FZ∕T 50037-2017 壳聚糖纤维脱乙酰度试验方法

壳聚糖纤维脱乙酰度试验方法2017-11-07发布中华人民共和国工业和信息化部发布I本标准按照GB/T1.1—2009给出的规则起草。本标准由中国纺织工业联合会提出。本标准由上海市纺织工业技术监督所归口。本标准起草单位：海斯摩尔生物科技有限公司、青岛即发集团股份有限公司、上海市纺织工业技术1壳聚糖纤维脱乙酰度试验方法1范围本标准规定了壳聚糖纤维的脱乙酰度的试验方法。包括方法A——胶体滴定法和方法B——酸碱滴定法。本标准适用于以壳聚糖为原料纺制的壳聚糖纤维。2规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。GB/T2910.1纺织品定量化学分析第1部分：试验通则GB/T6503化学纤维回潮率试验方法GB/T6682分析实验室用水规格和试验方法GB/T8170数值修约规则与极限数值的表示和判定3术语和定义下列术语和定义适用于本文件。脱乙酰度degreeofdeacetylation壳聚糖分子中脱除乙酰基的糖残基数占壳聚糖分子中总的糖残基数的百分数。4试验方法A——胶体滴定法壳聚糖纤维在稀酸中溶解，形成带正电荷的聚电解质。用带负电荷的聚乙烯硫酸钾聚电解质作滴定剂，用带正电荷的蓝色有机染料甲苯胺蓝作为滴定终点指示剂。带不同电荷的聚电解质按一定的化学计量关系发生电中和反应。通过测定带正电荷的壳聚糖聚电解质的带电基团数量，计算壳聚糖纤维中脱去乙酰基的纤维质量，并推算壳聚糖纤维中未脱去乙酰基的纤维质量。根据脱去乙酰基的氨基葡萄糖结构单元数与总结构单元数(氨基葡萄糖和乙酰氨基葡萄糖)的摩尔比，得出脱乙酰度。4.2试剂4.2.1所用试剂均为分析纯。4.2.3醋酸溶液：取30mL冰醋酸试剂，用三级水稀释至1000mL。4.2.4甲苯胺蓝指示剂：称取甲苯胺蓝0.3g,用水溶解并稀释至300g。此溶液浓度为0.1%。4.2.5聚乙烯硫酸钾滴定液：聚乙烯硫酸钾的链节相对分子质量以C₂H₃OSO₃K计算为162.204,称取0.422g,用水溶解并稀释至1L。此溶液物质的量浓度为0.0025mol/L。2FZ/T50037—20174.3设备和仪器4.3.1磁力搅拌器：配转子。4.3.2分析天平：最小分度值0.1mg。4.3.3具塞三角瓶：250mL,质量已知。4.4试验步骤4.4.1先将壳聚糖纤维的试样剪切成10mm长小段，再按照GB/T2910.1或者GB/T6503规定的程序烘至恒重并冷却。4.4.2称量约100g的醋酸溶液(4.2.3),转移入250mL具塞三角瓶(4.3.3)。准确称取恒重1g的待测试样，精确到0.1mg,质量记录为m₁。在1min内均匀将称取的试样加入醋酸溶液中，在常温下进行溶解，至少3.5h～4h,必要时可适当延长，确保纤维完全溶解。刚开始溶解时，可以将磁力搅拌器的速度适当调大，但不能过大，防止溶液飞溅；接近溶解完成时，将速度调慢，减少气泡的产生。静置溶解液10min。准确称取总壳聚糖溶解液的质量，精确到0.1mg,记录为M。4.4.3准确称取0.5g的溶解液，精确到0.1mg,质量记录为m₂。转移入150mL锥形瓶中，加入50mL水，再加入2滴～3滴甲苯胺蓝指示剂(4.2.4)。4.4.4将锥形瓶置于磁力搅拌器座上，边搅动边缓慢滴入聚乙烯硫酸钾滴定液(4.2.5),滴定速度控制在不大于1滴/s以内。溶液由蓝色变为紫红色，且确定在20s内不褪色并出现絮状沉淀物，即为滴定终点。读取聚乙烯硫酸钾滴定液的滴定体积，记录为V₁。注：滴定过程中，滴定速度过快，滴定液较易与指示剂反应而变色，出现暂时的滴定终点现象；滴定速度过慢，溶液有返色现象，增加滴定液的消耗量。因此，控制在不大于1滴/s以内匀速滴定。4.4.5称取与m₂质量相同的水，放入另一个清洁的150mL锥形瓶中，加入50mL水，再加入2滴~3滴甲苯胺蓝指示剂。按照4.4.4同样的方法，进行空白溶液滴定。读取聚乙烯硫酸钾滴定液的滴定体积，记录为V₂:4.5结果计算和表示4.5.1脱乙酰度按照式(1)计算。式中：D——脱乙酰度；c——聚乙烯硫酸钾滴定液的物质的量浓度，单位为摩尔每升(mol/L);f——聚乙烯硫酸钾滴定液的修正系数；V₁——已测壳聚糖溶解液所消耗的聚乙烯硫酸钾滴定液的体积，单位为毫升(mL);V₂——空白溶液所消耗的聚乙烯硫酸钾滴定液的体积，单位为毫升(mL);203——壳聚糖中未脱去乙酰基的一个乙酰氨基葡萄糖单元的摩尔质量，单位为克每摩尔(g/mol);42——脱去的乙酰基的摩尔质量，即壳聚糖中未脱去乙酰基的一个乙酰氨基葡萄糖单元的摩尔质量203g/mol减去壳聚糖中脱去乙酰基的一个氨基葡萄糖单元的摩尔质量161g/mol的差值，单位为克每摩尔(g/mol);10-3——升(L)与毫升(mL)的转换系数；m₂——已测壳聚糖溶解液的质量，单位为克(g);m₁——待测壳聚糖纤维试样的质量，单位为克(g);M——总壳聚糖溶解液的质量，单位为克(g)。测定结果以3次平行试验的平均值表示，按GB/T8170规定精确到小数点后1位。4.5.2在同一实验室，由同一操作者使用相同的设备、按相同的测试方法，并在短时间内对同一被测对象相互独立进行的测试获得的两次测定结果的绝对差值都不大于1.0%,以大于1.0%的情况不超过5%为前提。5试验方法B——酸碱滴定法5.1原理壳聚糖纤维在溶液中游离出呈碱性的自由氨基，与盐酸定量发生中和反应。过量的盐酸，用氢氧化钠溶液返滴定，用甲基橙-苯胺蓝作为滴定终点指示剂。溶解纤维的盐酸用量与滴定消耗的氢氧化钠用量，由两者之差推算出自由氨基结合盐酸的量，从而计算出壳聚糖纤维中自由氨基的含量。根据壳聚糖中脱去乙酰基的一个氨基葡萄糖单元(摩尔质量161g/mol)中自由氨基(摩尔质量16g/mol)的理论含5.2.1所用试剂均为分析纯。5.2.3盐酸标准滴定溶液：c(HCl)=0.15.2.5甲基橙-苯胺蓝指示剂：甲基橙水溶液(1g/L)与苯胺蓝水溶液(1g/L),以体积比1:2混合。注1:甲基橙水溶液(1g/L):称取0.1g5.3设备和仪器5.3.2分析天平：最小分度值0.1mg。5.4试验步骤5.4.1试样处理5.4.1.1按照GB/T2910.1或者GB/T6503规定的程序，将壳聚糖纤维的试样烘至恒重并冷却。5.4.1.2准确称取恒重0.2g的待测试样，精确到0.1mg。置于250mL锥形瓶中，加入30mL盐酸标准滴定溶液(5.2.3),完全浸润试样。在常温下进行溶解，用磁力搅拌器连续搅拌1h,以使纤维完全溶解。磁力搅拌器的速率不宜太快，建议150r/min,以免出现悬浮物。静置溶解液5min～10min,以使杯壁的溶液充分回流至瓶底部。5.4.1.3加入2滴～3滴甲基橙-苯胺蓝指示剂。指示剂现配现用。5.4.2.1将锥形瓶置于磁力搅拌器座上，在磁力搅拌的条件下滴入氢氧化钠标准滴定溶液(5.2.4),滴定速度控制在1滴/s～2滴/s以内，避免产生悬浮物。滴定温度应保持在20℃~30℃范围内。5.4.2.2当溶液中的紫红色完全消失，变为蓝绿色时，即为滴定终点。读取氢氧化钠标准滴定溶液的滴定体积。5.5结果计算和表示5.5.1脱乙酰度按照式(2)计算。式中：D——脱乙酰度；c₁——盐酸标准滴定溶液的物质的量浓度，单位为摩尔每升(mol/L);V₃——加入盐酸标准滴定溶液的体积，单位为毫升(mL);c₂——氢氧化钠标准滴定溶液的物质的量浓度，单位为摩尔每升(mol/L);V₄——滴定所消耗的氢氧化钠标准滴定溶液的体积，单位为毫升(mL);16——自由氨基的摩尔质量，单位为克每摩尔(g/mol);10-3——升(L)与毫升(mL)的转换系数；m——已测壳聚糖纤维的质量，单位为克(g);0.0994——理论氨基含量，即自由氨基的摩尔质量16g/mol与壳聚糖中脱去乙酰基的一个氨基葡萄糖单元的摩尔质量161g/mol的比值。测定结果以3次平行试验的平均值表示，按GB/T8170规定精确到小数点后1位。5.5.2在同一实验室，由同一操作者使用相同的