，再用pH 计分别测试pH，每组实验重复6次。
分别将（0.036±0.001）、（0.060±0.001）、（0.080±0.001）、（0.110±0.001）、（0.150±0.001）g 无水碳酸钠加入到每个已装有1 L 进口洗涤溶液的烧杯里调节pH，每次都先充分搅拌并冷却到（20±2）℃，再用pH计分别测试pH，每组实验重复6次。
2 结果与讨论
2.1 洗涤剂种类、用量的选择
GB/T 12490—2014 中明确规定了实验可以选用ECE 含磷洗涤剂的组成（如表1 所示）。本实验选购的两种常用且符合标准的洗涤剂组成与表1 相同，且各成分的质量分数都符合表1要求。
由表1 可知，ECE 含磷洗涤剂是含有多种化学物质的混合物，主要成分是三聚磷酸钠，因此含有磷，但不含泡沫抑制剂硅树脂、荧光增白剂。由于ECE 含磷洗涤剂是复杂的混合物，因此GB/T 12490—2014规定，实验时应至少制备1 L 洗涤溶液，以防洗涤剂粉末不均匀。从与标准保持一致以及节约洗涤剂角度考虑，本实验选择洗涤溶液用量为1 L。
2.2 洗涤温度的选择
在表述制备洗涤溶液的操作时，GB/T 12490—2014 规定：溶液温度冷却到20 ℃后，用已经校正过的pH 计测试pH，实验编号首字母为A、B 时不需要调节pH［9］。但GB/T 12490—2014 只规定了pH 计的读数精度为0.05，并没有直接给出温度的允差，而GB/T 6151—2016《纺织品 色牢度试验 试验通则》［10］在“操作程序”中明确规定：温度以摄氏度（℃）表示，一般有±2 ℃的允差。因此，在测定pH 时，本实验选择将洗涤溶液温度冷却到（20±2）℃。
2.3 无水碳酸钠对国产洗涤溶液pH 的影响
由图1 可知，随着每升洗涤溶液中无水碳酸钠质量的增加，国产洗涤溶液的pH 明显增大；当无水碳酸钠质量从0 g 逐渐增加到0.80 g 时，pH 由10.10 增大到10.64；无水碳酸钠质量约为0.35 g 时，pH 接近10.50。由此可知，每升国产洗涤溶液所需无水碳酸钠的参考质量为（0.35±0.05）g。
2.4 无水碳酸钠对进口洗涤溶液pH 的影响
由图2 可知，随着每升洗涤溶液中无水碳酸钠质量的增加，进口洗涤溶液的pH 也有一定程度的增大；当无水碳酸钠质量从0 g 缓慢增加到0.15 g时，pH由10.30 增大到10.63；当无水碳酸钠质量约为0.08 g时，pH 接近10.50。由此可知，每升进口洗涤溶液所需无水碳酸钠的参考质量为（0.08±0.02）g。
2.5 快速调节pH 的实际应用
在GB/T 12490—2014 中仅提到“每升溶液中加入约1 g 碳酸钠调节pH”，并没有明确指出由ECE 含磷洗涤剂制成的洗涤溶液在调节pH 时所需无水碳酸钠的具体质量。若按照该标准的方法来调节洗涤溶液pH，在实际操作过程中就需要多次尝试加入适量的无水碳酸钠。若所测得的pH 超过标准规定的大值10.60，则需要重新制备洗涤溶液以调节pH。上述调节pH 的方法既复杂又耗时，还可能会造成洗涤剂的浪费。
在制备1 L 国产洗涤溶液时，直接加入参考质量为（0.35±0.05）g 的无水碳酸钠，待溶液温度冷却到（20±2）℃后，测得该国产洗涤溶液的pH 为10.50～10.56（重复实验3 次）；在制备1 L 进口洗涤溶液时，直接加入参考质量为（0.08±0.02）g 的无水碳酸钠，待溶液温度冷却到（20±2）℃后，测得该进口洗涤溶液的pH 为10.43～10.53（重复实验3 次）。对于编号首字母为C、D、E 的实验，根据无水碳酸钠的参考质量，即可快速调节洗涤溶液pH 至符合标准的规定值。此方法可以有效缩短日常检测中调节洗涤溶液pH 的时间，提高检测效率。
3 结论
在保持溶液温度为（20±2）℃不变的情况下，每升国产洗涤溶液所需要无水碳酸钠的参考质量为（0.35±0.05）g；每升进口洗涤溶液所需要无水碳酸钠的参考质量为（0.08±0.02）g。通过控制每升洗涤溶液中无水碳酸钠的质量，在编号首字母为C、D、E 的实验中，可快速调节洗涤溶液pH 至标准的规定值，提高了检测纺织品耐家庭和商业洗涤色牢度的效率。
