EN 1413 Textilien – Bestimmung des pH-Werts eines wässrigen Extrakts

Die europäische Norm „EN 1413 Textilien – Bestimmung des pH-Werts von wässrigen Extrakten“ beschreibt ein Verfahren zur Bestimmung des pH-Werts von wässrigen Extrakten von Textilien. Dieses Verfahren ist auf Textilien aller Formen anwendbar.

Für die Zwecke dieser Norm drückt der pH-Wert die Chromatographie der Wasserstoffionenkonzentration in einem wässrigen Extrakt aus.

Dieser Test basiert auf dem Prinzip der elektrometrischen Messung des pH-Wertes des wässrigen Extrakts von Textilien bei Raumtemperatur mittels einer Glaselektrode.

Alle in diesen Tests verwendeten Reagenzien müssen von anerkannter analytischer Reagenzienqualität sein. Destilliertes oder deionisiertes Wasser, mindestens Klasse 3 gemäß EN ISO 3696, sollte einen pH-Wert zwischen 5,0 und 7,5 aufweisen. Der pH-Wert sollte nur beim ersten Mal überprüft werden. Liegt er nicht im angegebenen Bereich, sollte das Wasser mit chemisch beständigem Glas erneut destilliert werden. Säuren oder organische Stoffe können durch Destillieren von Wasser aus einer Lösung von 1 g/l Kaliumpermanganat und 4 g/l Natriumhydroxid entfernt werden. Alkalität (z. B. das Vorhandensein von Ammoniak) kann durch Destillieren von Wasser aus einer verdünnten Schwefelsäurelösung unterdrückt werden.

Es kann sich auch um eine Kaliumchloridlösung handeln, die unter Verwendung von destilliertem oder deionisiertem Wasser als Reagenz hergestellt wurde.

Pufferlösungen zur Kalibrierung des pH-Meters vor der Messung müssen Anhang A entsprechen und einen pH-Wert aufweisen, der dem ermittelten Wert entspricht.

Bei den Tests kommen in der Regel folgende Geräte zum Einsatz:

• Ein chemisch beständiges Gerät mit Glas- oder Polypropylen-Stopfen zur Herstellung eines wässrigen Extrakts. Die Fläschchen und Becher sollten zwei Tage vor Gebrauch mit Salzsäurelösung gefüllt und anschließend mit destilliertem Wasser gespült werden. Die für diesen Test verwendeten Glasgeräte sollten nur für diesen Zweck aufbewahrt und zwischen den Tests mit destilliertem Wasser nachgefüllt werden.
• Mechanischer Schüttler, der eine ausreichende Rotation oder Hin- und Herbewegung ermöglicht, um einen einfachen Flüssigkeitsaustausch zwischen dem Inneren des Materials und der zur Herstellung des Extrakts verwendeten Lösung zu gewährleisten. 60 Min.^-1 Hin- und Herbewegung mit Geschwindigkeit oder 30 min^-1 Die Rotationsfrequenz erwies sich als ausreichend.
• Chemikalienbeständige Becher mit einem Fassungsvermögen von 150 ml.
• Chemisch beständige Stäbe.
• pH-Meter mit Glaselektrode, kann bis zu 0,1 pH-Einheiten messen.
• Waage mit einer Genauigkeit von 0,01 g.
• 11 Messkolben der Klasse A-Qualität.

Bei der Herstellung von Prüfkörpern wird eine Laborprobe entnommen, die den Großteil des Materials repräsentiert und für alle benötigten Prüfkörper ausreicht. Die Laborprobe wird in Stücke mit ca. 5 mm Kantenlänge oder so groß geschnitten, dass die Prüfkörper schnell benetzt werden können. Um Kontaminationen zu vermeiden, wird das Material so wenig wie möglich gehandhabt.

Aus der Laborprobe werden drei Untersuchungsproben von 2 g plus/minus 0,05 g entnommen.

Bei der Herstellung eines wässrigen Extrakts wird dieser in dreifacher Ausführung bei Raumtemperatur hergestellt. Die Testprobe und 100 ml Extraktionslösung oder Kaliumchloridlösung werden in eine verschlossene Flasche gegeben. Die Flasche wird kurz mit der Hand geschüttelt, um eine gleichmäßige Benetzung des Textils zu gewährleisten. Anschließend wird die Flasche 2 Stunden plus/minus 5 Minuten lang mechanisch bewegt.

Bei der Messung des pH-Werts eines wässrigen Extrakts wird das pH-Meter bei der Temperatur des zu messenden Extrakts kalibriert. Die Kalibrierung des pH-Meters wird mit zwei Pufferlösungen überprüft. Die Elektrode wird mehrmals in dieselbe Lösung eingetaucht, die zur Herstellung des Extrakts verwendet wurde, bis sich der angegebene pH-Wert stabilisiert. Der erste Extrakt wird in ein Becherglas gegossen, die Elektrode wird sofort mindestens 10 mm tief eingetaucht und vorsichtig mit einem Stäbchen gerührt, bis sich der pH-Wert stabilisiert (der Wert für diese Lösung wird nicht aufgezeichnet). Der zweite Extrakt wird in ein Becherglas gegossen, die Elektrode wird sofort mindestens 10 mm tief eingetaucht, ohne zu spülen, und der pH-Wert wird ohne Rühren gehalten, bis sich der pH-Wert stabilisiert. Dieser Wert wird aufgezeichnet. Der dritte Extrakt wird in ein anderes Becherglas gegossen. Der pH-Wert wird wie oben beschrieben bestimmt. Die pH-Werte des zweiten und dritten Extrakts werden als erste und zweite Messung aufgezeichnet.

Wenn die Differenz der pH-Werte, ausgedrückt auf 0,1 Einheiten, größer als 0,2 ist, wird der Vorgang mit den anderen Proben wiederholt. Der Durchschnittswert der beiden aufgezeichneten Messungen wird berechnet.

Die Bestimmung des pH-Wertes wässriger Extrakte ist in der Textilindustrie aus mehreren Gründen sehr wichtig:

• Stoffqualität und Haltbarkeit: Der falsche pH-Wert kann Textilfasern, insbesondere Naturfasern wie Baumwolle, Wolle oder Seide, schädigen. Saure oder alkalische Rückstände nach der Verarbeitung können die Fasern mit der Zeit schwächen und so die Haltbarkeit verringern.
• Hautverträglichkeit: Textilien, die direkt mit der Haut in Berührung kommen (z. B. Kleidung, Bettwäsche), sollten einen neutralen bzw. hautfreundlichen pH-Wert (meist um die 5,5–7) aufweisen. Ein zu hoher pH-Wert kann Hautreizungen oder allergische Reaktionen hervorrufen.
• Farbechtheit und Färbeleistung: Der pH-Wert beeinflusst die Farbaufnahme und -echtheit (Wasch-, Reib- und Lichtbeständigkeit). Einige Farbstoffe erfordern bestimmte pH-Bereiche für eine ordnungsgemäße Fixierung auf den Fasern.
• Einhaltung gesetzlicher Vorschriften und Zertifizierung: Einige internationale Normen schreiben vor, dass Textilien bestimmte pH-Grenzwerte einhalten müssen, um die Verbrauchersicherheit zu gewährleisten. Regelmäßige pH-Tests helfen Herstellern, Umwelt- und Sicherheitsvorschriften einzuhalten.
• Kontrolle der chemischen Verarbeitung: Der pH-Wert beeinflusst viele Nassverarbeitungsschritte, einschließlich Reinigung, Bleichen, Färben und Veredelung. Die Überwachung des pH-Werts trägt zur Optimierung des Chemikalieneinsatzes und zur Gewährleistung gleichmäßiger Ergebnisse bei.

Kurz gesagt: Die Bestimmung des pH-Werts wässriger Extrakte in Textilien ist entscheidend für die Aufrechterhaltung der Produktqualität, -sicherheit und -verträglichkeit. Es handelt sich um einen einfachen Test, der wichtige Informationen über chemische Rückstände und Verarbeitungsbedingungen liefert.

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