發(fā)布時(shí)間：2023-11-06 10:11:50
序言：寫(xiě)作是分享個(gè)人見(jiàn)解和探索未知領(lǐng)域的橋梁，我們?yōu)槟x了8篇的紡織方法樣本，期待這些樣本能夠?yàn)槟峁┴S富的參考和啟發(fā)，請(qǐng)盡情閱讀。
中圖分類號(hào)：O657.3 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A
Research Advances in Analysis of Arsenic in Textiles
Abstract： This paper summarized the testing methods of arsenic content in textiles， including atomic fluorescence spectrometry（AFS）， atomic emission spectrometry （AES）， inductively coupled plasma mass spectrometry（ICP-MS）， atomic absorption spectrophotometry（AAS） and X-ray fluorescence spectrometry（XRF）， Comparing with the detection methods and determination results， this paper provided a reference for the determination of arsenic in textiles.
Key word： arsenic； textiles； detection methods
砷屬于有害重金屬，殘留在紡織品中的砷可通過(guò)人體皮膚進(jìn)入體內(nèi)，具有很強(qiáng)的蓄積性。砷能與細(xì)胞中含巰基的酶結(jié)合，抑制細(xì)胞氧化過(guò)程，導(dǎo)致癌癥的發(fā)生，因此各國(guó)紛紛關(guān)注紡織品檢測(cè)中砷超標(biāo)的問(wèn)題。國(guó)際環(huán)保紡織協(xié)會(huì)頒布的紡織標(biāo)準(zhǔn)《Oeko-Tex Standard 100》以及我國(guó)的生態(tài)紡織品標(biāo)準(zhǔn)《生態(tài)紡織品技術(shù)要求》對(duì)紡織品中砷的含量進(jìn)行了嚴(yán)格的規(guī)定。紡織品中砷的測(cè)定分為總砷的測(cè)定和可萃取砷的測(cè)定。
對(duì)于總砷的測(cè)定，樣品前處理多采用微波灰化消解、HNO3+HCLO4濕法消解、干法灰化等方法，然后進(jìn)行儀器分析。生態(tài)紡織品要求的檢測(cè)項(xiàng)目是可萃取砷的測(cè)定，標(biāo)準(zhǔn)方法是采用酸性汗液萃取紡織品中的砷，然后進(jìn)行測(cè)定。本文總結(jié)了紡織品中砷含量的檢測(cè)方法，為其他人員進(jìn)行紡織品中砷元素的測(cè)定和研究提供借鑒。
1 原子熒光分光光度法（AFS法）
原子熒光分光光度法（AFS法）又叫原子熒光光譜法，具有靈敏度高、共存元素干擾少、線性動(dòng)態(tài)范圍寬、原子化器和測(cè)量系統(tǒng)記憶效應(yīng)小等優(yōu)點(diǎn)而被廣泛應(yīng)用。其缺點(diǎn)在于無(wú)法同時(shí)測(cè)定多種元素，操作較為繁瑣，需要發(fā)生氫化物反應(yīng)生成氫化物來(lái)檢測(cè)。
丁曉峰等采用微波灰化對(duì)樣品進(jìn)行前處理，用原子熒光光譜法測(cè)定了紡織品中砷的含量，檢出限為0.22 mg/kg，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為7.1%，回收率在84.21%～100%之間。孟列群等用HNO3+HCLO4濕法消解樣品，斷續(xù)流動(dòng)-無(wú)色散氫化物發(fā)生-原子熒光光譜法測(cè)定紡織品中砷的含量，結(jié)果表明該方法的檢出限為0.560 5 μg/L，精密度為1.69%，回收率在95.51%～96.85%之間。魯?shù)げ捎庙樞蜃⑸溥M(jìn)樣-氫化物發(fā)生原子熒光光譜法（FI-HG-AFS）測(cè)定紡織品中砷的含量，采用AFS-9130雙道原子熒光分光光度計(jì)，按照Oeko-Tex Standard 200提供的方法處理樣品，測(cè)得檢出限為0.026 μg/L，回收率在91.0%～102.2%之間，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差在0.52%～0.94之間。呂水源等采用L-半胱氨酸為預(yù)還原劑，建立了斷續(xù)流動(dòng)進(jìn)樣氫化物發(fā)生-原子熒光光譜法測(cè)定紡織品中砷含量的方法，檢出限為0.35 μg/L，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為1.3%，回收率在93.6%～98.4%之間。
2 原子發(fā)射光譜法（AES）
2.1 電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法（ICP-AES）
電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法（ICP-AES或ICPOES）具有干擾小、線性范圍寬，可同時(shí)測(cè)定多種金屬元素，可對(duì)高溫金屬進(jìn)行快速分析等優(yōu)點(diǎn)。但是該法測(cè)定某些元素的靈敏度難以達(dá)到Oeko-Tex Standard 100標(biāo)準(zhǔn)限量要求。近年來(lái)采用軸向測(cè)光等新技術(shù)，增強(qiáng)了取樣信號(hào)量，提高了測(cè)定的靈敏度。
劉麗萍等采用微波消解技術(shù)進(jìn)行樣品前處理，高頻電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法測(cè)定紡織品中砷的含量，方法的檢出限為0.054 μg/g，回收率在92.3%～101.1%之間，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差小于5%。張緒宏等采用HNO3+HClO4濕法消化處理純毛紡織品樣品，以ICP-AES全譜直讀光譜儀為檢測(cè)手段，準(zhǔn)確檢測(cè)紡織品中砷元素的含量，該方法的精密度為4.21%，檢出限為10.2 μg/L，回收率為91%。胡勇杰利用人工酸性汗液對(duì)樣品進(jìn)行預(yù)處理，應(yīng)用電感耦合等離子體發(fā)射光譜法測(cè)定生態(tài)紡織品中的砷含量，消除了不同基體對(duì)測(cè)定元素的影響，測(cè)得實(shí)際檢出限為0.034 mg/kg，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為2.14%，回收率在96.9%～98.4%之間。王彥芬等以硝酸鎂為助劑干法灰化、濃硝酸分解殘?jiān)幚砑徔棙悠穪?lái)制備樣液，ICPAES全譜直讀光譜儀為檢測(cè)手段測(cè)定砷的含量，該方法的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為1.45%，檢出限為10.2 ng/mL，回收率為96.5%。魯?shù)ふJ(rèn)為直接使用電感耦合等離子發(fā)射光譜法的氣動(dòng)霧化裝置測(cè)定紡織品中砷，因進(jìn)樣霧化效率低，測(cè)定靈敏度低，檢出限難以精確確定，故采用氫化物發(fā)生與電感耦合等離子發(fā)射光譜法相結(jié)合的技術(shù)，使待測(cè)元素以砷化氫（AsH3）氣體的形式進(jìn)入到ICP，使其與樣品的基體分離，進(jìn)而減少了基體的干擾，實(shí)現(xiàn)被測(cè)元素的富集，使檢出限降低。方法檢出限為0.35 μg/L，回收率為91.1%～101.3%之間，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.93%～1.34%之間。
2.2 微波等離子體原子發(fā)射光譜法（MP-AES）
微波等離子體原子發(fā)射光譜法（MP-AES）和原子吸收分光光度法（AAS）相比，具有更寬的線性范圍和更加安全的操作條件，以及更高的靈敏度和優(yōu)異的檢出限，與電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法（ICP-AES或ICP-OES）相比具有更低的分析運(yùn)營(yíng)成本，自動(dòng)化程度高且簡(jiǎn)單易用。
馬琳等采用安捷倫在原子光譜領(lǐng)域的新技術(shù)MP-AES配合以專利的多模式樣品導(dǎo)入系統(tǒng)（MSIS）可實(shí)現(xiàn)一次進(jìn)樣同時(shí)測(cè)定多種元素。測(cè)得檢出限為0.33 mg/kg，回收率在98%～103%之間，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為1.5%，與ICPOES檢測(cè)結(jié)果基本一致。
3 電感耦合等離子體質(zhì)譜法（ICP-MS）
電感耦合等離子體質(zhì)譜法（ICP-MS）是采用電感耦合等離子體作質(zhì)譜的離子化源，可以進(jìn)行無(wú)機(jī)元素的定性、半定量及定量分析。電感耦合等離子質(zhì)譜法相對(duì)于原子吸收和原子熒光這兩個(gè)方法來(lái)說(shuō)，其優(yōu)點(diǎn)在于可以進(jìn)行多種元素的同時(shí)分析和快速掃描，并且沒(méi)有光譜干擾；和電感耦合等離子體發(fā)射光譜法相比，具有更低的檢出限，是痕量元素分析領(lǐng)域中最先進(jìn)的方法之一。其不足之處是價(jià)格昂貴，易受污染。
謝華林等利用電感耦合等離子體質(zhì)譜法測(cè)定紡織品中砷的含量，以HNO3+H2O2為樣品消解液，利用微波消解儀消解樣品，采用逐漸升溫、升壓的操作方法，可有效地防止砷元素的揮發(fā)性損失。結(jié)果表明，該方法的檢出限為0.001 μg/L，回收率為97.26%。相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為2.02%～2.36%。王欣等用模擬人體酸性汗液提取紡織品中的砷，采用耐高鹽接口（Xt）和內(nèi)標(biāo)法降低非質(zhì)譜干擾，用干擾方程校正質(zhì)譜干擾，測(cè)定了紡織品中砷的含量，回收率在90%以上，精密度優(yōu)于6.1%。林鋆采用帶八級(jí)桿碰撞反應(yīng)池系統(tǒng)（Octopole Reacton System）的電感耦合等離子體質(zhì)譜儀，建立了一套快速、完整的檢測(cè)紡織品中砷元素的半定量方法。
4 原子吸收分光光度法（AAS）
原子吸收分光光度法（AAS）是重金屬元素測(cè)定的常用方法，原子吸收分光光度法又分為火焰原子吸收分光光度法和石墨爐原子吸收分光光度法，其中采用石墨爐技術(shù)的原子吸收分光光度法具有靈敏度高、選擇性好等優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)用性能較為理想。但原子吸收分光光度法測(cè)定不同的元素必須更換不同的空心陰極燈，不能進(jìn)行多元素同時(shí)測(cè)定，對(duì)快速檢測(cè)有一定局限性。
劉麗萍等采用氫化物發(fā)生法使痕量砷富集，用硼氫化鈉做還原劑，在鹽酸介質(zhì)中與痕量砷形成的氫化物（AsH3）直接進(jìn)入原子化器，測(cè)定砷的原子吸收光譜，檢出限為0.243 μg/mL，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為4.64%，回收率在90.0%～101.2%之間。衛(wèi)碧文等認(rèn)為氫化物發(fā)生原子熒光法雖具有較高的靈敏度，但當(dāng)砷含量較高時(shí)，工作曲線開(kāi)始彎曲，使其對(duì)高含量樣品的檢測(cè)帶來(lái)不便，故利用氫化物發(fā)生-電熱石英管原子吸收法測(cè)定紡織品中砷的含量，采用三毛細(xì)管微型在線氫化物發(fā)生技術(shù)和裝置，提高了靈敏度并減小了干擾。測(cè)定其檢出限為0.69 ng/L，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為5.5%，回收率在95%～100.5%之間。該方法除了鈷、錫對(duì)砷的測(cè)定有干擾外，其他干擾元素允許量都比較大，采用酒石酸和碘化鉀的混合液作為掩蔽劑可消除鈷、錫的干擾。該分析方法靈敏度高，操作快速簡(jiǎn)單、干擾小、記憶效應(yīng)小，是一種理想的測(cè)定紡織品中砷含量的分析方法。
5 X射線熒光光譜法（XRF）
林素君等人采用能量色散X射線熒光光譜儀（EDXRF）對(duì)紡織品中砷的含量進(jìn)行檢測(cè)，紡織品在檢測(cè)前后完全無(wú)損，并且檢測(cè)時(shí)間較短，這是一種可開(kāi)發(fā)的快速有效的檢測(cè)手段。其檢出能力可達(dá)到10-6 mg/L，與采用電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法的檢測(cè)結(jié)果基本一致。該方法為砷的檢測(cè)提供了一種簡(jiǎn)便、無(wú)損的初篩方法。
6 其他方法
除上述方法外，還有紫外分光光度法、電化學(xué)方法以及高效液相色譜法測(cè)定砷含量的報(bào)道，但與上述各種分析方法比較應(yīng)用相對(duì)較少。
7 小結(jié)
可萃取砷的測(cè)定是生態(tài)紡織品要求的檢測(cè)項(xiàng)目，標(biāo)準(zhǔn)方法是采用酸性汗液萃取紡織品中的砷然后進(jìn)行測(cè)定。由于生態(tài)紡織品標(biāo)準(zhǔn)對(duì)紡織品中可萃取砷的限量很低，電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法（ICP-AES）和原子吸收分光光度法（AAS）的靈敏度都較難滿足要求，因此萃取后的溶液通常采用靈敏度高的氫化物發(fā)生-原子熒光分光光度法或者電感耦合等離子體質(zhì)譜法（ICP-MS）進(jìn)行測(cè)定。如果采用電感耦合等離子原子發(fā)射光譜法（ICP-AES）和原子吸收分光光度法（AAS）這兩種儀器進(jìn)行測(cè)定，需要采用氫化物發(fā)生的方法或者其他富集方法，對(duì)砷進(jìn)行富集后測(cè)定。目前研究氫化物發(fā)生的方法較多。但氫化物發(fā)生富集砷的方法需要在儀器中增加一個(gè)裝置，而且需要配制發(fā)生氫化物反應(yīng)的各種試劑，操作麻煩。
電感耦合等離子體質(zhì)譜法（ICP-MS）測(cè)定靈敏度高，目前越來(lái)越多地得到了應(yīng)用，但是該儀器價(jià)格昂貴，且酸性汗液中的大量鹽分不但堵塞進(jìn)樣錐口，影響測(cè)定以外，還由于形成ArCl干擾砷的測(cè)定，需配有碰撞池或者反應(yīng)池的儀器通過(guò)碰撞或反應(yīng)消除干擾，或者通過(guò)其他方法消除干擾。因此，對(duì)于紡織品可萃取砷的測(cè)定，目前采用的主要是經(jīng)濟(jì)實(shí)用、靈敏度高的原子熒光分光光度法。研究新的前處理方法對(duì)砷進(jìn)行富集，采用能夠進(jìn)行多元素同時(shí)測(cè)定的ICP-OES法進(jìn)行測(cè)定是一個(gè)值得研究的課題。
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紡織品檢測(cè)領(lǐng)域，有一類檢測(cè)方法被稱之為“感官檢測(cè)”，即憑借檢測(cè)人員眼看手摸的方法判定產(chǎn)品質(zhì)量。輕薄、挺括、滑糯、柔軟……這些都是經(jīng)常評(píng)價(jià)面料手感特點(diǎn)的形容詞，反映了皮膚在接觸面料時(shí)的感覺(jué)。
然而，每個(gè)人的主觀感覺(jué)是有差異的，加之判斷時(shí)還可能存在喜好等感情因素。如有人因偏好麻織物的古樸特色，在評(píng)價(jià)時(shí)可能會(huì)忽略其不明顯的刺癢感，而有的人就難以忍受；有人喜愛(ài)絲綢的順滑，但也有人會(huì)嫌棄其不帖服的冷淡?？梢?jiàn)，感官檢測(cè)方法的弊端顯而易見(jiàn)。
美國(guó)加州大學(xué)戴維斯分校的潘寧教授和他的團(tuán)隊(duì)發(fā)明了一種檢測(cè)方法，可以完成對(duì)織物的感官性能評(píng)價(jià)并給出量化數(shù)據(jù)，為我們提供了將感覺(jué)轉(zhuǎn)化為數(shù)字量化的方法。該方法被美國(guó)AATCC標(biāo)準(zhǔn)收錄，標(biāo)準(zhǔn)代號(hào)為AATCC TM 202。
記者有幸采訪了潘寧教授，請(qǐng)他為我們介紹這種新的方法。
請(qǐng)您介紹一下在紡織品手感檢測(cè)方面，科研人員做過(guò)哪些工作？
織物手感早已被視為纖維產(chǎn)品（包括紙張、機(jī)織和針織面料、無(wú)紡布及其他與人體皮膚接觸的產(chǎn)品）最重要的質(zhì)量屬性之一。織物手感描述了人對(duì)織物的觸覺(jué)反映。這其中不僅涉及人體與織物的相互作用，其他生理、心理和社會(huì)因素對(duì)結(jié)果亦影響極大。這也從另一方面點(diǎn)明了織物手感評(píng)價(jià)過(guò)程和結(jié)果的復(fù)雜性。
通過(guò)觸覺(jué)感知織物質(zhì)量的重要性是眾所周知的。很難想象消費(fèi)者在店里會(huì)不經(jīng)觸摸而購(gòu)買一塊紡織產(chǎn)品。然而織物手感評(píng)估方法到現(xiàn)在為止仍然在很大程度上停留在人的直接觸覺(jué)判斷，這種主觀評(píng)定方法在很多情況下是不可靠的，在實(shí)施過(guò)程中面臨諸多困難，包括如何尋找合適的評(píng)判員：專家或未經(jīng)訓(xùn)練的消費(fèi)者？評(píng)判員之間的溝通，評(píng)估靈敏度的漂移，個(gè)人喜好的差別及其影響等?，F(xiàn)有共識(shí)是對(duì)織物手感的可靠感官評(píng)價(jià)是可能的，但此方法顯然不利于紡織產(chǎn)品的快速發(fā)展和實(shí)用要求。必須為此發(fā)展一套測(cè)量?jī)x器和評(píng)價(jià)方法。
Perice于1930年首次提出采用物理測(cè)量數(shù)據(jù)來(lái)評(píng)估織物手感。從那時(shí)起，有過(guò)幾次試圖用儀器測(cè)量織物手感的嘗試。整個(gè)努力在20世紀(jì)70年代達(dá)到，在日本的川端康成和他的同事開(kāi)發(fā)出的KES - FB系統(tǒng)用于織物手感評(píng)價(jià)。該系統(tǒng)測(cè)量不同面料的力學(xué)和物理性能。然后通過(guò)多元統(tǒng)計(jì)回歸分析將所測(cè)面料性能與日本專家的手感主觀評(píng)定結(jié)果相聯(lián)系，由此計(jì)算該面料的手感值。該系統(tǒng)未能提供滿意的解決方案，主要因?yàn)樗腔谌毡緦＜业闹饔^評(píng)定結(jié)果因而無(wú)法用于日本以外的國(guó)家的面料評(píng)估。同時(shí)，它無(wú)法避免主觀評(píng)估所帶來(lái)的所有問(wèn)題。此外，紡織科學(xué)家已研究證明，織物手感是其物理和機(jī)械性能在織物變形過(guò)程中交互作用的結(jié)果。采用分別測(cè)量相關(guān)性能來(lái)預(yù)測(cè)織物手感則割裂了這種交互作用，因此無(wú)法給出科學(xué)合理的結(jié)果。1990年，幾位科學(xué)家在澳大利亞建立另一臺(tái)儀器系統(tǒng)，稱為FAST系統(tǒng)，基本上是日本KES - FB系統(tǒng)的一個(gè)簡(jiǎn)化版本，因此存在同樣的問(wèn)題。此外，這兩個(gè)系統(tǒng)測(cè)量費(fèi)時(shí)且成本高。
將模糊的感官檢驗(yàn)變成有確定性數(shù)據(jù)的檢測(cè)，主要是從哪方面進(jìn)行考量的？
織物的感官性能包括織物手感、織物折皺恢復(fù)率和織物懸垂度，幾乎是最后一組目前工業(yè)界尚未能有效測(cè)量及評(píng)定的織物性能。但這類性能又恰巧是區(qū)分織物質(zhì)量檔次的關(guān)鍵參數(shù)。
織物綜合手感值由若干基本手感項(xiàng)如韌挺度、光滑度及柔軟度等組成。由于不同消費(fèi)者、不同產(chǎn)品或市場(chǎng)對(duì)各項(xiàng)基本手感權(quán)重不同，所以綜合手感屬于主觀偏好。很難實(shí)現(xiàn)理性數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)化，因此我們將檢測(cè)方向確定為相對(duì)手感值的測(cè)試。
2012年美國(guó)紡織化學(xué)及染色協(xié)會(huì)（AATCC）標(biāo)準(zhǔn)TM202指定我們研發(fā)的織物感官測(cè)試儀――PhabrOmeter?織物手感評(píng)價(jià)系統(tǒng)進(jìn)行相對(duì)手感性能測(cè)試。該儀器能用于模擬人手觸摸織物時(shí)產(chǎn)生的感官性能評(píng)價(jià)并給出量化數(shù)據(jù)。
相對(duì)手感值的檢測(cè)過(guò)程是怎樣的？
相對(duì)手感是利用檢測(cè)織物在有控狀態(tài)下的變形過(guò)程，成功地將與感官性能有關(guān)的信息提取出來(lái)并采用計(jì)算機(jī)模式識(shí)別算法產(chǎn)生感官性能的量化指標(biāo)。測(cè)試指標(biāo)包括：韌度/身骨：反映織物的抗彎曲性能。高抗彎曲性能即可認(rèn)為其硬挺，韌度或身骨好。軟度：在揉捏一塊織物時(shí)，織物的抗壓縮性。抵抗壓縮性即可認(rèn)為其軟度較高。光滑度：織物表面光滑的性能。光滑度越高，指尖越容易滑過(guò)織物表面。懸垂系數(shù)：在測(cè)試時(shí)使織物產(chǎn)生懸垂變形來(lái)描述織物的懸垂行為?？椢镎郯櫥貜?fù)率：一塊特定織物先后兩次測(cè)量，導(dǎo)致折皺變形。相應(yīng)結(jié)果之間的任何區(qū)別就是該織物折皺回復(fù)能力的指標(biāo)值。
您研究的方法已經(jīng)被AATCC TM 202采用，對(duì)于進(jìn)行該檢測(cè)的企業(yè)，有哪些益處？
手感測(cè)試的應(yīng)用范圍很廣，除了傳統(tǒng)紡織品，在與皮膚接觸的其他柔性材料領(lǐng)域也是通用的，比如生活用紙、紙尿褲、化學(xué)助劑、洗滌護(hù)理等。對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行相對(duì)手感值的測(cè)試能為企業(yè)控制質(zhì)量、研發(fā)新產(chǎn)品提供支持和線索。
例如，在質(zhì)量控制方面，可通過(guò)檢測(cè)建立產(chǎn)品質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)，客戶可利用公司現(xiàn)存數(shù)據(jù)，挑選最好織物（甲）和最差織物（乙）建立織物指紋圖作為質(zhì)量控制區(qū)間。然后所有指紋圖介于甲和乙之間的產(chǎn)品均為可接受。 反之則為次品。
相對(duì)手感測(cè)試數(shù)據(jù)還能為產(chǎn)品研發(fā)提供技術(shù)支持，如對(duì)比新舊產(chǎn)品的相對(duì)手感值，找到差距，調(diào)整研究方向。甚至提供跨界指導(dǎo)，通過(guò)不同手感的比對(duì)開(kāi)發(fā)出腦洞大開(kāi)的新產(chǎn)品，例如，有客戶利用測(cè)試的床上用品面料手感的數(shù)據(jù)，采用純棉纖維開(kāi)發(fā)出羊絨般的柔暖手感面料，獲得了成功。
此外，在線上購(gòu)物不斷發(fā)展的今天，不能身臨其境地觸摸成為影響購(gòu)買的一個(gè)不利因素。如果品牌商能提供更好的數(shù)據(jù)給客戶，如手感值的比較等數(shù)據(jù)，可以將產(chǎn)品的直觀數(shù)據(jù)傳達(dá)給消費(fèi)者，增加購(gòu)買決策的實(shí)現(xiàn)概率。
經(jīng)過(guò)多次的耐磨性試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)耐磨性測(cè)試的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 21196.3―2007《紡織品 馬丁代爾法織物耐磨性的測(cè)定 第3部分：質(zhì)量損失的測(cè)定》中存在著一定問(wèn)題，影響了該方法檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性。本文通過(guò)選取A、B兩組各5塊勻質(zhì)牛仔面料試樣，進(jìn)行比對(duì)測(cè)試。A組按照標(biāo)準(zhǔn)方法試驗(yàn)，B組按照改進(jìn)后方法進(jìn)行試驗(yàn)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)改進(jìn)后的測(cè)試方法，更能準(zhǔn)確反映試樣的耐磨性能。本文通過(guò)比對(duì)試驗(yàn)，證明了標(biāo)準(zhǔn)方法中的不準(zhǔn)確之處，并提出了標(biāo)準(zhǔn)方法的改進(jìn)措施。
關(guān)鍵詞：耐磨性；試樣微氣候；標(biāo)準(zhǔn)改進(jìn)
1 前言
耐磨性能是紡織產(chǎn)品質(zhì)量的一個(gè)重要指標(biāo)，直接影響服裝產(chǎn)品的美觀和耐用性。在國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中，對(duì)紡織品耐磨性的測(cè)定也有非常詳細(xì)的考核方法，主要有3種：（1）“GB/T 21196.2―2007《紡織品 馬丁代爾法織物耐磨性的測(cè)定 第2部分：試樣破損的測(cè)定》”，即摩擦一定的次數(shù)，看織物是否有纖維斷裂和破洞等實(shí)質(zhì)的破損。此類方法比較直接，容易判定，檢測(cè)效率最高，是國(guó)家產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)中如牛仔服裝標(biāo)準(zhǔn)中常用的方法。但此方法并不能反映現(xiàn)代服裝穿著的品質(zhì)需求，現(xiàn)代服裝的使用壽命不是以破損為終點(diǎn)，而是外觀不夠美觀為終點(diǎn)。（2）“GB/T 21196.4―2007《紡織品 馬丁代爾法織物耐磨性的測(cè)定 第4部分：外觀變化的評(píng)定》”，即摩擦一定的次數(shù)，看織物的變色級(jí)數(shù)。此方法實(shí)際上最貼合實(shí)際需求，但卻存在變色不易判別的情況，特別是牛仔織物本身紋理粗糙，存在著一定的色差，為外觀變化的判定帶來(lái)了更多的不確定性。（3）“GB/T 21196.3―2007 《紡織品 馬丁代爾法織物耐磨性的測(cè)定 第3部分：質(zhì)量損失的測(cè)定》”，即摩擦一定的次數(shù)，看織物的質(zhì)量損失情況。此方法簡(jiǎn)單易操作，結(jié)果容易判定，而且對(duì)耐磨性的考核更為嚴(yán)格，較能反映現(xiàn)代服裝的高品質(zhì)要求。
GB/T 21196.3―2007主要是通過(guò)經(jīng)過(guò)摩擦后試樣的質(zhì)量損失來(lái)判定試樣的耐磨性能，但是在多次的耐磨性試驗(yàn)中，發(fā)現(xiàn)該標(biāo)準(zhǔn)方法存在著耐磨性質(zhì)量損失失真的問(wèn)題，影響了該方法檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性，使檢測(cè)結(jié)果偏離真值，不能真實(shí)反映紡織品耐磨性。本文著重對(duì)耐磨性質(zhì)量損失的測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)方法中存在的問(wèn)題與原因進(jìn)行分析，以促進(jìn)該方法在實(shí)際運(yùn)用中的普及。
2 試驗(yàn)
2.1 試驗(yàn)原理與方法
2.1.1 試驗(yàn)原理
在馬丁代爾耐磨儀上用羊毛標(biāo)準(zhǔn)磨料對(duì)試樣進(jìn)行摩擦，在試驗(yàn)過(guò)程中間隔稱取試樣的質(zhì)量，根據(jù)試樣的質(zhì)量損失確定織物的耐磨性能。
2.1.2 試驗(yàn)方案
本試驗(yàn)采用試樣材質(zhì)為純棉牛仔布，單位面積質(zhì)量為263g/m2，均勻無(wú)疵點(diǎn)。本試驗(yàn)取原質(zhì)量比較接近的5個(gè)平行試樣進(jìn)行耐磨性試驗(yàn)，5個(gè)試樣在相同的恒溫恒濕環(huán)境下分別摩擦1000、2500、5000、10000和15000次后，立即稱取質(zhì)量得到A組（對(duì)照組）數(shù)據(jù)。稱取A組（對(duì)照組）數(shù)據(jù)后，將5個(gè)試樣再靜置調(diào)濕6h至質(zhì)量恒定，再次進(jìn)行稱取5個(gè)試樣的質(zhì)量得到B組（試驗(yàn)組）數(shù)據(jù)。然后用原始質(zhì)量減去A組（對(duì)照組）數(shù)據(jù)與B組（試驗(yàn)組）數(shù)據(jù)，得到A組（對(duì)照組）和B組（試驗(yàn)組）的質(zhì)量損失，觀察分析兩組數(shù)據(jù)的差異。
2.2 試驗(yàn)方法
按照標(biāo)準(zhǔn)GB/T 21196.3―2007的規(guī)定進(jìn)行試驗(yàn)，將5塊圓形試樣安裝在馬丁代爾耐磨試驗(yàn)儀的試樣夾具內(nèi)，在規(guī)定的摩擦負(fù)荷9kPa下，做軌跡為李薩茹圓形的平面運(yùn)動(dòng)與標(biāo)準(zhǔn)磨料進(jìn)行摩擦，試樣夾具繞與水平面垂直的軸自由轉(zhuǎn)動(dòng)，在達(dá)到設(shè)定的摩擦次數(shù)后直接從夾具中取下試樣，用軟刷除去兩面的磨損材料，然后稱取摩擦后試樣質(zhì)量，得到試樣的質(zhì)量損失，以此確定織物的耐磨性能。
該標(biāo)準(zhǔn)方法中關(guān)鍵的一步就是原樣進(jìn)行調(diào)濕稱取原始質(zhì)量，而摩擦后并未調(diào)濕直接稱取A組（對(duì)照組）的質(zhì)量，這與一般的試驗(yàn)稱取質(zhì)量前后狀態(tài)需保持一致的理念（同調(diào)濕或同烘干）產(chǎn)生差別，所以本試驗(yàn)添加了一步調(diào)濕平衡的程序，然后再稱取試樣得到B組（試驗(yàn)組）的質(zhì)量，以此來(lái)比對(duì)分析摩擦后的調(diào)濕平衡對(duì)質(zhì)量損失結(jié)果的影響規(guī)律。
2.3 材料與制備
本次試驗(yàn)中所使用的試樣材質(zhì)為純棉牛仔布，單位面積質(zhì)量為263g/m2，均勻無(wú)疵點(diǎn)。取試樣時(shí)，按照標(biāo)準(zhǔn)用圓形模型裁剪10塊直徑為38mm的圓形試樣，經(jīng)過(guò)調(diào)濕平衡24h質(zhì)量恒定時(shí)，分別稱量10塊試樣的質(zhì)量，選取其中5塊質(zhì)量較為接近的樣品作為本試驗(yàn)中的試樣。
2.4 儀器設(shè)備
本試驗(yàn)中使用的耐磨儀為馬丁代爾耐磨儀，施加在試樣上的夾具組件的總質(zhì)量為595g，施加壓力為9kPa。
2.5 試驗(yàn)條件
本試驗(yàn)中的調(diào)濕平衡、摩擦試驗(yàn)、稱取質(zhì)量等所有環(huán)節(jié)，都是在恒溫恒濕環(huán)境下進(jìn)行的，溫度為20.6℃，濕度為66.0%。
2.6 操作過(guò)程
第1步，首先將試樣在GB 6529 規(guī)定的大氣中[即溫度T=（20±2）℃ ，相對(duì)濕度R=（65±5）%]調(diào)濕至少18h，達(dá)恒重；
第2步，各試樣分別在馬丁代爾耐磨儀上進(jìn)行各自規(guī)定次數(shù)的摩擦；
第3步，完成規(guī)定次數(shù)的摩擦后，取下試樣并用軟刷除去兩面的磨損材料，然后稱量每個(gè)試樣得到A組（對(duì)照組）的質(zhì)量，精確至1mg；
第4步，試樣置于恒溫恒濕環(huán)境下調(diào)濕至恒重后，再次稱量每個(gè)試樣得到B組（試驗(yàn)組）的質(zhì)量，精確至1mg；
第5步，用每試樣的原始質(zhì)量減去A組（對(duì)照組）的質(zhì)量和B組（試驗(yàn)組）的質(zhì)量，得到A組和B組試樣的質(zhì)量損失，從而得到A、B兩組在1000、2500、5000、10000和15000各個(gè)摩擦測(cè)試點(diǎn)的試樣質(zhì)量損失。
3 結(jié)果與討論
3.1 試驗(yàn)結(jié)果
稱得的A、B兩組的質(zhì)量數(shù)據(jù)見(jiàn)表1。
由試驗(yàn)結(jié)果可知：
（1）調(diào)濕平衡后稱取試樣的B組質(zhì)量有明顯增長(zhǎng)。雖然試樣一直在恒溫恒濕的標(biāo)準(zhǔn)大氣中進(jìn)行摩擦試驗(yàn)，但是經(jīng)過(guò)調(diào)濕平衡后稱得的B組的試樣質(zhì)量比直接稱得的A組的試樣質(zhì)量有較大增長(zhǎng)，從而導(dǎo)致B組質(zhì)量損失比A組少；
（2）B組試樣質(zhì)量比A組試樣質(zhì)量增加的幅度隨摩擦次數(shù)的增加而增加。經(jīng)摩擦、調(diào)濕平衡后，B組試樣比A組試樣增加的質(zhì)量為1.4mg～6.5mg，試樣質(zhì)量增加幅度與摩擦次數(shù)呈正比例變化關(guān)系，即摩擦次數(shù)越大，B組試樣質(zhì)量與A組試樣質(zhì)量的差值就越大。B組質(zhì)量損失總小于A組質(zhì)量損失，且A組的質(zhì)量損失與B組的質(zhì)量損失差值隨摩擦次數(shù)的增加而增加。比對(duì)結(jié)果見(jiàn)圖1。
3.2 分析與討論
該標(biāo)準(zhǔn)方法GB/T 21196.3認(rèn)為摩擦行為本身就是在恒溫恒濕環(huán)境下進(jìn)行的，所以整個(gè)過(guò)程中試樣均能保持溫濕度平衡，所以該標(biāo)準(zhǔn)方法只要求驗(yàn)前進(jìn)行調(diào)濕，摩擦后就不需要再調(diào)濕了，可以立刻稱取試樣質(zhì)量，得到試樣的質(zhì)量損失，即A組數(shù)據(jù)。但通過(guò)對(duì)比試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，試樣靜置調(diào)濕平衡后稱得的B組試樣質(zhì)量，比立即稱得的A組試樣質(zhì)量有明顯增長(zhǎng)，由此可見(jiàn)試樣靜置調(diào)濕后又發(fā)生了吸濕，試樣質(zhì)量增加。說(shuō)明雖然試樣處于恒溫恒濕環(huán)境下進(jìn)行試驗(yàn)，但是試樣內(nèi)部微環(huán)境并非總保持溫濕度平衡狀態(tài)。試樣進(jìn)行摩擦試驗(yàn)時(shí)，試樣本身會(huì)因摩擦生熱而導(dǎo)致試樣內(nèi)部微環(huán)境中的水分損失，所以標(biāo)準(zhǔn)方法中直接稱取質(zhì)量得到的A組數(shù)據(jù)中并非全部是試樣磨損，還包含一部分的水分損失。當(dāng)經(jīng)過(guò)調(diào)濕平衡后，損失的水分重新獲得，因此調(diào)濕平衡后稱取質(zhì)量得到的B組數(shù)據(jù)才是真實(shí)的試樣磨損。所以標(biāo)準(zhǔn)方法得到A組的質(zhì)量損失比調(diào)濕平衡后得到的B組的質(zhì)量損失大，幅度明顯，A組數(shù)據(jù)失真嚴(yán)重，影響了結(jié)果的準(zhǔn)確性。
摩擦次數(shù)越多，調(diào)濕后B組試樣質(zhì)量比A組試樣質(zhì)量增加幅度越大，因?yàn)槟Σ链螖?shù)越多，時(shí)間越久，試樣中的水分損失越多，所以B組試樣質(zhì)量增加幅度與摩擦次數(shù)呈正比例關(guān)系。同時(shí)由圖1可知，在2500～10000次之間曲線斜率較大，水分損失較快；在2500次前摩擦剛開(kāi)始，試樣熱量尚未凝聚達(dá)到一定的程度，所以水分損失較慢；在10000次摩擦后，由于摩擦一段時(shí)間后試樣內(nèi)所含水分甚少，所以水分損失的速度放緩，曲線斜率變小。
［論文摘要］染色廢水屬于典型的難生化降解廢水，如何低成本、高效率的對(duì)其處理，且保證出水的穩(wěn)定達(dá)標(biāo)，一直是許多環(huán)境保護(hù)工作者的研究目標(biāo)。本文首先對(duì)國(guó)內(nèi)外染色廢水處理的技術(shù)和研究方向進(jìn)行了綜合概述，并對(duì)各類工藝進(jìn)行了比較分析，歸納出一般染色廢水的主要處理工藝技術(shù)路線。
一、研究背景和意義
紡織工業(yè)是我國(guó)的傳統(tǒng)支柱工業(yè)之一，也是出口創(chuàng)匯較多的行業(yè)之一，目前我國(guó)占有15%左右的國(guó)際市場(chǎng)份額，是世界上最大的紡織品出口國(guó)。經(jīng)過(guò)多年建設(shè)，紡織工業(yè)基本成為一個(gè)門類較齊全、布局較合理、原料和設(shè)備基本立足于國(guó)內(nèi)、生產(chǎn)技術(shù)達(dá)到一定水平的工業(yè)部門。產(chǎn)業(yè)綜合發(fā)展能力不斷增強(qiáng)，已形成棉、毛、絲、麻、化纖、服裝、紡織機(jī)械等行業(yè)較為完整的系列體系。
紡織工業(yè)按加工的原料、產(chǎn)品的品種和產(chǎn)品的加工用途等不同，主要分為上游、中游、下游三類產(chǎn)業(yè)，紡織工業(yè)的上游產(chǎn)業(yè)主要指各類纖維生產(chǎn)和加工，如天然纖維的棉花、羊毛和各類化學(xué)纖維等生產(chǎn)領(lǐng)域；中游產(chǎn)業(yè)指紡紗、織布、染色等生產(chǎn)領(lǐng)域；下游產(chǎn)業(yè)主要指服裝加工等生產(chǎn)領(lǐng)域。
染色行業(yè)作為紡織工業(yè)中的中游行業(yè)，在紡織工業(yè)中起到承上啟下的作用，即將各類纖維加工制造的坯布，通過(guò)染色和印花工藝生產(chǎn)出各類帶色彩和圖案的織物。在染色業(yè)中，棉紡染色業(yè)是最大的行業(yè)。染色行業(yè)作為濕法加工行業(yè)，其生產(chǎn)過(guò)程中用水量較大，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)。我國(guó)染色廢水排放量約為每天300萬(wàn)～400萬(wàn)立方米，染色廠每加工100米織物，產(chǎn)生廢水量3～5立方米。而且，染色廢水成份復(fù)雜，含有的多種有機(jī)染料難降解，色度深，對(duì)環(huán)境造成非常嚴(yán)重的威脅。
隨著工業(yè)化的不斷深入，全球性的環(huán)境污染日益破壞著地球生物圈幾億年來(lái)形成的生態(tài)平衡，并對(duì)人類自身的生存環(huán)境存在威脅。由于逐漸加重的環(huán)境壓力，世界各國(guó)紛紛制定嚴(yán)格的環(huán)保法律、法規(guī)和各項(xiàng)有力的措施，我國(guó)作為世界大國(guó)，對(duì)環(huán)境保護(hù)也越來(lái)越重視，并向國(guó)際社會(huì)全球性環(huán)境保護(hù)公約作出了自己的承諾。
二、廢水處理方法分類
根據(jù)使用技術(shù)措施的作用原理和去除對(duì)象，廢水處理法可分為物理處理法、化學(xué)處理法和生物處理法三類。具體如下：
1.廢水的物理處理法
利用物理作用進(jìn)行廢水處理，主要目的是分離去除廢水中不溶性的懸浮顆粒物。主要工藝有：
(1)格柵和篩網(wǎng) 格柵是一組平行金屬柵條制成的有一定間隔的框架。把它豎直或傾斜放置在廢水渠道上，用來(lái)去除廢水里粗大的懸浮物和漂浮物，以免后面裝置堵塞。篩網(wǎng)是穿孔濾板或金屬網(wǎng)制成的過(guò)濾設(shè)備，用以去除較細(xì)小的懸浮物。
(2)沉淀法 利用重力作用，使廢水中比水重的固體物質(zhì)下沉，與廢水分離。主要用于(a)在塵砂池中除去無(wú)機(jī)砂粒(b)在初見(jiàn)沉淀中去除比水重的懸浮狀有機(jī)物(c)在二次沉淀中去除生物處理出水中的生物污泥(d)在混凝工藝以后去除混凝形成的絮狀物(e)在污泥濃縮池中分離污泥中的水分，濃縮污泥。此法簡(jiǎn)單易行而且效果好。
(3)氣浮法 在廢水中通入空氣，產(chǎn)生細(xì)小氣泡，附著在細(xì)微顆粒污染物上，形成密度小于水的浮體，上浮到水面。主要用來(lái)分離密度與水接近或比水小，靠重力無(wú)法沉淀的細(xì)微顆粒污染物。
(4)離心分離 利用離心作用，使質(zhì)量不同的懸浮物和水體分離。分離設(shè)備有施流分離器和離心機(jī)。
2.廢水的化學(xué)處理法
(1)酸性廢水的中和處理
酸性廢水處理可以用投藥中和法、天然水體及土壤堿度中和法、堿性廢水和廢渣中和法等。藥劑有石灰乳、苛性鈉、石灰石、大理石、白云石等。他的優(yōu)點(diǎn)是：可處理任何濃度、任何性質(zhì)的酸性廢水。廢水中允許有較多的懸浮物，對(duì)水質(zhì)水量的波動(dòng)適用性強(qiáng)，中和劑利用率高，過(guò)程容易調(diào)節(jié)。缺點(diǎn)：勞動(dòng)條件差、設(shè)備多、投資大、泥渣多且脫水難。天然水體及土壤堿度中和法采用時(shí)要慎重，應(yīng)從長(zhǎng)遠(yuǎn)利益出發(fā)，允許排入水體的酸性廢水量應(yīng)根據(jù)水體或土體的中和能力來(lái)確定。
(2)堿性廢水和廢渣中和法
投酸中和法可用藥劑：硫酸、鹽酸、及壓縮二氧化碳(用二氧化碳做中和劑，由于PH值低于6，因此不需要PH值控制裝置)酸性廢水及廢氣中和法如煙道氣中有高達(dá)24%的二氧化碳，可用來(lái)中和堿性廢水。其優(yōu)點(diǎn)可把廢水處理與煙道氣除塵結(jié)合起來(lái)，缺點(diǎn)是處理后的廢水中硫化物、色度和耗氧量均有顯著增加。清洗由污泥消化獲得的沼氣(含25%—35%的二氧化碳?xì)怏w)的水也可用于中和堿廢水。
3.生物處理法
利用微生物可以把有機(jī)物氧化分解為穩(wěn)定的無(wú)機(jī)物的這一功能，經(jīng)常采用一定人工措施大量繁殖微生物。
(1)好氧生物處理法
應(yīng)用好氧微生物，在有氧環(huán)境下，把廢水中的有機(jī)物分解成二氧化碳和水的方法，主要處理工藝有：活性污泥法、生物濾池、生物轉(zhuǎn)盤、生物接觸氧化等，這種方法處理效率高，應(yīng)用面廣。
(2)厭氧生物處理法
應(yīng)用兼性厭氧菌和專性厭氧菌在無(wú)氧條件下降解有機(jī)污染物，最后生成二氧化碳、甲烷等物質(zhì)的方法。主要用于有機(jī)污泥、高濃度有機(jī)工業(yè)廢水的處理。如啤酒廠、屠宰廠。
(3)自然生物處理法
應(yīng)用在自然條件下生長(zhǎng)，繁殖的微生物處理廢水的方法。工藝簡(jiǎn)單，建設(shè)費(fèi)用和運(yùn)行成本都比較低，但其凈化功能受自然條件的限制，處理技術(shù)有穩(wěn)定塘和土地處理法。
三、染色污水處理系統(tǒng)的工藝設(shè)計(jì)
在染色污水處理系統(tǒng)的工藝設(shè)計(jì)中往往遇到以下問(wèn)題：(1)工程設(shè)計(jì)人員大都是僅僅了解廢水水質(zhì)的情況下，根據(jù)自己的工程經(jīng)驗(yàn)和直覺(jué)進(jìn)行設(shè)計(jì)，這樣往往造成工程缺陷，使建成的處理系統(tǒng)處理廢水不能達(dá)標(biāo)排放；(2)在有些設(shè)計(jì)中，因?yàn)閷?duì)出水的達(dá)標(biāo)要求嚴(yán)格，使設(shè)計(jì)出的工藝建設(shè)費(fèi)用和運(yùn)行費(fèi)用偏高；(3)在許多現(xiàn)有的處理系統(tǒng)中，由于所要處理的水質(zhì)發(fā)生改變，原有工藝不能針對(duì)目前的水質(zhì)進(jìn)行有效的處理。以上的這些都涉及到污水處理系統(tǒng)的優(yōu)化改造和優(yōu)化管理運(yùn)行問(wèn)題。
如何優(yōu)化污水處理工藝，降低污水處理成本，提高污水處理效果，對(duì)于污水處理有著極其重要的意義。必須指出的是，染色廢水處理系統(tǒng)的優(yōu)化改造是一個(gè)非常錯(cuò)綜復(fù)雜的問(wèn)題，從目的上它不僅要基于污水水質(zhì)分析，按照技術(shù)和經(jīng)濟(jì)的要求，在條件允許的范圍內(nèi)，利用各種方法，找出最佳的設(shè)計(jì)工藝方案，并在設(shè)計(jì)工況條件下，找出最佳的設(shè)施組合和最佳工藝參數(shù)，而且還要在污水的成份和水量一定幅度變動(dòng)的情況下，找出相應(yīng)的優(yōu)化運(yùn)行措施和最少運(yùn)行成本。而在各染色廢水水質(zhì)各異、水量大小不一的實(shí)際工況下，要求得到一個(gè)能嚴(yán)格意義上普遍性的染色廢水優(yōu)化處理系統(tǒng)是不可能的，某一污水處理系統(tǒng)可能對(duì)某企業(yè)的廢水處理是最優(yōu)，但它對(duì)其他的染色廠可能就并不能做到最優(yōu)，因此本論文對(duì)染色廢水處理系統(tǒng)優(yōu)化研究只是為提出一個(gè)系統(tǒng)優(yōu)化改造和優(yōu)化運(yùn)行的概念和思路，并不是要提出一個(gè)能對(duì)所有染色廢水有最優(yōu)處理效果的處理系統(tǒng)。
四、系統(tǒng)工藝改造的總體思路
污水處理廠廢水的水質(zhì)為含有一定量難生物降解物質(zhì)和顏色的有機(jī)廢水，各染色子行業(yè)排放的廢水所含污染物質(zhì)不同，其相應(yīng)的治理工藝流程也不同。對(duì)染色廢水處理，工程上一般用物化法和生化法或兩種方法相結(jié)合的處理方法。物化處理有見(jiàn)效快、水力停留時(shí)間短的優(yōu)勢(shì)，但其處理費(fèi)用高、污泥產(chǎn)量大、污泥處理困難、存在二次污染的隱患。雖然臭氧氧化、活性碳吸附、電解等方法有較好的脫色效果，但它們較高的運(yùn)行費(fèi)用卻使廠家無(wú)法承受。但前述的幾種方法都具有穩(wěn)定性好的特點(diǎn)。生物處理因具有處理成本較低，并能大幅度去處有機(jī)污染物和一定色度的特性使得染色廢水治理采用生物治理作為主要治理單元己成為共識(shí)。但結(jié)合園區(qū)污水處理廠目前的運(yùn)行現(xiàn)狀及操作工人素質(zhì)，為確保污水處理廠處理出水的穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放，因此改造擴(kuò)建工藝的設(shè)計(jì)思想以強(qiáng)化物化處理的原則，以生物處理工藝為重心，盡量提高強(qiáng)化生物處理的作用。鑒于污水處理廠接受的染色廢水綜合性廢水，是典型的難生化降解的有機(jī)廢水，水質(zhì)性質(zhì)有其特殊性，而且各有關(guān)企業(yè)生產(chǎn)廢水排放的水質(zhì)水量的不穩(wěn)定性，以及污水處理廠的運(yùn)行成本及運(yùn)行負(fù)荷。因此必須要有針對(duì)性的廢水處理工藝，才能達(dá)到較好的處理效果。在選擇處理工藝前，應(yīng)在分析廢水水質(zhì)及其組成及對(duì)廢水所要求的處理程度的基礎(chǔ)上，確定各單元處理方法和改造工藝流程，以驗(yàn)證改造工藝的有效性。
五、結(jié)論
印染生產(chǎn)廢水可生化性差，原污水處理系統(tǒng)又存在著設(shè)計(jì)、施工不盡合理，管理水平落后等缺陷，從而造成了處理出水污染指標(biāo)達(dá)不到排放標(biāo)準(zhǔn)，運(yùn)行成本高等后果。染色廢水處理系統(tǒng)的優(yōu)化改造本身就是一個(gè)非常錯(cuò)綜復(fù)雜的問(wèn)題，而作為集中式染色廢水處理廠的優(yōu)化就更加困難了。從目的上它不僅要在污水水質(zhì)分析的基礎(chǔ)上，按照技術(shù)和經(jīng)濟(jì)的要求，在條件允許的范圍內(nèi)，利用各種方法，找出最佳的設(shè)計(jì)工藝方案。并在設(shè)計(jì)工況條件下，找出最佳的設(shè)施組合和最佳工藝參數(shù)，而且，還要在污水的成份和水量大幅度變動(dòng)的情況下，找出相應(yīng)的優(yōu)化運(yùn)行措施和最少的運(yùn)行成本。但由于客觀條件的諸多限制，并且各種印染廢水水質(zhì)各異，水量大小不一的設(shè)計(jì)情況下，要求得到一個(gè)能嚴(yán)格意義上普遍性的染色廢水優(yōu)化方法十分困難，某一污水處理系統(tǒng)可能對(duì)某一區(qū)域內(nèi)的廢水處理是最優(yōu)的，但它對(duì)其他的企業(yè)可能就并不能做到最優(yōu)。因此，在加強(qiáng)技術(shù)創(chuàng)新和知識(shí)創(chuàng)新的同時(shí)也要為保護(hù)我們僅有的水資源提高人類意識(shí)，轉(zhuǎn)變觀念，為創(chuàng)造一個(gè)更好的環(huán)境多做努力。
［參考文獻(xiàn)］
分別采用日本標(biāo)準(zhǔn)JIS L1030-2：2012中的60%硫酸法和國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 2910.6―2009中的甲酸/氯化鋅法對(duì)棉和粘膠纖維混紡織物的定量分析進(jìn)行了對(duì)比。試驗(yàn)結(jié)果證明兩種方法各有優(yōu)劣，均能滿足日常檢測(cè)需求。
關(guān)鍵詞：棉和粘膠纖維；60%硫酸法；甲酸/氯化鋅法
棉是紡織工業(yè)的重要原料。棉纖維制品具有吸濕和透氣性好，柔軟而保暖的優(yōu)點(diǎn)。粘膠纖維又叫人造絲、冰絲、粘膠長(zhǎng)絲，它是以棉或其他天然纖維為原料生產(chǎn)的纖維素纖維。棉型織物是指以棉紗或棉與棉型化纖混紡紗線織成的織品，而棉和粘膠纖維混紡織物是典型的棉型織物，這兩種纖維混紡既可以彌補(bǔ)各自的不足，又能發(fā)揮各自的優(yōu)點(diǎn)，因此其使用范圍也越來(lái)越廣[1]。
眾所周知，棉和粘膠纖維混紡織物因都屬于纖維素纖維，故其定量分析一直以來(lái)是纖維定量中的一個(gè)難點(diǎn)，其化學(xué)試劑對(duì)棉具有一定的損傷，其準(zhǔn)確性與穩(wěn)定性都是較難控制的。本文以拆分法作為標(biāo)準(zhǔn)值比較了日本標(biāo)準(zhǔn)JIS L1030-2：2012《紡織品纖維混合物定量分析的試驗(yàn)方法 第2部分：纖維混合物定量分析的試驗(yàn)方法》[2]與國(guó)標(biāo)GB/T 2910.6―2009《紡織品 定量化學(xué)分析 第6部分：粘膠纖維、某些銅氨纖維、莫代爾纖維或萊賽爾纖維與棉的混合物（甲酸/氯化鋅法）》[3]對(duì)棉和粘膠纖維混紡織物的定量分析，通過(guò)分別使用60%硫酸法和使用甲酸/氯化鋅法對(duì)于定量結(jié)果準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性、經(jīng)化學(xué)試劑溶解后棉的損傷情況以及對(duì)于不同深淺顏色的棉和粘膠纖維混紡織物的溶解情況來(lái)比較這兩種方法的優(yōu)劣性。
1 試驗(yàn)
1.1 試劑
1.1.1 60%硫酸法
（1）60%的硫酸溶液：368mL水中加入343mL濃硫酸（密度為1.84g/mL），使其密度達(dá)到1.498g/mL。
（2）稀氨水溶液：取20 mL濃氨水（密度為0.880g/mL），用水稀釋至1L。
（3）蒸餾水或去離子水。
1.1.2 甲酸/氯化鋅法
（1） 甲酸/氯化鋅溶液（85%，分析純）：20g無(wú)水氯化鋅（質(zhì)量分?jǐn)?shù)>98%）和68g無(wú)水甲酸加水至100g。
（2）稀氨水溶液：取20mL濃氨水（密度為0.880g/mL），用水稀釋至1L。
（3）蒸餾水或去離子水。
1.2 主要儀器
干燥器：裝有變色硅膠；干燥烘箱：能保持溫度為（150±3）℃；分析天平：精度0.0002g或以上；具塞250mL三角燒瓶：容量不小于200mL，具玻璃塞；HZ-010 恒溫振蕩儀；真空泵；玻璃砂芯漏斗：容量為30mL～40mL。
1.3 試驗(yàn)條件
兩種標(biāo)準(zhǔn)方法試驗(yàn)條件的對(duì)比見(jiàn)表1。
1.4 試驗(yàn)
取兩組具有代表性的棉和粘膠纖維混紡織物平行試樣，每組試樣顏色一淺一深共兩塊，每個(gè)試樣約1.000g。另外要注意的是，為了保證樣品在溶解過(guò)程中能夠與試劑充分接觸，制樣過(guò)程一定要將試樣拆散成紗線，這樣才可以得到比較理想的試驗(yàn)結(jié)果。
稱取1.0g左右試樣在溫度105℃左右的密閉通風(fēng)烘箱內(nèi)進(jìn)行，時(shí)間不少于4h。隨后將稱量瓶和試樣連同放在旁邊的瓶蓋一起烘干。烘干后，蓋好瓶蓋，再?gòu)暮嫦鋬?nèi)取出并迅速移入干燥箱內(nèi)。冷卻時(shí)間在2h左右。冷卻后，從干燥器中取出稱量瓶，并在2min內(nèi)稱出質(zhì)量，精確到0.0002g。
（1）60%硫酸法
60%硫酸法操作[2]是將已稱取好質(zhì)量的試樣放入三角燒瓶中，每克樣品加入100mL 60%硫酸溶液，蓋上瓶塞，用振蕩儀劇烈振蕩10min后，靜置5min，再振蕩15min后真空抽吸排液，將玻璃漏斗和不溶纖維烘干、冷卻、稱重。用光學(xué)顯微鏡觀察溶解后的殘留物。
（2）甲酸/氯化鋅法
淺色試樣的溶解操作[3]是將預(yù)處理后已恒質(zhì)量的試樣迅速放入盛有預(yù)熱溫度達(dá)40℃的甲酸/氯化鋅的三角燒瓶中（每克試樣加100mL試液），蓋緊瓶塞，搖動(dòng)燒瓶，浸濕試樣，在40℃下保溫150min，每隔45min搖動(dòng)一次，共搖動(dòng)2次。接著，用20mL、 40℃溶液清洗，再用40℃水清洗，然后用100 mL稀氨水溶液中和清洗并使殘留物浸沒(méi)于溶液中10 min，再用冷水沖洗，每次清洗液靠重力排液后，再用真空抽吸排液，最后烘干、冷卻、稱重。用光學(xué)顯微鏡觀察溶解后的殘留物。深色試樣的溶解操作是將預(yù)處理好的樣品放入預(yù)熱達(dá)70℃的甲酸/氯化鋅的三角燒瓶中，在70℃下保溫20min，其溶解操作步驟與淺色試樣步驟相同。
1.5 計(jì)算
2 結(jié)果與討論
2.1 試驗(yàn)結(jié)果
兩種試驗(yàn)方法的測(cè)試數(shù)據(jù)見(jiàn)表2和表3。
2.2 結(jié)果分析
由表2、表3可見(jiàn)，所有經(jīng)60%硫酸法和甲酸/氯化鋅法測(cè)得的試驗(yàn)結(jié)果與實(shí)際拆分法標(biāo)準(zhǔn)值的比例偏差均在允差范圍（3%或5%）內(nèi)波動(dòng)。
淺色的棉和粘膠纖維混紡織物用60%硫酸法試驗(yàn)結(jié)果與實(shí)際混紡比例間最大偏差為0.50%，平行間最大偏差為0.28%；甲酸/氯化鋅法試驗(yàn)結(jié)果與實(shí)際混紡偏差最大為1.86%，平行間的最大偏差為0.61%。兩種方法測(cè)得的平行樣間的偏差均小于1%，但測(cè)得的平行樣間偏差比甲酸/氯化鋅法測(cè)得的平行樣間偏差小，說(shuō)明對(duì)于淺色試樣而言60%硫酸法的穩(wěn)定性相對(duì)較好。
深色的棉和粘膠纖維混紡織物用60%硫酸法試驗(yàn)結(jié)果與實(shí)際混紡比例間最大偏差為1.60%，平行間最大偏差為0.67%；試驗(yàn)結(jié)果與實(shí)際混紡偏差最大為0.88%，平行間偏差最大為0.35%，說(shuō)明對(duì)于深色試樣而言甲酸/氯化鋅法的穩(wěn)定性相對(duì)較好。
使用光學(xué)顯微鏡觀察兩種方法溶解淺色樣品后的殘留物后發(fā)現(xiàn)：粘膠纖維溶解得都比較完全；采用60%硫酸法溶解后的殘留物發(fā)現(xiàn)剩余的棉纖維幾乎沒(méi)有損傷；采用甲酸/氯化鋅法溶解后的殘留物，剩余的棉纖維有輕微損傷。
使用光學(xué)顯微鏡觀察兩種方法溶解深色樣品后的殘留物后發(fā)現(xiàn)：采用60%硫酸法溶解后的殘留物，有微量未溶解的粘膠纖維殘?jiān)吃诿蘩w維上；采用甲酸/氯化鋅法溶解后的殘留物，粘膠纖維溶解得比較完全。
3 結(jié)論
對(duì)于大多數(shù)棉和粘膠纖維混紡織物的定量試驗(yàn)，JIS L1030-2標(biāo)準(zhǔn)中的60%硫酸法和國(guó)標(biāo)GB/T 2910.6―2009中的甲酸/氯化鋅法所測(cè)得的結(jié)果與實(shí)際混紡比例偏差均在GB/T 29862―2013《紡織品 纖維含量的標(biāo)識(shí)》規(guī)定允差范圍之內(nèi)，能夠滿足日常檢測(cè)的需要。經(jīng)過(guò)大量試驗(yàn)，筆者認(rèn)為對(duì)于淺色試樣，60%硫酸法優(yōu)于甲酸/氯化鋅法；而對(duì)于深色試樣，則反之。因此，采用JIS L1030-2標(biāo)準(zhǔn)中的60%硫酸法對(duì)于我們常規(guī)的國(guó)標(biāo)檢測(cè)是一個(gè)很好的補(bǔ)充。
參考文獻(xiàn)：
[1] 鄭少瓊.再生纖維素纖維與棉混紡產(chǎn)品的定量分析方法探討[J].輕紡工業(yè)與技術(shù)，2012，41（2）2：21-23.
[2] JIS L1030-2：2012 紡織品纖維混合物定量分析的試驗(yàn)方法 第2部分：纖維混合物定量分析的試驗(yàn)方法[S].
本文對(duì)纖維含量檢測(cè)中預(yù)處理方法進(jìn)行了分析和探討。對(duì)不同纖維混紡織物的含量檢測(cè)進(jìn)行分析，總結(jié)了預(yù)處理過(guò)程中存在的問(wèn)題和難點(diǎn)，提出了若干提高含量分析試驗(yàn)準(zhǔn)確度的措施。
關(guān)鍵詞：含量；預(yù)處理；紡織品
1 引言
紡織品纖維含量檢測(cè)中的預(yù)處理是采用一定的方法去除樣品中的非纖維物質(zhì)，如涂層、漿料等，目的是除去樣品中非纖維物質(zhì)（不包括染料），減少非纖維物質(zhì)對(duì)檢驗(yàn)結(jié)果的影響。這是因?yàn)榻?jīng)過(guò)加工或整理的纖維混合物中，可能含有油脂、蠟質(zhì)或整理劑，這些物質(zhì)可能是纖維本身帶有的，也可能是后續(xù)加工過(guò)程中添加的，混合物中還可能存在鹽類和其他水溶性物質(zhì)。在分析過(guò)程中，這些物質(zhì)中的某些物質(zhì)或全部物質(zhì)可能溶解，并作為可溶纖維組分的質(zhì)量而計(jì)算在內(nèi)。因此，GB/T 2910.1—2009《紡織品 定量化學(xué)分析 第1部分：試驗(yàn)通則》的附錄A中給出了去除油類、脂肪、蠟質(zhì)和水溶性物質(zhì)的處理方法。
2 一般預(yù)處理
將適量樣品放在索氏萃取器中，用石油醚萃取lh，每小時(shí)至少循環(huán)6次。待樣品中的石油醚揮發(fā)后，把樣品浸入冷水中浸泡lh，再在（65±5）℃的水中浸泡lh，兩種情況下浴比均為1∶100，不時(shí)攪拌溶液，擠干，抽濾，或離心脫水，以除去樣品中的多余水分，然后自然干燥樣品。
3 非纖維物質(zhì)的預(yù)處理
如果用石油醚和水不能萃取掉非纖維物質(zhì)，則需要用適當(dāng)方法去除，而且要求纖維組分無(wú)實(shí)質(zhì)性改變。例如對(duì)某些未漂白的天然植物纖維（如黃麻、椰殼纖維），石油醚和水的常規(guī)處理，并不能除去全部的天然非纖維物質(zhì)，但即使如此也不再采用附加預(yù)處理，除非該樣品含有不溶于石油醚和水的整理劑。
試樣上的不溶性漿料、樹(shù)脂等非纖維物質(zhì)需要用特殊的方法處理。具體去除方法可以參考GB/T 2910.1—2009《紡織品 定量化學(xué)分析 第1部分：試驗(yàn)通則》附錄A非纖維物質(zhì)的去除方法，但是該部分推薦的方法并不完全，且它對(duì)相關(guān)紡織材料的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)也有影響。此外，這些方法僅適用于非纖維物質(zhì)已知的或可以鑒別非纖維物質(zhì)的紡織材料。
需要指出的是，染料不作為非纖維物質(zhì)但是作為紡織品的一個(gè)完整部分，因此，不必去除。一些由樹(shù)脂結(jié)合顏料制成的涂料，不作為纖維的一部分，與染料相比，它們?cè)黾恿死w維質(zhì)量，因此，盡可能去除，但是去除不凈。類似地，某些整理劑去除不掉。以目前的檢測(cè)水平，進(jìn)行定量分析不能完全達(dá)到GB 2910不同部分所描述的測(cè)試方法的精密度。在某些情況下，去除所有添加物是不可能的。一方面，殘存的量不影響定量分析；另一方面，要盡量減少纖維的化學(xué)降解。
4 深色織物的預(yù)處理
雖然一般認(rèn)為染色纖維里面的染料是纖維的一部分而不必去除，但染色織物特別是深色織物會(huì)對(duì)纖維定量造成很大的影響，容易產(chǎn)生誤差。目前，實(shí)驗(yàn)室通常采用次氯酸鈉法、連二亞硫酸鈉法、雙氧水法以及一些專門的褪色試劑來(lái)對(duì)深色織物進(jìn)行預(yù)處理。但是，無(wú)論采用哪種方法，都有其本身的局限性，這與染色過(guò)程中使用的染料種類有關(guān)。比如，次氯酸鈉的褪色原理就是利用它的氧化性，來(lái)使具有還原性的染料因氧化而褪色，這就要求織物使用的染料需具有還原性才能起到褪色的目的，而且如果織物中含有動(dòng)物纖維也不適用于該方法，因?yàn)榇温人徕c可以溶解這些纖維。而連二亞硫酸鈉法是利用其還原性，使織物染料因被還原而褪色，相對(duì)而言，連二亞硫酸一般不會(huì)對(duì)織物造成損害，但要求織物所用染料需具有一定的氧化性[1]。
4.1 特種動(dòng)物纖維褪色方法
目前，特種動(dòng)物纖維的主要定性定量方法是光學(xué)顯微鏡法，對(duì)于深色樣品，由于染料的干擾很難清晰地觀察鱗片結(jié)構(gòu)，因此必須經(jīng)過(guò)褪色處理才能進(jìn)行鑒別。GB/T 16988—1997《特種動(dòng)物纖維與綿羊毛混合物含量的測(cè)定》附錄B中列出了平平加褪色法[2]，但在實(shí)際應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)，該方法的效果非常有限，根本無(wú)法滿足實(shí)際檢測(cè)中深色樣品的褪色需要。
4.1.1 褪色劑的選擇
常用的褪色劑有保險(xiǎn)粉、二氧化硫脲、雙氧水及各種勻染劑等。傳統(tǒng)的保險(xiǎn)粉剝色是在堿性條件下煮沸[3]，而高溫和堿性對(duì)毛絨纖維鱗片損傷較大；二氧化硫脲也必須結(jié)合一定的堿性助劑才能發(fā)揮其還原性。
通過(guò)適當(dāng)緩和的處理?xiàng)l件比較褪色劑對(duì)深色羊毛羊絨染織品的褪色效果。力求在獲得褪色效果的同時(shí)有效控制鱗片的損傷，從而更好地滿足檢測(cè)中的褪色需要。表1列舉了幾種褪色方法，在同一樣品的條件下加入100mL褪色劑及助劑，試驗(yàn)溫度為70℃，褪色時(shí)間20分鐘，觀察樣品的褪色效果。具體見(jiàn)表1。
試驗(yàn)結(jié)果表明：平平加褪色后的羊絨試樣與原樣相比，兩者差不到半級(jí)，電子顯微鏡下觀測(cè)表面形態(tài)仍然困難。單獨(dú)用保險(xiǎn)粉褪色能夠起到一定的褪色效果。溶液的pH值在羊毛纖維的等電點(diǎn)范圍內(nèi)（在20℃時(shí)等電點(diǎn)為4.9，在90℃時(shí)為pH值為4.6），對(duì)纖維損傷較小[4]。保險(xiǎn)粉是一種強(qiáng)還原劑，遇水產(chǎn)生硫化氫和二氧化硫，新生態(tài)的氫具有強(qiáng)烈的還原性，能破壞色素和染料結(jié)構(gòu)，達(dá)到褪色效果。
參考偶氮測(cè)定中萃取和還原染料的方法，根據(jù)檸檬酸鹽溶液對(duì)某些染料具有比較好的溶解性，在保險(xiǎn)粉中加入檸檬酸鹽。溶液中pH值增高，還原作用增強(qiáng)，對(duì)纖維的損傷加劇，可考慮降低保險(xiǎn)粉的用量和縮短處理時(shí)間。
二氧化硫脲在酸性溶液中穩(wěn)定，在加熱或堿性條件下易轉(zhuǎn)化為其異構(gòu)體甲脒亞磺酸，并迅速分解成具有強(qiáng)還原性的次硫酸。次硫酸H2SO2受熱分解產(chǎn)生初生態(tài)氫，有強(qiáng)烈的還原作用，能夠破壞染料色素。亞硫酸進(jìn)一步水解又生成出生態(tài)氫：初生態(tài)氫[H]對(duì)色素和染料具有極強(qiáng)的還原作用。
二氧化硫脲與堿還原反應(yīng)中，生成物均有酸性物質(zhì)存在。因此，即使當(dāng)反應(yīng)介質(zhì)有堿存在，由于不斷進(jìn)行中和，堿性會(huì)不斷降低，但反應(yīng)生成的酸性物質(zhì)是弱酸性物質(zhì)，所以選用堿劑時(shí)也應(yīng)相應(yīng)選擇弱堿，以盡量減少對(duì)羊毛羊絨的損傷。故選擇了碳酸氫鈉、焦磷酸鈉、碳酸鈉等試劑進(jìn)行對(duì)比試驗(yàn)[5-6]。
圖1～圖3表明二氧化硫脲結(jié)合碳酸氫鈉、焦磷酸鈉的褪色效果較差，這是因?yàn)橄鄬?duì)而言堿性較弱，二氧化硫脲的還原作用沒(méi)能得到很好的發(fā)揮。二氧化硫脲結(jié)合碳酸鈉褪色效果明顯，但是在堿性浴中羊毛的損傷較大。
圖1 二氧化硫脲+焦磷酸鈉 圖2 二氧化硫脲+碳酸氫鈣
圖3 二氧化硫脲+碳酸鈣
4.1.2 保險(xiǎn)粉褪色方法的優(yōu)化
取1.0g試樣，置于反應(yīng)器中，加入30mL檸檬酸鹽緩沖液，按表2的條件進(jìn)行試驗(yàn)。
圖4～圖8 試樣在不同條件下處理后的纖維形態(tài)。
圖4 80℃、1：8、10min 圖5 60℃、1：2、30min
圖6 60℃、1：4、10min 圖7 70℃、1：4、20min
圖8 80℃、1：4、30min
從圖4～圖8可以看出，試樣褪色效果在不同條件下具有顯著性的差異，褪色程度與保險(xiǎn)粉法褪色處理后試樣在顯微鏡下的纖維形態(tài)也有所不同。
試驗(yàn)結(jié)果表明，平平加褪色效果不夠理想，褪色后觀測(cè)表面形態(tài)仍然困難。在保險(xiǎn)粉中加入檸檬酸鹽，對(duì)毛纖維有一定的損傷。而二氧化硫脲的方法對(duì)毛纖維損傷較大。試樣在不同條件下處理后的褪色效果不同，同時(shí)對(duì)纖維形態(tài)也有一定的影響。
綜上所述，對(duì)試驗(yàn)溫度、保險(xiǎn)粉用量以及振蕩時(shí)間三因素正交試驗(yàn)后，試樣與保險(xiǎn)粉比1：4、在70℃水浴中振蕩30min條件下褪色效果最好，能達(dá)到最佳辨認(rèn)效果。
4.2 毛與絲混紡織物預(yù)處理
毛與絲混紡織物的定量分析一般采用75%硫酸將絲溶解，絲等蛋白質(zhì)纖維溶解后會(huì)變成膠狀液體，溶解后織物上的染料散落到膠狀液體中，膠包覆染料使染料聚集，不易進(jìn)行過(guò)濾，影響檢測(cè)結(jié)果。因此也需要對(duì)其進(jìn)行褪色處理。
5 織物涂層的處理方法
在實(shí)際操作中，常用的涂層處理方法是丙酮法，當(dāng)遇到用丙酮難以去除的涂層時(shí)，在確定織物中沒(méi)有氨綸和腈綸的情況下，偶爾會(huì)采用DMF（二甲基甲酰胺）來(lái)處理涂層，但是處理的時(shí)間要短。還有就是氯仿，這種溶液很見(jiàn)效，但是有毒，要做好防護(hù)措施。
6 結(jié)論及建議
在紡織品纖維含量檢測(cè)中會(huì)遇到一些難點(diǎn)問(wèn)題，本文著重介紹的含毛紡織品纖維含量檢測(cè)過(guò)程中幾種預(yù)處理方法，解決了實(shí)驗(yàn)室在檢測(cè)中的困境。一般預(yù)處理和非纖維物質(zhì)的預(yù)處理，可以提高檢測(cè)的準(zhǔn)確性，深色織物的預(yù)處理和涂層織物的預(yù)處理，解決了不做預(yù)處理無(wú)法正常檢測(cè)的難題，因此十分必要。褪色預(yù)處理推薦使用試樣與保險(xiǎn)粉比1：4、在70℃水浴中振蕩30min條件褪色的方法，對(duì)于保險(xiǎn)粉褪色效果差的樣品，建議使用保險(xiǎn)粉中加入檸檬酸鹽的方法，但使用時(shí)需降低保險(xiǎn)粉的用量和縮短處理時(shí)間，能得到較理想的效果。
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關(guān)鍵詞：紡織品；六價(jià)鉻；方法驗(yàn)證
國(guó)內(nèi)外對(duì)進(jìn)出口紡織品中所含有害物質(zhì)都會(huì)有限量規(guī)定。六價(jià)鉻因極易被人體吸收，侵害人體的呼吸道、皮膚及消化道，甚至致癌而受到人們的廣泛關(guān)注。目前，紡織品六價(jià)鉻的檢測(cè)方法有原子吸收光譜法、原子發(fā)射光譜法、極譜法、色譜法[1]、質(zhì)譜法[2]、化學(xué)發(fā)光法、熒光法和直接光度法等[1]。本文采用紫外可見(jiàn)分光光度法對(duì)紡織品中六價(jià)鉻含量進(jìn)行檢測(cè)，通過(guò)對(duì)方法的檢出限、精密度和準(zhǔn)確度的考察，證明實(shí)驗(yàn)室有能力使用該方法，對(duì)實(shí)驗(yàn)室出具準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)有重要的作用。
1 試驗(yàn)部分
1.1 主要儀器
紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)：型號(hào)UV-2600（日本島津有限公司）；電子天平：型號(hào)SQP224（賽多利斯）。
1.2 試劑
1000μg/mL六價(jià)鉻標(biāo)準(zhǔn)溶液，氯化鈉（分析純），磷酸二氫鈉二水合物（分析純），L-組氨酸鹽酸鹽（分析純），磷酸（分析純），二苯基碳酰二肼（分析純），丙酮（分析純），冰乙酸（分析純）。
1.3 原理
試樣用酸性汗液萃取后，在酸性條件下用二苯基碳酰二肼進(jìn)行顯色，在540nm波長(zhǎng)下用分光光度計(jì)測(cè)定其吸光度，從而測(cè)出紡織品中六價(jià)鉻的含量。
1.4 測(cè)量方法[3]
1.4.1 標(biāo)準(zhǔn)使用液配制
六價(jià)鉻標(biāo)準(zhǔn)溶液從國(guó)家有色金屬及電子材料分析測(cè)試中心購(gòu)買，編號(hào)為GSB 04-1723-2004（b），質(zhì)量濃度為1000?g/mL，相對(duì)擴(kuò)展不確定度為0.7%（k=2）。用1mL移液管準(zhǔn)確移取標(biāo)準(zhǔn)溶液1mL至100mL容量瓶中，用三級(jí)水稀釋至標(biāo)線，配成10?g/mL的六價(jià)鉻一級(jí)稀釋液。用10mL移液管準(zhǔn)確移取一級(jí)稀釋液10mL至100mL容量瓶中，用三級(jí)水稀釋至標(biāo)線，配成1?g/mL的六價(jià)鉻二級(jí)稀釋液。
1.4.2 標(biāo)準(zhǔn)曲線繪制
分別吸取0mL、0.5mL、1.0mL、2.0mL、3.0mL六價(jià)鉻二級(jí)稀釋液至50mL容量瓶，用三級(jí)水稀釋至刻度，配制成0?g/mL、0.01?g/mL、0.02?g/mL、0.04?g/mL、0.06?g/mL系列標(biāo)準(zhǔn)液。用20mL移液管分別吸取六價(jià)鉻系列標(biāo)準(zhǔn)液放入試管中，分別加1mL顯色劑和1mL磷酸溶液，搖勻；另取20mL的水，加入1mL顯色劑和1mL磷酸溶液作為空白溶液。室溫下顯色15min，在540nm波長(zhǎng)下進(jìn)行兩次重復(fù)測(cè)定，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。
1.4.3 試樣制備
取有代表性樣品，剪碎，混勻，稱取4g試樣兩份，置于具塞三角燒瓶中。加入80.0mL酸性汗液，將纖維充分浸濕，放入恒溫水浴振蕩器中振蕩60min后取出，靜置冷卻至室溫，過(guò)濾。
1.4.4 樣品測(cè)定
移取20mL樣液，加入1mL磷酸溶液后，再加入1mL顯色劑混勻；另取20mL水，加1mL顯色劑和1mL磷酸溶液，作為空白參比溶液。室溫下放置15min，在540nm波長(zhǎng)下測(cè)定顯色后樣液的吸光度。取兩次檢測(cè)結(jié)果的平均值作為試驗(yàn)結(jié)果，計(jì)算結(jié)果修約至小數(shù)點(diǎn)后兩位。
2 結(jié)果
2.1 標(biāo)準(zhǔn)曲線
從分光光度計(jì)得到標(biāo)準(zhǔn)曲線，回歸方程為y=2.74497x-0.00029，相關(guān)系數(shù)：r=0.99934，結(jié)果見(jiàn)表1。
表1 校準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)溶液結(jié)果
2.2 方法的檢出限
連續(xù)測(cè)20個(gè)試劑空白，計(jì)算其10倍標(biāo)準(zhǔn)差所對(duì)應(yīng)的待測(cè)物含量，結(jié)果見(jiàn)表2。
表2 方法檢出限結(jié)果
2.3 精密度[4]
做6個(gè)平行樣，算出RSD，結(jié)果見(jiàn)表3。
表3 精密度結(jié)果
2.4 準(zhǔn)確度
分別取0.4mL、10μg/mL標(biāo)液做空白回收率，結(jié)果見(jiàn)表4。
表4 準(zhǔn)確度結(jié)果
3 結(jié)論
綜上所述，方法中規(guī)定了測(cè)定低限為0.20mg/kg，試驗(yàn)證明，實(shí)驗(yàn)室的檢測(cè)限能夠滿足方法的要求。實(shí)驗(yàn)室的精密度為4.66%，小于5%，回收率為96.0%，滿足回收率要求在90%～110%之間的要求，這證明實(shí)驗(yàn)室的精密度和回收率能夠滿足方法的要求。分光光度計(jì)測(cè)定紡織品中六價(jià)鉻含量的方法靈敏度高，重現(xiàn)性好，能滿足實(shí)驗(yàn)室的檢測(cè)要求。
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關(guān)鍵詞：染整廢水；回收；綜合利用
引 言：紡織染整的廢水主要就是來(lái)自于紡織原料的初步加工以及染整加工等生產(chǎn)工序，加工工段產(chǎn)生的廢水污染較高，但其污染物因子是相對(duì)單一。國(guó)內(nèi)企業(yè)很多都是把重點(diǎn)放在混合廢水的處理方面，然而對(duì)于有用的污染物質(zhì)回收并且進(jìn)行相應(yīng)的資源化利用為根本目的的綜合治理則是相對(duì)比較少的，這樣一來(lái)不僅僅會(huì)加大綜合廢水處理量，增加處理的成本，且加大處理難度，一般沒(méi)有保障綜合廢水的處理效果，最終真正的達(dá)到達(dá)標(biāo)排放。
1染整廢水中的資源回收
染整廢水成分包括一些染料、羊毛脂和蠟等，有些成分回收起來(lái)工藝簡(jiǎn)單，成本較低，而且回收的物質(zhì)能再次運(yùn)用到生產(chǎn)中，顯著提高生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效益。
1.1 染料的回收
理論上來(lái)講，對(duì)于一些水溶性較差的染料，可以通過(guò)諸如氣浮、絮凝沉淀、膜分離等理化法使之與水固液分離，從而得以回收，但是在實(shí)際生產(chǎn)中實(shí)施起來(lái)卻非常困難。例如，可以使用外壓膜管式超濾器，對(duì)織廠染色廢水采用超濾法進(jìn)行靛藍(lán)還原染料回收，濃廢水經(jīng)粗細(xì)隔柵和過(guò)濾機(jī)初步處理后經(jīng)調(diào)節(jié)池穩(wěn)定，直接進(jìn)行超濾處理，運(yùn)行中取得較好的結(jié)果。
1.2 蠟染印花洗蠟廢水中的蠟回收
洗蠟廢水中的松香蠟質(zhì)含量很高，不加以回收直接排放到環(huán)境，不僅浪費(fèi)大量資源，而且對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重的污染。該產(chǎn)業(yè)廢水中松香蠟質(zhì)的存在狀態(tài)，因洗蠟方式的不同所采用的回收方式亦不同。
采用機(jī)械水洗方式洗蠟廢水中的松香蠟質(zhì)，主要以懸浮的狀態(tài)存在，成分較為簡(jiǎn)單。若采用傳統(tǒng)的沉淀、過(guò)濾等物理方法回收的話，回收率不高，且工作量大、成本高。在實(shí)踐中，可采用雙級(jí)氣浮工藝處理實(shí)際洗蠟廢水，蠟回收率可達(dá)90%以上，大大提高了蠟回收率，且回收蠟質(zhì)含水率低，易于重新利用?；厥障炠|(zhì)可用于生產(chǎn)車間重新上蠟使用，并且蠟回收后的廢水可回用于洗蠟工段。
工業(yè)生產(chǎn)中另一種洗蠟的方式是采用堿洗法，該類廢水中的蠟主要成呈散態(tài)，直接分離的方法比較難以實(shí)現(xiàn)。多數(shù)企業(yè)是將其與其他廢水合并處理，這種做法不利于資源節(jié)約。在實(shí)踐中，采用酸析法取得了較好的回收效果。該法是將廢水的pH值調(diào)節(jié)到3～4，此時(shí)松香蠟質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)槭杷疇顟B(tài)并凝結(jié)成絮狀體，具有了吸附其他雜質(zhì)的能力，而后通過(guò)沉淀或氣浮的方法分離絮狀體，實(shí)現(xiàn)固液分離，從而實(shí)現(xiàn)蠟質(zhì)的回收。另一種不以回收利用為目的的處理方法是：對(duì)印花水洗廢水進(jìn)行電化學(xué)處理，出水直接與堿洗廢水混合，可同時(shí)實(shí)現(xiàn)印花廢水脫色和堿洗廢水的脫蠟，其各項(xiàng)污染指標(biāo)去除率均可達(dá)到90%以上，處理效果明顯且處理費(fèi)用低。
1.3 絲織物精煉廢水中絲膠的回收
絲織物精煉廢水中絲膠含量高，對(duì)其進(jìn)行回收后，可廣泛用于紡織、生物、醫(yī)藥等領(lǐng)域，具有較大的經(jīng)濟(jì)效益，而且還能大幅度降低對(duì)含絲膠廢水處理的難度。對(duì)于絲膠回收的方法較多，有混凝法、離心分離法、溶劑萃取法、酸析法等等。其中超濾法多用于高效高純度的絲膠回收。此外，還有冷凍法回收的例子：調(diào)節(jié)pH至蛋白質(zhì)等電點(diǎn)（約為7左右）以上，在-24℃下冷凍，絲膠回收率可達(dá)70%，廢水COD值下降70%以上，其工藝簡(jiǎn)單，回收率較高，不足是能耗大。
2 染整廢水綜合利用方法的探討
如何采用優(yōu)化的工藝，使水量能夠在保證產(chǎn)品質(zhì)量的情況下用量最少，同時(shí)能夠回收利用廢水中的余熱，是當(dāng)前染整行業(yè)中廢水綜合利用的關(guān)鍵問(wèn)題。下面提出并分析針織染整廠的染色廢水的幾種綜合利用方案。
2.1 針織染整的用水要求
一般來(lái)說(shuō)，我國(guó)的針織染色主要以間歇式浸染法為主，這種方法所用的水大概有以下3種：蒸汽用水、冷卻用水和浴中用水。
2.1.1 蒸汽用水
蒸汽用水是用于鍋爐蒸汽的用水，水質(zhì)要求最高，必須經(jīng)過(guò)軟化和除氧等處理。蒸汽在染色機(jī)用于加熱后冷凝成水，即冷凝水。在大多數(shù)情況下，蒸汽輸送過(guò)程、熱交換過(guò)程和冷凝水輸送過(guò)程不會(huì)產(chǎn)生污染。因此，冷凝水的水質(zhì)為最好，在沒(méi)有污染的情況下符合鍋爐水的水質(zhì)要求，可以直接用作鍋爐用水。
2.1.2 冷卻用水
冷卻用水是降低針織物煮漂、皂洗、染色等過(guò)程中浴中溫度的用水，理論上對(duì)水質(zhì)的要求并不高。主要是要求水溫低，并且是越低越好。然而在實(shí)際生產(chǎn)中，要考慮到在熱交換器處的結(jié)垢問(wèn)題。所以對(duì)于水中雜質(zhì)和硬度等因素有一定的要求。
2.2 廢水綜合利用方案探討
以上對(duì)針織染整廠廢水類型，廢水水質(zhì)和水溫以及各道工序所需水溫水質(zhì)進(jìn)行了介紹，下面從清潔生產(chǎn)、能源節(jié)約的角度，比較以下幾種綜合利用方案，并分析各方案的利弊。
2.2.1 直排方案
該方案未對(duì)廢水進(jìn)行回收和綜合利用，直接將其排放。該方案是為了與其它方案對(duì)比而提出的，它不需要對(duì)染色設(shè)備做任何改造，總的耗水量就是各個(gè)部分用水量的總和，實(shí)際運(yùn)行成本與水費(fèi)、電費(fèi)及污水處理費(fèi)有關(guān)。該方案的流程示意圖見(jiàn)圖1。
2.2.2 冷凝冷卻水綜合利用方案
冷凝水一般符合浴中用水的水質(zhì)要求，如果冷卻水是采用新鮮水的話，就可以將冷凝水和冷卻水合并一起回用。該方案的流程見(jiàn)圖2。
這種方案構(gòu)造簡(jiǎn)單，在原有設(shè)備基礎(chǔ)上只需添加若干個(gè)蓄水池和疏水管網(wǎng)。冷凝水和冷卻水經(jīng)收集后，直接作為浴中用水用到生產(chǎn)中。此方案簡(jiǎn)單易行，但是也存在一定的弊端：蓄水池的建設(shè)會(huì)造成占地面積較大，而且冷卻水和冷凝水也不可能達(dá)到100%的回用率（經(jīng)每一次回用后，都會(huì)有一些作為染色機(jī)的廢水排出）。當(dāng)冷凝水和冷卻水回用溫度較高時(shí)，會(huì)對(duì)回用的效果產(chǎn)生影響，特別是對(duì)染整工序。由于加熱蒸汽和冷卻水共用一個(gè)熱交換器，使得冷凝水不能直接回用到鍋爐中，導(dǎo)致這部分熱能損失。
2.2.3 達(dá)標(biāo)處理水回用方案
通常，經(jīng)過(guò)達(dá)標(biāo)處理的廢水水溫與常溫相近，可以作為冷卻水回用到生產(chǎn)中。工藝流程見(jiàn)圖3。
將處理達(dá)標(biāo)后的污水進(jìn)行回用，只需要鋪設(shè)一個(gè)回用系統(tǒng)，投資不多，而且可以將原來(lái)的冷卻水用量全部節(jié)省，回用率很高。但是，用達(dá)標(biāo)處理水來(lái)進(jìn)行冷卻，易污染熱交換器，蒸汽的冷凝水也無(wú)法直接作為鍋爐用水回用，損失了冷凝水的余熱。
3 結(jié)語(yǔ)
隨著排放標(biāo)準(zhǔn)的日益嚴(yán)格，勢(shì)必對(duì)染整廢水的處理技術(shù)進(jìn)行深入的探索。相信隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，染整廢水的處理工藝將逐漸完善，投資省、運(yùn)行費(fèi)用低、操作簡(jiǎn)單的處理技術(shù)將運(yùn)用到實(shí)際的生產(chǎn)中去。
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