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    含油率測試:羽絨羽毛、化纖、蠶絲、羊毛及毛混紡制品的異同

    時間:21-09-23 03:17
           含油率是除棉之外所有纖維及纖維產品性能評價的重要指標之一,以單位質量內油脂含量的百分率表示。不同的產品標準中,分別用“殘脂率”“含油脂率”“二氯甲烷可溶性物質”“乙醇萃取物”等來作為測試項目名稱。
           但其測試原理基本相同,利用油脂能溶解于乙醚、二氯甲烷和乙醇類有機溶劑的性質,利用有機溶劑把試樣中的油脂萃取出來,再在烘箱中使有機溶劑蒸發,稱量殘留油脂及試樣質量,計算得到試樣的含油率。
           哪些產品測試含油率?方法有什么不同?
           從表1中可以看出:
    元茂儀器
           (1)標準中規定的測試儀器均是索氏提取器,羽絨(毛)、化纖、蠶絲均采用油脂溶劑——乙醚為萃取劑,純毛、毛腈或毛錦混紡制品采用二氯甲烷為萃取劑,各種洗凈羊毛均采用乙醇為萃取劑。
           (2)由于羽絨(毛)的殘脂主要是鴨、鵝體表油脂和在后道洗滌工序中殘留的油脂,因而含油量稍多,在使用乙醚萃取時需回流萃取4個小時。
            化纖在加工過程中添加消除靜電、讓纖維表面平滑的助劑是化纖油脂的主要來源,其含量較大,因而乙醚回流的總次數較多。
            蠶絲屬蛋白質類纖維,其油脂多來源于蠶蛹,在加工過程中為保證高回彈性會進行去脂處理,因而含油量較少,乙醚回流時間為2h。
            生羊毛制品因其表面存在的脂蠟、汗漬和皮屑,在使用乙醚和二氯甲烷做萃取劑時,只溶解脂蠟。洗凈毛使用乙醇為萃取劑時,可溶解脂蠟和汗漬,主要是用來衡量生毛是否清洗干凈、評價洗毛質量的好壞,并且根據其混紡原料不同,回流時間設置為4h和2h。
    元茂儀器
          (3)由于萃取劑種類不同,各自的沸點也不同,乙醚的沸點36℃,二氯甲烷的沸點為39℃~41℃,乙醇的沸點為77℃~79℃。標準要求通過回流次數來調節回流溫度,因而各測試的回流次數也不同。乙醚在萃取羽絨(毛)時回流頻率為5~6次/h,在萃取蠶絲、純毛及毛混紡時回流頻率為6~7次/h,在萃取化纖時回流頻率為6~8 次/h。二氯甲烷在萃取純毛、毛混紡制品時回流頻率≥6 次/h。乙醇在萃取洗凈羊毛時要求回流頻率≥6~7次/h, 且總次數≥20次。
          (4)在進行計算時,化纖、蠶絲和生毛制品需先使用乙醚或二氯甲烷萃取試樣,后測定試樣烘干后的質量;羽絨(毛)要求先烘干稱量試樣,后進行乙醚萃取測試,且需要做空白樣試驗;對于洗凈羊毛,標準要求需對試樣調濕稱重,后進行乙醇萃取測試,且需做3次平行試驗,且各標準的計算公式有差異。
           不同測試方法能通用嗎?
           雖然不同種類的纖維制品的含油率測試方法各不相同,但測試原理基本相同,利用乙醚、二氯甲烷或乙醇將試樣中的油脂萃取出來,再將萃取劑蒸發掉,剩余的便是殘脂,通過公式計算出試樣的含油率。本文將采用以上3種萃取劑,對6種試樣進行含油率測試。各試樣在不同萃取劑試驗下的結果見表3。
    由表3可以看出:
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          (1)3種化學溶劑測得的結果存在明顯差異。醇極性最強,在溶解脂溶性化合物的同時又能溶解水溶性化合物,因此乙醇萃取物中除了油脂以外,還有樣品中殘留的水溶性雜質,因此得出的結果是3種溶劑中最大的。二氯甲烷的極性雖然最小,但具有較強的溶解能力,除了油脂外還萃取了許多其他非脂類的物質,因此測得結果介于乙醇和乙醚之間,且當纖維或纖維制品變化時,3種試劑萃取測得的含油率變化趨勢一致,如圖1所示。
          (2)不同萃取劑測得的結果具有良好的相關性。雖然不同的標準要求采用的萃取劑不同,但是同種纖維制品用乙醚、二氯甲烷或乙醇萃取所得的測試結果呈現出良好的線性關系,相關系數均大于0.96??紤]到乙醚和二氯甲烷的毒性和致癌性,在測試時或可采用乙醇來進行萃取,最后將測試結果進行線性換算得到目標萃取劑的測試值。
          (3)萃取劑沸點能影響萃取結果。3種萃取劑的沸點大小依次為;乙醇>二氯甲烷>乙醚。在萃取過程中回流溫度越高,越有利于油脂和其他物質的萃取。且在試驗過程中能清楚地觀察到乙醇萃取液在三者中最為渾濁,乙醚萃取液最清晰,這種現象在做有色織物的時候最為 明顯。
           結論
           不同纖維及纖維制品含油率測試標準存在一定的差異,各個標準在適用范圍、萃取劑類別、試樣質量、回流次數及時間、萃取劑體積(mL)、烘干步驟、含油率計算公式等方面均有不同要求。
           通過對比試驗,得出極性越大的萃取劑測得的含油率越大。對于同種纖維制品,不同萃取劑測試結果的大小依次是:乙醇>二氯甲烷>乙醚;對于不同種纖維制品,3 種萃取劑所測得的結果之間線性關系良好。

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